RU2023109C1 - Device for protection from snow avalanches - Google Patents
Device for protection from snow avalanches Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023109C1 RU2023109C1 SU4928140A RU2023109C1 RU 2023109 C1 RU2023109 C1 RU 2023109C1 SU 4928140 A SU4928140 A SU 4928140A RU 2023109 C1 RU2023109 C1 RU 2023109C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- avalanche
- height
- guard
- mesh wall
- racks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к мерам защиты от снежных лавин и может быть использовано преимущественно при строительстве в лавиноопасных районах промышленных объектов и населенных пунктов. The invention relates to measures for protection against avalanches and can be used mainly during the construction in avalanche hazardous areas of industrial facilities and settlements.
В практике защиты от снежных лавин обычно используют различные лавинозащитные сооружения типа галерей, дамб, лавинорезов, тормозящих устройств, лавиноуловителей и др. Строительство таких сооружений связано со значительными объемами земляных работ. In the practice of protection against snow avalanches, various avalanche-protective structures such as galleries, dams, avalanche cutters, braking devices, avalanche traps, etc. are usually used. The construction of such structures is associated with significant amounts of earthwork.
Чаще в строительной практике применяют системы лавинозащитных сооружений, состоящие из сочетания отбойных дамб с искусственным выемками и тормозящими устройствами в виде холмов, железобетонных клиньев, что также сопряжено с выполнением значительных объемов строительных работ в труднодоступных горных районах. More often in construction practice, avalanche protection systems are used, consisting of a combination of fencing dams with artificial excavations and braking devices in the form of hills, reinforced concrete wedges, which is also associated with the implementation of significant volumes of construction work in remote mountain areas.
Известно устройство для защиты от снежных лавин, которое включает ограждение, содержащее вертикальные стойки, установленные на лавиноопасном склоне, капроновую сетку, размещенную между стойками на пути схода лавины. Каждая стойка по обе стороны ограждения удерживается в двух уровнях растяжками, заанкеренными в склоне. Нижние концы растяжек закреплены к бетонным блокам в грунте на глубине в несколько метров, крепление сетки осуществлено на вертикальных стойках - пневмобаллонах, из которых через клапаны в момент удара лавины о сетку происходит выпуск воздуха. A device for protection against avalanches is known, which includes a fence containing vertical racks mounted on an avalanche slope, a nylon mesh placed between the racks on the avalanche path. Each post on both sides of the fence is held in two levels by extensions stretched out in the slope. The lower ends of the stretch marks are fixed to concrete blocks in the soil at a depth of several meters, the mesh is fastened on vertical struts - air balloons, from which air is released through the valves when the avalanche hits the mesh.
Недостатком известного устройства является невысокая эксплуатационная стойкость конструкции. Применение резины с капроновым кордом для изготовления стоек пневмобаллонов не обеспечивает долговечность конструкции, при низких отрицательных температурах (-45 - 50оС) резина теряет необходимые качества и при ударе лавиной ломается.A disadvantage of the known device is the low operational stability of the structure. Use of rubber with nylon cord for the manufacture of racks bellows does not provide durability at low negative temperatures (-45 - 50 ° C) tires loses the required quality and impact avalanche break.
Сооружение растяжек в двух уровнях и заанкеривание их по обе стороны от ограждения существенно затрудняет механизированную уборку снега после схода лавины на площадке, где расположено защитное устройство. The construction of stretch marks at two levels and their anchoring on both sides of the fence significantly complicates the mechanized removal of snow after the avalanche at the site where the protective device is located.
Главным же недостатком известного устройства является то, что для удержания стоек защитного сооружения в рабочем положении на момент ударного воздействия снежной лавины, в конструкцию закладываются значительные запасы прочности, которые не обеспечивают надежную работу устройства. The main disadvantage of the known device is that to keep the racks of the protective structure in working position at the time of impact of an avalanche, significant safety margins are laid in the design, which do not ensure reliable operation of the device.
Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и эффективности противолавинной защиты. The aim of the invention is to increase the operational reliability and effectiveness of avalanche protection.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от снежных лавин содержится ограждение со стойками, закрепленными в грунте, сетчатая стенка, размещенная между стойками, и растяжка, заанкеренная в лавинообразном склоне с нагорной стороной от ограждения, которое согласно изобретению снабжено разъемной пальцевой гребенкой, расположенной под углом 80-110о к рабочей поверхности сетчатой стенки, а стойки ограждения соединены горизонтальным вращающимся валом, на котором жестко установлены упорный зуб и два ряда патрубков, размещенных симметрично относительно продольной оси вала и содержащих отверстия для входа и крепления сетчатой стенки с пальцевой гребенкой зажимными болтами, причем ограждение смонтировано с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и его фиксации посредством упорного зуба в плоскости склона с низовой стороны от ограждения. Фиксация ограждения с нагорной стороны склона осуществлена посредством растяжки, охватывающей пальцевую гребенку в одном уровне и заанкеренной в почве с возможностью выдергивания анкера горизонтальной выдергивающей нагрузкой, определяемой из выражения
qB < qr ≅ 1/10Pл где qB - расчетное значение ветровой нагрузки на ограждение, установленное в рабочее положение, МПа;
qr - значение горизонтальной выдергивающей нагрузки на анкер, МПа;
Рл - расчетное значение максимального ударного давления лавины на ограждение, МПа.This goal is achieved by the fact that the device for protection against avalanches contains a fence with racks fixed in the ground, a mesh wall located between the racks, and a stretch anchored in an avalanche-like slope with the upstream side of the fence, which according to the invention is equipped with a detachable finger comb, disposed at an angle of 80-110 to the working surface of the mesh walls, fences and horizontal strut connected to the rotating shaft on which are fixedly mounted abutment tooth and two rows of nozzles, placing symmetrically relative to the longitudinal axis of the shaft and containing holes for entering and attaching the mesh wall with a finger comb with clamping bolts, the guard being mounted with the possibility of movement in the vertical plane and fixing it by means of an abutment tooth in the plane of the slope from the bottom of the guard. The fence was fixed from the uphill side of the slope by means of a stretch covering the finger comb at one level and anchored in the soil with the possibility of pulling out the anchor with a horizontal pulling load, determined from the expression
q B <q r ≅ 1 / 10P l where q B is the calculated value of the wind load on the fence installed in the working position, MPa;
q r is the value of the horizontal pulling load on the anchor, MPa;
R l - the estimated value of the maximum shock pressure of the avalanche on the fence, MPa.
Высоту сетчатой стенки принимают равной высоте слоя лавины, отношение высоты сетчатой стенки к высоте пальцевой гребенки соответственно равным 1: 0,8, а длину стоек и упорного зуба определяют из соотношений
l1 ≅ 1/2 Hл и l2 > hc , где Нл - среднестатистическое значение высоты слоя ожидаемой лавины, м;
l1 и l2 - соответственно длина вертикальных стоек и упорного зуба над поверхностью почвы, м;
hc - максимальная высота снежного покрова за многолетний период наблюдений, м.The height of the mesh wall is taken equal to the height of the avalanche layer, the ratio of the height of the mesh wall to the height of the finger comb, respectively, is 1: 0.8, and the length of the uprights and persistent tooth is determined from the ratios
l 1 ≅ 1/2 H l and l 2 > h c , where N l is the average statistical height of the layer of the expected avalanche, m;
l 1 and l 2 - respectively, the length of the uprights and thrust tooth above the soil surface, m;
h c is the maximum snow depth for a long-term observation period, m
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что устройство для защиты от снежных лавин отличается тем, что стойки ограждения соединены горизонтальным вращающимся валом, на котором жестко установлены упорный зуб и два ряда патрубков, размещенных симметрично относительно продольной оси вала и содержащих отверстия для входа и крепления сетчатой стенки с пальцевой гребенкой, которые выполнены разъемными и крепятся в разных рядах патрубков под углом 80-110о одна к другой, причем конструкция защитного устройства смонтирована с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при ударе лавины и последующей фиксации с помощью упорного зуба в плоскости склона с низовой стороны от ограждения. Фиксация защитного устройства в рабочем положении осуществлена с нагорной стороны склона посредством заанкеривания растяжки, которая охватывает пальцевую гребенку в одном уровне, крепится анкером в почве с возможностью выдергивания анкера при расчетных динамических нагрузках.Comparative analysis with the prototype shows that the device for protection against snow avalanches is characterized in that the guard rails are connected by a horizontal rotating shaft, on which a thrust tooth and two rows of nozzles are placed, which are symmetrical about the longitudinal axis of the shaft and contain holes for the entrance and fastening of the mesh wall a comb finger which are formed detachable and mounted in different rows nozzle at an angle of 80-110 to one another, the design of the protective device is mounted with possible Tew movement in the vertical plane upon impact avalanche and subsequent fixation using axial tooth slope plane with the downstream side of the fence. The protective device was fixed in the working position on the uphill side of the slope by means of an anchoring of the extension, which covers the finger comb at one level, is fastened with an anchor in the soil with the possibility of pulling out the anchor at the calculated dynamic loads.
Высоту сетчатой стенки принимают равной высоте слоя лавины, отношение высоты сетчатой стенки к высоте пальцевой гребенки соответственно 1:0,8 исходя из кинематики работы устройства, которое при ударе лавины о сетчатую стенку поворачивается на валу в вертикальной плоскости, а пальцевая гребенка при выведении ее в вертикальное положение задерживает оставшуюся, более низкую по высоте часть лавины. The height of the mesh wall is taken equal to the height of the avalanche layer, the ratio of the height of the mesh wall to the height of the finger comb is 1: 0.8, respectively, based on the kinematics of the device, which when the avalanche hits the mesh wall rotates on the shaft in a vertical plane, and the finger comb when it is withdrawn into the vertical position delays the remaining, lower part of the avalanche.
Значения угла между плоскостью сетчатой стенки и пальцевой гребенки принимают в пределах 80-110о в зависимости от морфологии склона и его крутизны. На более крутых склонах эти значения не должны быть менее 80ос тем, чтобы в рабочем положении устройства при размещении пальцевой гребенки параллельно плоскости склона, а сетчатой стенки перпендикулярно к плоскости пальцевой гребенки, обеспечивался оптимальный угол атаки снежной лавины. При меньших значениях угла, например 60о, чтобы обеспечить защиту от лавины необходимо увеличить высоту сетчатой стенки, эффективность же работы устройства снижается за счет того, что снежные массы после удара о сетчатую стенку будут концентрироваться в месте ее сопряжения с пальцевой гребенкой и затруднят поворот конструкции в вертикальной плоскости. На более пологих склонах значения угла между плоскостью сетчатой стенки и пальцевой гребенки 90-110о обеспечивают оптимальный режим работы устройства, так как при больших значениях угла, например, 140о, возрастает высота сетчатой стенки, а снежная лавина может по плоскости сетчатой стенки совершить прыжок через защитное устройство.The angle between the mesh wall and the plane of the comb finger taken within about 80-110 depending on the morphology of the slope and slope. On steeper slopes, these values should not be less than about 80, so that in the working position of the device when placing the finger of the comb plane parallel to the slope and a mesh wall perpendicular to the plane of the finger of the comb provides the optimum angle of attack avalanche. At smaller values of the angle, for example, 60 ° , in order to provide protection from an avalanche, it is necessary to increase the height of the mesh wall, but the efficiency of the device is reduced due to the fact that the snow mass after hitting the mesh wall will concentrate at the point of its conjugation with the finger comb and make it difficult to rotate the structure in the vertical plane. On a more gentle slopes of the angle between the plane of the mesh wall and the finger of the comb 90-110 provide the optimum mode of the device, because at large values of the angle, e.g., 140, increases the height of the mesh walls, and avalanche along the plane may make a jump mesh wall through a protective device.
