БЕРЕГОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ (ВАРИАНТЫ) И БЛОК БЕРЕГОЗАЩИТНОГО СООРУЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемые технические решения относятся к области строительства, а именно - к гидротехническому строительству защитных конструкций и сооружений берегов и пляжей от волновых разрушений.
Известны берегозащитное сооружение, образованное из соединенных в блоки плит, и блок берегозащитного сооружения, выполненный со сквозными конфузорными отверстиями, которые имеют щелевидную форму, в блоке выполнены три вертикальные параллельные прорези, одна из которых расположена по центру блока, а две другие - на диагонально противоположных торцах блока на равных расстояниях от его краев, при этом каждая прорезь выполнена глубиной не менее половины высоты блока и шириной не менее его толщины (RU №2000382, Е02В 3/14, 1993 г.)
Известно выполнение блоков берегозащитного сооружения по форме полого тетраэдра, ребра которого рассекают надвигающуюся на них волну и изменяют направление ее движения, что приводит к потере ею энергии. Блоки складываются в берегозащитном сооружении с противоположной ориентацией их вершин, образуя опасные остроконечные выступы (СА №745380, 1966 г.).
Известны также аналогичные сооружения из кубических по форме перфорированных блоков, имеющих решетчатую структуру, обеспечивающую гашение энергии волн на счет изменения направления движения в них поступающей воды (FR №730189, Gr.7, C1.2, 1932 г.).
Наиболее близкими из известных являются берегозащитное сооружение, образованное из блоков кубической формы с цилиндрическими взаимно перпендикулярными каналами, сообщенными в теле блока между собой и выведенными на противоположные его грани, причем само
берегозащитное сооружение образовано в виде протяженной насыпи из хаотично расположенных указанных блоков (FR №1538787, Е02В, 1968 г.).
Известные блоки не обеспечивают в должной мере гашение энергии волн без исключения возможности подвижки как самих блоков, так и участков берегозащитного сооружения, особенно в прибрежной зоне, что обусловлено соотношением величин их площадей пропускания волны (площадь поперечного сечения канала) и препятствия для пропускания волны (на грани блока, имеющей отверстие канала).
Технической задачей является создание блока, имеющего высокую способность гашения энергии волн при обеспечении безопасности и стационарности при воздействии волн на возведенное из них берегозащитное сооружение.
Достигается это тем, что:
- В одном из вариантов, блок берегозащитного сооружения содержит армированное бетонное, предпочтительно на сульфатостойком цементе, тело по форме куба с образованными по его главным осям в плане и сообщенными между собой каналами, и снабжен грузоподъемными петлями, расположенными в нишах, каждая из которых выполнена по углам блока со стороны его верхней грани и примыкающих к ней смежных между собой пары боковых граней, при этом каждый канал имеет в поперечном сечении форму окружности или многоугольника, предпочтительно правильного, а диаметр каждого канала или диаметр вписанной в него окружности не превышают половины длины стороны куба, причем канал, образованный со стороны верхней грани, выполнен глухим со стороны нижней грани или имеет расположенную в бетонном теле или у основания блока заглушку. По крайней мере, один из каналов может быть выполнен по всей его длине или на части длины расширяющимся или сужающимся. По крайней мере, один из каналов, предпочтительно расположенный со стороны воздействия волн, может быть футерован вставкой из металла или полимерного материала. Оси каналов, предпочтительно, взаимно перпендикулярны. Канал,
расположенный со стороны воздействия волн, может иметь уклон или расположен с уклоном его продольной оси в направлении наружу блока со стороны воздействия волн. В теле блока образована полость, поперечное сечение которой может превышать поперечное сечение каждого из каналов. А канал, образованный со стороны верхней грани, может быть выполнен меньшего поперечного сечения, чем любой из других, по крайней мере, в верхней его части, или перекрыт защитной решеткой или сеткой.
- В другом варианте блок берегозащитного сооружения содержит армированное бетонное, предпочтительно на сульфатостойком цементе, тело по форме куба с образованными по его главным осям в плане и сообщенными между собой каналами и снабжен грузоподъемными петлями, расположенными в нишах, каждая из которых выполнена по углам блока со стороны его верхней грани и примыкающих к ней смежных между собой пары боковых граней, при этом канал, образованный со стороны верхней грани выполнен сквозным с возможностью размещения в нем заглушки, предпочтительно из материала блока. Заглушка может быть соединена через канал гибкой связью, по крайней мере, с одной из грузоподъемных петель. По крайней мере, один из каналов может быть выполнен по всей его длине или на части длины расширяющимся или сужающимся. Также, по крайней мере, один из каналов, предпочтительно расположенный со стороны воздействия волн, может быть футерован вставкой из металла или полимерного материала. Оси каналов могут быть взаимно перпендикулярны. Канал, расположенный со стороны воздействия волн, может иметь уклон или расположен с уклоном его продольной оси в направлении наружу блока со стороны воздействия волн. В теле блока образована полость, поперечное сечение которой может превышать поперечное сечение каждого из каналов. Канал, образованный со стороны верхней грани, может быть выполнен меньшего поперечного сечения, чем любой из других, по крайней мере, в верхней его части, или перекрыт защитной решеткой или сеткой.
