Результат интеллектуальной деятельности: ВОЛНООТБОЙНАЯ СТЕНКА

Предлагаемое изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано в берегозащитных сооружениях.

Известна принятая за прототип волнозащитная стенка - патент РФ №2107771. Данная волнозащитная стенка выполнена из пустотелых железобетонных блоков, имеющих вогнутую волноотбойную фронтальную поверхность. Блоки изнутри для обеспечения устойчивости заполнены сыпучим материалом.

Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие - волноотбойная стенка выполнена сборной и имеет вогнутый волноотбойный профиль в фронтальной части.

Данная волноотбойная стенка из железобетона имеет большой вес, обладает низкой технологичностью - устанавливается при помощи крана большой грузоподъемности, вес одного блока достигает 27…30 тонн, требуется заделка швов цементным раствором и т.п., а также подвержена эрозии.

Предлагаемым изобретением решается техническая задача создания высокотехнологичной стенки, обладающей низкой материалоемкостью, весом, позволяющим вести монтаж легкими грузоподъемными средствами с высокой скоростью возведения, задача увеличения срока ее службы до нескольких десятков лет.

Для достижения названного технического результата волноотбойная стенка состоит из береговой и закрепленной к ней с помощью якорных тяг лицевой части, при этом береговая часть волноотбойной стенки выполнена из искусственного армогрунтового массива, образованного чередующимися слоями георешетки из полимерных материалов, устойчивых к воздействию морской воды, заполненных крупноскелетным грунтом (например, щебнем), лицевая часть волноотбойной стенки содержит установленные с заглублением в дно водоема стеклопластиковые панели, имеющие с фронтальной стороны вогнутую волноотбойную форму, выполненные из высокопрочного стеклопластика, имеющего лицевой слой из огнестойкого композиционного материала; с внутренней стороны панели по бокам имеют отбортовки, соединенные фланцевыми соединениями; при этом верхние, наклоненные в сторону водоема части панелей заполнены пористым материалом и закрыты стеклопластиковыми крышками.

Дополнительно для уменьшения эрозии при волновом воздействии песчано-галечниковым материалом и для повышения противопожарной безопасности на фронтальную сторону стеклопластиковых панелей нанесено противоэрозионное, трудногорючее покрытие (например, на основе полиуретановых эластомеров). Для отвода грунтовых вод в нижней части стеклопластиковых панелей выполнены дренажные отверстия. Для снижения давления на стенку со стороны массива стеклопластиковые крышки наклонены в сторону берега, образуя с горизонтальной плоскостью угол, больший угла внутреннего трения грунта засыпки (находящийся в диапазоне, как правило, 60-75 град.).

Отличительными признаками предложенной волноотбойной стенки являются следующие - волноотбойная стенка состоит из береговой и закрепленной к ней с помощью якорных тяг лицевой части, при этом береговая часть волноотбойной стенки выполнена из армированного искусственного массива, образованного чередующимися слоями георешетки из полимерных материалов, устойчивых к воздействию морской воды, заполненных крупноскелетным грунтом, лицевая часть волноотбойной стенки содержит установленные с заглублением в дно водоема стеклопластиковые панели, выполненные из высокопрочного стеклопластика, имеющего лицевой слой из огнестойкого композиционного материала; с внутренней стороны панели по бокам имеют отбортовки, соединенные фланцевыми соединениями; при этом верхние, наклоненные в сторону водоема части панелей заполнены пористым материалом и закрыты стеклопластиковыми крышками.

Кроме того, дополнительно на фронтальную сторону стеклопластиковых панелей нанесено противоэрозионное, трудногорючее покрытие, в нижней части стеклопластиковых панелей выполнены дренажные отверстия, стеклопластиковые крышки наклонены в сторону берега, образуя с горизонтальной плоскостью угол, больший угла внутреннего трения грунта засыпки

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат - создана высокотехнологичная волноотбойная стенка, в которой основные ее элементы изготовлены из стеклопластика и полимерного материала, не подверженного коррозии и гниению. Имеется искусственный армогрунтовый массив, сформированный крупноскелетным грунтом, армированным чередующимися слоями полимерной георешетки. Кроме того, элементы, подверженные песчано-галечной эрозии при волновом воздействии, имеют защитное покрытие, обладающее трудногорючими свойствами, позволяющее при необходимости производить восстановительный ремонт. Все это значительно увеличивает срок службы волноотбойной стенки из стеклопластиковых панелей и обеспечивает ее вандалоустойчивость. Наряду с этим волноотбойная стенка из стеклопластика имеет значительно меньший вес (порядка одной тонны), что уменьшает материалоемкость и облегчает монтаж.

