CZ2015281A3 - Norná, otočně sklopná protipovodňová bariéra - Google Patents

Abstract

Norná, otočně sklopná protipovodňová bariéra tvořená základnou ukotvenou ve dnu koryta vodního toku se skládá z vodonepropustné železobetonové stěny (1) pevně spojené se železobetonovým základem (2) s klínovým zakončením (22) a železobetonovou nebo kovovou pilotou (13). K základu (2) je otočným závěsem (3) upevněna kovová příhradová konstrukce (4) norné bariéry na návodní straně. Konstrukce (4) je opatřena čelní kompozitní nebo kovovou deskou (10) s nejméně jedním otvorem (12) pro vtok a odtok vody do plovákové komory (5) s integrovaným vzduchovým vakem (6), který je připojen na horní straně ke vzduchovým potrubím (7, 8, 9, 11). Přepouštěcí ventil (16) je kluzně spojen prostřednictvím vodících trnů (18) s vodícími pouzdry (20) ve dnu (15) plovákové komory (5).

Description

Norná, otočně sklopná protipovodňová bariéra Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k ochraně proti povodním a záplavám, které je vytvořeno jako norná, otočně sklopná bariéra s integrovanou a protipovodňovou stěnou upevněnou sklopně k základně na dně koryt řek v místech zátok, slepých ramen a odbočovacích kanálů vodních toků.

Dosavadní stav techniky

Jsou známé různé systémy a prostředky k ochraně staveb proti povodním a záplavám, např. stabilní protipovodňové hráze a mobilní protipovodňové stěny. Za nejefektivnější lze považovat takové prostředky, které zcela zabrání styku objektů občanské a průmyslové zástavby s vodou. Pevné protipovodňové hráze budované podél vodních toků mají vysoké pořizovací náklady vzhledem k tomu že musí být postaveny kolem celé ohrožené oblasti.

Jsou známá řešení, která integrují protipovodňovou stěnu do trvalé stavby, např. do nábřežní komunikace, chodníku apod. V řadě míst by bylo možné náklady na stavbu protipovodňových opatření snížit tím, že ve výhodném místě by byl přehrazen vedlejší tok řeky, její slepé rameno nebo zátoka, při čemž by aktivace přehrazení byla spouštěna pouze při ohrožení záplavou dané oblasti. V klidovém stavu je skryto pod vodní hladinou a nenarušuje ráz krajiny.

Provedeným průzkumem nebyl zjištěn žádný podobný systém, který by se tímto řešením zabýval.

Podstata vynálezu

Zařízení norné, otočně sklopné protipovodňové bariéry je tvořeno nejméně jedním modulem skládajícím se z železobetonového základu tvaru T ukotveným nepropustnou protipovodňovou stěnou a případně piloty ke dnu vodního toku v místě kde je nejvýhodnější pozice pro napojení na některý ze známých typů protipovodňových zábran, jako např. na systém „protipovodňového chodníku" chráněného Průmyslovým vzorem No 002592998-0001 a No 002592998-0002 a Evropskou patentovou přihláškou 13753083.8-1601 označení přihlašovatele 3685/13/V. K betonovému monolitnímu základu tvaru T klínovým zakončením na zadní hraně a ukotvenému ke dnu koryta vodního toku je otočně spojeno pomocí dolního průběžného závěsu napojena kovová konstrukce trojúhelníkového tvaru s širší dolní základnou. Jednotlivé kovové příhradové profily jsou mezi sebou podélně na několika místech propojeny, tak že tvoří jednolitý blok na dolní vnější hraně vybavený otočnými závěsy, z nichž jedna část je spojena s kovovou konstrukcí bariéry a druhá je spojena s masivním kovovým profilem tvaru L. Svislá část profilu je vodotěsně, pomocí vodou odolného tmelu zapuštěna do betonového základu a vodorovná část je pomocí šroubů připevněna k betonovému základu. Na čelní straně kovové příhradové konstrukce s antikorozivní úpravou je osazena čelní kompozitní či kovová deska spojující z vnější strany jednotlivé části kovové příhradové konstrukce bariéry. Bočních strany konstrukce krajního modulu jsou opatřeny těsnícím systémem kompaktabilním svýše uvedeným „protipovodňovým chodníkem" nebo jiným nábřežním protipovodňovým systémem. Ke kompozitní či kovové čelní desce je z návodní strany připevněna plováková komora, která je při normálním stavu hladiny vody zaplavena vodou. Uvnitř plovákové komory je integrován vzduchový vak a na dnu plovákové komory jsou speciální ventily, které jsou otevírány a zavírány tlakem vzduchového vaku. Zaplavení plovákové komory dále umožňují otvory na její zadní straně procházející čelní kompozitní či kovovou deskou. K horní straně plovákové komory je připevněno rozvodné potrubí pro přívod vzduchu do vzduchových vaků. Vzduch je do tohoto potrubí vháněn přívodovým potrubím vybaveným spojkou pro napojení kompresoru. V případě povodňového nebezpečí je do vzduchových vaků vháněn vzduch, při čemž tlak vzduchového vaku uzavře spodní ventily a voda z plovákové komory je postupně vytlačena otvory v zadní straně plovákové komory. Působení tlaku vzduchu a vztlaku vody se bariéra postupně zvedne do funkční polohy. Následné utěsnění zajistí samotný tlak záplavové vody na čelní stranu bariéry. Ve vzpřímené poloze je bariéra po dobu trvání zajištěna mechanickou uzávěrou spojenou s betonovou konstrukcí na břehu vodního toku.

Po opadnutí záplavové vody pouhé otevření vzduchového ventilu na vzduchovém potrubí začne v důsledku podtlaku postupné zaplavování plovákové komory, vodou a tím k pozvolnému sklápění a noření bariéry pod hladinu.

Systém počítá i s možností využití vysokovýkonného čerpadla pro odčerpání případné prosáklé vody za bariéru v důsledku možných drobných netěsností.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, na nichž znázorňují

Obr. 1 Zadní perspektivní pohled na vztyčenou barieru Obr. 2 Pohled na spuštěnou bariéru Obr. 3 Přední perspektivní pohled na vztyčenou bariéru Obr. 4 Napojení norné protipovodňové bariéry s nábřežní uzávěrou Obr. 5 Příklad napojení protipovodňové bariéry s nábřežní protipovodňovou zábranou

Obr. 6.RřepotištěuLumtH Má-spoďní straně plovákové komory pro přívod vody Obr. $ Obrázek k anotaci Příklady uskutečnění vynálezu Níže zobrazené příklady uskutečnění vynálezu jsou pouze ilustrační, nikoliv jako omezení příkladů provedení vynálezu. Odborníci znalí stavu techniky najdou možné ekvivalenty řešení, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu patentových nároků.

Zařízení zobrazené na obr. 1,2,3,4,5 je lze použít k přehrazení odbočky vodního toku na výhodném místě a propojit ho s nábřežním protipovodňovým systémem. Je tvořeno betonovou nepropustnou vodonepropustnou stěnou i spojenou s železobetonovým základem 2 a pilotou 13. Železobetonový základ 2 je s prohlubní před kovovou příhradovou konstrukcí vlastní norné bariéry 4 a s klínovým zakončením 22 železobetonového základu 2 za otočným závěsem 3 pro otočné připojení kovové konstrukce norné bariéry 4 k železobetonovému základu 2-Pro upevnění otočných závěsů je použit L profil svou vertikální stranou vložený do drážky 21 v železobetonovém základu a horizontální částí pomocí kotev k železobetonovému základu 2 připevněný. Ke kovové příhradové konstrukci s antikorozivní úpravou 4 je připevněna čelní kompozitní nebo kovová deska Ifl s otvory 12 v horní části pro vytlačení vody z plovákové komory 5, která je připevněna ke čelní kompozitní nebo kovové desce 10. Uvnitř plovákové komory 5 je vložen vzduchový vak £ nahoře propojen s přívody vzduchu z rozvodového vzduchového potrubí 7. na spodní straně je vzduchový vak 6 připevněn k horní desce 19_ přepouštěcího ventilu 16. Stabilizace vzduchového vaku 6 jeho spojením s rozvodovým vzduchovým vedením 7 a napouštěcím ventilem i£ pohybujícím se pomocí vodících trnů 18 kluzně ve vodících pouzdrech 2fi integrovaných do dna 15 plovákové komory 5 a na spodní straně zajištěných proti úplnému vysunutí, zajistí, že při vypuštění vzduchu ze vzduchového vaku 6 a zaplavení plovákové komory 5_ vodou nedojde k nežádoucím deformacím vzduchového vaku g, které by následně komplikovalo jeho opětovné naplnění. Při indigaci povodně je pomocí přívodového potrubí g, propojovacího potrubí 9 a rozvodového potrubí 7 mobilní nebo stacionární kompresorové jednotky uložené v železobetonovém bloku 24 ve vodotěsné schránce vháněn vzduch do vzduchového vaku 6 a jeho rozpínání začne vytlačovat vodu zprvu jak přepouštěcím ventilem 16, tak otvory v zadní straně 17 plovákové komory g a čelní kompozitní nebo kovové desce lg. Vzduch ve vzduchovém vaku 6 začne působit jako ponton a tím dojde k postupnému vynořování bariéry nad vodní hladinu. Stoupající záplavová voda dokončí vzpřímení bariéry a její utěsnění k nábřežnímu systému, který tvoří železobetonový blok 24 s integrovaným těsnícím prvkem 25 na bocích bariéry a na spodní straně dosednutí bariéry na klínové zakončení 22 základu 2 utěsní konstrukci pryžové těsnění pro vodní díla 23. V případě, že výška záplavové vody přesáhne horní hranu regulovaného říčního koryta 27, lze nornou protipovodňovou bariéru napojit na jiný systém protipovodňové ochrany 28.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle vynálezu zkracuje linie nábřežních protipovodňových systémů kolem odbočovacích vodních kanálů, slepých ramen vodních toků, zátok a všude tam, kde nejkratší spojnice břehů efektivně ochrání rozsáhlá území kolem těchto přírodních reliéfů krajiny. přehled vztahových značek 1 vortonepropustná železobetonová stěna 2 železobetonový základ 3 otočnyxávěs / 4 příh radová konstóikce bariéry

5 plováková kbmora S vzduchový vaK 7 rozvodové vžauchové potrubí 1 přívodové vzduchové potrubí ) propojovací potrubí\ 0 čelní kompozitní nebo kovová deska ' 1 flexibilní hadice přívodVvzduchu s rychlospojkou 2 otvpfy pro přívod a odtoKvody z plovákové komory 3 železobetonová nebo kovová pilota fl4 jfrední stěna plovákové komory 15 dno plovákové komory ; l^řepouštěct-ventil-

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení norné, otočně sklopné protipovodňové bariéry je tvořeno alespoň jedním modulem nebo vedle sebe řazenými moduly sestávající se ze základny ukotvené ve dnu koryta vodního toku skládajícího se z vodonepropustné železobetonové stěny (1) pevně spojené se železobetonovým základem (2) s klínovým zakončením (22) a železobetonovou nebo kovovou pilotou (13), k němuž je otočným závěsem (3) upevněna kovová příhradová konstrukce (4) norné bariéry na návodní straně opatřená čelní kompozitní nebo kovovou deskou (10) s nejméně jedním otvorem (12) pro vtok a odtok vody do plovákové komory (5) s integorovanám vzduchovým vakem (6) připojeným na horní straně ke vzduchovým potrubím (7,8,9,11) a na dolní straně k horní desce (19) přepouštěcího ventilu (16) kluzně spojeného prostřednictvím vodících trnů (18) s vodícími pouzdry (20) ve dnu (15) plovákové komory (5) vyznačující se tím, že norná bariéra výklopně sklopena k základu (2), s možností vztyčení pomocí vzduchového vaku (6) umístěného vplovákové komoře (5) do vertikálně vzpřímené polohye zajištěná vztlakem a tlakem vody na návodní stranu bariéry
2. 2. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že kovová příhradová konstrukce (4) je k základu (2) otočně spojena závěsem (3) a na návodní straně opatřena kompozitní nebo kovovou čelní deskou (10) a plovákovou komorou (5) s integrovaným vzduchovým vakem (6)
3. 3. Norná, otočně sklopná protipovodňová bariéra podle nároku 2, v y z n a čující se tím, že plováková komora (5) je na zadní straně (17) opatřena nejméně jedním otvorem (12) procházejícím i čelní kompozitní nebo kovovou deskou (10) a na spodní straně (15) přepouštěcím ventilem (16)
4. 4. Zařízení dle nároku 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že uvniř plovákové komory (5) je umístěn vzduchový vak (6) na horní straně propojený s rozvodovým potrubím (7) přívodovým potrubím (8) a flexi hadicí (11) s kompresorovou jednotkou na dolní straně je vzduchový vak (6) spojen s horní deskou (19) přepouštěcího ventilu (16)
5. 5. Zařízení podle všech nároků vyznačující se tím, že krajní moduly jsou uzpůsobeny pro vodotěsné spojení s železobetonovým blokem (24) umístěným na regulovaném břehu (27) vodního toku pomocí těsnícího prvku (25)
6. 6. Zařízení dle nároku 5, vyznačující se tím, že konstrukce železobetonového bloku (24) je vybaven pro vodotěsnou skříňkou pro úschovu kompresorové jednotky s příslušenstvím a pro napojení nábřežního typu protipovodňového opatření (28)