RU2774723C1 - Способ защиты водоналивных дамб от механических повреждений движущимися в воде предметами - Google Patents
Способ защиты водоналивных дамб от механических повреждений движущимися в воде предметами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774723C1 RU2774723C1 RU2021116033A RU2021116033A RU2774723C1 RU 2774723 C1 RU2774723 C1 RU 2774723C1 RU 2021116033 A RU2021116033 A RU 2021116033A RU 2021116033 A RU2021116033 A RU 2021116033A RU 2774723 C1 RU2774723 C1 RU 2774723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dam
- water
- hose
- hoses
- filled
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 230000002633 protecting Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 23
- 241000238367 Mya arenaria Species 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000008234 soft water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 18
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 14
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 241000499489 Castor canadensis Species 0.000 description 2
- 235000011779 Menyanthes trifoliata Nutrition 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 2
- 235000010624 Medicago sativa Nutrition 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 1
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002897 polymer film coating Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000009781 safety test method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области аварийно-спасательной техники и может быть использовано в различных средствах борьбы с опасными гидрологическими явлениями с целью предотвращения экологических катастроф. В частности, изобретение относится к способам создания защитных барьеров, способных предотвращать механические повреждения водоналивных дамб движущимися в воде предметами. Способ защиты водоналивных дамб от механических повреждений движущимися в воде предметами заключается в создании средства защиты мягкой оболочки дамбы от механических повреждений. В качестве средства защиты мягкой оболочки дамбы от механических повреждений применяют рукава пожарные напорные, которые входят в комплект дамб для заполнения их водой. Рукава обладают повышенной стойкостью к механическим воздействиям и положительной плавучестью. Изменяя давление воздуха можно обеспечить защиту на различных уровнях по высоте дамбы. Заполнение рукавов воздухом производится воздуходувкой (компрессором), также входящей в комплект дамбы для продувки ее после применения. Соединяя рукава с помощью рукавных головок возможно создать достаточно протяженную защитную линию. Длина рукавов составляет 20 м, что, как правило, соответствует либо кратно длине одного модуля дамбы. Крепить рукава к дамбе можно или с помощью чалок, входящих в комплект дамбы, или подсовывая их под защитную сетку дамбы. Пожарный напорный рукав является гибким трубопроводом и за счет этого при возможных изгибах дамбы повторяет ее конфигурацию, плотно прилегая к дамбе. Кроме того, рукав дополнительно прижимает к дамбе полотно защитного кожуха. Изобретение позволяет обеспечить работоспособное состояние и целостность мягких водоналивных дамб, обеспечивая их защиту от движущихся в воде предметов. 1 ил., 4 табл.
Description
Изобретение относится к способам создания защитных барьеров для водоналивных дамб, способных предотвращать их механические повреждения движущимися в воде предметами.
Известно, что водоналивная защитная дамба (ВЗД) является мобильным гидрозащитным сооружением, заполняемым водой под небольшим избыточным давлением и представляющее собой гибкую протяженную конструкцию трубчатой формы, оболочка которой изготовлена из материалов с полимерным пленочным покрытием, нанесенным на тканевую основу.
В качестве укрепляющего элемента оболочки используется армирующая сетка. За счет своей конструкции и применяемых материалов водоналивная дамба обладает отрицательной плавучестью. Дамбы состоят из отдельных модулей, каждый длиной, как правило, 10; 20 или 40 м и диаметром в наполненном состоянии от 30 см до 120 см. Используют водоналивные дамбы для перегораживания русел рек, отвода ливневых вод, наращивания стационарных дамб и т.д.
В период использования такая дамба испытывает неоднократные механические воздействия (удары, трение) различных предметов, движущихся в потоке воды, которые могут привести к повреждению оболочки, потери герметичности дамбы и утраты ее работоспособности. Ремонт дамбы, учитывая ее размеры, массу, условия эксплуатации достаточно сложен, трудоемок, требует значительных финансовых затрат, затрудняет или делает невозможным проведение гидрозащитных работ потому, что, как правило, ремонт подразумевает временное снятие дамбы с эксплуатации. Хотя, по заявлениям фирм производителей, материалы, используемые для изготовления ВЗД, обладают повышенной устойчивостью к механическим воздействиям. Фирмы, тем не менее, рекомендуют перед установкой дамбы убедиться в отсутствии на поверхности, предназначенной для монтажа дамбы, предметов, которые могут повредить эластичную оболочку (рекламные проспекты ООО Научно-производственная фирма «Политехника» (ООО НПФ «Политехника») сайт: www.flexico.ru).
