Берегозащитная шпора

(1) 4 Е 02 В 3/04, 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ь ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строителства/ изобретения - повышение надежностисооружения и снижение материальныхи трудовых затрат на его возведение.Береговая шпора 1 включает железобетонные блоки, связанные друг с другом и выполненные из продольных 2 ипоперечных 3 тонкостенных проницаемыхэлементов. Продольные 2 элементыявляются упорами для поперечных 3,устанавливаемых с образованием открытых со стороны протока полостей 4и заполняемых материалом твердогостока 5. Продольные и поперечные элементы выполнены с переменной проницаемостью, за счет изменения размеров отверстий 8. Для обеспеченияустойчивости берегозащитной шпоры впродольных элементах выполнены сквозные отверстия 6, через которые установлены приколочнье сваи 7. 2 з.п.Ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к гидротехническому строительству, преимущественно речному, и может использоваться для защиты от размыва береговых .участков русла.Цель изобретения - повышение надежности сооружения и снижение материальных и трудовых затрат на его возведение, 10На фиг.1 показан продольный (вдоль оси потока) разрез шпоры; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг.З- начальный этап. формирования берегозащитной шпоры; на фиг,4 - промежу точный этап; на фиг.5 - этап заполнения открытых полостей со стороны потока на полную высоту шпоры; на фиг.б - вид Б на фиг.1 один из, возможных вариантов конструктивного вы О полнения шпори); на фиг.7 - варианты размещения продольных и поперечных элементов,Берегозащитная шпора 1 (фиг,1 и 2) состоит из набора тонкостенных про ницаемых продольных (расположенных вдоль потока) 2 и поперечных (расположенных поперек потока) 3 элементов, из которых продольные 2 являются упорами для поперечных 3, устанав- ЗО ливаемых с образованием открытых со стороны потока полостей 4, заполненных материалом твердого стока 5. Про" дольные 2 и поперечные 3 элементы могут быть выполнены неразрезными или составными по высоте. При этом поперечные элементы 3 могут иметь вид плоских или ребристых плит или арок, а в продольных элементах могут быть выполнены вертикальные сквозные отверстия б, через которые устанавливаютсг приколочные сваи 7. 1(роме того, возможны варианты, в которых продольные 2 и поперечные 3 элементы объединены в один блок и установлены на одной приколочной свае 7 каждый (фиг.7).Проницаемость продольных 2 и поперечных 3 элементов шпоры обеспечивается сквозными отверстиями 8, расположенными по боковым поверхностям элементов 2 и 3, причем диаметры отверстий 8 остаются либо постоянными,: либр устраиваются переменными с уменьшением размеров по мере приближения к верхней отметке шпоры 1.В процессе работы шпоры 1 воздействие потока воспринимается попереч ными элементами 3 и передается на продольные 2, обеспечивающие устойчивость сооружения за счет защемления продольных элементов 2 в материале "твердого" стока 5, заполняющего полости 4 шпоры 1, открытые со стороны потока; массы продольных элементов 2, а также приколочных свай 7, установленных в вертикальные сквозные отверстия б и погружаемые в основание.В начальный период эксплуатации берегозащитной шпоры 1 (фиг.З) водный поток на входе в открытые полости 4 частично теряет свою энергию за счет трения о боковые поверхности продольных элементов 2. В то же время при подходе к проницаемым продольным 2 и поперечным 3 элементам поток разбивается на отделенные струи, которые, взаимодействуя между собой, снижают его энергию и тем самым давление на поперечные элементы 3.Наличие отверстий 8 в поперечных элементах 3 также приводит к снижению давления, поскольку часть потока проходит сквозь эти отверстия.Вследствие снижения давления на поперечные элементы 3 устойчивость сооружения достигается при меньшей массе элементов. Благодаря снижению энергии потока ослабляется размывающее,воздействие его на основание и, кроме того, вследствие потери скорости часть твердого стока, присутствующего в потоке, оседает и накапливается в открытых полостях 4, создавая защитный слой, предохраняющий основание от размыва и повышающий тем самым надежность сооружения.По мере накопления материала твердого стока 5 (фиг. 4-5) давление напоперечные элементы 3 увеличивается,но наряду с этим возрастает и несущая способность продольных элементов2 за счет их защемлеиия в накопленном.материале твердого стока 5. Однако давление на поперечные элементы3 возрастает лишь до,определенногопредела., зависящего от объема накопленного материала твердого стока 5,превышение этого предела не сказывается на величине давления, но увеличивает устойчивость всего сооружения,анкерных, элементов. 7 Фиг 148300Переменная по высоте проницаемостьпродольных 2 и поперечных 3 элементов фиг. 3-6) с размерами сквозныхотверстий 8, уменьшающихся по мере5их расположения по отношению к верхней отметке шпоры, позволяет получить различный гранулометрическийсостав аккумулируемого материала,так как наиболее крупные частицы будут откладываться и накапливатьсяперед поперечным элементом 3 снизу,где отверстия больше, а более мелкие - вверху, в зоне с отверстиямименьшего диаметра. 15Скорость накопления материала твердего стока 5 и формирования шпоры(Лиг, 3-5) зависит как от содержания твердых частиц в потоке, так иот сквозности поперечных 3 и про Одольных 2 элементов, оптимум которойнаходится в диапазоне 30-707 от площади их поверхностей,1 6Формула изобретения1. Берегозашитная шпора, включающая связанные друг с другом железобетонные блоки, устанавливаемые на основание, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности сооружения, снижения материальных и трудовых затрат на его возведение, железобетонные блоки выполнены из продольных и поперечных тонкостенных проницаемых элементов, устанавливаемых с образованием открытых полостей со стороны потока,2, Шпора по п,1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что поперечные и продольные элементы выполнены с переменной по высоте проницаемостью.3, Шпора по пп,1 и 2, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что в продольных элементах выполнены вертикальные сквозные отверстия для уСтановки,Б дак аж 589 Заказ 278 одписно НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва