СТРУЕНАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОСТОВОЙ ОПОРЫ ОТ МЕСТНОГО РАЗМЫВА

Полезная модель относится к мостостроению и может быть использована при строительстве и защите действующих опор мостов, в значительной степени подверженных местному размыву.
Местные размывы - результат локального нарушения гидравлической структуры набегающего на препятствия (опоры, струенаправляющие дамбы, траверсы и т.д.) потока. Местный размыв наиболее опасен для опор мостов. Развиваясь у передних граней опор, он может привести к потере их устойчивости (по этой причине подмытые опоры всегда падают вверх по течению, увлекая за собой пролетные строения). При значительных местных размывах локальными понижениями могут быть охвачены площади у всей опоры, а не только у передней ее грани.
Известны устройства и приемы для борьбы с местными размывами у мостовых опор, например 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.A., Sainz J.A. Riprap at bridge piers, Journal of Hydraulic Research. 1999, vol. 37. №3. Pp. 291-302). Также были предложены системы щитов, вызывающих циркуляционные течения, препятствующие перемещению донных наносов к опоре (Пышкин Б.А. «Защита мостовых опор от размыва», Строительство дорог. 1945. №3).
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. Общий их недостаток - игнорирование необходимости устранения изначальной причины возникновения местных размывов.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для защиты мостовой опоры от местного размыва, включающее струенаправляющее устройство, охватывающее основание тела опоры у дна водоема, выполненное в виде линзообразной в плане пустотелой коробки, имеющей рассекатель потока с верхней стороны и стабилизатор с нижней. (Авторское свидетельство СССР №1357479 А1, дата приоритета 16.09.1985, дата публикации 07.12.1987, автор Завада В.Н., RU, прототип).
Недостатком прототипа является низкая защищенность мостовой опоры по всему периметру основания тела опоры.
Технической проблемой является необходимость расширения арсенала технических средств, обеспечивающих защиту мостовой опоры от местного размыва по всему периметру основания тела опоры путем перенаправления водного потока.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложено струенаправляющее устройство для защиты мостовой опоры от местного размыва, охватывающее основание тела опоры у дна водоема. Новым является то, что струенаправляющее устройство выполнено из состыкованных между собой двух трубчатых U-образных элементов, горизонтально ориентированных по отношению к опоре и образующих вокруг нее по всему периметру вытянутое вдоль потока кольцо, в основаниях трубчатых U-образных элементов выполнены соответственно входной и выходной патрубки, расположенные соосно направлению потока, а в стенках трубчатых U-образных элементов по всей верхней части кольца выполнены отверстия, предназначенные для перераспределения потока воды.
Согласно полезной модели, трубчатые U-образные элементы состыкованы муфтовыми соединениями.
На фиг. 1 изображено струенаправляющее устройство для защиты мостовой опоры от местного размыва, общий вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, где 1 - мостовая опора; 2 - дно водоема; 3 - трубчатые U-образные элементы; 4 - муфтовое соединение; 5 - кольцо; 6 - входной патрубок; 7 - выходной патрубок; 8 - отверстия для перераспределения потока воды.
Струенаправляющее устройство для защиты мостовой опоры от местного размыва, охватывающее основание мостовой опоры 1 у дна водоема 2 выполнено из двух трубчатых U-образных элементов 3, надетых на мостовую опору и соединенных между собой муфтовыми 4 или сварными (условно не показано) соединениями, при этом образующих вокруг мостовой опоры 1 вытянутое вдоль потока по всему периметру опоры кольцо 5, снабженное в основаниях трубчатых U-образных элементов 3 входным 6 и выходным 7 патрубками, соосно расположенными направлению течения воды. Кроме того, в стенках трубчатых U-образных элементов по всей верхней части кольца 5 выполнены отверстия 8, предназначенные для перераспределения потока воды.
Защитная функция струенаправляющего устройства обеспечивается по всему периметру основания мостовой опоры за счет его кольцеобразной формы и наличия в верхней части кольца 5 отверстий 8, направляющих вверх от основания поток воды, тем самым, предотвращая местный размыв дна водоема.
Предлагаемое струенаправляющее устройство может быть использовано для защиты от местного размыва как действующих, так и возводимых мостовых опор. При этом монтаж трубчатых U-образных элементов 3 может производиться соответственно как с помощью муфтового соединения 4, так и с помощью сварного соединения.
Таким образом, технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в расширении арсенала технических средств, используемых при защите мостовой опоры от местного размыва по всему периметру основания тела опоры путем перенаправления водного потока.