Кроме того, фирмы изготовители не приводят конкретные параметры защитных свойств оболочки от механических воздействий.
Известны водоналивные защитные дамбы фирм «Mobildeich» (Германия) (сайт: www.mobildeich.de, рекламные проспекты) и «Бивер» производства «Beaver Blachen Ltd.» (Гросванген/Люцерн, Швейцария) (Сайт: http://www.beaver-ag.com) с дополнительными конструктивными элементами защиты от механических воздействий и подмыва дамбы.
В качестве защитного элемента служит кожух из полимерного материала, представляющий собой прямоугольное полотно, которым накрывают дамбу по всей длине определенным образом подбивая его под основание дамбы.
При изгибах дамбы за счет деформации полотна в кожухе могут образовываться складки и щели, в которые могут попасть посторонние предметы. Кроме того, при сильном волнении кожух может частично сорвать с дамбы. Армирующая сетка также не может служить надежным защитным элементом, поскольку не покрывает всю поверхность дамбы.
Фирма «MegaSecurEurop» (Франция) (Сайт: http://www.megasecur.com) разработала специальные противопаводковые мягкие плоско складывающиеся дамбы мембранного типа. По заверению фирмы дамба изготавливается из полиэфирной ткани с ПВХ покрытием, очень устойчивым к истиранию и разрыву. Свойства материала придают дамбе стойкость против различных плавающих предметов за счет свой гибкости, без риска разрыва, или потери устойчивости.
Тем не менее, фирма не приводит каких-либо конкретных результатов испытаний по показателю устойчивости к механическим воздействиям, либо числовых значений этих показателей. Дамбы этой же фирмы для защиты гаражей имеют тканое полотно из полиэтилена с меньшим сопротивлением истиранию. Опять же не приводится каких-либо конкретных численных значений, по которым можно сделать вывод о стойкости к механическим воздействиям.
В патенте США № 4981392 от 01.01.1991 года описан водоналивной структурный модуль, который предназначен для построения временных дамб и связанных с ними сооружений. Материал модуля - виниловая пленка или аналогичные водонепроницаемые материалы, такие как поливинил-хлорид («PVC» или «винил»), что способствует малой удельной массе, небольшому объему. Примерная толщина материала от 0,2 мм до 0,5 мм в зависимости от условий эксплуатации. Модули, уложенные в той части дамбы, где они могут столкнуться с плавающими бревнами, мусором и т.п., должны быть изготовлены из более толстого материала, в то время как в более благоприятных условиях он может быть тоньше. Материал может быть усилен волокнами для повышения прочности.
Приведенное в патенте описание по прочностным характеристикам носит декларативно-рекламный характер и не подтверждается конкретными показателями стойкости к физико-механическим воздействиям.
В патенте РФ № 2292415 от 20.06.2005 г., опубл. 27.01.2007 г., кл. Е02В 3/10 приводится описание способа создания дамбы для экстренной защиты объектов различного назначения от наводнений, для чего на местности расстилают мягкие водонепроницаемые оболочки и заполняют их внутренние полости водой, придавая оболочкам пространственную форму и образуя, таким образом, водоподпорную дамбу. Мягкие оболочки, заполненные водой, в теле дамбы в напряженном состоянии обеспечивают автоматическую герметичность ее даже в случае прокола нескольких оболочек защитного сооружения, так как рядом лежащие оболочки в этом случае быстро замещают пространство "спущенных" оболочек. Дамба, таким образом, сама себя "залечивает". Оболочки выполняются из композитного полимера в заводских условиях, по стоимости соизмеримого со стоимостью упаковочного материала, и потому могут быть одноразового использования. Кроме того, одноразовым оболочкам временной дамбы можно придать «вторую жизнь», используя их в качестве тары (мешков) для всевозможных сыпучих тел.