Данная конструкция волноотбойной стенки может быть использована в различных берегозащитных сооружениях, в том числе со значительными волновыми нагрузками.

Предлагаемая конструкция поясняется чертежами: фиг.1-3.

На фиг.1 изображен общий вид волноотбойной стенки.

На фиг.2 изображено соединение между собой стеклопластиковых панелей волноотбойной стенки.

На фиг.3 изображены общий вид и разрез панели волноотбойной стенки.

Изображенная на фиг.1 волноотбойная стенка включает в себя панель 1 стенки волноотбойной из стеклопластика, узлы крепления (якорные тяги) 2 панелей 1 волноотбойной стенки к защищаемому берегу, искусственный массив 3 из щебня, армированный геотекстильной решеткой, изготовленной из полимерных материалов, устойчивых к воздействию морской воды. При этом панель 1 для устойчивости заглублена в грунт.

Изображенное на фиг.2 фланцевое соединение стеклопластиковых панелей 1 выполнено в виде болтов 5 и гаек 6, скрепляющих отбортовки 4.

Изображенная на фиг.3 панель 1 волноотбойной стенки включает в себя обечайку 7, к которой в области, наклоненной в сторону водоема, приформован блок 8 из пористого материала, закрытый защитной оболочкой (стеклопластиковой крышкой) 9, имеющей наклон к горизонтали больше угла внутреннего трения грунта засыпки - в данном случае более 60 град. Приформованные узлы 10 служат для крепления якорных тяг 2, а узлы 11 предназначены для такелажных рым-болтов, устанавливаемых при подъеме и монтаже панели 1. На панели выполняется дренажное отверстие 12. Панели 1 опираются на фундамент 13.

Панели 1 лицевой части волноотбойной стенки состоят из высокопрочного стеклопластика, изготовленного на основе химически стойкого связующего и непрерывного волокнистого наполнителя из стекла Е. Внешний слой панелей выполнен из композиционного материала на основе кремнеземной стеклоткани типа Puresil с теплостойкостью до 1200°С и трудногорючего полимерного связующего и является в совокупности с внешним покрытием огнестойким барьером. Совмещение огнестойкого лицевого слоя с конструкционной частью панели 1 производится на стадии заводского изготовления. Стеклопластик имеет действующий сертификат безопасности, прошел испытания по ГОСТ 12.1.044-89 и охарактеризован как трудногорючий, медленно распространяющий пламя. Кроме того, для уменьшения эрозии при волновом воздействии песчано-галечниковым материалом и с целью дополнительной защиты от агрессивного воздействия окружающей среды и для повышения противопожарной безопасности на фронтальную поверхность панелей 1 волноотбойной стенки нанесено толстослойное трудногорючее огнестойкое полимерное противоэрозионное покрытие на основе полиуретановых эластомеров. Применяемое покрытие имеет высокую химическую, микробиологическую и абразивную стойкость, обеспечивает длительный срок службы и характеризуется высокой ремонтопригодностью: покрытие может быть восстановлено непосредственно на эксплуатируемом объекте без применения специального оборудования в широком диапазоне температур окружающей среды.

Монтаж данной волноотбойной решетки производится следующим образом. В береговом массиве вырывается котлован (в случае его выполнения в затопленной области делается водозаграждение или откачивается вода). В котловане устраивается фундамент 13, устанавливаются панели 1, соединяемые посредством фланцевых соединений болтами 5 и гайками 6. Затем начинают послойную укладку георешеток (или геосеток), заполняемых щебнем. По мере их монтажа, как правило, в трех уровнях устанавливают якорные тяги 2, обеспечивающие монолитность и устойчивость панелей 1. При этом заглубление панелей 1 в дно и их закрепление якорными анкерами 2 в искусственном массиве 3 обеспечивает устойчивость волноотбойной стенки даже при размыве ее основания.