УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОДВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМА

Полезная модель относится к гидротехническому строительству защитных покрытий подводных поверхностей водотоков и водоемов, например для укрепления дна рек, каналов, акваторий портов и гаваней, подвергающихся разрушительному воздействию струйных потоков от гребных винтов и волновому воздействию.
Известна установка для заполнения мата, которая включает установленные на вертикальной эстакаде по высоте сверху вниз бункер-дозатор с патрубками и виброустройством, фиксатор заполняемого мата, направляющие ролики с возможностью вибрации. На основании эстакады размещены катушка для намотки гибкого мата, привод и направляющий лоток с прижимными роликами. Фиксатор выполнен в виде коромысла, плечи которого закреплены на циллиндрическом шарнире. В нижней своей части плечи коромысла представляют собой полозья с криволинейной внешней поверхностью, а в верхней-снабжены шарнирно-винтовым соединением со штурвалом (патент РФ №2340726, кл. E02B 3/12, опубл. 10.12.2008).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, а также ненадежность получаемого защитного покрытия вследствие использования песка в качестве балластировочного материала.
Известно устройство для уплотнения постели из каменной наброски, служащей фундаментом морского сооружения, которое содержит свернутый в рулон мешок, край которого прикреплен к кромке подошвы погруженного в воду кессона, размещенной на каменной наброске. В качестве балласта использован цементный раствор, при нагнетании которого в мешок, последний разворачивается на поверхности постели (акц. заявка Японии №60-303927, кл. E02B 3/12, опубл. 08.06.85 г.).
Недостатком известного устройства является ненадежность его конструкции вследствие опасности разрыва мешка, прикрепленного к кромке подошвы кессона, при его разворачивании под действием нагнетаемого в мешок цементного раствора и разлива его за границы постели.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, раскрытое в описании изобретения «Способ возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема» (патент РФ №2483155, кл. E02B 3/00, 3/12, опубл. 27.05.2013. - прототип).
Устройство для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема содержит: раздаточный бункер для размещения в нем балластировочного материала, установленный на палубе плавсредства, мат для защитного покрытия, изготовленный из синтетического, водопроницаемого материала, один торец которого плотно прошит, а верхнее и нижнее его полотнища простеганы с образованием продольных каналов, при этом мат выполнен гофрированным и присобран с фиксацией, трубопроводы для подачи балластировочного материала из раздаточного бункера к выпускным патрубкам, на которые насажены каналы мата, и бетонная балка, служащая для поперечного прижатия свободного конца мата и препятствующая вытеканию балластировочного материала при заполнении им каналов мата, при этом балластировочным материалом является подвижная бетонная смесь с гидравлическим вяжущим.
Недостатками прототипа являются:
- невысокая надежность устройства в условиях малых глубин, обусловленная ограничением его по высоте требованиями судоходства, что приводит к необходимости снижения веса, а следовательно и к снижению устойчивости защитного покрытия при заполнении его бетонной смесью;
- высокая себестоимость устройства, вызванная значительным расходом балластировочного материала в виде бетонной смеси на заполнение каналов мата.
Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема, обладающего высокой надежностью и низкой себестоимостью.
Технический результат достигается в конструкции устройства для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема, содержащем раздаточный бункер для размещения в нем балластировочного материала, установленный на палубе плавсредства, мат для защитного покрытия, изготовленный из синтетического, водопроницаемого материала, один торец которого плотно прошит, а верхнее и нижнее его полотнища простеганы с образованием продольных каналов, при этом мат выполнен гофрированным и присобран с фиксацией, трубопроводы для подачи балластировочного материала из раздаточного бункера к выпускным патрубкам, на которые насажены каналы мата, и бетонная балка, служащая для поперечного прижатия свободного конца мата и препятствующая вытеканию балластировочного материала после заполнения им каналов мата, в котором, согласно полезной модели, в состав устройства входит установка для производства балластировочного материала, в виде подвижной бетонной смеси, размещенная на палубе плавсредства и связанная с раздаточным бункером, а также емкость для тяжелого наполнителя балластировочного материала, оснащенная трубопроводами, соединенными с выпускными патрубками и воздушным компрессором для подачи к ним тяжелого наполнителя, и воздуховоды, каждый из которых соединен с вентилятором для отсоса отработанного воздуха, причем каждый выпускной патрубок имеет трубчатый корпус, в котором размещены концевые участки трубопровода для подачи балластировочного материала и расположенного над ним воздуховода, внутри которого смонтирован концевой участок трубопровода для подачи тяжелого наполнителя.
В таком устройстве тяжелым наполнителем балластировочного материала может быть чугунная дробь, металлургический шлак или другие подобные материалы.
В предлагаемом устройстве:
- применение тяжелого наполнителя балластировочного материала, который значительно утяжеляет последний, позволяет обеспечить повышение устойчивости конструкции при установленной требованиями судоходства высоте, предопределяя высокую надежность устройства, что имеет большое значение при возведении защитного покрытия на подводной поверхности в условиях малых судоходных глубин водоема;
- уменьшение количества подаваемой в каналы мата балластировочного материала в виде подвижной бетонной смеси, где гидравлическим вяжущим является дорогостоящий портландцемент или магнезитовые каустические порошки, за счет включения в состав балластировочного материала менее дорогого тяжелого наполнителя значительно снижает себестоимость устройства.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели и прототипа выявляет наличие отличительных признаков заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию полезной модели «новизна».
Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, заключающийся в создании нового устройства для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема, обладающего высокой надежностью и низкой себестоимостью.
Использование заявляемого устройства в области гидротехнического строительства защитных сооружений обеспечивает заявляемой полезной модели соответствие критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель изображена на чертеже, на котором показан общий вид устройства для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема.
Устройство для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема содержит раздаточный бункер 1 для размещения в нем балластировочного материала, установленный на палубе 2 плавсредства, мат 3 для защитного покрытия, изготовленный из синтетического водопроницаемого материла, один торец 4 которого плотно прошит, а верхнее и нижнее его полотнища простеганы с образованием продольных каналов 5, при этом мат 3 выполнен гофрированным и присобран с фиксацией, трубопроводы 6 для подачи балластировочного материала из раздаточного бункера 1 к выпускным патрубкам 7, на которые насажены каналы 5 мата 3, и бетонная балка, служащая для поперечного прижатия свободного конца мата 3 и препятствующая вытеканию балластировочного материала после заполнения им каналов 5 мата 3, причем в состав устройства входит установка 8 для производства балластировочного материала в виде подвижной бетонной смеси, размещенная на палубе 2 плавсредства и связанная с раздаточным бункером 1, а также емкость 9 для тяжелого наполнител балластировочного материала, оснащенная трубопроводами 10, соединенными с выпускными патрубками 7 и воздушным компрессором 11 для подачи к ним тяжелого наполнителя, и воздуховоды 12, каждый из которых соединен с вентилятором 13 для отсоса отработанного воздуха, причем каждый выпускной патрубок 7 имеет трубчатый корпус, в котором размещены концевые участки трубопровода 6 для подачи балластировочного материала и расположенного над ним воздуховода 12, внутри которого смонтирован концевой участок трубопровода 10 для подачи тяжелого наполнителя балластировочного материала.
В таком устройстве тяжелым наполнителем балластировочного материала может быть чугунная дробь, металлургический шлак, или другие подобные материалы.
Для изготовления мата используют синтетический, водопроницаемый материал, которым может быть геотекстиль, например спанбонд или дорнит (ТУ-8397-003-21506643-2003).
При этом для производства балластировочного материала, в виде подвижной бетонной смеси, используют гидравлическое вяжущее, которым может быть портландцемент или порошки магнезитовые каустические (ГОСТ 1216-87).
Тяжелым наполнителем балластировочного материала может быть дробь техническая чугунная (ГОСТ 11964-81), дробь чугунная литая балластная (ДЧЛБ)-5,0; 6,0 (ТУ 4196-008-00211033), металлургический шлак или другие подобные материал.
Устройство для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема работает следующим образом.
На установке 8, размещенной на палубе 2 плавсредства, производят балластировочный материал в виде подвижной бетонной смеси, которая подается к раздаточному бункеру 1, а из него по трубопроводам 6 поступает к выпускным патрубкам 7, на которые насажены продольные каналы 5 гофрированного и присобранного с фиксацией мата 3. При этом каналы 5 предварительно образованы прошиванием верхнего и нижнего полотнищ мата 3 из синтетического, водопроницаемого материала, причем один торец 4 мата 3 плотно прошит. К патрубкам 7 по трубопроводам 10 с помощью воздушного компрессора 11 поступает из емкости 9 тяжелый наполнитель балластировочного материала, который затем одновременно с подвижной бетонной смесью, являющейся балластировочным материалом, подается из патрубков 7, постепенно заполняя каналы 5 мата 3, начиная с плотно прошитого его торца 4, который при этом опускается на дно водоема, заякоревая мат 3 на начальной границе защищаемой поверхности. Отработанный после подачи тяжелого наполнителя воздух отсасывается по воздуховодам 12, каждый из которых соединен с вентилятором 13, исключая попадание воздуха в каналы 5 мата 3.
В трубчатом корпусе каждого выпускного патрубка 6 концевой участок трубопровода 10 для подачи тяжелого наполнителя находится внутри концевого участка воздуховода 12 и расположен над концевым участком трубопровода 6 для подачи балластировочного материала, в виде подвижной бетонной смеси, что обеспечивает беспрепятственное насыщение наполнителем балластировочного материала в каналах 5 мата 3.
Заполнение каналов 5 мата 3 с расправлением его на дне водоема происходит при синхронном движении плавсредства вдоль защищаемой поверхности, которое инициирует снятие мата 3 с выпускных патрубков 7 на конечной ее границе. При этом свободный конец мата 3 поперечно прижимают ко дну водоема бетонной балкой, препятствуя вытеканию из заполненных каналов мата 3 балластировочного материала.
Предлагаемое устройство для возведения защитного покрытия на подводной поверхности водоема обладает высокой надежностью и низкой себестоимостью, что определяет его преимущество по сравнению с прототипом.