- В варианте, предусматривающем выполнения функций доборного блока блок берегозащитного сооружения выполнен в виде армированного бетонного тела по форме трехгранной призмы с расположенными в нишах грузоподъемными петлями.
- В одном варианте берегозащитного сооружения, содержащем описанные выше блоки по первому варианту, они установлены параллельными рядами на спланированное основание с сообщением каналов смежных блоков между собой, причем смежные блоки в каждом ряду обращены друг к другу гранями и соединены между собой и с блоками другого параллельного ряда в нишах через грузоподъемные петли, предпочтительно сваркой или скруткой проволокой. Под блоками может быть размещен фильтрующий, предпочтительно нетканый синтетический материал.
- В другом варианте берегозащитного сооружения, содержащем блоки по второму из описанных выше вариантов, они установлены рядами на спланированное основание с сообщением с каналами смежных блоков другого ряда, причем смежные блоки одного ряда обращены друг к другу ребрами и соединены между собой и с блоками других рядов в нишах через грузоподъемные петли, предпочтительно сваркой или скруткой проволокой. Также может быть использован блок берегозащитного сооружения, который выполнен в виде армированного бетонного тела по форме трехгранной призмы с расположенными в нишах грузоподъемными петлями, причем упомянутый блок размещен между блоками верхнего ряда и соединен своими грузоподъемными петлями с грузоподъемными петлями смежных блоков верхнего ряда и, предпочтительно, блоков нижерасположенного ряда. При этом, под блоками может быть размещен фильтрующий, предпочтительно нетканый синтетический материал.
Условие - диаметр каждого канала или диаметр вписанной в него окружности не превышают половины длины стороны куба - обусловлено тем, что при увеличении значений диаметра более указанной величины,
значительно снижается эффективность гашения энергии волны, что позволяет ей динамически воздействовать на защищаемую береговую зону. Минимизация значения указанной величины также приводит к снижению эффективности работы берегозащитного сооружения, однако, за счет неэффективного частичного гашения энергии волны непосредственно внешней поверхностью блоков. Наиболее оптимальными для блока размером 1,0×1,0×1,0 метр является выполнение каналов диаметром 0,3 м, что наилучшим образом обеспечивает гашение энергии волн данным блоком.
Предлагаемые технические решения поясняются чертежами, где:
- На фиг.1 представлен общий вид блока берегозащитного сооружения, аксонометрия;
- На фиг.2 - вид блока сверху, схема армирования;
- На фиг.3 - вид блока снизу, схема армирования;
- На фиг.4 - вид блока сбоку, схема армирования;
- На фиг.5 - вид сверху на блок с каналом меньшего диаметра;
- На фиг.6 - вид сверху на блок с внутренней полостью (камерой) большего размера;
- На фиг.7 - фрагмент берегозащитного сооружения с установленными параллельными рядами блоков, вид сверху (стрелками указано направление действия волн);
- На фиг.8 - фрагмент берегозащитного сооружения с диагонально установленными рядами блоков и доборными блоками, вид сверху (стрелками указано направление действия волн).
Блок 1 берегозащитного сооружения содержит армированное бетонное, предпочтительно на сульфатостойком цементе, тело по форме куба (фиг.1) с образованными по его главным осям и сообщенными между собой каналами 2. Блок 1 снабжен грузоподъемными петлями 3, расположенными в нишах 4, каждая из которых выполнена по углам блока 1 со стороны его верхней 5 грани и примыкающих к ней смежных между собой пары боковых 6 граней. Каждый канал 2 имеет в поперечном сечении форму
окружности или многоугольника, предпочтительно правильного, а диаметр каждого канала 2 или диаметр вписанной в него окружности не превышают половины длины стороны куба. Канал 2, образованный со стороны верхней 5 грани, выполнен глухим со стороны нижней грани или имеет расположенную в бетонном теле или у основания блока заглушку (условно не показана). По крайней мере, один из каналов 2 может быть выполнен по всей его длине или на части длины расширяющимся или сужающимся (диффузор или конфузор). По крайней мере, один из каналов 2, предпочтительно расположенный со стороны воздействия волн, может быть футерован вставкой из металла или полимерного материала, что повышает надежность и долговечность блока, препятствуя возникновению в канале отложений, изменяющих величины площади его проходного сечения. Оси каналов 2, предпочтительно, взаимно перпендикулярны, поверхность, образующая тот или иной канал, при этом может иметь местные отклонения от главной оси канала. Таким образом, канал 2, расположенный со стороны воздействия волн, может иметь небольшой по величине уклон в его начальной части или расположен с местным уклоном его продольной оси на части его длины в направлении наружу блока со стороны воздействия волн, что не исключает расположения канала 2 в целом по его центральной оси. В теле блока образована полость 7 (фиг.6), поперечное сечение которой может превышать поперечное сечение каждого из каналов 2. А канал, образованный со стороны верхней грани, может быть выполнен меньшего поперечного сечения (фиг.5), чем любой из других, по крайней мере, в верхней его части, или перекрыт защитной решеткой или сеткой.