Данный способ представляет трудоемкий процесс укладки мягких оболочек тем более, если дамбу необходимо проложить на большие расстояния. Кроме того, повреждение оболочек приводит к изменению размеров и геометрии дамбы, что снижает эффективность проводимых гидрозащитных мероприятий.
Таким образом, приведенные технические решения и способы не могут рассматриваться как обеспечивающие надежную защиту водоналивных дамб от механических воздействий. Кроме того, в случае повреждения защитных элементов с целью их замены водоналивную дамбу все равно приходится выводить из эксплуатации.
Известны другие способы защиты от плавающих предметов. Например, плавучее устройство для удержания и/или сбора плавающего мусора с поверхности воды (патент Франции № 2907811 от 27.10.2006 г. опубл. 02.05.2008 г., кл. Е02В 15/04). Также существует (патент Франции № 2909111 от 29.11.2006 г. опубл. 30.05.2008 г., кл. Е02В 15/04) устройство для отклонения плавающего мусора, которое содержит средства для создания водного потока на поверхности реки выше по течению от защищаемого сооружения для отбора воды. Указанный водный поток позволяет отвести мусор от защищаемого сооружения. Известно также (патент Франции № 2735509 от 15.06.1995 г. опубл. 20.12.1996 г., кл. Е02В 15/00) устройство для отклонения с пути движения твердых отходов, плывущих в потоке воды, и установка их рекуперации.
Указанные способы подразумевают использование самостоятельных технических средств, никак не связанных с конструкцией водоналивных дамб, что ограничивает их применение для обозначенной в заявке цели. Кроме того, их применение усложняет общую систему противопаводковых мероприятий, увеличивает их стоимость и время проведения необходимых работ.
Известно защитное ограждение на воде для защиты судов от нападения со стороны открытой воды, которое содержит несколько плавучих устройств в виде панелей и несколько волокнистых сетей (патент US 8007202 от 02.08.2006 г. опубл. 30.08.2011 г., кл. Е02В 15/06). Сети содержат волокна высокой прочности, которые ориентированы в горизонтальном направлении и связаны с плавучими панелями. Панели связаны несколькими параллельными сетями, отстоящими по вертикали друг от друга примерно на 30,5 см. Ограждение отстоит от защищаемого судна.
Описанное заграждение функционально никак не связано с защищаемым объектом. Не приводятся параметры защиты от механических воздействий. Плавучие устройства в виде панелей с волокнистыми сетями представляются достаточно сложной дорогостоящей конструкцией, требующей для ее разворачивания и сворачивания после применения определенное время и, возможно, использование специальных технических средств, в том числе мобильных. Введение в комплектацию водозащитной дамбы такого специального ограждения существенно увеличит стоимость дамбы, ее массогабаритные характеристики в транспортном положении.
Кроме того, все описанные защитные конструкции, судя по описанию, не обладают переменной плавучестью, а значит не могут обеспечить защиту на различных уровнях защищаемого объекта, в том числе под водой.
В качестве прототипа выбран плавучий ограждающий комплект (патент Великобритании № 2465288 от 29.04.2008 г., опубл. 19.05.2010 г., кл. Е02В 15/26 (В63В 59/02), предназначенный для сохранения бонового или другого плавучего заграждения. Плавучий ограждающий комплект - ограждающая система отстоит на заданное расстояние от защищаемой конструкции. Система содержит внутренний, наружный элементы, между которыми расположены несколько сжимаемых элементов. Система имеет складную форму, при которой расстояние между внутренним и наружным элементами меньше, чем заданное расстояние до защищаемой конструкции.
Рассмотренная система функционально наиболее подходит для механической защиты водоналивных дамб. Тем не менее она обладает теми же недостатками, что и предыдущие защитные системы. Ее применение требует дополнительной комплектации дамбы, что увеличивает массогабаритные характеристики дамбы, ее стоимость, делает необходимым проведение мероприятий по развертыванию защитной системы и ее свертыванию. Кроме того, судя по описанию, конструкция защитной системы не позволяет менять ее плавучесть, обеспечивая защиту на различных высотных уровнях дамбы, как подводных, так и надводных.
Заявляемый способ защиты водоналивной дамбы от физико-механических повреждений устраняет вышеперечисленные недостатки.
