УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОСТОВОЙ ОПОРЫ ОТ РАЗМЫВА

Полезная модель относится к устройствам защиты оснований искусственных сооружений от общих и местных размывов, и может быть использована в дорожно-транспортном, гидротехническом и гидромелиоративном строительстве.
Известно устройство для борьбы с местными размывами у мостовых опор отсыпкой рваного камня (Журавлев М.М. «Местный размыв у опор мостов» М: Транспорт. 1984. 112 с., Гельфер А.А. «Причины и формы разрушения гидротехнических сооружений» М.: ОНТИ, 1936, 320 с.), или укладкой специальных призм из камня или синтетического материала в виде откидных плетеных матов (Duarte С.А., Sainz J.A. Riprap at bridge piers, Journal of Hydraulic Research. 1999, vol. 37. №3. Pp. 291-302). Были также предложены системы щитов, вызывающих циркуляционные течения, препятствующие перемещению донных наносов к опоре. (Пышкин Б.А. «Защита мостовых опор от размыва», Строительство дорог. 1945. №3.).
Приведенные устройства обладают следующими недостатками:
1. Большинство из приведенных устройств носит пассивный характер, то есть направлено на ликвидацию последствий уже состоявшегося местного размыва путем засыпки воронки размыва рваным камнем, или путем сооружения каменных банкетов.
2. Защитные устройства активного действия, то есть направленные на устранение причин, вызывающих образование местных размывов, например, щиты Потапова (http://wikimapia.org/9993046/ru/Щиты-Потапова-с-описанием), сами подвержены местным размывам.
3. Главный общий недостаток - игнорирование необходимости устранения изначальной причины возникновения местных размывов.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для защиты мостовых опор от размыва, представляющее собой железобетонную платформу, которую укладывают в одной плоскости с грунтом ложа водостока. Железобетонная платформа состоит из отдельных плит и устанавливается вокруг опоры моста горизонтально и по течению, и против течения потока воды. Платформа простирается на всю зону возможного образования вымоин. Часть краев платформы заделывают в грунт и покрывают материалом русла реки (Экспресс-информация «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог» 1979 г., вып. 2, стр. 25-26 ЦНТИ Минавтодор РСФСР).
Тем временем известно, что причиной, приводящей к развитию местных и общих размывов оснований мостовых опор, является развитие при их обтекании водным потоком специфической придонной зоны с интенсивными возвратными течениями и образованием подковообразного вихря. Эти течения, в свою очередь, вызваны отрывом пограничного слоя под влиянием положительного продольного градиента давления в указанной зоне (Журавлев М.М. «Местный размыв у опор мостов». М.: Транспорт. 1984. 112 с.).
Недостатком приведенного устройства является то, что оно защищает опору моста только от местного размыва. Если образование местного размыва достигает своего максимума при наибольшем паводке за определенный период один раз, то общий размыв дна водостока накапливается годами. При общем размыве дно водостока просаживается. При этом вымоины могут образоваться и под железобетонной платформой с цельной опорой. В таком случае железобетонная платформа сама может оказаться причиной разрушения опоры моста по причине образования подсоса под составляющими ее плитами.
Технической задачей настоящей полезной модели является повышение степени защиты мостовых опор от общего и местного размыва путем минимизации придонной зоны с интенсивными возвратными течениями и предотвращение образования вокруг мостовых опор подковообразных вихрей.
Техническое решение содержит мостовую опору и железобетонную платформу, составленную из отдельных плит. Поставленная задача реализована тем, что плиты выполнены со сквозными отверстиями, посредством которых насажены на стойки, установленные вокруг опоры моста в зоне образования вымоин. Плиты установлены с зазором между собой и опорой моста.
Такое конструктивное решение позволяет плитам, при вымывании из-под них грунта, под действием собственного веса опускаться вниз по стойкам. По сравнению с прототипом, предлагаемое устройство позволяет повысить надежность защиты мостовых опор как от местного, так и от общего размыва. При постоянном размыве ложи водостока общим размывом, вокруг железобетонной платформы образуются вымоины. При этом, начиная с крайних плит, железобетонная платформа сама постепенно осаживается в ложе водостока. Изменению расположения плит в плане препятствуют стойки, установленные в зоне образования вымоин. Образование зоны подсоса между ложей водостока и платформой минимизируется.
Сущность полезной модели пояснена чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства до общего размыва, на фиг. 2 - общий вид после оседания платформы в результате общего размыва, на фиг. 3 - вид на устройство сверху.
Устройство для защиты мостовой опоры от размыва включает мостовую опору 1 и железобетонную платформу, уложенную в ложе 2 водостока вокруг мостовой опоры. Железобетонная платформа составлена из ряда плит 3, в которых выполнены отверстия 4. Плиты 3 насажены на вертикальные стойки 5 (через отверстия в плитах), которые установлены вокруг мостовой опоры 1 в зоне, склонной к образованию вымоин. Такое конструктивное решение дает возможность плитам 3 под действием собственного веса опускаться вниз при вымывании из-под них грунта, тем самым предохраняя мостовую опору от образования вокруг него подковообразных вихрей и вымоин. Плиты устанавливают с зазором между собой и опорой моста.
Устройство для защиты мостовых опор от размыва работает следующим образом:
При постоянном размыве ложи 2 водостока, вокруг железобетонной платформы образуются вымоины, начиная с крайних по контуру плит 3. Плиты, из которых состоит железобетонная платформа, насажены отверстиями 4 на вертикальные стойки 5, поэтому остаются на своем месте, и при общем размыве, под действием своего веса, постепенно опускаются вниз. Это исключает возможность образования зоны подсоса под железобетонную платформу. При повышенных скоростях водного потока платформа работает как одно целое и защищает от образования вымоин пространство вокруг мостовой опоры 1. Кроме того, водные потоки не могут снести железобетонную платформу вниз по течению; исключается образование подсоса в зоне расположения мостовой опоры.