CZ2016168A3 - Protipovodňová vertikálně zdvižná stěna - Google Patents

Description

Oblast techniky:

Technické řešení se týká komplexní ochrany stávajících a nově budovaných staveb v oblasti postihovaných častými povodněmi a záplavami a krátkodobému prudkému zvýšení hladiny potoků a řek v důsledku přívalových dešťů. Principem zařízení je zamezit styku záplavové vody se stavbou jako takovou.

Dosavadní stav techniky:

Známé prostředky ochrany staveb proti povodním a záplavám lze v zásadě rozdělit do tří základních skupin. Do první skupiny patří mobilní prostředky ochrany a do druhé trvale zabudované či částečně trvale zabudované prostředky, propojené se systémem mobilní ochrany. Další prostředky jako jsou retenční nádrže, poldry apod. spadají spíše do systémů zadržující vodu v krajině.

Nevýhodou první a částečně i druhé skupiny u řešení navazující na zabudované části spojené nutně s mobilními prvky jsou náklady spojené s jejich vybudováním ale hlavně s následnými náklady při jejich aktivací, což představuje dopravou zařízení na postižené místo ze skladů, montáž a demontáž na místě samém, dále náklady na vlastní uskladnění. Nelze ani opominout potřebu automobilové techniky a poměrně velkého počtu lidí při montážních pracích.

Z hlediska ekonomického se jeví jako nejvýhodnější systémy zabudované přímo na místě hrozící záplavy a to i přesto, že pořizovací náklady by mohly být vyšší než u systémů první skupiny protipovodňových opatření.

Podobných systémů trvale zabudovaných není v současnosti dostatek. I když některé systémy umožňují sice dvojí využití, jako např. protipovodňový chodník řešený v PV 2012488, přes své nesporné výhody oproti jiným systémům, ne vždy je možné tento systém použít, protože i tak je to zásah do krajiny, s čímž nemusí souhlasit investoři nepočítající s výstavbou komunikace tohoto typu, či urbanisté a ani ochránci přírody apod.

Řešením je tedy takový systém, který je trvale zabudován na místě hrozící záplavy ale nenarušující vzhled krajiny a zabírající menší prostor.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je trvale zabudované zařízení v terénu záplavového území umístěné v železobetonovém pouzdře vystupující dle potřebné výšky nad terén v podobě širšího obrubníku. Železobetonové pouzdro a v něm integrované zdvihací zařízení protipovodňové výsuvné stěny tvoří modul obr. 2. Kladení jednotlivých modulů do vyhloubené spára v terénu pak vytváří linii protipovodňových zábran. Každé železobetonové pouzdro je na bocích opatřeno drážkami pro následné vsunutí pryžového těsnění, které zabezpečuje vodonepropustnost mezí dvěma modulovými díly. K mechanickému spojení dvou vedle sebe stojících modulů slouží kotevní šrouby umístěné ve dnu pouzdra v přesně stanovené vzdálenosti od jeho boční strany. Na tyto kotvicí šrouby jsou následně osazeny vodicí sloupy zdvihacího zařízení. Pro dva vedle sebe uložené modulové díly slouží jeden vodící sloup. Uvnitř vodících sloupů jsou v případě využití hydraulického pohonu umístěny hydraulické válce obr. 3 a u mechanického pohonu je toto zařízení umístěno na vnější zadní straně vodicích sloupů.

Kladení jednoho až deseti modulů v řadě vedle sebe vytváří nepřerušovanou linii, která se

zdvíhá současně. Pro přerušení linie se používá speciální prvek obř.*<f stejně jako*pró případ změny směru linie obr.9. Vlastní aktivace protipovodňové výsuvné stěny je prováděna tlakem hydraulických válců případně mechanickým převodem. Působením síly dojde k pozvolnému zdvihu protipovodňové výsuvné stěny vertikálním směrem . Nepropustnost vertikálního spoje zajišťuje těsnění spojující dvě čelní desky pevně spojené s konstrukcí a s výsuvnou částí vodicích sloupů. Těsnost stěny v horizontální linii zabezpečují dva proti sobě umístěné pryžové pásy z nichž jeden je pevně spojen s pouzdrem a druhý s čelní deskou protipovodňové vertikálně zdvižné stěny. Po aktivaci obě části horizontálního těsnění ve tvaru ležatého písmene L uzavrou pouzdro na návodní straně protipovodňové stěny proti průniku vody do pouzdra a potažmo za stěnu.

Průmyslová využitelnost:

Klimatické změny provázené záplavami v období dlouhotrvajících dešťů nebo tání sněhu, bleskovými povodněmi a na druhé straně obdobími sucha vyžadují rychlou reakci na výše popsané přírodní jevy. V období nadměrných srážek je potřebné chránit majetek proti záplavám a současně svádět vodu do předem vytvořených nádrží, poldrů , rybníků apod. Právě rychlá reakce protipovodňového zařízení umožňuje splnit všechny tyto požadavky především proto, že je zabudovaná na ohrožených místech.

Příklady provedení:

Níže popsané a zobrazené příklady uskutečnění vynálezu jsou pouze ilustrační, nikoliv jako o 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 popsané na obr. 1 - 2 je protipovodňová vertikálně zdvižná stěna zabudovaná do terénu již existující zástavby ve směru hrozící záplavy nebo budovaná na místech nové výstavby, kde se předpokládá příchod záplavové vody.

Stacionární část zařízení se skládá z železobetonového pouzdra 1, za klidového stavu uzavřené šikmo osazeným víkem S, zabezpečující stékání dešťové vody, k monolitu železobetonového pouzdra 1 přitahované silnou pružinou 7 a otevírané tlakem výsuvného nástavce 4 a ocelového rámu 11 při aktivaci protipovodňové výsuvné stěny, vodicích sloupů 3 pevně ukotvených pomocí základu vodícího sloupu 15 a kotvicích šroubů 2 do dna železobetonového pouzdra 1. Železobetonové pouzdro 1 je zapuštěno do vyhloubené spáry v terénu a po řádném vertikálním a horizontálním osazení je spodní část zalita betonovou směsí. Po jejím vytvrzení je proveden obsyp a zajištěno řádné zhutnění. Hloubkové osazení železobetonového pouzdra 1 je prováděno do potřebné hloubky v závislosti na požadovaném převýšení nad terénem.

Železobetonová pouzdra 1 jsou kladena do linie vedle sebe s potřebnou dilatací mezi jednotlivými moduly. Po usazení železobetonových pouzder 1 a vytvrzení podkladového betonu, jsou na kotvicí šrouby 2 osazovány vodicí sloupy 3 na dolní straně vybavené základnou sloupu 15. Ta zajišťují mechanické spojení dvou, vedle sebe osazených železobetonových pouzder 1.

Po osazení železobetonových pouzder do terénu se utěsní vertikální dilatační spára pomocí pryžového těsnění 5 vsunutím do drážek v bocích železobetonového pouzdra. Spodní těsnění proti průniku spodní vody do železobetonových pouzder zajišťuje horizontální těsnění se schopností zvětšit objem při styku s vodou, vložené do drážky u dna železobetonového pouzdra 1 ještě před jejich osazením do terénu.

Pohyblivý mechanizmus protipovodňové výsuvné stěny tvoří výsuvný nástavec 4_ s integrovaným L profilem 17 pro osazení príhradového ocelového rámu 11 a s čelní ocelovou nebo kompozitní, sklolaminátovou deskou 10 na dolní stráně vytvarované* tio ’ obráceného písmene L sloužící pro upevnění pryžového těsnění pro vodní díla g rovněž ve tvaru L.

Zdvih výsuvného nástavce 4 realizuje hydraulický válec 13 vysouváním pístnice 14 ukotvené pomocí čepů do vodicích sloupů 3 a na horní straně tlačící na záklop výsuvného nástavce 4. V případě použití mechanického zdvihu pomocí řetězového převodu nebo obdobného systému je tento mechanizmus instalován na zadní straně vodicích sloupů 3. Osazení ocelového rámu 11 k nástavci vodícího sloupu 4 je prováděna při montáži na místě stavby a to tak, že na vysunutou pístnicí 14 je nasazen výsuvný nástavec 4, k nimž je prostřednictvím L profilu 17 připevněn ocelový příhradový rám 11 na návodní straně s čelní deskou 10 ze skelného laminátu případně jiného kompozitního materiálu nebo kovu, k níž je již ve výrobě upevněno pryžové horizontální těsnění pro vodní díla 8. Čelní deska 10 po stranách přesahuje přes ocelový příhradový rám 11. Přesah dvou vedle sebe umístěných čelních desek 10 vytváří mezi nimi mezeru pro utěsnění spoje pomocí pryžového těsnění 17 tvaru T spojeného s výsuvným nástavcem vodícího sloupu 4. Těsnění 17 a g je vzájemně spojeno vysoko pevnostním lepidlem na pryž.