В комплектацию водоналивных дамб входят рукава пожарные напорные ГОСТ Р 51049-2008, с помощью которых происходит заполнение дамбы водой. Рукава имеют внутренний диаметр 51 мм (DN 50), 66 мм (DN 65) и 77 мм (DN 80), длину - не менее 20 м и соединяются между собой герметично с помощью рукавных головок. После заполнения дамбы водой на период ее эксплуатации рукава не используются.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение работоспособного состояния и целостности мягких водоналивных дамб.
Указанная цель достигается тем, что в способе защиты водоналивной дамбы от механических повреждений движущимися в воде предметами, заключающемся в создании средства защиты мягкой оболочки дамбы от механических повреждений, в качестве средства защиты мягкой оболочки дамбы от механических повреждений используют рукава пожарные напорные, входящие в комплект дамбы для заполнения ее водой, причем названные рукава заполняют воздухом для придания рукавам положительной плавучести с возможностью подъема или притапливания рукавов, что обеспечивают защиту дамбы на разных уровнях по высоте и по всей длине дамбы.
Технический эффект предлагаемого технического решения заключается в следующем.
Рукава пожарные напорные, заполненные воздухом, обладают положительной плавучестью (Приложение).
Поднимая или притапливая рукава в воде можно обеспечить защиту на различных уровнях по высоте дамбы. Герметично соединяя рукава с помощью рукавных головок, возможно создать достаточно протяженную защитную линию. Соединение рукавов с помощью головок обеспечивает герметичность при избыточном давлении до 2 МПа. Заполнение рукавов воздухом производится воздуходувкой (компрессором), также входящей в комплект дамбы для продувки ее после применения.
Рукава пожарные напорные, исходя из своего предназначения, обладают повышенной стойкостью к механическим воздействиям. Показатели стойкости к механическим воздействиям нормируются в ГОСТР 51049-2008. Используются рукава с двухсторонним (внешним и внутренним) покрытием, как обладающие наибольшей стойкостью к механическим воздействиям. Например, стойкость таких рукавов к абразивному износу при трении о шлифовальную шкурку 14А8Н ГОСТ 13344 составляет не менее 150-200 циклов до потери герметичности. Прочность связи внутреннего покрытия с каркасом рукава - не менее 10 Н⋅см-1. Толщина внешнего защитного водонепроницаемого покрытия - не менее 0,3 мм.
Рукава располагают вдоль дамбы. Длина рукава по ГОСТ Р 51049 должна быть 20 м, что как правило соответствует, либо кратно длине одного модуля дамбы. Герметично соединяя между собой рукава в протяженную защитную линию обеспечивается защита дамбы по всей ее длине. Крепить рукава к дамбе можно или с помощью чалок, входящих в комплект дамбы, или подсовывая рукава под защитную сетку дамбы. Пожарный напорный рукав является гибким трубопроводом (ГОСТ Р 51049-2008) и за счет этого при возможных изгибах дамбы повторяет ее конфигурацию, плотно прилегая к дамбе. Кроме того, рукав дополнительно прижимает к дамбе полотно защитного кожуха.
В случае повреждения рукава его можно легко заменить или отремонтировать, не выводя из эксплуатации саму дамбу.
Применение способа изображено схематично на фигуре.
Устройство состоит из: модулей дамбы, рукавов пожарных, компрессора, запорного устройства.
Заявляемое техническое решение может быть использовано следующим образом.
Для защиты строений при угрозе паводка (наводнения) вдоль береговой линии устанавливается дамба, состоящая из модулей. Дамба заполняется водой. Затем перед ней со стороны реки прокладываются пожарные рукава, соединяемые в герметичную линию, в которые компрессором подается воздух под давлением. При подъеме уровня воды в реке рукава, находясь на поверхности, создают преграду плывущим по реке предметам. Крепится рукав к дамбе любыми способами, в том числе с помощью приспособлений и комплектующих, входящих в состав дамбы. В зависимости от паводковой обстановки, уровня подъема воды, размеров и состава плывущих предметов можно поднимать либо притапливать рукава относительно поверхности воды.
