RU2555452C1

RU2555452C1 - Hydraulic protecting structure

Info

Publication number: RU2555452C1
Application number: RU2014118096/13A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Сидоров; Виктория Ахмадовна Халаки; Андрей Александрович Перфильев
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-07-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: hydraulic protecting structure includes the interconnected cells with vertical waterproof flexible walls made of the outer and inner shells. Shells are interconnected by internal, upper and lower bridges. Cavities between the outer and inner shells are filled with the compressed air. The upper bridges are connected by means of braces with anchors. The cavity between the inner flexible walls of cells is filled with ballast material. The upper bridges of vertical watertight flexible walls are designed in the form of removable rigid rods. The lower bridges are solid made of flexible waterproof material. The outer shells of vertical walls are equipped at the edges with single fittings for supplying, discharging the compressed air or liquid into the internal cavities of cells.

EFFECT: improving the efficiency of the proposed pre-fabricated hydraulic protecting structure of low specific weight, providing the possibility of its repeated installation and reinstallation in different locations with minimal labour costs.

1 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках.The invention relates to the hydraulic construction of water dam for the protection of settlements, agricultural and industrial facilities from flooding and flooding during floods.

Известны гидротехнические сооружения (Волосухин В.А., Кузнецов В.А. Основы теории и методы расчета тканевых сооружений мелиоративных систем. - Новочеркасск, НГМА, 2001. - С. 14-18), включающие ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками, связанные между собой только нижними перемычками, полости между внутренними гибкими стенками ячеек заполнены балластным материалом. Основными недостатками данных гидротехнических сооружений являются их большие габариты, массы и способы крепления к грунту, а значит, значительные трудности монтаже и демонтаже.Well-known hydraulic structures (Volosukhin V.A., Kuznetsov V.A. Fundamentals of the theory and methods of calculating tissue structures of reclamation systems. - Novocherkassk, NGMA, 2001. - P. 14-18), including cells with vertical waterproof flexible walls, connected between only the lower jumpers, the cavities between the inner flexible walls of the cells are filled with ballast material. The main disadvantages of these hydraulic structures are their large dimensions, masses and methods of fastening to the ground, which means significant difficulties in installation and dismantling.

Известны передвижная барьерная секция и система для защиты от затопления и способ создания передвижного барьера для защиты от затопления (Патент РФ №2235825,2003), включающие соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из цилиндрических оболочек, оболочки связаны между собой нижними перемычками и заполнены сжатым воздухом, а перемычки соединены растяжками с якорями, при этом полость между оболочками заполнена балластным материалом (грунтом или водой). Основными недостатками данных секции, системы и способа является то, что их практическое использование требует применения гибких замкнутых оболочек диаметром, значительно превышающим ожидаемый уровень воды в зоне подтопления перед барьерной секцией. Это обуславливает установку цилиндрических оболочек на значительном расстоянии друг от друга, и, следовательно, использование большого количества балластного материала из-за наличия в гибких стенках больших объемов воздуха с целью обеспечения устойчивости секций.Known mobile barrier section and system for protection against flooding and a method of creating a mobile barrier for protection against flooding (RF Patent No. 2235825,2003), including interconnected cells with vertical waterproof flexible walls of cylindrical shells, the shells are connected by lower jumpers and filled compressed air, and the jumpers are connected by braces with anchors, while the cavity between the shells is filled with ballast material (soil or water). The main disadvantages of these sections, systems and methods is that their practical use requires the use of flexible closed shells with a diameter significantly exceeding the expected water level in the flood zone in front of the barrier section. This causes the installation of cylindrical shells at a considerable distance from each other, and, therefore, the use of a large amount of ballast material due to the presence in the flexible walls of large volumes of air in order to ensure the stability of the sections.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является гидротехническое оградительное сооружение (Авторское свидетельство СССР №1513077, 1989), прототип, включающее соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из наружной и внутренней оболочек, оболочки связаны между собой внутренними, верхними и нижними перемычками, полости между наружными и внутренними оболочками заполнены сжатым воздухом, верхние перемычки соединены растяжками с якорями, при этом полость между внутренними гибкими стенками ячеек заполнена балластным материалом (грунтом). К основным недостаткам данного гидротехнического оградительного сооружения можно отнести то, что каждая ячейка заполняется балластным материалом (грунтом и только грунтом) автономно (по аналогии с заполнением мешков) до установки ячеек в перемычке. Эти недостатки предопределяют значительные трудозатраты при монтаже и особенно демонтаже оградительного сооружения.The closest in design to the proposed invention is a hydraulic enclosure (USSR Author's Certificate No. 1513077, 1989), a prototype comprising interconnected cells with vertical waterproof flexible walls from the outer and inner shells, the shells are interconnected by inner, upper and lower bridges , the cavities between the outer and inner shells are filled with compressed air, the upper bridges are connected by braces with anchors, while the cavity between the inner nnimi flexible cell walls is filled with ballast material (soil). The main disadvantages of this hydraulic engineering protective structure include the fact that each cell is filled with ballast material (soil and only soil) autonomously (by analogy with filling the bags) before the cells are installed in the jumper. These shortcomings predetermine significant labor costs during the installation and especially the dismantling of the enclosure.