Длину стоек определяют с учетом ударного воздействия лавины, которое имеет максимальную величину на уровне середины высоты лавины и выше. В связи с этим длину стоек принимают равной половине высоты лавины или меньшей этой величины, чтобы не закладывать излишние запасы прочности в устойчивость стоек. The length of the racks is determined taking into account the impact of the avalanche, which has a maximum value at the midpoint of the avalanche height and above. In this regard, the length of the racks is taken equal to half the height of the avalanche or less than this value, so as not to lay excessive safety margins in the stability of the racks.
Длину упорного зуба определяют исходя из высоты расположения над склоном горизонтального вала, к которому крепится упорный зуб, и не меньшей, чем максимальная высота снежного покрова за многолетний период наблюдений с тем, чтобы упорный зуб и вал не вмерзали в снежную массу на склоне, а в момент выведения пальцевой гребенки в вертикальное положение упорный зуб прорезал толщу снега и внедрялся в грунт, оказывая тормозящее воздействие на конструкцию. The length of the abutment tooth is determined based on the height of the horizontal shaft above which the abutment tooth is attached above the slope and not less than the maximum snow cover for a long-term observation period so that the abutment tooth and shaft do not freeze into the snow mass on the slope, but in the moment the finger comb was brought into a vertical position, the abutment tooth cut through the thickness of the snow and penetrated into the ground, exerting a braking effect on the structure.
Сетчатая стенка в сочетании с пальцевой гребенкой, закрепление их под углом 80-110о друг к другу с возможностью поворота всей конструкции в вертикальной плоскости и опирания конструкции на упорный зуб обеспечивают гашение скорости лавины в несколько этапов, использование ее кинетической энергии для повышения надежности работы конструкции.The mesh wall in combination with a finger comb, securing them at an angle of 80-110 against each other with the possibility of turning the entire structure in a vertical plane and supporting the structure on an abutment tooth provide the damping of the avalanche speed in several stages, the use of its kinetic energy to increase the reliability of the structure .
На фиг. 1 показано устройство, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - устройство в момент схода лавины. In FIG. 1 shows a device, a top view; in FIG. 2 - the same side view; in FIG. 3 - device at the time of avalanche.
Устройство для защиты от снежных лавин содержит: разъемную сетчатую стенку 1 из капрона, рамка которой закреплена одним концом в первом ряду патрубков 2, и разъемную пальцевую гребенку 3, расположенную под углом 80-110о к рабочей поверхности сетчатой стенки 1 и закрепленную одним концом во втором ряду патрубков 4, причем крепление сетчатой стенки 1 и пальцевой гребенки 3 осуществлено через отверстия 5 в патрубках 2 и 4 зажимными болтами 6, стойки 7 ограждения, соединяемые горизонтальным вращающимся валом 8, на котором установлены упорный зуб 9 и два ряда патрубков 2 и 4, размещенных симметрично относительно продольной оси вала 8. Ограждение смонтировано с возможностью его фиксации посредством упорного зуба 9 в плоскости склона с низовой стороны от ограждения после удара лавины и поворота сетчатой стенки 1 и пальцевой гребенки по направлению движения лавины.Device for protection against avalanches comprises:
