Результат интеллектуальной деятельности: ЗАЩИТНОЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ

Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках, а также временных перемычек с целью отсечки воды в гидроканалах или водохранилищах при проведении строительных и ремонтных работ.

Известны гидротехнические сооружения (Волосухин В.А., Кузнецов В.А. Основы теории и методы расчета тканевых сооружений мелиоративных систем. - Новочеркасск, НГМА, 2001. - С.14-18), содержащие гибкие незамкнутые и замкнутые оболочки заполняемые водой с помощью насосов. Основными недостатками данных гидротехнических сооружений являются их большие габариты, масса и способы крепления к грунту, а значит, значительные трудности монтаже и демонтаже.

Известны передвижная барьерная секция и система для защиты от затопления и способ создания передвижного барьера для защиты от затопления (Патент РФ №2235825, 2003), включающие две заполняемые через штуцеры воздухом гибкие замкнутые оболочки разного диаметра, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами, расположенными вдоль образующих оболочек и соединенных между собой на некотором расстоянии друг от друга соседними внутренними ребрами оболочек.

Основными недостатками данных секции, системы и способа является то, что их практическое использование требует применения гибких замкнутых оболочек диаметром, значительно большим, чем ожидаемый уровень воды в зоне затопления перед барьерной секцией. Это обусловлено конструктивными особенностями передвижной барьерной секции и использованием в качестве рабочего тела гибких замкнутых оболочек только воздуха.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является защитное гидротехническое сооружение (Патент РФ №2374385, 2009), прототип, включающее две заполняемые через штуцеры водой гибкие замкнутые оболочки, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами, расположенными вдоль образующих оболочек, соединенных в «восьмерку» между собой соседними внутренними ребрами оболочек, а к одному из внешних ребер оболочек прикреплена незамкнутая гибкая оболочка с поплавком в виде единой гибкой цилиндрической замкнутой оболочки, снабженной штуцерами подачи воздуха. К основным недостаткам данного защитного гидротехнического сооружения можно отнести то, что в процессе изменения уровня воды в зоне затопления или изменения направления и скорости ветра необходимо обеспечить своевременную подкачку или откачку воды в гибкие замкнутые оболочки и регулирование длины гибких связей с помощью стропоукорачивающих устройств. Эти недостатки обусловлены тем, что гибкая оболочка с поплавком прикреплена только к одному из внешних ребер одной из гибких замкнутых оболочек и что они соединены между собой в «восьмерку» (вплотную). Кроме того, в качестве рабочего тела гибких замкнутых оболочек в данном техническом решении возможно использовать только воду, что затрудняет перемещение сооружения с одного места на другое.

Задачей изобретения является повышение эффективности использования быстровозводимых гидротехнических сооружений малой удельной массы, обеспечение возможности многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.

Указанная задача решается тем, что гибкие замкнутые оболочки выполнены разного диаметра и соединены между собой внутренними ребрами на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров оболочки меньшего диаметра, соотношение диаметров гибких замкнутых оболочек составляет 1:2, а гибкая оболочка с поплавком герметично прикреплена к обоим внешним ребрам и торцевым стенкам гибких замкнутых оболочек и снабжена штуцерами для заполнения водой ее внутреннего объема.

На фиг.1 изображен вид с торца защитного гидротехнического сооружения в эксплуатационном состоянии в случае «большой» воды; на фиг.2 - в случае «малой» воды; на фиг.3 изображен вид с торца защитного гидротехнического сооружения в процессе сборки.

Защитное гидротехническое сооружение содержит две гибкие замкнутые оболочки 1, 2 разных диаметров, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами 3, 4, расположенными вдоль образующих оболочек. Оболочки 1, 2 соединены герметично между собой соседними внутренними ребрами 3 и установлены на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров оболочки меньшего диаметра 1. Соотношение диаметров гибких замкнутых оболочек 1, 2 составляет 1:2. Гибкая оболочка 5 с поплавком 6 в виде единой гибкой цилиндрической замкнутой оболочки герметично прикреплена к обоим внешним ребрам 4 и торцевым стенкам гибких замкнутых оболочек 1, 2. Все оболочки снабжены штуцерами (не показаны) для заполнения их внутренних объемов водой 1, 5 и воздухом 2, 6.

Оболочки могут быть изготовлены из высокопрочных водонепроницаемых материалов, например из поливинилхлоридного листового материала, путем загибания концов ткани и герметичного соединения их внакладку в областях боковых ребер 3, 4.

Собранное сооружение образует секцию, соединением которой встык с аналогичными соседними секциями при помощи гидравлических уплотнений (с помощью губ как в патенте РФ №2235825, или технических молний, или другими средствами) можно создавать защиту сколь угодно большой длины.

Защитное гидротехническое сооружение работает следующим образом.

В месте ожидаемого подъема воды на берегу проводят планировку (если это возможно), убирают колющие и режущие предметы. На подготовленном участке раскладывают необходимое количество секций защитного гидротехнического сооружения и накачивают большие секции 2 через штуцеры воздухом, перекатывают их на место установки и герметично соединяют встык торцевыми частями. Затем заполняют водой через штуцеры с помощью напорного оборудования оболочки 1 и 5.

В случае если ожидаемый уровень паводковой воды превышает диаметр оболочки 2 (случай «большой» воды), то вначале накачивают воздухом оболочки поплавков 6, а затем закачивают воду внутрь оболочек 5 (фиг.1).

В случае если ожидаемый уровень паводковой воды не превышает диаметра оболочки 1 (случай «малой» воды), то оболочки 5 размещают между оболочками 1, 2 и балластный материал воду или грунт загружают сверху на оболочки 5 (фиг.2). При этом оболочки поплавков 6 воздухом не накачивают.

Демонтаж сооружения производят в обратной последовательности с его монтажом. Вначале сливают воду из оболочек 1 и 5. Затем производят сушку внутренних полостей оболочек 1 и 5, продувая через них воздух или другой осушающий газ. После этих операций стравливают воздух из оболочек 2 и поплавков 6, разъединяют секции сооружения и сворачивают их в рулоны или наматывают на барабаны для транспортировки.

Целесообразность использования предлагаемого нового технического решения обусловлена повышением эффективности предлагаемого быстровозводимого гидротехнического сооружения малой удельной массы, обеспечением возможности его многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.

Указанные преимущества предлагаемого защитного гидротехнического сооружения по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью его конструктивных элементов.