Задачей изобретения является повышение эффективности использования быстровозводимых гидротехнических оградительных сооружений малой удельной массы, обеспечение возможности многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.The objective of the invention is to increase the efficiency of the use of pre-fabricated hydraulic structures of low specific gravity, providing the possibility of multiple installation and reinstallation in various places with minimal labor.

Указанная задача решается тем, что верхние перемычки вертикальных водонепроницаемых гибких стенок выполнены в виде съемных жестких стержней, а нижние перемычки выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала, наружные оболочки вертикальных стенок оснащены на краях едиными штуцерами для подвода, отвода сжатого воздуха или жидкости во внутренние полости ячеек.This problem is solved in that the upper jumpers of the vertical waterproof flexible walls are made in the form of removable rigid rods, and the lower jumpers are made of continuous flexible waterproof material, the outer shells of the vertical walls are equipped at the edges with single fittings for supplying, discharging compressed air or liquid into the internal cavities of the cells .

На фиг. 1 изображен вид с торца гидротехнического оградительного сооружения с гибкими стенками.In FIG. 1 shows an end view of a hydraulic engineering enclosure with flexible walls.

Гидротехническое оградительное сооружение по п.1 состоит из двух вертикальных водонепроницаемых гибких стенок, собранных из соединенных между собой ячеек 1, образованных наружной 2 и внутренней 3 оболочками. Оболочки связаны между собой внутренними 4 верхними 5 и нижними 6 перемычками. Верхние перемычки 5 выполнены в виде съемных жестких стержней и соединены с вертикальными водонепроницаемыми стенками, например, с помощью цилиндрических шарниров 7. Внутренние полости ячеек 1 заполнены сжатым воздухом (нижние ячейки могут быть заполнены жидкостью), соединены между собой и с едиными штуцерами (не показаны) для подвода и отвода воздуха из одного места. Нижние перемычки 6 выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала. Верхние перемычки 5 через цилиндрические шарниры 7 соединены растяжками 8 с якорями, выполненными в виде винтовых свай 9 или шпор 10. Полость, образованная гибкими вертикальными стенками и нижней перемычкой 6, заполнена балластным материалом 11 - грунтом или грунтом и водой.The hydrotechnical enclosure according to claim 1 consists of two vertical waterproof flexible walls assembled from interconnected cells 1, formed by the outer 2 and inner 3 shells. The shells are interconnected by inner 4 upper 5 and lower 6 jumpers. The upper jumpers 5 are made in the form of removable rigid rods and are connected to vertical waterproof walls, for example, using cylindrical hinges 7. The internal cavities of the cells 1 are filled with compressed air (the lower cells can be filled with liquid), interconnected and with single fittings (not shown ) for supplying and removing air from one place. The lower jumpers 6 are made continuous of a flexible waterproof material. The upper jumpers 5 through cylindrical joints 7 are connected by braces 8 with anchors made in the form of screw piles 9 or spurs 10. The cavity formed by flexible vertical walls and the lower bridge 6 is filled with ballast material 11 - soil or soil and water.

Оболочки 2, 3 и перемычки 4, 6 изготавливаются из гибких водонепроницаемых материалов, например из поливинилхлоридного листового материала, и соединяются между собой путем загибания концов ткани и герметичного соединения их внакладку.The shells 2, 3 and jumpers 4, 6 are made of flexible waterproof materials, for example, from polyvinyl chloride sheet material, and are connected to each other by bending the ends of the fabric and tightly connecting them to the lining.

Гидротехническое оградительное сооружение работает следующим образом.Hydraulic fencing works as follows.

В месте ожидаемого подъема воды на берегу проводят планировку (если это возможно), убирают колющие и режущие предметы. На подготовленном участке раскладывают необходимое количество секций гидротехнического оградительного сооружения, накачивают внутренние полости ячеек 1 через штуцеры воздухом и соединяют секции встык торцевыми частями. Затем стенки соединяют между собой верхними перемычками 5 (по п. 2 жесткие стенки 12, 13 дополнительно связывают жесткими стержневыми укосинами 14), растяжками 8 крепят к якорям 9 и полость между стенками заполняют балластным материалом. Если секции между собой соединяют встык негерметично, то полость между стенками сверху заполняется грунтом или другим сыпучим материалом с низкими фильтрационными свойствами, используя для этого самосвалы, автомиксеры или землеройную технику. В случае если секции соединяются встык при помощи гидравлических уплотнений (с помощью губ, как в патенте РФ №2235825, или технических молний, или другими средствами), то в качестве балластного материала можно использовать любой сыпучий материал или воду.In the place of the expected rise of water on the shore, a planning is carried out (if possible), stitching and cutting objects are removed. At the prepared site, the required number of sections of the hydraulic engineering protective structure is laid out, the internal cavities of the cells 1 are pumped through the fittings with air and the sections are joined end-to-end with the end parts. Then the walls are interconnected by upper bridges 5 (according to claim 2, the rigid walls 12, 13 are additionally connected by rigid rod jibs 14), the braces 8 are attached to the anchors 9, and the cavity between the walls is filled with ballast material. If the sections are interconnected end-to-end tightly, the cavity between the walls from above is filled with soil or other bulk material with low filtration properties, using dump trucks, automixers or earthmoving equipment. If the sections are joined end-to-end using hydraulic seals (using lips, as in RF patent No. 2235825, or technical zippers, or other means), then any bulk material or water can be used as ballast material.