Приложение
РАСЧЕТ ПЛАВУЧЕСТИ ДВУХСТОРОННИХ РУКАВОВ ПОЖАРНЫХ DN50,65,80
1. Поведение тела, находящегося в жидкости или газе, зависит от соотношения между модулями силы тяжести FТ и силы Архимеда FА, которые действуют на это тело. Возможны три варианта (случая):
• FТ>FА - тело тонет;
• FТ=FА - тело плавает в жидкости или газе;
• FТ<FА - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.
Другая формулировка (где ρt - плотность тела, ρs - плотность среды, в которую оно погружено):
• ρt>ρs - тело тонет;
• ρt=ρs - тело плавает;
• ρt<ρs - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.
Сила тяжести (FТ) вычисляется по формуле:
где mвозд - масса воздуха находящегося в рукаве, кг;
mрук - масса рукава рукава, кг*;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
*Масса рукава соответствующего условного прохода равна сумме масс рукава и двух навязанных рукавных головок соединительных пожарных соответствующего условного прохода:
где mDNрук - масса рукава соответствующего условного прохода, кг;
mDNгол - масса двух рукавных головок соответствующего условного прохода, кг.
Выталкивающая сила FА (Архимедова сила) равна произведению плотности жидкости (ρв - вода), объема тела погруженного в жидкость (VТ) и ускорения свободного падения (g):
2. Необходимые параметры для вычислений:
2.1 Масса головок соединительных пожарных
*Источник: НПБ153-2000* «Техника пожарная. Головки соединительные пожарные. Технические требования пожарной безопасности Методы испытаний»
2.2 Масса рукавов
*Источник: ГОСТ Р 51049-2008 «Техника пожарная. Рукава пожарные напорные. Общие технические требования. Методы испытаний»
2.3 Длина рукава в скатке: 20±1 м.
*Источник: ГОСТ Р 51049-2008 «Техника пожарная. Рукава пожарные напорные. Общие технические требования. Методы испытаний»
2.4 Внутренний диаметр рукава
*Источник: ГОСТ Р 51049-2008 «Техника пожарная. Рукава пожарные напорные. Общие технические требования. Методы испытаний»
2.5 Толщина стенки рукава: S=0,003 м.
3. Расчет производится при нормальном атмосферном давлении в двух вариантах: при температуре воды и воздуха 10°С и 26°С.
3.1 Объем рукавов
Рукава имеют цилиндрическую форму.
Объем цилиндра рассчитывается по формуле: V=πr2L=Sh;
где:
π=3,14 - число Пифагора;
r - радиус, м*;
L=20 м - длина скатки рукава.
* r1=0,0255; 0,033; 0,0385, м - внутренний радиус рукава, соответственно DN50, 65, 80.
r2=0,0285; 0,036; 0,0415, м - внешний радиус рукава, соответственно DN50, 65, 80.
Внутренний объем рукавов:
V1DN50=3,14×0,02552×20=0,0408357 м3 - объем воздуха в рукаве с условным проходом 50.
V2DN65=3,14×0,0332×20=0,0683892 м3 - объем воздуха в рукаве с условным проходом 65.
V3DN80=3,14×0,03852×20=0,0930853 м3 - объем воздуха в рукаве с условным проходом 80.
3.2 Масса воздуха в рукавах: m=ρвозд×V
ρ1t10=1,247 кг/м3* - плотность сухого воздуха при температуре 10°С и нормальном атмосферном давлении
P2t26=1,181 кг/м3* - плотность сухого воздуха при температуре 26°С и нормальном атмосферном давлении
* Источник: Краткий справочник по физике. Издание второе, испр. и дополн. /А.С. Енохович
m50t10=1,247×0,0408357=0,051 кг - масса воздуха в рукаве с условным проходом 50 при температуре воздуха 10°С.
m65t10=1,247×0,0683892=0,085 кг - масса воздуха в рукаве с условным проходом 65 при температуре воздуха 10°С.
m80t10=1,247×0,0930853=0,116 кг - масса воздуха в рукаве с условным проходом 80 при температуре воздуха 10°С.
m50t26=1,181×0,0408357=0,048 кг - масса воздуха в рукаве с условным проходом 50 при температуре воздуха 26°С.
m65t26=l,181×0,0683892=0,081 кг - масса воздуха в рукаве с условным проходом 65 при температуре воздуха 26°С.
m80t26=1,181×0,0930853=0,11 кг - масса воздуха в рукаве с условным проходом 65 при температуре воздуха 26°С.