- В другом варианте блок берегозащитного сооружения содержит армированное бетонное, предпочтительно на сульфатостойком цементе, тело по форме куба с образованными по его главным осям и сообщенными между собой каналами и снабжен грузоподъемными петлями, расположенными в нишах, каждая из которых выполнена по углам блока со стороны его верхней грани и примыкающих к ней смежных между собой пары боковых граней,
при этом канал, образованный со стороны верхней грани выполнен сквозным с возможностью размещения в нем заглушки (не показана), предпочтительно из материала блока. Заглушка может быть соединена пропущенной через канал гибкой связью (металлическим или синтетическим канатом), по крайней мере, с одной из грузоподъемных петель 3. По крайней мере, один из каналов может быть выполнен по всей его длине или на части длины расширяющимся или сужающимся. Также, по крайней мере, один из каналов 2, предпочтительно расположенный со стороны воздействия волн, может быть футерован вставкой из металла или полимерного материала. Оси каналов могут быть взаимно перпендикулярны. Канал, расположенный со стороны воздействия волн, может иметь уклон или расположен с уклоном его продольной оси в направлении наружу блока со стороны воздействия волн. В теле блока образована полость 7, поперечное сечение которой может превышать поперечное сечение каждого из каналов. Канал 2, образованный со стороны верхней грани, может быть выполнен меньшего поперечного сечения, чем любой из других, по крайней мере, в верхней его части, или перекрыт защитной решеткой или сеткой.
- В варианте, предусматривающем выполнения функций доборного блока, блок берегозащитного сооружения выполнен в виде армированного бетонного тела по форме трехгранной призмы 8 с расположенными в нишах грузоподъемными петлями.
- В одном варианте берегозащитного сооружения, содержащем описанные выше блоки по первому варианту, они установлены параллельными рядами на спланированное основание с сообщением каналов смежных блоков между собой, причем смежные блоки в каждом ряду обращены друг к другу гранями и соединены между собой и с блоками другого параллельного ряда в нишах через грузоподъемные петли, предпочтительно сваркой или скруткой проволокой. Под блоками может быть размещен фильтрующий, предпочтительно нетканый синтетический материал, например, широко используемый в дорожном строительстве.
- В другом варианте берегозащитного сооружения, содержащем блоки по второму из описанных выше вариантов, они установлены рядами на спланированное основание с сообщением с каналами смежных блоков другого ряда, причем смежные блоки одного ряда обращены друг к другу ребрами и соединены между собой и с блоками других рядов в нишах через грузоподъемные петли, предпочтительно сваркой или скруткой проволокой. Также может быть использован блок берегозащитного сооружения, который выполнен в виде армированного бетонного тела по форме трехгранной призмы с расположенными в нишах грузоподъемными петлями, причем упомянутый блок размещен между блоками верхнего ряда и соединен своими грузоподъемными петлями с грузоподъемными петлями смежных блоков верхнего ряда и, предпочтительно, блоков нижерасположенного ряда. Место соединения петель омоноличивается растворной или бетонной смесью. При этом, под блоками может быть размещен фильтрующий, предпочтительно нетканый синтетический материал.
Работа блока и берегозащитного сооружения на его основе позволяет разделить волну на несколько потоков внутри самого блока и направить их, как навстречу друг другу, так и по каналам вглубь системы блоков. При этом энергия волны диссипируется при взаимодействии разделенных потоков, так и при трении потока о стенки каналов или полостей блока. Увеличении полости внутри блока создает дополнительную турбулизацию потока и гасит его энергию. Наличие уклона осей на части длины канала 2 позволяет каналам самоочищаться от наносов. Наличие доборных блоков позволяет сформировать травмобезопасную линию блоков при диагональном (ромбовидном) их расположении в берегозащитном сооружении пляжей.