Модульна дамба

Реферат: UA 70685 U UA 70685 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гідротехнічних споруд, зокрема до дамб чи інших конструкцій для дамб, і може бути використана як модульна дамба для укріплення берегів, русел рік для захисту окремих місцевостей або сільськогосподарських земель, просторів від паводків, а також зміни тимчасового напрямку течії або русла рік в разі потреби виконання необхідних робіт. Відомий пристрій/бар'єр для захисту проти повені, в який входять багато модулів, кожний із яких виконаний у вигляді вертикальної структури, створеної із великої кількості елементів панелей (із синтетичних матеріалів або на основі деревини), які накладені один на один вертикально, кожен елемент панелі має на верхній частині по дві балки, з двох боків елементів панелі, між цими балками створюється канавка, в яку входить нижня частина елемента панелі, між елементами панелей, накладених вертикально один на один, встановлено гумові/гнучкі ущільнюючі елементи, закріплені на основі кожного модуля, під нижньою частиною елемента борта панелі, кінцеві бокові елементи на панелі входять в зону побічних канавок, які знаходяться з двох боків вертикального стовпчика, Н- або Е-подібного в розрізі, які зафіксовані у нижній частині деталі, заглибленої у інфраструктуру бетону, на центральних фланцях цих стовпчиків закріплені бічні пристрої (трикутної форми в розрізі) і завдяки двом "вушкам" з передбаченими гребенями кожний бічний елемент втиснений в бічні пристрої трикутної форми вертикальних стовпчиків [DISPOSITIF POUR LA REALISATION D'UNE BARRIERE ETANCHE ANTI-CRUE (Пристрій/бар'єр для протипаводкового захисту), Патент FR 2876716, Е02В 3/10, E02D 19/04, 2006 p.]. Однак дамба цієї відомої конструкції потребує бетонної інфраструктури з рівною площею для зменшення потенційної деформації гумових ущільнюючих елементів кожного із модулів. Виготовлення такого типу дамби є дуже складним і застосування на практиці дуже обмежене, тому що потенційні захисні зони паводків обмежені інфраструктурою бетону на рівному ґрунті, розширення меж якого особливо ускладнено в зонах потенційного паводку. Найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є модульна дамба, виготовлена із панелей з діагонально розміщеними ребрами міцності, які пов'язані між собою елементами еластичного гумового ущільнення, мають поперечні ребра міцності, розміщені на рівні ґрунту, які разом з підпорами забезпечують стабільність панелей, при цьому обидва поперечні ребра міцності на рівні ґрунту мають однаково точну довжину [DIG MODULAR (Модульна дамба), Патент RO 123224 В1, Е02В 3/10, 2011 p.]. Однак такі модульні дамби не знайшли широкого застосування, оскільки для великих розмірів панелей, жорсткість панелей може бути понижена, а збільшення товщини панелей, у разі потреби, призводить до збільшення їхньої ваги, що є небажаним. Крім того, елементи ущільнення не дозволяють компенсувати кутові відхилення у відстанях між сусідніми панелями, особливо, коли поверхня ґрунту є нерівною, оскільки незмінна довжина нижніх балок перешкоджає коректному фіксуванню підпори та підтримуючих фланців панелей, загрожуючи стабільності панелей. Наявність тільки підтримуючих фланців по вертикалі на основі підпор у м'яких ґрунтах може загрожувати стабільності панелей, оскільки нижні кінці підпор і підтримуючих фланців, заглиблюючись у м'який ґрунт, порушують стабільність конструкції. Врегулювати нахил панелей неможливо через зафіксовану довжину ребер міцності на землі. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу створити модульну дамбу, здатну в умовах надзвичайних ситуацій швидко і мобільно складатися з модульних елементів, що легко перевозяться і легко збираються, з передбаченими гнучкими елементами ущільнення між модулями, шляхом запропонованих конструктивних особливостей забезпечити високий рівень захисту від повені, а також можливість розміщення модульної конструкції у різних видах ґрунтів, в тому числі і м'яких, з забезпеченням високої стабільності модулів, не зважаючи на види ґрунтів, і можливість захистити місцевість та орні площі під час перевищення паводкового рівня рік чи зміни тимчасового напрямку течії або русла рік в разі потреби виконання необхідних робіт. Поставлена задача вирішується тим, що в модульній дамбі, виготовленій із множинної кількості модульних панелей/модулів і ущільнень між ними, які опираються на підпори, встановлені навскіс, і на кожному модулі якої передбачені на нижній частині гребеневі фланці, згідно з корисною моделлю, кожний модуль виготовлений із однієї рами, поверхня модуля, орієнтована до води, захищена твердим листом, рама має ребро міцності в поперечному/горизонтальному положенні, на лобовій частині рами, яка обернена до води, закріплені по контуру фланці, на кожному фланці рами зліва і справа приварено/зафіксовано кутникові профілі, у яких одна частина розміщена паралельно з боковою частиною рами таким чином, що утворює на бокових частинах канавки, які орієнтовані отвором до води, на верхній частині кожної рами на бокових частинах фланців приварені кріпильні деталі з передбаченою множинною кількістю отворів для ущільнюючих елементів, між модулями вставлені гнучкі 1 UA 70685 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ущільнюючі елементи, які в змонтованому положенні мають форму латинської літери U, кінці яких вставлені в бічні канавки, що знаходяться на бокових частинах рами з лівої і з правої сторони рами, кінці гнучких ущільнюючих елементів мають бічні діагональні ребра міцності в зоні контакту з рамою, при цьому зовнішня частина гнучких ущільнюючих елементів опуклістю зорієнтована до води. Крім того, для компенсації кутових і лінійних відхилень між модулями передбачені гнучкі ущільнюючі елементи, які мають форму літери М з хвилястою передньою частиною профілю. Крім того, підпора зафіксована на верхній частині гачками кріплення, просвердленими і привареними на поперечному ребрі міцності, а на нижній частині зафіксована шарнірно гачками, привареними на горизонтальному фланці, закріпленому в робочому стані на землі додатковим фланцем з штирем, заглибленим у ґрунт. Крім того, на нижній боковій частині рами, на задній її частині зафіксовані гачки, а на горизонтальних фланцях приварені інші гачки, зорієнтовані на раму, при цьому гачки з'єднані між собою ланцюгами. Крім того, створений кут між кожною підпорою і рамою пристосований до поверхні ґрунту довжиною ланцюга між гачками з можливістю регулювання нахилу модуля по вертикалі зміною довжини ланцюга. Крім того, кожна підпора споряджена вилками на нижній і верхній частині, при цьому верхня і нижня вилки виконані рухомими з кріпленням гачками і болтами, які фіксуються шплінтами. Крім того, гребеневий фланець прикріплений до рами за допомогою ребра міцності. Крім того, два модулі зафіксовані поруч між собою вилковими скобами за формою латинської літери U, які вставлені в отвори фланців. Завдяки тому, що дамба виготовлена із ущільнених модулів, які пов'язані між собою і підтримані підпорами, які знаходяться у положенні під нахилом, що у кожному модулі на нижній частині рами передбачено гребінчасту частину, спорядження поверхні модуля, орієнтованої до води, твердим листом і підсилення рами ребрами міцності в поперечному/горизонтальному положенні робить конструкцію стійкою до напору води. Передбачення на кожній стороні рами зліва і з права зафіксованих профілів з кутника, які мають одне проміжне і паралельне крило з боку рами, створює таким чином по одному надійному боковому кріпленню і легкість стикування модулів один з одним з використанням гнучкого ущільнюючого елемента за формою латинської літери U, чи літери М, кінці якого мають бічні діагональні ребра міцності в зоні контакту з рамою і вставляються в бічні канавки, що знаходяться на бокових частинах, з лівої та правої сторони рами. Передбаченням на гнучких елементах ущільнення опуклостей на зовнішній частині, спрямованих до води, з'єднання окремих модулів і пропонована модульна дамба в цілому наділяється підвищеною міцністю при незначній вазі навіть при великих розмірах та при великому рівні паводкових вод. При цьому гнучке ущільнення між модулями в умовах нерівного ґрунту дає можливість компенсувати кутові і лінійні відхилення між боковими панелями сусідніх модулів завдяки надійному кріпленню верхньої частини модулів і можливості регулювання ланцюгом нижньої частини підпори, в залежності від конфігурації землі, вибираючи при цьому U-подібну чи М-подібну форму гнучких ущільнюючих елементів. Можливість регулювання нахилу модулів по вертикалі в межах як до 60°, так і до 45°, в залежності від висоти дамби, в свою чергу, дозволяє виключити можливість перевертання модулів за умови м'яких ґрунтів, тобто підвищити стійкість конструкції. Таким чином сукупністю відомих і пропонованих суттєвих ознак і їх причинно-наслідковим зв'язком отримано технічний результат, достатній для виконання поставленої задачі корисної моделі. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На Фіг. 1 наведено вигляд окремого модуля дамбизбоку; на Фіг. 2 - вигляд зверху, частковий розріз, в зоні ущільнення двох сусідніх модулів, з поперечним перерізом гнучкого елемента ущільнення U-подібної форми; на Фіг. 3 - поперечний переріз гнучкого елемента ущільнення М-подібної форми. Модульна дамба складається з окремих модулів, кожен із яких виготовлений з рами 1. Рама (1) виготовлена з профільної металевої труби, алюмінієвої або пластмасової, або з дерева (класична), і підсилена поперечним ребром міцності 2. Опірна поверхня на лобовій стороні рами (1), яка зорієнтована до води, зварена/прикріплена по периметру тоненькими фланцями 3 і виготовлена з металу, алюмінію, пластмаси або ДСП. На задній частині модуля, по ребру міцності 2, до фланців 3 рами 1, приварені/прикріплені тим же методом гачки кріплення 4 і просвердлені. На кожному фланці (3) рами (1) (з ліва і з права) приварені/зафіксовані кутникові профілі 5, маючи в одній частині профілю проміжки паралельно з фланцем (3) рами (1), створюючи таким чином канавку для кріплення гнучкого ущільнюючого елемента 21 або 23, що зорієнтована отвором до води. На верхній частині рами (1), по бокових сторонах приварені фланці 6, із передбаченою множинною кількістю просвердлених дірок. На нижній частині рами 2 UA 70685 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 (1), з задньої сторони навпроти гачків (4) зафіксовані гачки 7. На нижній частині рами (1) прикріплений гребеневий фланець 8, підсилений ребрами міцності 9. Кожний модуль підтримується задньою частиною на двох підпорах 10, під кутом, для цього кінцеві частини підпор (10) мають вигляд вилки. Верхня частина вилки опори 10 стикована з гачками 4 і за допомогою болтів 11 фіксується шплінтами 12, а нижня частина вилки опори 10 стикована з нижніми гачками 13, які приварені до горизонтальних фланців 14, під якими приварений додатковий фланець з штирем 15, вертикально забитим в ґрунт. На фланцях 14 приварені гачки 16, зорієнтовані в напрямку рами. Шарніри між нижньою вилкою опори 10 і крючками 13 скріплюються болтами 17 і фіксуються шплінтами 18. Гачки 7 і 16, пов'язані між собою ланцюгами 19. Гачки 7 і 16, вилкоподібні скоби 20, виконані за формою латинської літери U, які розміщенні у отворах фланців 6 і з'єднують модулі між собою. Між боковими канавками, які розташовані з лівої і з правої частини рами (1) та вільними сторонами профілю кутника (5), вставлені кінцеві частини гнучкого ущільнюючого елемента 21, відповідно Фіг. 2, який у змонтованому положенні має форму латинської літери U, або кінцеві частини гнучкого ущільнюючого елемента 23, відповідно Фіг. 3, який у змонтованому положенні має форму літери М. Кінцеві частини елементів 21 і 23 мають діагональні ребра міцності 22 і побічні, поперечні, в зоні контакту з рамою (1). Верхня частина гнучких ущільнюючих елементів (21, 23) опуклістю зорієнтована до води. Кут між кожною опорою 10 і рамою 1 змінюють залежно від поверхні ґрунту зміною активної довжини ланцюга 19 між гачками 7 і 16. Таким чином здійснюють регулювання між вертикальним кутовим нахилом і забезпечують необхідний нахил панелі/модуля. Модульну дамбу використовують так. Спочатку монтують окремі модулі, виготовлені згідно з пропонованою конструкцією, як описано вище. Модулі попередньо доставляють і встановлюють у паводковонебезпечному місці, або у визначеному місці для необхідної тимчасової зміни русла ріки. Кожний модуль опорною поверхнею на лобовій частині рами 1 зорієнтовують до води. Нижню частину рами (1) гребеневим фланцем 8, що підсилений ребрами міцності 9, заглиблюють у ґрунт. Далі модуль стикують з підпорою 10, верхньою частиною вилки з гачками 4 рами 1 за допомогою болтів 11 та фіксують шплінтами 12. Нижню частину вилки опори 10 стикують з нижніми гачками 13 горизонтального фланця 14, що прикріплений до додаткового фланця з штирем, вертикально забитим в ґрунт. Шарнір між нижньою вилкою опори 10 і крючками 13 скріплюють болтами 17 і фіксують шплінтами 18. Гачки 7 рами 1 і гачки 16 фланця 14 з'єднують між собою ланцюгами 19. Далі в аналогічному порядку встановлюють наступний модуль, стикують їх між собою гнучким ущільнюючим елементом 21, який вставляють у бокові канавки, що передбачені для його кріплення на кожній рамі 1 (зліва і справа)/привареними/зафіксованими кутниковими профілями 5. Для цього вставляють кінцеві частини гнучкого ущільнюючого елемента 21, відповідно Фіг. 2, в положенні, що має форму латинської літери U, або кінцеві частини ущільнюючого елемента 23, відповідно Фіг. 3, в положенні, що має форму літери М, ребрами міцності 22 в зону контакту з рамою 1, опуклістю, зорієнтованою до води. Далі встановлюють черговий модуль і так до остаточного завершення монтажу конструкції модульної дамби. Кут між кожною підпорою 10 і рамою 1 встановлюють залежно від поверхні ґрунту зміною активної довжини ланцюга 19 між гачками 7 і 16. Таким чином здійснюють регулювання між вертикальним кутовим нахилом і забезпечують необхідний нахил панелі/модуля. Лінійне відхилення регулюють опуклістю гнучкого ущільнюючого елемента (U-подібно, чи М-подібно). Пропонована модульна дамба забезпечує в умовах надзвичайних ситуацій швидке і мобільне складання з модульних елементів, що легко перевозяться і легко збираються, з передбаченими гнучкими елементами ущільнення між модулями, високий рівень захисту від повені, а також можливість розміщення модульної конструкції у різних видах ґрунтів, в тому числі і м'яких, з забезпеченням високої стабільності модулів, не зважаючи на види ґрунтів, і можливість захисту паводковонебезпечної місцевості та орної площі під час перевищення паводкового рівня рік. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Модульна дамба, виготовлена із множинної кількості модульних панелей/модулів і ущільнень між ними, які опираються на підпори, встановлені навскіс, при цьому на кожному модулі передбачені на нижній частині гребеневі фланці, яка відрізняється тим, що кожний модуль виготовлений із однієї рами, поверхня модуля, орієнтована до води, захищена твердим листом, рама має ребро міцності в поперечному/горизонтальному положенні, на лобовій частині рами, 3 UA 70685 U 5 10 15 20 25 30 яка обернена до води, закріплені по контуру фланці, на кожному фланці рами зліва і справа приварено/зафіксовано кутникові профілі, у яких одна частина розміщена паралельно з боковою частиною рами таким чином, що утворює на бокових частинах канавки, які орієнтовані отвором до води, на верхній частині кожної рами на бокових частинах фланців приварені кріпильні деталі з передбаченою множинною кількістю отворів для ущільнюючих елементів, між модулями вставлені гнучкі ущільнюючі елементи, які в змонтованому положенні мають форму латинської літери U, кінці яких вставлені в бічні канавки, що знаходяться на бокових частинах рами з лівої і з правої сторони рами, кінці гнучких ущільнюючих елементів мають бічні діагональні ребра міцності в зоні контакту з рамою, при цьому зовнішня частина гнучких ущільнюючих елементів зорієнтована опуклістю до води. 2. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що для компенсації кутових і лінійних відхилень між двома модулями передбачені гнучкі ущільнюючі елементи за формою літери М з хвилястою передньою частиною профілю. 3. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що підпори кожного модуля зафіксовані на верхній частині гачками кріплення, просвердленими і привареними на поперечному ребрі міцності, а на нижній частині зафіксовані шарнірно гачками, привареними на горизонтальному фланці, закріпленому в робочому стані на землі додатковим фланцем з штирем, заглибленим у ґрунт. 4. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що на нижній боковій частині рами, на задній її частині, зафіксовані гачки, а на горизонтальних фланцях приварені інші гачки, зорієнтовані на раму, при цьому гачки з'єднані між собою ланцюгами. 5. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що створений кут між кожною підпорою і рамою пристосований до поверхні ґрунту довжиною ланцюга між гачками з можливістю регулювання нахилу модуля по вертикалі зміною довжини ланцюга. 6. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна підпора споряджена вилками на нижній і верхній частині, при цьому верхня і нижня вилки виконані рухомими з кріпленням гачками та болтами, які фіксуються шплінтами. 7. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що гребеневий фланець прикріплений до рами за допомогою ребра міцності. 8. Модульна дамба за п. 1, яка відрізняється тим, що два модулі зафіксовані поруч між собою вилковими скобами за формою латинської літери U, які вставлені в отвори фланців. 4 UA 70685 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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 5