ПЕРЕДВИЖНАЯ БАРЬЕРНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ НАВОДНЕНИЙ
MOBILE BARRIER FLOOD PROTECTION SYSTEM

Настоящее изобретение имеет отношение к передвижной барьерной системе защиты от наводнения, предназначенной для быстрой остановки и сдерживания водных потоков, подъемов воды, а также для возведения дамбы при защите от наводнения в качестве временного сооружения, в качестве барьера на случай чрезвычайной ситуации, или для защиты строений, главным образом на прибрежных участках, не имеющих подходящей защиты для обычного уровня подъема воды.
На практике наиболее известным и широко используемым передвижным барьером является мешок с песком. Доставка к месту мешков, заполненных песком, и их удаление после того, как наводнение прекратится, являются дорогостоящими операциями, а укладка мешков для сооружения барьера занимает много времени и является трудоемкой.
Поэтому в качестве быстроосуществляемого и эффективного решения для защиты от наводнения все больше и больше используются заполняемые водой трубчатые барьеры для защиты от наводнения. Преимущественно цилиндрические трубы, изготовленные из гибкого материала, могут быть подсоединены к традиционным пожарным рукавам, в течение короткого времени накачаны водой и использованы для предотвращения наводнений на участках, находящихся под угрозой наводнения. С помощью специальных соединительных систем трубы могут образовывать барьеры любой длины, на любой местности, и эти трубы могут быть уложены в любом направлении. Одна из проблем, связанных с решениями этого вида, заключается в необходимости соединения труб.
Одно из решений раскрыто в патенте EP 1731678, имеющем отношение к средству защиты от наводнения, содержащему множество мешков, заполняемых главным образом песком и изготовленных из гибкого тканевого материала, при этом взаимно прилегающие соединяемые стороны смежных мешков соединяют одна с другой на участке соединения, и с каждым участком соединения связан по меньшей мере один элемент жесткости. Элемент жесткости простирается от основания мешков до их верхнего края. Отличительной особенностью этого решения является соединение взаимно прилегающих соединяемых сторон смежных мешков при помощи передающего усилие соединения между двумя элементами жесткости соответствующих соединяемых сторон, расположенными на внутренней поверхности каждого мешка. Более того, элемент жесткости отсутствует на тех сторонах каждого мешка, которые простираются перпендикулярно его соединяемым сторонам.
Патент EP 1923509 имеет отношение к соединительному элементу для защитной дамбы от наводнения, который включает в себя первое крепление, предназначенное для присоединения первого заполняемого водой гибкого полого корпуса, и второе крепление для присоединения второго заполняемого водой гибкого полого корпуса. Первое крепление и второе крепление расположены рядом одно с другим. Отличительной особенностью этого решения является соединительная труба, расположенная в верхней части первого крепления и в верхней части второго крепления.
Описанные выше известные решения обеспечивают соединение труб между собой, но они не охватывают аспект обеспечения безопасности труб для предотвращения их повреждения, нарушения герметичности или переполнения. Кроме того, они не устраняют риск всплытия передвижной барьерной системы. Когда уровень подъема воды достигает вершины трубчатых барьеров для защиты от наводнения, давление барьера на землю и, следовательно, его трение о землю уменьшаются, вследствие чего барьер всплывает, то есть он становится неспособным выполнять свою защитную функцию.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков и создание, путем дальнейшего усовершенствования известных устройств, передвижной барьерной системы защиты от наводнения, которая может быть легко и быстро установлена в защищаемой от наводнения зоне, с трубными блоками, которые обеспечивают безопасность и могут быть прочно и герметично соединены между собой, имеют большую поверхность трения и при необходимости могут быть прикреплены к земле.
Поставленная цель осуществлена путем создания имеющих форму треугольной призмы водяных блоков, соединяемых один с другим, при этом эти водяные блоки имеют неполностью закрытые концы и подвешены на поддерживающей конструкции. В заполненном водой состоянии водяные блоки имеют треугольное сечение, что достигается складыванием определенным образом материала водяного блока, закрыванием его концов, подвешиванием его на поддерживающей конструкции, и помещением его в треугольную поддерживающую раму, В результате этого водяной блок имеет большую поверхность трения и, следовательно, хорошую способность к трению.