Разъемная пальцевая гребенка 3 на другом конце фиксируется параллельно поверхности склона растяжкой 10 в одном уровне с помощью анкера 11, закрепленного в грунте, с возможностью выдергивания анкера 11 горизонтальной нагрузкой от удара лавиной. The detachable finger comb 3 at the other end is fixed parallel to the surface of the slope with a
Высоту сетчатой стенки 1 принимают равной высоте слоя лавины Нл, отношение высоты сетчатой стенки 1 к высоте пальцевой гребенки 3 соответственно равным 1: 0,8, а длину стоек 7 ограждения и длину упорного зуба 9 определяют исходя из высоты лавины и высоты снежного покрова.The height of the
Устройство для защиты от снежных лавин содержит две вертикальные стойки 7 из железобетона на заглубленном на 1,3 м фундаменте, основание которого располагается ниже нормативной для данного района глубины сезонного промерзания грунтов. Высота стоек 7 над землей принята 1,75 м, из расчета не менее половины среднестатистического значения (за многолетний период наблюдений) высоты слоя ожидаемой лавины Нл = 3,5 м. Стойки 7 соединяются на высоте 1,40 м, выше максимальной высоты снежного покрова (для данного района hc = =1,10 м), горизонтальным металлическим вращающимся валом 8, на котором приваривают металлический упорный зуб 9 длиной l2 равной 1,50 м (которая больше максимальной толщины снежного покрова), а также приваривают к валу два ряда патрубков 2 и 4, размещенных симметрично оси вала 8 с таким расчетом, чтобы упорный зуб 9 и патрубки 4 располагались на одной оси, а оси патрубков 2 и 4 располагались под углом 110о одна к другой.The device for protection against avalanches contains two
Изготавливают сетчатую стенку высотой 3,5 м, равной высоте лавины Нл, посредством крепления капроновой сетки на металлической рамке. Пальцевую гребенку 3 изготавливают из дерева, высотой 2,8 м, исходя из принятых соотношений высоты стенки 1 и гребенки 3.A mesh wall is made with a height of 3.5 m, equal to the height of the avalanche N l , by attaching a nylon mesh to a metal frame. The finger comb 3 is made of wood, 2.8 m high, based on the accepted ratios of the height of the
В патрубки 2 вставляют рамку сетчатой стенки 1, а в патрубки 4 - пальцевую гребенку 3 и закрепляют через отверстия 5 с помощью зажимных болтов 6. К другому концу пальцевой гребенки 3 крепят растяжку 10, устанавливают пальцевую гребенку 3 параллельно плоскости склона, закрепляют растяжку 10 с помощью металлического анкера 11 в почве на расчетную глубину, которую определяют с учетом значения горизонтальной выдергивающей нагрузки qг на анкер 11 следующим образом.A frame of the
Расчетное значение ветровой нагрузки qВ на ограждение определяли по СНиП 11-6-74 , 6,1-6,16 c учетом нормативного значения статической и динамической составляющей ветровой нагрузки, скоростного напора на высоте до 10 м равного 27 кгс/м2, коэффициента, учитывающего изменение скоростного напора, и аэродинамического коэффициента для расчетной конструкции ограждения.The calculated value of the wind load q V on the fence was determined according to SNiP 11-6-74, 6.1-6.16 taking into account the normative value of the static and dynamic component of the wind load, the pressure head at a height of 10 m equal to 27 kgf / m 2 , the coefficient taking into account the change in speed head and aerodynamic coefficient for the design of the fence.