Таким образом, можно создавать гидротехническое оградительное сооружение сколь угодно большой длины.Thus, it is possible to create a hydraulic engineering protective structure of arbitrarily large length.

Демонтаж сооружения производят следующим образом.The dismantling of the structure is as follows.

Стенки освобождают от верхних перемычек 5, укосин 14 и растяжек 8, спускают из ячеек 1 воздух и с помощью подъемных механизмов секции поднимают вверх за шарниры 7, расположенные на одной из стенок, освобождая их от балластного материала.The walls are freed from the upper jumpers 5, jibs 14 and stretch marks 8, air is blown out of the cells 1 and, using the lifting mechanisms of the section, they are lifted up by the hinges 7 located on one of the walls, freeing them from ballast material.

Разъединяют секции между собой, очищают от остатков балластного материала, производят сушку и сворачивают их в рулоны (или по п. 2 складывают в стопки) для дальнейшей транспортировки.Separate the sections between each other, clean from the remnants of the ballast material, make drying and roll them up into rolls (or pile up according to claim 2) for further transportation.

Применение верхних перемычек вертикальных водонепроницаемых гибких стенок, выполненных в виде съемных жестких стержней, а нижних перемычек из сплошного гибкого водонепроницаемого материала позволяет быстро устанавливать, соединять и загружать (через верхний проем) секции сооружения балластным материалом, используя при этом грунт, находящийся (что очень важно) вблизи места установки сооружения, и землеройную технику.The use of the upper bridges of vertical waterproof flexible walls made in the form of removable rigid rods, and the lower bridges of a continuous flexible waterproof material allows you to quickly install, connect and load (through the upper opening) sections of the structure with ballast material, using the soil located (which is very important ) near the installation site of the structure, and earthmoving equipment.

Ячейки сооружения, наполняемые сжатым воздухом посредством единых штуцеров для всей секции, позволяют значительно быстрее производить монтаж и демонтаж оградительного сооружения.Cells of the structure, filled with compressed air by means of single fittings for the entire section, allow the installation and dismantling of the enclosure to be made much faster.

Целесообразность использования предлагаемого изобретения обусловлена повышением эффективности предлагаемого быстровозводимого гидротехнического оградительного сооружения малой удельной массы, обеспечением возможности его многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.The feasibility of using the present invention is due to increased efficiency of the proposed quick-erected hydraulic engineering fencing structures of small specific gravity, providing the possibility of its multiple installation and reinstallation in various places with minimal labor.

Указанные преимущества предлагаемого гидротехнического оградительного сооружения по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью его конструктивных элементов.The indicated advantages of the proposed hydraulic engineering protective structure in comparison with the known ones are provided by a new combination of its structural elements.

Claims

Гидротехническое оградительное сооружение, включающее соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из наружной и внутренней оболочек, оболочки связаны между собой внутренними, верхними и нижними перемычками, полости между наружными и внутренними оболочками заполнены сжатым воздухом, верхние перемычки соединены растяжками с якорями, при этом полость между внутренними гибкими стенками ячеек заполнена балластным материалом, отличающееся тем, что верхние перемычки вертикальных водонепроницаемых гибких стенок выполнены в виде съемных жестких стержней, а нижние перемычки выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала, наружные оболочки вертикальных стенок оснащены на краях едиными штуцерами для подвода, отвода сжатого воздуха или жидкости во внутренние полости ячеек. A hydraulic engineering enclosure, including interconnected cells with vertical waterproof flexible walls from the outer and inner shells, the shells are interconnected by inner, upper and lower bridges, the cavities between the outer and inner shells are filled with compressed air, the upper bridges are connected by braces with anchors, while the cavity between the inner flexible walls of the cells is filled with ballast material, characterized in that the upper jumpers of the vertical waterproof the flexible walls are made in the form of removable rigid rods, and the lower jumpers are made of continuous waterproof flexible material, the outer shells of the vertical walls are equipped at the edges with single fittings for supplying, discharging compressed air or liquid into the internal cavities of the cells.