3.3 Полный объем рукавов с учетом толщины стенки:
V4DN50=3,14×0,02852×20=0,0510093≈0,051 м3 - полный объем рукава с условным проходом 50.
V5DN65=3,14×0,0362×20=0,0813888≈0,0814 м3 - полный объем в рукава с условным проходом 65.
V6DN80=3,14×0,04152×20=0,1081573≈0,108 м3 - полный объем рукава с условным проходом 80.
3.4 Полная масса рукавов (рукав, две рукавных головки, воздух)
М50t10=10+2×0,38+0,051=11,27 кг - полная масса рукава с условным проходом 50 при температуре воздуха 10°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
М65t10=12+2×0,52+0,085=13,125 кг - полная масса рукава с условным проходом 65 при температуре воздуха 10°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
M80t10=14+2×0,71+0,116=15,536 кг - полная масса рукава с условным проходом 80 при температуре воздуха 10°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
M50t26=10+2×0,38+0,048=10,808 кг - полная масса рукава с условным проходом 50 при температуре воздуха 26°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
M65t26=12+2×0,052+0,081=12,185 кг - полная масса рукава с условным проходом 65 при температуре воздуха 26°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
M80t26=14+2×0,71+0,11=15,53 кг - полная масса рукава с условным проходом 80 при температуре воздуха 26°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
3.5 Сила тяжести рукавов
Сила тяжести (FТ) вычисляется по формуле:
FT=MDNрук×g, Н;
где MDNt - полная масса рукава с соответствующими условным проходом и температуре воздуха с воздуха и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
FТ1=M50t10×g=11,27×9,81=110,5587≈110,56 Н - сила тяжести рукава с условным проходом 50 при температуре воздуха 10°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
FТ2=M65t10×g=13,125×9,81=128,75625≈128,76 Н - сила тяжести рукава с условным проходом 65 при температуре воздуха 10°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
FТ3=M80t10×g=15,536×9,81=152,40816≈152,41 H - сила тяжести рукава с условным проходом 80 при температуре воздуха 10°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
FT4=M50t26×g=10,808×9,81=106,02648 Н≈106,03 Н - сила тяжести рукава с условным проходом 50 при температуре воздуха 26°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
FТ5=М65t26×g=12,185×9,81=119,53485 H≈119,53 - сила тяжести рукава с условным проходом 65 при температуре воздуха 26°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
FТ6=M80t26×g=15,53×9,81=152,3493 Н≈152,35 - сила тяжести рукава с условным проходом 80 при температуре воздуха 26°С с воздухом при нормальном давлении и двумя рукавными головками соответствующего условного прохода.
3.6 Выталкивающая сила (Архимедова сила): FA=ρводgV,
FA1=ρ3t10 g V4DN50=999,73×9,81×0,051=500,1749163≈500,17 Н - выталкивающая сила действующая на рукав с условным проходом 50 при температуре воды и воздуха 10°С;
FА2=ρ3t10 g V5DN65=999,73×9,81×0,0814=798,31839582≈798,32 Н - выталкивающая сила действующая на рукав с условным проходом 65 при температуре воды и воздуха 10°С;
FА3=ρ3t10 g V6DN80=999,13×9,81×0,108=1059,19394≈1059,19 Н - выталкивающая сила действующая на рукав с условным проходом 80 при температуре воды и воздуха 10°С;
FА4=ρ4t26 g V4DN50=996,81×9,81×0,051=498,7140111≈498,71 H - выталкивающая сила действующая на рукав с условным проходом 50 при температуре воды и воздуха 26°С;
FA4=ρ4t26 g V5DN65=996,81×9,81×0,0814=795,98667654≈795,99 H - выталкивающая сила действующая на рукав с условным проходом 65 при температуре воды и воздуха 26°С;
FА6=ρ4t26 g V6DN80=996,81×9,81×0,108=1056,100258≈1056,1 Н - выталкивающая сила действующая на рукав с условным проходом 80 при температуре воды и воздуха 26°С;
где:
ρ3t10=999,73 кг/м3* - плотность воды при температуре 10°С;
ρ4t26=996,81 кг/м3* - плотность воды температуре 26°С;
* Источник: Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. /Под ред. А.А. Равделя и A.M. Пономаревой
g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
V4DN50=0,051 м3 - полный объем рукава с условным проходом 50;
V5DN65=0,0814 м3 - полный объем в рукава с условным проходом 65;
V6DN80=0,1056 м3 - полный объем рукава с условным проходом 80.