Настоящее изобретение имеет отношение к передвижной барьерной системе защиты от наводнения, содержащей заполняемые водой водяные блоки, соединяемые один с другим, и поддерживающие конструкции, при этом водяные блоки помещены в упомянутые поддерживающие конструкции и прикреплены к этим поддерживающим конструкциям. Водяной блок изготовлен из одного сплошного прямоугольного куска гибкого материала, разделенного на три части продольными сгибами, в заполненном водой состоянии имеет форму треугольной призмы, при этом поверхность средней складываемой части контактирует с землей, и открыт по всей протяженности своих верхних кромок. Боковые концы водяного блока неполностью закрыты. На боковых концах водяных блоков имеются выступающие части для соединения водяных блоков, изготовленные из его собственного материала. Выступающая часть для соединения водяных блоков образована незакрытой частью конца водяного блока. Водяные блоки соединены один с другим выступающими частями для соединения водяных блоков так, что смежные выступающие части для соединения водяных блоков вдвинуты одна в другую. Водяной блок открыт в верхней части и вдоль своих верхних кромок снабжен петлями для поддерживания.
Поддерживающая конструкция имеет по меньшей мере две поддерживающие рамы и распорку, при этом поддерживающие рамы попарно соединены одна с другой в своих верхних частях распоркой так, что распорка выступает за поддерживающие рамы. Водяной блок закреплен в треугольных поддерживающих рамах поддерживающей конструкции.
Боковые концы водяного блока неполностью закрыты придающими водонепроницаемость элементами. Незакрытая часть водяного блока образует выступающую часть для соединения водяных блоков. Верхним кромкам водяного блока придана жесткость, предпочтительно с помощью металлических стержней.
Любое количество водяных блоков может быть размещено в соответствующем количестве поддерживающих конструкций. Соединение водяных блоков один с другим выполнено соединительными выступающими частями. Каждый водяной блок имеет две выступающие части для соединения водяных блоков. Водяные блоки соединены так, что одна из соединительных выступающих частей водяного блока выступает внутрь него самого, тогда как другая соединительная выступающая часть этого водяного блока расположена в соединительной выступающей части смежного с ним водяного блока, выступая внутрь этого смежного водяного блока. Соединенные таким способом водяные блоки в заполненном состоянии давят один на другой и герметично смыкаются.
При необходимости барьерная система может быть закрыта защитным чехлом, с надлежащим перекрытием на стыках. Часть чехла, лежащую на земле, закрепляют кольями или подходящим грузом. При необходимости поддерживающую конструкцию прикрепляют к металлическим основаниям.
Настоящее изобретение подробно показано на прилагаемых фигурах, при этом:
на Фиг. 1 показана схема складывания для водяного блока передвижной барьерной системы защиты от наводнения;
на Фиг. 2 показан вид сверху водяного блока передвижной барьерной системы защиты от наводнения в сложенном состоянии;
на Фиг. 3 показана поддерживающая конструкция передвижной барьерной системы защиты от наводнения;
на Фиг. 4 показано крепление водяного блока передвижной барьерной системы защиты от наводнения к поддерживающей конструкции;
на Фиг. 5 показан один водяной блок передвижной барьерной системы защиты от наводнения, помещенный в поддерживающие конструкции.
На Фиг. 1 показана схема складывания для водяного блока. Водяной блок 5, изготовленный из одного сплошного куска технической ткани, предпочтительно с ПВХ покрытием, в разложенном состоянии имеет прямоугольную форму. Вдоль его двух продольных кромок имеются петли 17 для поддерживания, выполненные из его собственного материала путем загибания и сваривания. Прямоугольный кусок ткани поделен линиями сгиба на три части так, что две наружные трети имеют одинаковую ширину (AB=CD), и центральная линия средней трети совпадает с центральной линией разложенного прямоугольника.
На Фиг. 2 показан водяной блок 5 в сложенном состоянии. Согласно схеме складывания, показанной на Фиг. 1, кромку АВ разложенного водяного блока 5 загибают на кромку CD так, чтобы средняя треть была сложена между двумя наружными третями по своей центральной линии. До 4/5 протяженности двух концов сложенного водяного блока 5 закрыты придающими водонепроницаемость элементами 6. Металлические придающие водонепроницаемость элементы 6 и их стяжные болты с самоконтрящимися гайками 7 обеспечивают герметичное соединение. Часть боковой кромки водяного блока 5, не закрытая придающим водонепроницаемость элементом 6, образует выступающую часть 16 для соединения водяных блоков. Каждый водяной блок 5 имеет две выступающие части 16 для соединения водяных блоков.
