Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов

Изобретение относится к области транспортного строительства, а более конкретно к защите зданий от глубинных взрывов.

Известно устройство защиты фундамента здания от колебаний грунта, включающее экран в виде траншеи (SU №601355, E02D 27/34, 1975).

Недостатком данного устройство является низкая эффективность защиты вследствие невозможности создания экрана необходимой для экранирования глубины. Траншею глубиной более 4-5 м невозможно реализовать, а для эффективной защиты размер экрана должен быть соизмерим с длиной взрывной волны, которая составляет 20-40 м. Кроме того, при прохождении волны в грунте происходит обрушение траншеи, что ведет к уменьшению эффективности защиты.

Известно устройство в виде экрана для защиты зданий, включающий траншею, в которой установлены две рамы, между которыми расположены газонаполненные подушки в виде горизонтальных трубчатых элементов, выполненных из слоистого материала (К. Райнер Массарш "Виброизоляция с использование газонаполненных подушек" // Развитие городов и геотехническое строительство №10/2006 г с. 176-191).

Недостатком данного экрана является трудность при заложении в траншею, стенки которой обрушаются при откапывании. Глубина заложения ограничивается 6 м, что не позволяет поглощать низкие частоты.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является устройство защиты зданий или сооружений от вибраций, включающее выполнение экрана в виде размещенных вокруг зданий или сооружений внутреннего и внешнего рядов скважин, заполненных поглощающим колебания материалом и расположенных в рядах в шахматном порядке (SU №1629416, E02D 27/34, 1989).

Однако данное устройство имеет низкую эффективность защиты зданий и сооружений от вибраций, т.к. сложно подобрать материал заполнения, который обеспечивал бы эффективное гашение колебаний. Заполнение скважин бетоном на глубину до 40 м достаточно трудозатратно. Использование заполняющего раствора возможно при глубине скважины до 5-6 м. При этом его поглощающая способность сравнительно невелика, т.к. модуль упругости раствора близок к модулю упругости грунтовой среды. При заполнении скважин легким материалом необходимо выполнить пустую скважину до заполнения. Это возможно только при использовании обсадной трубы, которая потом извлекается. С одной стороны это трудоемко, а с другой стороны невозможно заполнение скважины на глубину более 5-8 м, что не позволяет погасить низкие частоты вибраций.

Задачей изобретения является создание простого по конструкции устройства для защиты заданий или сооружений от глубинных взрывов, обладающего высокой надежностью за счет расширения диапазона поглощающих частот колебаний.

Технический результат, достигается тем, что в устройстве для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов, содержащем вертикальные скважины_/ расположенные между источником глубинных взрывов и зданием, и заполненные поглощающими виброколебания элементами, в качестве элементов, поглощающих виброколебания, используют газонаполненные цилиндрические подушки из эластичного материала, снабженные кранами для заполнения подушек газом.

Наиболее эффективно использование устройства в случае, если глубина заложения газонаполненных подушек на глубину более 20 м. Это позволяет расширить диапазон частот и поглощать более низкие частоты при большой длине волны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов, вид в плане, а на фиг. 2 изображен поперечный разрез устройства для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов.

Устройство для зашиты зданий или сооружений от глубинных взрывов содержит вертикальные скважины 1 с газонаполненными подушками 2_, снабженные краном 3 для заполнения газом, между скважинами 1 располагаются грунтовые перемычки 4, источник глубинных взрывов 5, здание 6. Газонаполненные подушки 2 выполнены из эластичного материала (например: резина, полиуретан). В качестве заполнителя в газонаполненных подушках 2 используют воздух.

Работает устройство для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов следующим образом. При выполнении взрыва волна, исходящая от источника взрыва 5, при прохождении газонаполненной подушки 2, гасится газонаполненной подушкой 2, также некоторая часть энергии волны отражается от газонаполненной подушки 2. При этом происходит уменьшение воздействия на ближайшее здание 6, а отражающиеся волны увеличивают уплотнения основания уплотняемой площадки.

Предложенное устройство позволяет также преодолеть недостаток прототипа, заключающийся в монтаже и глубине заложения, позволяющий заложение не более 6 м, что не позволяет погасить низкочастотные волны.

Таким образом, очевидно, что по сравнению с прототипом применение устройства для защиты зданий или сооружений от глубинных взрывов позволяет повысить надежность устройства за счет расширения диапазона поглощаемых частот.