УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОБЕРЕЖИЙ ОТ ВОЛН
DEVICE FOR PROTECTION OF COASTS AGAINST WAVES

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты побережий морей и океанов от разрушительного воздействия высоких волн в сейсмически опасных районах.
Известно устройство для защиты побережий от волн в виде плавучих щитов, закрепленных гибкими связями ко дну, обеспечивающих превышение отметки гребня над волнами (а.с. СССР №159141, E02B 3/06, 1962 г.).
Недостатком известного устройства является его ненадежность в связи с отсутствием амортизации при воздействии динамической нагрузки высоких энергоемких волн.
Наиболее близким из известных устройств является устройство для защиты побережий от волн, включающее опорное основание с установленным на нем щитом, одним концом шарнирно закрепленным на горизонтальной оси с возможностью поворота вокруг нее, а другим концом, направленным в сторону акватории и снабженным ограничителем поворота (а.с. СССР №1254084, E02B 3/06, 1985 г.).
Недостатком известного устройства также является невозможность его противодействия динамической нагрузке таких высоких волн, как цунами, из-за отсутствия амортизации ударного воздействия волн.
Техническим результатом изобретения является возможность использования устройства для защиты побережий любой конфигурации от разрушительного воздействия динамичных высоких волн любого характера, направления и угла атаки. В нерабочем состоянии поверхность устройства используется в качестве прибрежного проспекта.
Указанный результат достигается тем, что опорное основание выполнено в виде открытой емкости с вертикальными стенками, установленной вдоль береговой линии выше уреза воды; щит выполнен в виде ряда понтонных коробчатых секций, соединенных гибкими вставками; шарнирная горизонтальная ось каждой секции закреплена к верхней кромке вертикальной стенки емкости, а свободный конец секций опирается на противоположную стенку; ограничитель поворота выполнен в виде ряда амортизаторов и соединенных с ними стержневых тяг, причем амортизаторы одним концом закреплены к днищу емкости посредством шарниров, а стержневые тяги закреплены к свободному концу секций.
На фиг.1 изображено устройство для защиты побережий от волн (в режиме наката высоких волн), поперечный разрез;
на фиг.2 - то же, вид в плане;
на фиг.3 - то же, (в спокойном состоянии акватории), поперечный разрез;
на фиг.4 - то же, разрез I-I на фиг.1;
на фиг.5 - то же, разрез II-II на фиг.1;
на фиг.6 - то же, узел I на фиг.4;
на фиг.7 - то же, разрез III-III на фиг.4;
на фиг.8 - то же, узлы A и B на фиг.2.
Устройство включает опорное основание, установленное вдоль береговой линии выше уреза воды с наклоном 2-3% в сторону акватории. Основание выполнено в виде открытой емкости с днищем 1 и вертикальными стенками 2 и 3. Стенка 3 выполнена с проемами 4. Основание снабжено рядом понтонных коробчатых секций 5, каждая из которых одним концом закреплена к верхней кромке вертикальной стенки 2 посредством шарнирной горизонтальной оси 6 с возможностью поворота вокруг оси, а другим концом, направленным в сторону акватории, опирается на противоположную стенку 3. Плавучие секции 5 соединены между собой гибкими водозащитными вставками 7.
Каждая секция 5 снабжена ограничителем поворота, выполненном в виде ряда амортизаторов 8 и соединенных с ними стержневых тяг 9, причем амортизаторы 8 одним концом закреплены к днищу 1 посредством шарниров 10, а стержневые тяги 9 закреплены к свободному концу секций 5.
Устройство работает следующим образом.
В условиях спокойного состояния акватории ряды секций 5 занимают нерабочее горизонтальное положение. Поверхность секций 5 может быть использована в качестве прибрежного проспекта или пляжа. С момента наката на побережье высоких волн (шторм, цунами) скоростной волновой поток подхватывает ряды секций 5 и поднимает их, поворачивая вокруг шарниров 6.
Гибкие водозащитные вставки 7 обеспечивают ограниченное угловое расхождение соседних секций 5.
Одновременный или последовательный самостоятельный поворот ряда секций 5 под воздействием волн ограничивается группой стержневых тяг 9 и совмещенных с ними амортизаторов 8, также поворачивающихся вокруг шарниров 10 и обеспечивающих поворот секций 5 до 60-90° в зависимости от высоты и динамики волнового потока.
Система стержневых тяг 9 и амортизаторов 8 уравновешивает давление волнового потока на секции 5 и обеспечивает погашение скорости подъема секций 5 до остановки в верхнем положении за пределами высоких волн.
В качестве амортизаторов 8 могут быть использованы тарельчатые пружины или специальные высоконапорные гидравлические тормозные устройства.
Спад волнового потока сопровождается снижением давления на секции 5, что позволяет сжатым амортизаторам 8 также снижать наклон секций 5. Амортизаторы 8 поворачиваются вокруг шарниров 10 и самопроизвольно размещаются вместе с тягами 9 в габаритах днища 1 емкости, а ряды понтонных секций 5 самоустанавливаются в горизонтальном нерабочем положении.
Заявленное устройство обеспечивает незамедлительную установку защитного ограждения на побережье при любом направлении набегающей волны как по фронту берега, так и под любым углом к береговой линии. Надежность устройства обеспечивается значительным превышением плавучести секций по отношению к собственной массе и погашением динамической энергии скоростного напора высоких волн системой амортизаторов и гибких тяг.
Устройство является промышленно применимым и может быть использовано для защиты любых населенных побережий.