Берегозахисна споруда

1. БЕРЕГОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее массивы, установленные с образованием каналов между ними, грани которых со стороны верхнего и нижнего бьефов выполнены наклонными, отличающееся тем, что, с целью повыше ния эффективности работы, оно снабжено размещенными в каналах блоками, верхняя часть которых выполнена в виде трамплина 2 Сооружение по и 1,и отличающееся тем, что грани массивов и блоков выполпе ны с ломанным профилем 3. Сооружение по пп I и 2 отличающееся тем, что каналы ориентированы в сторону берега 4. Сооружение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что каналы ориентированы в сторону русла. 5 Сооружение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что массивы смещены относительно друї друга в сторону верхнего или нижнего бьефов. 00 Фиг I |~РП»ЛГ| 1 110853 Изобретение относится к і и дроте чий ке, жащих слоев. При этом в придонной части п именно к сооружениям, предназначенным потока, проходящею через сооружение, мя защиты от размыва берегов и откосов, увеличивается турбулентность от местных расположенных на предюрпых и юрных завихрений струй, образованных трампли5 \часгках рек нами, и снижается скорость движения. ОдИзвестна берегозащитная шпора, сое новременно с этим происходит соударение тоншая и І однорядных массивов, между отраженных направляющими трамплинами которыми образованы сквозные каналы [1]. струй и «соскользнувших» со скошенных граней массивов I тех частей потока, котоОднако зіа шпора недостаточно надежна и эффеыивна в работе из-за больших Ю рые проходят вблизи от боковых граней деформаций и нарушения целостности масэлементов блоков 2 Работа сооружения сивов при значительных скоросінх течения в таком случае делится на два процесса. и рашывах русла В первом проходит увеличение турбулентности и снижение скорости протекания поИзвестно береюзащитное сооружение, тока через сооружение в придонной его включающее массивы, установленные с образованием каналов между ними, ірапи ко15 части, способствующее активному накоплеторых со стороны верхнего и нижнего бьению за сооружением влекомого твердою стофов выполнены наклонными [2] ка Во втором происходит отброс вышелеНедостатком указанного сооружения явжащих, имеющих небольшие скорости, часляется малая эффективность энергогашетей потока через сооружение на безопасное ния из за 01 раничемных возможностей воз01 него расстояние, предотвращая тем садействия его на поюк. мым размыв его и прилегающей части русла Первый и второй процессы проходят одновременно, взаимосвязаны и при опре Цель и.чобрсіения — повышение эффек деленных условиях работы сооружения явтивносги работы ляются преобладающими Например, при Это достигає а я тем, что сооружение снабжено размещенными в каналах блока- 25 незначительной глубине потока, соизмерями, верхняя часть которых выполнена в емой с высотой сооружения, повышение виде трамплина турбулентности потока и накопление наносов является основным процессом, так Кроме того, і рани массивов и блоков как верхние слои поюка практически певыполнены с ломанным профилем ремешиваются с нижними, придонными, а При этом, массивы моїут быть смешены относительно друї друга в сторону верх30 при большой ілубине потока, достигающей нею или нижнего бьефов, а каналы между 4—5-кратной высочы сооружения, преобланими ориентированы в сторону берега или дает процесс отброса струй в верхние его рус'id слои С целью улучшения эффективности раHd фін 1 изображено описываемое соботы сооружения, направляющие трамплиоружение, вид сверху, на фш 2 — движеие 35 ны размешены в сквозных каналах 3 постр\й потока через шпору; на фш 3 — раследующих рядов, образуют с массивами 1 зрез А - А на фиг 1, па фш 4 — разрез берегозащитное покрытие При таком выБ-—Б на фиг 1, на фиі. 5 — то же, что полнении сооружения проходящие потоки на фиг 1 (массивы смещены в сторону верхпреіерпевают значительные изменения по него бьефа), на фиг. 6 — разрез В—В на 40 длине С увеличением ширины сооружения фиг. 5; на фиг, 7 — покрытие, состоящее из увеличивается сіепеиь воздействия ею на , нескольких рядов массивов; на фиг 8 поток, причем мощность потока падает по то же, что на фиг. 7 (различная ориентаглубине по мере прохождения ею через соция массивов) оружение о г верхнего бьефа к нижнему. Береї озащитное сооружение включает Такое выполнение сооружения незаменимо массивы I, состоящие из блоков 2, установ- 45 при защите русел и берегов водотоков, наленные с образованием каналов 3 между ходящихся в сложные і тграфически\ и ними Грани блоков 2 со стороны верхнего гидравлических условиях, например на прии нижнею бьефов выполнены наклонными. жимных участках рек или при прохождении В каналах 3 размещены блоки 4, верхняя насыщенного твердым стоком водного почасть которых выполнена в виде направтока или селя. Такое сооружение представляющих трамплинов. Передние і рани 5 ляет собой покрытие, которое выполняет блоков 2 и 4 выполнепы с переменной ве работу как по непосредственной зашите теличиной уі.