На Фиг. 3 показаны элементы поддерживающей конструкции: две поддерживающие рамы 9, соединенные распоркой 10. Треугольная поддерживающая рама 9 состоит из трех отрезков полого профиля равной длины, скрепленных вместе металлическими винтами 11. Распорка 10 вставлена в отверстия 8 в верхней части поддерживающих рам 9, и при этом она выступает за поддерживающие рамы 9. Поддерживающие рамы 9 соединены одна с другой и удерживаются на соответствующем расстоянии одна от другой распоркой 10.
На Фиг. 4 показано крепление водяного блока 5 к поддерживающей конструкции. Металлические стержни 14 с высверленными концами вставлены в петли 17 для поддерживания на верхних кромках водяного блока 5 и соединены на их высверленных концах с распоркой 10 с помощью металлических крюков 15. Металлические крюки 15 расположены вблизи поддерживающих рам 9 и соединены с распоркой 10 кольцами 18. На фигуре хорошо видно то, что металлические стержни 14 параллельны распорке 10, а также то, что верхняя часть водяного блока 5, жесткость которой придана металлическими стержнями 14, является открытой.
На Фиг. 5 показано схематическое изображение трех поддерживающих конструкций и водяного блока 5, заполненного водой. Три поддерживающие конструкции поддерживают один водяной блок 5. В левой части фигуры соединительная выступающая часть 16 водяного блока 5 выступает внутрь водяного блока 5, тогда как в правой части фигуры соединительная выступающая часть 16 выступает наружу.
В решении по настоящему изобретению водяные блоки 5 расположены в поддерживающих конструкциях так, что металлические стержни 14 в петлях 17 для поддерживания водяных блоков 5 соединены с распорками 10 металлическими крюками 15. Один водяной блок 5 - в зависимости от его длины - расположен в нескольких поддерживающих конструкциях. Концы водяного блока 5 неполностью закрыты придающими водонепроницаемость элементами 6. Незакрытая часть конца водяного блока 5 образует выступающую часть 16 для соединения водяных блоков, которая обеспечивает соединение водяных блоков 5 один с другим. Каждый водяной блок 5 на обоих своих концах имеет выступающую часть 16 для соединения водяных блоков. Одна из выступающих частей 16 для соединения водяных блоков выступает внутрь своего собственного водяного блока 5, тогда как другая выступающая часть 16 для соединения водяных блоков может быть вдвинута в выступающую часть 16 для соединения водяных блоков смежного водяного блока 5, выступая внутрь него. Выступающие части 16 для соединения водяных блоков вдвигают одна в другую в незаполненном состоянии водяных блоков. В заполненном состоянии водяные блоки 5, расположенные в поддерживающих рамах 9, имеют форму призмы и открыты на своих верхних кромках, при этом боковые концы смежных водяных блоков 5 давят один на другой, и между водяными блоками 5 образуется герметичное самозакрывающееся соединение в результате введения одна в другую выступающих частей 16 для соединения водяных блоков.
Подготовку водяных блоков передвижного барьера для защиты от наводнения по настоящему изобретению выполняют следующим образом: раскладывают сплошной кусок материала водяного блока 5 и формируют петли 17 для поддерживания путем загибания части материала соответствующего размера вдоль его продольных кромок и приваривания загнутых частей материала к остальному материалу высокочастотным сварочным аппаратом, затем петли 17 для поддерживания обрезают по длине металлических стержней 14. Прямоугольный кусок материала, снабженный петлями 17 для поддерживания, складывают втрое в продольном направлении так, что центральная линия средней трети совпадает с центральной линией разложенного куска материала. Среднюю треть поднимают по ее центральной линии и загибают на одну из наружных третей, затем другую наружную треть также загибают на нее и два конца сложенного таким образом прямоугольного куска материала неполностью соединяют сначала с помощью сваривания и затем с помощью придающих водонепроницаемость элементов 6. Размер сварного шва или длина придающего водонепроницаемость элемента 6 составляет приблизительно 4/5 длины боковой кромки сложенного водяного блока 5. Часть водяного блока 5, не закрытая придающим водонепроницаемость элементом 6, образует выступающую часть 16 для соединения водяных блоков. Сложенный водяной блок 5, снабженный придающими водонепроницаемость элементами 6, сворачивают в рулон. Части поддерживающей конструкции и металлические стержни 14 заранее обрезают по размеру.