При расчетах получено критическое значение ветровой нагрузки, равное 0,06 МПа, выше которого горизонтальные усилия, воздействующие на растяжку 10, приводят к выдергиванию анкера из почвы с глубины 0,8 м. In the calculations, a critical value of the wind load of 0.06 MPa was obtained, above which the horizontal forces acting on the
Максимальное расчетное значение ударного давления лавины Рл высотой 3,5 м вычисляли по формулам. Полученное значение составило 1,3 МПа. Следовательно, расчетное значение горизонтальной выдергивающей нагрузки qг на анкер 11 при ударном воздействии лавины на защитное сооружение должно находиться в пределах 0,06 МПа < qг < 0,13 МПа.The maximum calculated value of the shock pressure of an avalanche P l with a height of 3.5 m was calculated by the formulas. The resulting value was 1.3 MPa. Therefore, the calculated value of the horizontal pulling load q g on the
С учетом полученного значения горизонтальной выдергивающей нагрузки регулируют глубину закрепления анкера 11, которая для рассматриваемого случая составила 1,0 м. Taking into account the obtained value of the horizontal pulling load, the
Claims (3)
l1 ≅ 1 / 2Hл ;
l2 >> hс ,
где Hл - среднестатистическое значение высоты слоя ожидаемой лавины, м;
hс - максимальная высота снежного покрова за многолетний период наблюдений, м;
l1 и l2 - соответственно длина вертикальных стоек и упорного зуба над поверхностью почвы, м.3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the height of the mesh wall corresponds to the height of the avalanche layer, the ratio of the height of the wall and the finger comb is 1: 0.8, respectively, and the length of the uprights and the stop tooth are determined respectively from the ratios
l 1 ≅ 1 / 2H l ;
l 2 >> h s ,
where H l - the average value of the layer height of the expected avalanche, m;
h with - the maximum height of the snow cover over a long-term observation period, m;
l 1 and l 2 - respectively, the length of the uprights and persistent tooth above the soil surface, m
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4928140 RU2023109C1 (en) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Device for protection from snow avalanches |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4928140 RU2023109C1 (en) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Device for protection from snow avalanches |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023109C1 true RU2023109C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21570141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4928140 RU2023109C1 (en) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Device for protection from snow avalanches |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2023109C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462550C1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Владимир Семенович Михельсон | Anti-avalanche protective device |
| RU219434U1 (en) * | 2023-05-04 | 2023-07-17 | Евгений Андреевич Коновалов | DEVICE FOR PREVENTING FORMATION OF SNOW Eaves |
-
1991
- 1991-04-17 RU SU4928140 patent/RU2023109C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1516562, кл. E 01F 7/04, 1987. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462550C1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Владимир Семенович Михельсон | Anti-avalanche protective device |
| RU219434U1 (en) * | 2023-05-04 | 2023-07-17 | Евгений Андреевич Коновалов | DEVICE FOR PREVENTING FORMATION OF SNOW Eaves |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5299781A (en) | Flex post fence | |
| US3390865A (en) | Safety fences | |
| CN106948349B (en) | Rapid plugging assembly type structure system, installation device and method | |
| EA000655B1 (en) | Construction methods for preventing land erosion and improving streams, or for revetments, and construction methods for preventing mountain landslides | |
| US4976422A (en) | Artificial ski slope | |
| RU2023109C1 (en) | Device for protection from snow avalanches | |
| US4335868A (en) | Device adapted to afford protection against falling rocks and avalanches in mountainous terrain | |
| CN211596657U (en) | Soil erosion and water loss protective structure | |
| RU90453U1 (en) | NET TERRACES FOR PREVENTING VALVES OF SNOW AVALANCHES | |
| CA2499048A1 (en) | An avalanche protection system | |
| RU2512199C2 (en) | Method to erect anti-landslide structure of combined design | |
| CN213038302U (en) | Concrete precast block dam slope | |
| RU2512192C2 (en) | Method to erect anti-landslide system of biopositive design | |
| CN215832597U (en) | Protection device that steel gentle combines | |
| CN208517892U (en) | It is a kind of for administering the barricade of erosion groove | |
| CN110424329A (en) | A kind of dyke is quickly blocked up specific stub net anti-impact equipment and the application method of speedily carrying out rescue work | |
| RU2625834C1 (en) | Construction of anti-avalanche and anti stone-fall protection | |
| JP3652709B2 (en) | Method and apparatus for preventing occurrence of snow drift phenomenon such as avalanche | |
| JP2747952B2 (en) | Greening slope protection method | |
| SU1654421A1 (en) | Device for protection against avalanches | |
| RU219434U1 (en) | DEVICE FOR PREVENTING FORMATION OF SNOW Eaves | |
| RU2432430C1 (en) | Method for erection of avalanche-breakers of biopositive design | |
| SU1652439A1 (en) | Coast protection structure | |
| CN216865204U (en) | Temporary enclosure structure for berm during high and steep broken rock slope support construction | |
| Chaudhary et al. | Structural measures for controlling avalanches in formation zone |