іа наклона относительно основалом ее участка крепления, так и посредния б, т е с ломанным профилем. ством отброса потока в русловую часть водогока При выполнении предложенного Берегозащитное сооружение работает следующим образом „ покрытия вследствие перераспределения Части потока, проходящие по сквозным скоростных характеристик потока в сторону каналам 3, попадают на направляющие уменьшения от поверхности к телу его и трамплины, которые производят направленблагодаря их резкому снижению в непосредный отброс струй шпоры в сторону вышеле ственной близости от сооружения пре 10853 С целью повышения степени і а ш єни я дотвращается подмыв его элементов и разэнергии потока, проходящею над сооружерушение конструкции в целом. Кроме того, нием, и перераспределения ее по глубине, например, при прохождении в пи і оке тверблоки 2, составляющие массивы 1, имеют дого стока, имеющего значительную круп5 переменную величину угла наклона граней ность, иное выполнение сооружения, сос5 по отношению к основанию 6. тавляющее покрытие, малоэффективно и быстроразрушаемо. Предложенное еоор\/кеиие работает следующим образом Для улучшения процесса накопления берегоформирующего твердого сгока блоки Струи потока, проходя через сооружение, 2 смежных массивов I смещены относи10 вследствие переменного выполнения угла тельно друг друга в сторону верхнего или наклона скошенных гранен 5 образуют межнижнего бьефов. При таком устройстве соду собой на выходе «водные ножницы», кооружения происходит перераспределение торые способствуют интенсивному і ашепию гашения энергии движущегося через него энергии потока в местах соударения струй. потока по фронту во временных зависимоНаиболее целесообразно выполнять разстях. При смещении элементов сооружения 15 личный угол наклона скошенных граней 5 в сторону верхнего или нижнего бьефов, в смежных блоках, так как при зтом проначиная с его головы или корня, движуисходит наибольшее сближение отброшенных щийся поток претерпевает изменения постев различной плоскости струй и наибольшее пенно в местах соприкосновения с сооруих пересечение. Место пересечения струй 6 жением. При этом направление движения его определяется местом схождения плоскостей при проходе через сооружение изменяется наклонных граней и может быть распредев сторону прибереговой, корневой его части лено на различной глубине. При этом угол или в сторону русла При смещении элеменнаклона граней 5 со стороны верхнего бьетов в сторону верхнего бьефа, начиная с фа должен распределяться таким образом, русловой его части, движущийся фронт почтобы выходящие стр>и из предыдущих тока попадает сначала на сооружение в го25 блоков имели угол наклона меньший, чем с ловке, а затем продвигается по телу в стопоследующих, по мере продвижения потока рону корневой его части, т е. берега. При через сооружение. Угол наклона скошенных этом происходит разделение потока по глуграней 5 каждого массива может иметь вебине таким образом, что придонная его часть личину как постоянную, так и перемешенимеющая наибольшее количество влекомых ную по длине и различную со стороны верхдонных наносов, направляется в сторону 30 него бьефа по отношению к нижнему и сосберега, производя их отложение на нем, тавлять 15—30° для лобовых элементов и а остальная часть проходит дальше через 60—75° для остальных в зависимости от обсооружение, не изменяя своего общего нащего назначения сооружения. правления и не приводящая к размыву при береговой его части. Такое выполнение соРаспределение гашения энергии потооружения целесообразно при необходимости наращивания берегов и прибереговой части 35 ка, проходящего через сооружение, регулируется по глубине таким образом, чтобы русла. место пересечения струй в «водных ножницах», подымалось постпенно от дна к поверхности. При этом проходит направленПри смещении элементов в сторону нижнего бьефа движущийся поток претерпевает 4 0 ный подъем соударяющихся струй, создаизменения, обратные при смещении элеменвая искусственный водяной подпор в виде тов в верхний бьеф, т. е. струи потока от«водновихревого вала», имеющего повыражаются и направляются в сторону русла, шенную турбулентность. «Вод нових ревой причем как придонная, так и остальная его вал» создает дополнительный подпор вышечасть изменяют свое направление в сторонзходящемуся потоку, противодействует ну фарватера, приводя при этом к его раз- 45 ему и тем самым уменьшает ею мощность мыву и углубляя тем самым среднюю часть на подходе к сооружению Кроме тою, «водрусла. Такое выполнение сооруженля ценови х ревой вал» является одновременно и лесообразно применять при необходимости направляющей, которая составляет «водяпроизводить русловыправительные и дноное тело» сооружения, находящееся над углубительные работы с одновременной заНЄЙ, ПО КОТОрОЙ ПрОИСХОДИТ ОтбрОС И ДЙИщитой их берегов. Дополнительно в этом 5 0 жение потока по необходимому направлеслучае производится биологическое креплению, например в сторону осевой части русние берега посредством посадки на нем ла. В итоге предложенное выполнение соовлаголюбивых пород кустарников (ива, ольружения приводит к созданию над ним доха и др.) Угол смещения оси сооружения полнительного энергогасительного тела в по отношению берега наиболее оптимален в- . , виде водновихревой массы, которая произпределах 45—60°, а сооружение в плане водит гашение энергии как вследствие переможет иметь прямоугольное или криволимешивания и соударения струй, так и вследнейное очертание, например в виде дуги ствие искусственного подпора вышенахоили тангенсоиды дящейся части потока. 1110853 С целью улучшения выполнения берегония большого количества монтажных раформирующего процесса и гашения энербот, проводившихся при соединении элеменгии движущегося через сооружение пототов. Кроме того, массивы такого сооружека, массивы I, состоящие из блоков 2, имения удобно производить на заводах-изготоют различную ориентацию скошенных гра5 вителях, уменьшая номенклатуру изделий. ней 5 по отношению направления движения Выполнение массивов сплошными позволяет потока. При таком выполнении сооружения возводить сооружение при наличии в русдостигается наибольшая турбулентность поле вод , причем с достаточно большими тока и соударение струй в нижних слоях скоростями течения потока, что является его и в особенности в придонной части При важным показаталем в процессе строительэтом происходит интенсивное гашение энер- 1 0 ства, так как это повышает возможность гии этого слоя потока, способствующее устройства ее независимо от неблагоприятулучшению выполнения процесса накопления ных климатических условий,, например во твердого стока. Струи потока, проходящие время прохождения ледохода или паводка. через такое сооружение, гасят свою энерУменьшение количества трущихся металгию дополнительно за счет соударения их 15 лических соединений увеличивает срок служв боковых гранях блоков 2 и струй, отрабы сооружении, повышая его долговечженных от них, т. е. достигается наибольность. Для удешевления строительства и шее дробление придонного слоя потока, поиспользования при этом местных строймавышая тем самым его энергогасительный териалов {камень, гравий), сплошные маспроцесс. Указанное состояние предохраняет сивы выполняются полыми и загружаются от размыва нижний бьеф и от вымыва из 2 0 на месте установки их заполнителем. Кронего отложенных частиц донных наносов. ме того, при выполнении массивов полыми При работе такого сооружения наряду с надостигается экономия бетона и металлоконправленным накоплением наносов и защиструкций, а сами массивы являются обтой дна водотока от размыва происходит легченными, что повышает объем загрузки наращивание его самого осевшими на нем отложениями, т е. оно является самона- 25 ими транспортных средств, снижая тем самым транспортные затраты на перевозку копителем или самоформирователем. Такое от места их изготовления до места укладки. сооружение наиболее целесообразно возвоПри этом облегченные конструкции можно дить в горных и предгорных районах рек, укладывать крановым оборудованием, имеимеющих в проходящих по ним потоках знающим меньшую мощность, а значит с меньчительное количество влекомого твердого 30 шими энергозатратами. стока в виде гальки, гравия, камня. Для упрощения конструкции и удешевления строительно-монтажных работт при ее возведении массивы 1, состоящие из блоков 2, могут быть выполнены как сплошной монолит и полыми. При возведении сооружения из таких массивов оно является более упрощенным и не требует выполне 35 Использование предлагаемого сооружения позволяет улучшить условия работы нижнего бьефа за шпорой; повысить его устойчивость и долговечность, уменьшая вероятность разрушения прилежащей части русла, удешевить строительно-монтажные работы по его возведению. 1110853 A- A 2 \ О1 • о * і О' о" . о \ ^ 0. о\ 9 . '' " 'п*' ° ' V o \ •