ГИБКОЕ ЗАЩИТНОЕ БЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ
FLEXIBLE PROTECTIVE CONCRETE SURFACING

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может применяться для защиты подводных переходов трубопроводов от размыва потоками воды и от повреждающих воздействий переносимых потоками воды предметов, а также откосов, берегов и дамб (в дальнейшем - защищаемая поверхность).
При изготовлении гибких бетонных покрытий для защиты трубопроводов, уложенных по дну водоемов, к ним предъявляются противоречивые требования. С одной стороны такое защитное покрытие не должно повреждать изоляцию трубопровода (бетонные блоки должны иметь большую площадью опоры), а с другой иметь повышенную сцепляемость с донными грунтами (бетонные блоки должны иметь меньшую площадью опоры). Для решения подобных проблем необходимо покрытие, которое бы выполняло свои функции одинаково эффективно для защищаемой поверхности, имеющей неоднородную структуру, например, переход трубопровода и донная поверхность твердого грунта.
Известно (аналог) универсальное гибкое бетонное покрытие, содержащее бетонные блоки, выполненные в виде двусторонних усеченных пирамид с меньшими усеченными основаниями, являющимися торцами бетонных блоков, на которых выполнены выемки, и тросами связанные между собой порядно и в рядах по другим основаниям пирамид (ЕР 0214753, 18.03.87).
Это известное универсальное гибкое бетонное покрытие при высокой адгезии к защищаемой поверхности обладает серьезным недостатком - низкая сцепляемость с твердыми донными грунтами. Выемки на нижней стороне бетонных блоков выполняют возложенные на них функции только в том случае, если защищаемая подводная поверхность состоит из относительно мелких фракций. Если защищаемая подводная поверхность каменистая, то выемки на торцах бетонных блоков не выполняют своего функционального назначения вообще. Кроме того, выемки выполнены и на верхней стороне бетонных блоков, что создает дополнительную возможность проплывающим по течению предметам зацепляться за выемки и повреждать целостность защитного покрытия.
Таким образом, выше перечисленные недостатки делают невозможным применение универсального гибкого бетонного покрытия для защищаемой поверхности, имеющей неоднородную структуру.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является гибкое бетонное покрытие для предотвращения эрозии почвы, содержащее бетонные блоки, выполненные в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием и тросами связанные между собой порядно и в рядах в единое полотно бетонных блоков (US 4375928, 08.03.83).
При высокой адгезии к защищаемой поверхности перехода трубопровода без угрозы повреждения изоляции обладает серьезным недостатком низкая сцепляемость с твердыми донными грунтами и ограниченная гибкость.
Таким образом, решаемой задачей (техническим результатом) является обеспечение защиты подводного перехода трубопровода гибким бетонным покрытием, имеющим высокую адгезию к защищаемой поверхности без угрозы повреждения изоляции при надежной сцепляемости с твердыми донными грунтами и повышенную гибкость.
Новый технический результат достигается за счет того, что в известном гибком бетонном покрытии, содержащем бетонные блоки, связанные между собой порядно и в рядах в единое полотно бетонных блоков, выполненные в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием, введены присоединенные к его сторонам бетонные блоки, выполненные в верхней части в виде сильно усеченных пирамид, а в нижней части в виде слабо усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием, причем бетонные блоки обоих видов связаны между собой порядно и в рядах искусственными канатами, которые замоноличены в бетонных блоках.
Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что техническое решение, характеризующееся совокупностью признаков, идентичным всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, отсутствует, что указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию охраноспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличными признаками заявляемого устройства, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, а именно, смешанное построение гибкого защитного бетонного покрытия в форме чередующихся рядов бетонных блоков двух видов, выполненных в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим бульшим прямоугольным основанием (с большей площадью опоры) и выполненных в верхней части в виде сильно усеченных пирамид, а в нижней части в виде слабо усеченных пирамид с общим бульшим прямоугольным основанием (с меньшей площадью опоры), причем бетонные блоки обоих видов связаны между собой порядно и в рядах в единое полотно бетонных блоков искусственными канатами, которые замоноличенны в бетонных блоках.
Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого устройства на поставленную техническую задачу - обеспечение защиты подводного перехода трубопровода гибким бетонным покрытием, имеющим высокую адгезию к защищаемой поверхности при надежной сцепляемости с твердыми донными грунтами и повышенную гибкость, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
Изобретение «Гибкое защитное бетонное покрытие» промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость, а для его реализации могут быть использованы известные материалы и оборудование. Бетонные блоки, выполненные в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием, имеют габаритные размеры 300×300×60 мм. Бетонные блоки, выполненные в верхней части в виде сильно усеченных пирамид, а в нижней части в виде слабо усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием, имеют габаритные размеры 300×300×150 мм. Бетонные блоки обоих видов связываются между собой порядно и в рядах - в единое полотно бетонных блоков искусственными канатами в процессе изготовления. В качестве соединительного искусственного каната используются искусственные канаты диаметром от 8 до 25 мм из полипропилена, полиамида или полиэфира с разрывной нагрузкой от 1000 до 15000 кг/с. При этом длина и количество рядов бетонных блоков одного и другого вида определяются в зависимости от размеров и однородности структуры защищаемой поверхности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен разрез варианта построения гибкого защитного бетонного покрытия для защиты подводного перехода трубопровода, а на фиг.2 - вид сверху. На фиг.3 изображен вариант применения гибкого защитного бетонного покрытия для защиты подводного перехода трубопровода от размыва потоками воды и от повреждающих воздействий переносимых потоками воды предметов.
Гибкое защитное бетонное покрытие выполнено в форме чередующихся рядов бетонных блоков двух видов: бетонных блоков, выполненных в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием 1, и бетонных блоков, выполненных в верхней части в виде сильно усеченных пирамид, а в нижней части в виде слабо усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием 2, причем бетонные блоки обоих видов связаны между собой порядно и в рядах - в единое полотно бетонных блоков искусственными канатами 3, которые замоноличенны в бетонных блоках. При этом в периферийных блоках покрытия из этого же искусственного каната 3 выполняются монтажные петли 4 для стыковки фрагментов покрытия друг с другом. Таким образом, собирается гибкое защитное бетонное покрытие из бетонных блоков, сошнурованных между собой гибкой связью. Одна сторона гибкого защитного бетонного покрытия «Сторона 1» является верхней и соприкасается с водной средой. Другая сторона гибкого защитного бетонного покрытия «Сторона 2» является нижней, при этом боковые или внешние части покрытия, состоящие из бетонных блоков, выполненных в верхней части в виде сильно усеченных пирамид, а в нижней части в виде слабо усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием 2 (с меньшей площадью опоры), утапливаются в подводную поверхность донного грунта, а внутренняя или центральная, состоящая из бетонных блоков, выполненных в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием 1 (с большей площадью опоры), укладывается на поверхность подводного перехода трубопровода.
Работу устройства «Гибкое защитное бетонное покрытие» рассмотрим на примере варианта его построения для защиты подводного перехода трубопровода.
Изготовленные заранее фрагменты гибкого защитного бетонного покрытия транспортируют в зону монтажа и с помощью специальной траверсы рамочного типа захватывают за монтажные петли 4 и подъемным механизмом опускают на место установки так, чтобы «Сторона 2» гибкого защитного бетонного покрытия оказалась прижатой к защищаемой подводной поверхности. При этом фрагментами покрытия, состоящими из бетонных блоков, выполненных в верхней части в виде сильно усеченных пирамид, а в нижней части в виде слабо усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием 2, утапливается в подводную поверхность донного грунта, а фрагментами, состоящими из бетонных блоков, выполненных в виде двухсторонних сильно усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием 1 укладывается на поверхность подводного перехода трубопровода. Далее все фрагменты состыковываются между собой при помощи монтажных петель 4.
Таким образом, построение гибкого защитного бетонного покрытия в форме чередующихся рядов бетонных блоков двух видов: выполненных с большей и меньшей площадью опоры, а также придание покрытию дополнительной гибкости, позволяет обеспечить надежную защиту поверхности с неоднородной структурой.