Передвижной барьер для защиты от наводнения транспортируют к месту наводнения в сборных комплектах. Водяные блоки 5, снабженные придающими водонепроницаемость элементами 6, свернуты в рулоны, а поддерживающие рамы 9 свинчены вместе и сложены.
Передвижной барьер для защиты от наводнения собирают на месте использования. Сначала устанавливают поддерживающие конструкции: треугольные поддерживающие рамы 9 размыкают, и каждые две поддерживающие рамы 9 соединяют распоркой 10, вставляемой в отверстия 8, заранее выполненные в поддерживающих рамах 9. При необходимости вдоль границы наводнения можно установить любое количество поддерживающих конструкций, располагаемых одна за другой на соответствующем расстоянии. Свернутый водяной блок 5 укладывают на землю в поддерживающую конструкцию и разворачивают. Развернутый водяной блок 5 равномерно размещается внизу поддерживающих рам 9. Металлические стержни 14 вдвигают в петли 17 для поддерживания водяного блока 5. Затем водяной блок 5 поднимают за металлические стержни 14 и прикрепляют к распорке 10 поддерживающей конструкции металлическими крюками 15.
Собранный таким образом водяной блок 5 длиной приблизительно 10-12 метров и высотой приблизительно 120 см может быть продолжен еще одним водяным блоком 5, который разворачивают и подвешивают на поддерживающих конструкциях. Водяные блоки 5 герметично соединяют между собой в незаполненном состоянии таким образом, что соединительная выступающая часть 16 одного водяного блока 5 расположена в соединительной выступающей части 16 смежного водяного блока 5, выступая внутрь него. После того как барьер нужной длины собран, водяные блоки 5 с помощью насосов заполняют водой через их верхнюю открытую часть. Сначала заполняют первый водяной блок 5, затем следующий и так один за другим заполняют все водяные блоки 5.
Под действием давления воды соединенные выступающие части 16 для соединения водяных блоков, расположенные одна в другой, давят одна на другую и самостоятельно смыкаются, обеспечивая герметичное соединение.
После заполнения всех водяных блоков 5 барьер при необходимости закрывают защитным чехлом. Поддерживающие конструкции, которые служат опорой для водяных блоков 5, закрывают в продольном направлении и по диагонали водонепроницаемым материалом, чтобы предотвратить утечку воды, с надлежащим перекрытием на стыках, и часть чехла, лежащую на земле, защищают от придонного потока воды с помощью кольев, или лежащую на бетоне или асфальте - с помощью подходящего груза, например больших стальных цепей или ряда мешков с песком.
На рыхлых грунтах целесообразно крепить поддерживающие рамы 9 поддерживающей конструкции к земле. Крепление к земле можно выполнить путем закрепления кольями той стороны поддерживающей рамы 9, которая находится в контакте с землей, например, с помощью U-образных кольев, или в случае очень рыхлых грунтов - с использованием металлических оснований. Затем поддерживающие рамы 9 крепят к металлическим основаниям.
Высота передвижной барьерной системы защиты от наводнения определяется шириной материала водяного блока 5, при этом размер поддерживающей конструкции зависит от ширины и длины материала водяного блока 5. Передвижная барьерная система защиты от наводнения по настоящему изобретению при необходимости может быть надстроена путем удлинения поддерживающих рам 9 и крепления соответствующих деталей к удлиненным частям параллельно распоркам 10. Затем на выступающей вверх части размещают защитный чехол.
Другое преимущество этого изобретения состоит в том, что при переполнении водяного блока избыток воды просто вытекает наружу, не вызывая какого-либо повреждения или поломки водяного блока. Еще одним преимуществом является то, что барьер можно выполнить в любой требуемой форме, даже в замкнутой форме, следовательно, на плоской поверхности он может быть использован как резервуар для вмещения воды или других жидкостей, или сыпучих материалов.