Берегозахисна споруда

Реферат: Винахід належить до галузі гідротехнічного будівництва, а саме, до берегозахисних споруд, і призначено для захисту морських і водосховищних берегів від дії вітрових хвиль і дрейфуючих крижаних полів. Берегозахисна споруда, що включає кам'яну основу, контрфільтр, конструктивні елементи і підводний горизонтальний упорний масив, яка складається з верхньої та нижньої частин, які омонолічені в єдиний короб, забезпечених конструктивними елементами, де верхня лицьова частина обладнана крізними прямокутними отворами і елементами зовнішньої шорсткості у вигляді виступів різної висоти, що створюють півконусну поверхню, при цьому кожен елемент зовнішньої шорсткості перфорований отворами у вигляді зрізаних конусів, які орієнтовані таким чином, що основи конусів обернені у бік берега, а в бічних стінках верхньої частини передбачені перепускні вікна прямокутної форми, при цьому нижня частина короба виконана з щілинами змінного перерізу по висоті днища та з елементами внутрішньої шорсткості прямокутної форми, які поперемінно примикають до бічних стінок нижньої частини, при цьому верхня торцева частина короба з перепускними вікнами розташована над розрахунковим рівнем води, а його нижня торцева частина розташована під розрахунковим рівнем води, короб встановлений на похилу кам'яну основу з контрфільтром і упирається на масив, встановлений на горизонтальну кам'яну основу з контрфільтром. В результаті застосування істотно зменшується хвильове навантаження на ґрунтову основу під коробом і збільшується довговічність споруди в цілому. UA 98645 C2 (12) UA 98645 C2 UA 98645 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі гідротехнічного будівництва, а саме, до берегозахисних споруд, і призначено для захисту морських і водосховищних берегів від дії вітрових хвиль і дрейфуючих рівних крижаних полів. Існує берегозахисна споруда (див. Фіг. 1), яка складається з щілистої плити 1, упорного масиву 2, контрфільтра 3 і кам'яного ложа 4 (див. Журнал «Транспортное строительство» №8, М., 1986, стр. 15-16). До недоліків даної споруди відноситься неможливість ефективного захисту берегів від силової дії хвиль, унаслідок інтенсивного вимивання дрібних часток ґрунту крізь щілини, і відсутність елементів в конструкції, здатних протистояти силам дрейфу рівних крижаних полів. Відома універсальна берегозахисна споруда (див. Пат. UA корисна модель № 42602, МПК (2009) Е02В 3/00, опубл. 10.07.2009, Бюл. № 13, 2009), що включає укісну плиту, контрфільтр, кам'яне ліжко і підводний горизонтальний упорний масив, яка забезпечена конструктивними елементами, кожен з яких виконаний у формі неправильної трикутної піраміди і розташований по діагоналі на лицьовій поверхні укісної плити вершиною до нижньої торцевої її частки, обладнаний заставною деталлю з монтажними пластинами, яка виконана пилкоподібною і розташована на верхньому ребрі піраміди зубцями вгору, при цьому верхня торцева частка укісної плити розміщена над розрахунковим рівнем води, а її нижня торцева частка розташована під розрахунковим рівнем води і спирається на підводний горизонтальний упорний масив. Прототип і винахід мають наступні спільні ознаки: контрфільтр; упорний масив; кам'яне ложе (кам'яна основа); конструктивні елементи. Недолік даної конструкції полягає в тому, що вона менш ефективно протистоїть силовій дії хвиль та накату і заплеску хвиль. В основу винаходу поставлена задача створення ефективної і довговічної берегозахисної споруди для захисту берегів і промислових територій від силової дії вітрових хвиль і рівних крижаних полів. Поставлену задачу вирішено в берегозахисній споруді, що включає кам'яну основу, контрфільтр, конструктивні елементи і підводний горизонтальний упорний масив, тим, що вона складається з верхньої та нижньої частин, які омонолічені в єдиний короб, забезпечених конструктивними елементами, де верхня лицьова частина обладнана крізними прямокутними отворами і елементами зовнішньої шорсткості у вигляді виступів, що створюють півконусну поверхню, при цьому кожен елемент зовнішньої шорсткості перфорований отворами у вигляді зрізаних конусів, які орієнтовані таким чином, що основи півконусів обернені у бік берега, а в бічних стінках верхньої частини передбачені перепускні вікна прямокутної форми, при цьому нижня частина короба виконана з щілинами змінного перерізу по висоті днища та з елементами внутрішньої шорсткості прямокутної форми, які поперемінно примикають до бічних стінок, при цьому верхня торцева частина короба з перепускними вікнами розташована над розрахунковим рівнем води, а його нижня торцева частина розташована під розрахунковим рівнем води, короб встановлений на похилу кам'яну основу з контрфільтром і упирається на масив, встановлений на горизонтальну кам'яну основу. Новим у винаході є те, що берегозахисна споруда складається з верхньої та нижньої частин, які омонолічені в єдиний короб, забезпечених конструктивними елементами, де верхня лицьова частина обладнана крізними прямокутними отворами і елементами зовнішньої шорсткості у вигляді виступів, що створюють півконусну поверхню, при цьому кожен елемент зовнішньої шорсткості перфорований отворами у вигляді зрізаних конусів, які орієнтовані таким чином, що основи конусів обернені у