Nežádoucímu vysunutí pohyblivé části protipovodňové výsuvné stěny zabraňuje zarážka 12 upevněná do vodících sloupů 3 po nasazení výsuvného nástavce vodícího sloupu 4 na vodící sloupy 3

Vodotěsnost protipovodňové zdvižné stěny zajišťuje pryžové těsnění tvaru ležatého písmene L 9 integrované do horní hrany železobetonového pouzdra 1 z návodní strany. Utěsnění zabezpečuje komplex pryžových těsnění 8, 9 a 16. tak, že po vyzdvižení stěny těsnění g a 9 vytvoří zámek, znemožňující vodě vniknout do železobetonového pouzdra 1.

Změnu směru nebo pro přerušení jednolitosti protipovodňové vertikálně zdvižné stěny umožňující zdvih pouze její částí zajišťují speciální prvky, lišící se od základního modulu pouze tvarem, umožňující změnu směru a přerušení, které jsou znázorněny na obr. 8 a 9.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 Boční pohled na protipovodňovou vertikálně zdvižnou stěnu

Obr. 2 Perspektivní pohled na protipovodňovou vertikálně zdvižnou stěnu v pouzdře

Obr. 3 Vodící sloup s integrovaným hydraulickým válcem

Obr. 4 Perspektivní pohled na výsuvnou část zdvihacího mechanizmu

Obr. 5 Detail těsnění výsuvné části stěny vůči železobetonovému pouzdru

Obr. 6 Detail připevnění ocelového rámu k výsuvné části vodicích sloupů

Obr. 7 Železobetonové pouzdro

Obr. 8 Přerušovací díl přímé linie

Obr. 9 Díl pro změnu úhlu přímé linie ^řehledvztahových značek navýkreseclr

Iro

l) Kotvící šrouby

i) Vodípísfe^ip) Výsuvný nástavec

Claims (5)

1. Patentové nároky

   1. Protipovodňová vertikálně zdvižná stěna vyznačuje se tím, že je tvořena minimálně jedním základním modulem stacionární částí skládající se z uzavíratelného železobetonového pouzdra 1 zabudovaným v terénu na požadovaném místě, umožňující mechanické připojení dalšího modulu pomocí vodicích sloupů 3 prostřednictvím základny vodících sloupů 15 a kotvicích šroubů 2 integrovaných ve dnu železobetonového pouzdra 1, horizontálním těsněním 8 a pohyblivé části zařízení tvořené výsuvným nástavcem vodícího sloupu 4 opatřeného vertikálním L profilem 17 pro upevnění příhradového ocelového rámu 11 s čelní deskou 10 a systémem pryžových těsnění 9 a 16.
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačuje se tím, že železobetonové pouzdro 1 je opatřeno víkem £ s otočným pantem 18 šikmo připevněným k železobetonovému pouzdru 1 a pevnou tažnou pružinou Z a na dně opatřeno kotvícími šrouby 2 a na bocích drážkami pro umístění pryžového těsnění £ a horizontálním těsněním £ po celé délce železobetonového pouzdra 1 na jeho návodní straně.
3. 3. Zařízení podle bodu 1a2 vyznačuje se tím, že je opatřen nejméně jedním vodícím sloupem £ ukotveným pomocí základny 15 a kotvících šroubů 2 k železobetonovému pouzdru 1 a nejméně jedním hydraulickým válcem 13 případně jiným zdvižným mechanizmem.
4. 4. Protipovodňová vertikálně zdvižná stěna podle bodu 3 vyznačuje se tím, že na vodící sloup je flexibilně osazen výsuvný nástavec 4 s ocelovým příhradovým rámem 11 na návodní straně opatřeným čelní deskou 10, vertikálním těsněním 16 napojeným na horizontální těsnění 9
5. 5. Protipovodňová vertikálně zdvižná stěna vyznačuje se tím, že je vybavena speciálními moduly pro změnu směru přímé linie případně její přerušení