блок для гидротехнического сооружения

Формула изобретения

1. БЛОК ДЛЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, включающий заполненные упругие кольцевые элементы, насаженные на арматурный каркас, отличающийся тем, что упругие кольцевые элементы расположены с соприкосновением друг с другом боковыми диаметральными поверхностями и поочередно заполнены жестким и упругим заполнителями.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что упругие кольцевые элементы выполнены из утилизированных автопокрышек.

3. Блок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве жесткого заполнителя использован бетон, грунтоцемент или грунт.

4. Блок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве упругого заполнителя использованы смеси резиновой крошки и обрезков резины, смазанных битумом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты берегов водохранилищ, рек, озер и морей, откосов каналов и плотин от разрушающего воздействия волн и течений, в особенности, для возведения набросных молов и волноломов, а также в качестве элементов наброски при перекрытии русел рек и на селетоках.

Известны решения, использующие для берегозащитных и оградительных сооружений фигурные блоки-тетраподы, трибары, диподы и др. (см. Джунковский Н. Н. и др. Порты и портовые сооружения, часть II, - М.: Стройиздат, 1967. - с. 56, рис. IV.6, с.58, рис. IV.7).

Недостатками сооружений из фигурных блоков являются: высокая материалоемкость (потребность в железобетоне), высокая вероятность расползания отдельных блоков и соударения их друг с другом при производстве работ, но особенно при волнении, высокоскоростных потоках и деформациях дна, откоса или упорного банкета, низкая долговечность конструкции блока вследствие нарушения защитного слоя бетона при вибрационно-ударных нагрузках.

Известны блоки для наброски с повышенной зацепляемостью и сниженной материалоемкостью, состоящие из жесткой части и ножек из упругих кольцевых элементов.

Недостатком этих блоков является собственная малая упругость жесткой части блока.

Известны также блоки для наброски с выступами и впадинами, состоящие из жестких стержневых многоугольных пространственных каркасов и свободно нанизанных на наружные стержни кольцевых упругих элементов с бетонной пробкой внутри кольцевой полости.

Недостатком сооружений из этих блоков является общая высокая пористость самой наброски, если она не сочетается с наброской камня (например, при перекрытии прорана).

Цель изобретения - повышение эффективности работы блоков за счет увеличения их упругости и уменьшения пористости.

Цель достигается тем, что кольцевые упругие элементы насажены на каркас, соприкасаясь друг с другом боковыми диаметральными поверхностями, при этом заполненные грунтоцементом кольцевые упругие элементы перемежаются с заполненными смесью резиновой крошки и обрезками резины.

Сущность изобретения заключается в том, что: 1) предлагаемый блок плотно упакован, кольцевые упругие элементы соприкасаются друг с другом, что обеспечивает малую пористость наброски; 2) чередование кольцевых элементов, заполненных то грунтоцементом, то смесью резиновой крошки с обрезками резины, смазанных битумом, обеспечивает высокую упругость блока при сохранении значительного веса. Оба эти отличительные признака обуславливают повышение эффективности работы блоков как во время производства работ, так и в период эксплуатации: блоки не растаскиваются (под действием волн или течений) далеко от места сброса; сохраняют целостность, поскольку амортизируют удары благодаря наличию податливых, начиненных смесью резиновой крошки и обрезков резины кольцевых элементов, как при сбросе с высоты, так и при перемещениях во время эксплуатации в случае расстройства профиля наброски.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа именно наличием этих двух признаков. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого решения с другими известными техническими решениями показывает, что оба отличительных признака в блоках для гидротехнических сооружений при наброске отсутствуют.

Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображен блок, дан поперечный разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 - план блока; на фиг.3 - план-разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вариант блока из четырех кольцевых упругих элементов, где крайние элементы заполнены грунтоцементом, а два средние, например, заполнены смесью резиновой крошки и обрезками резины; на фиг.5 - вариант блока из 5 кольцевых упругих элементов с заделкой поддона в нижний элемент и каркасом из одного (трубчатого) стержня; на фиг. 6 - вариант блока из 6 кольцевых упругих элементов с нижним демпфирующим кольцевым упругим элементом, заполненным смесью резиновой крошки и резиновых обрезков, при этом блок дополнительно укреплен страхующими охватами (из тросов, цепей или арматуры); на фиг.7 - разрез оградительного сооружения, выполненного с применением предлагаемых блоков; на фиг.8 - схема перекрытия прорана с использованием этих блоков.

Блок собирают следующим образом. На собранный из поддона 1, стоек 2 и хомутов 3 каркас устанавливают кольцевой упругий элемент 4, заполненный грунтоцементом. На него ставят кольцевой упругий элемент 4, заполненный смесью резиновой крошки и обрезков резины 6, затем снова элемент с грунтоцементом 5. Чередование может продолжаться, не ограничивая блок тремя элементами. Сверху ставят крестовину 7, прикрепляют ее к стойкам 2. При этом блоки могут быть выполнены в двух вариантах их заполнения: 1) с заполнителем только в кольцевых (камерных) полостях и 2) со сплошным заполнением.

Во втором варианте стойки 2 и хомуты 3 каркаса свободны от заполнителя, образуется своеобразный внутренний полый колодец. Для второго варианта прикрепление (сварка) крестовины 7 производится после частичного сжатия блока под действием временной пригрузки. После того, как крестовину 7 прикрепят (с помощью сварки, например) к стойкам 2, временный груз снимают, приваривают к крестовине 7 монтажную петлю 8 (не показана). Блок готов к транспортировке и последующей наброске в тело сооружения. Собранный из большого количества упругих кольцевых элементов 4 блок дополнительно крепится страхующими охватами 9, выполненными из тросов, цепей или другой арматуры (фиг. 6). Монтажные петли 8 могут быть выполнены подобными крестовине 7, как показано на фиг. 4. Каркас может быть выполнен из труб большого диаметра 10, приваренных к поддону 1, как показано на фиг.4.

Все элементы каркаса в целях экономии материалов и затрат следует выполнять из утилизированного металла.

Эффективность блока определяется экономией затрат на дефицитные материалы - бетон и арматуру - при условии использования утилизированных металла и автопокрышек, упрощением работ по изготовлению блоков, увеличением волногасящей и течениегасящей способности тела наброски вследствие уменьшения ее пористости.