бік берега, а в бічних стінках верхньої частини передбачені перепускні вікна прямокутної форми, при цьому нижня частина короба виконана з щілинами змінного перерізу по висоті днища та з елементами внутрішньої шорсткості прямокутної форми, які поперемінно примикають до бічних стінок, при цьому верхня торцева частина короба з перепускними вікнами розташована над розрахунковим рівнем води, а його нижня торцева частина розташована під розрахунковим рівнем води, короб встановлений на похилу кам'яну основу з контрфільтром і упирається на масив, встановлений на горизонтальну кам'яну основу з контрфільтром. На Фіг. 1 представлена відома берегозахисна споруда. На Фіг. 2 представлений поперечний розріз берегозахисної споруди, яка заявляється. На Фіг. 3 представлений план верхньої частини берегозахисної споруди, яка заявляється. На Фіг. 4 представлений план нижньої частини споруди. 1 UA 98645 C2 5 10 15 20 25 30 35 На Фіг. 5 представлений зовнішній вигляд берегозахисної споруди, яка заявляється. Берегозахисна споруда, що заявляється, включає короб 1, який складається з верхньої частини 2 з елементами зовнішньої шорсткості у вигляді різних по висоті виступів 3, що створюють півконічну поверхню, кожен виступ перфорований отворами у вигляді зрізаного конуса 4, прямокутними отворами 5 і перепускними вікнами 6, що розташовані в бічних стінках 7 верхньої частини короба, нижньої частини 8, обладнаною прямокутними виступами 9, що поперемінно примикають до бічних стінок 10, і щілинами 11, змінного по висоті перерізу. Берегозахисна споруда забезпечена упорним масивом 12, контрфільтром 13, хвилевідбійною стінкою 14. Істотні відзнаки, що заявляються, дозволяють досягти наступного технічного результату. Берегозахисна споруда у вигляді короба 1, ефективно працюватиме у будь-який час року. Так, в штормові періоди, під час накату хвиль відбуватиметься дисипація і втрата хвильової енергії за рахунок взаємодії хвиль з різними по висоті виступами 3, забезпеченими отворами 4 і 5. Деяка маса води, що переноситься гребенем через прямокутні отвори 5, з подальшою втратою енергії на виступах 9, заповнює внутрішню частину короба 1. У випадках переповнювання короба водою, відбувається заповнення сусідніх коробів через перепускні вікна 6 з подальшою дисипацією хвильової енергії і зменшенням величини накату. В результаті істотно зменшиться хвильове навантаження на ґрунтову основу під коробом і збільшиться довговічність споруди в цілому. Підхід западини хвилі буде супроводитись відтоком маси води з короба 1. Через прямокутні отвори 5 у верхній частині станеться направлений відтік води з внутрішньої частини короба 1, який надасть силову дію на нову хвилю. Поперемінне примикання прямокутних виступів 9 до бічних стінок 10 забезпечує відтік води з надводної частини короба 1 в період і після закінчення шторму. Щілини, змінного перерізу по висоті днища, знизять величину протитиску на короб при відкаті хвиль. У зимові періоди року, при температурах повітря нижче нуля, на споруду впливатимуть дрейфуючі крижані утворення у вигляді лише рівних крижаних полів або їх уламків, оскільки навіть незначні по висоті тороси не зможуть підійти безпосередньо до споруди унаслідок недостатньої глибини води. Під впливом сил дрейфу рівні крижані поля і їх уламки наповзатимуть на укіс по елементах зрізаного півконуса верхньої частини короба. При цьому вони руйнуватимуться на дрібні уламки за рахунок вигину в двох взаємно перпендикулярних площинах (відомо, що міцність льоду на вигин в два рази менше міцності на одноосне стискування). Розміри уламків будуть залежати від фізико-механічних та метричних характеристик рівних крижаних полів, а також від кута нахилу, розмірів руйнівних елементів і відстаней між ними. Частина уламків льоду буде витискатися силами дрейфу на укіс, а частина з них утворить буферну зону перед спорудою, яка істотно зменшить силову дію льоду. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 Берегозахисна споруда, що включає кам'яну основу, контрфільтр, конструктивні елементи і підводний горизонтальний упорний масив, яка відрізняється тим, що вона складається з верхньої та нижньої частин, які омонолічені в єдиний короб, забезпечених конструктивними елементами, де верхня лицьова частина обладнана крізними прямокутними отворами і елементами зовнішньої шорсткості у вигляді виступів різної висоти, що створюють півконусну поверхню, при цьому кожен елемент зовнішньої шорсткості перфорований отворами у вигляді зрізаних конусів, які орієнтовані таким чином, що основи конусів обернені у бік берега, а в бічних стінках верхньої частини передбачені перепускні вікна прямокутної форми, при цьому нижня частина короба виконана з щілинами змінного перерізу по висоті днища та з елементами внутрішньої шорсткості прямокутної форми, які поперемінно примикають до бічних стінок нижньої частини, при цьому верхня торцева частина короба з перепускними вікнами розташована над розрахунковим рівнем води, а його нижня торцева частина розташована під розрахунковим рівнем води, короб встановлений на похилу кам'яну основу з контрфільтром і упирається на масив, встановлений на горизонтальну кам'яну основу з контрфільтром. 2 UA 98645 C2 3 UA 98645 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4