4. ВЫВОДЫ
Из таблицы видно, что выталкивающая сила FА больше силы тяжести рукавов FТ, т.е. рукава имеют положительную плавучесть.
Примечания:
1. Температура не оказывает сильного воздействия на соотношение силы тяжести рукавов и выталкивающей силы воды.
2. В расчетах:
- не учитывается влияние избыточного давления воздуха в рукавах. Избыточное давление повышает плавучесть рукавов;
- приведена максимальная масса двухсторонних рукавов;
- даны минимальные значения внутренних радиусов условных проходов рукавов;
- дано максимальное значение толщины стенки рукавов (внешнего защитного покрытия, каркаса, внутренней гидроизоляционной камеры).
Claims (1)
- Способ защиты водоналивной дамбы от механических повреждений движущимися в воде предметами, заключающийся в создании средства защиты мягкой оболочки дамбы от механических повреждений, отличающийся тем, что в качестве средства защиты мягкой оболочки дамбы от механических повреждений используют рукава пожарные напорные, входящие в комплект дамбы для заполнения ее водой, которые герметично соединяют между собой в протяженную защитную линию, прикрепляют рукава к дамбе, заполняют рукава воздухом для придания рукавам положительной плавучести с последующим подъемом или притапливанием рукавов для защиты дамбы на разных уровнях по высоте и по всей длине дамбы.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774723C1 true RU2774723C1 (ru) | 2022-06-22 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2602955A1 (de) * | 1976-01-27 | 1977-07-28 | Ballonfab See Luftausr Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum erhoehen und/oder verstaerken und/oder abdichten von deichen o.dgl. |
GB2465288A (en) * | 2007-04-30 | 2010-05-19 | Kepner Plastics Fabricat Inc | Floating standoff assembly |
WO2011073542A1 (fr) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Marc De Rodellec Du Porzic | Dispositifs immergés adaptés à déployer instantanément en surface divers moyens d'actions utilisables en particulier pour la protection des installations portuaires et de l'environnement |
RU142490U1 (ru) * | 2013-12-04 | 2014-06-27 | Закрытое акционерное общество "Интеллектуальные Технологии" | Модуль боносетевого заграждения (варианты) и боносетевое заграждение (варианты) |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2602955A1 (de) * | 1976-01-27 | 1977-07-28 | Ballonfab See Luftausr Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum erhoehen und/oder verstaerken und/oder abdichten von deichen o.dgl. |
GB2465288A (en) * | 2007-04-30 | 2010-05-19 | Kepner Plastics Fabricat Inc | Floating standoff assembly |
WO2011073542A1 (fr) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Marc De Rodellec Du Porzic | Dispositifs immergés adaptés à déployer instantanément en surface divers moyens d'actions utilisables en particulier pour la protection des installations portuaires et de l'environnement |
RU142490U1 (ru) * | 2013-12-04 | 2014-06-27 | Закрытое акционерное общество "Интеллектуальные Технологии" | Модуль боносетевого заграждения (варианты) и боносетевое заграждение (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9279224B2 (en) | Self-actuating shoreline flood guard | |
KR102190234B1 (ko) | 전개형 플렉서블 범람 완화 벽 | |
CA2366221C (en) | System and apparatus for rapidly installed breakwater | |
US7762742B1 (en) | Residential flood control unit | |
US6672800B2 (en) | Portable flood control revetment | |
US20170233966A1 (en) | Integrated marine barrier | |
CN104234001A (zh) | 潮汐响应式屏障 | |
Kiran et al. | Stability analysis and design of offshore submerged breakwater constructed using sand filled geosynthetic tubes | |
RU2774723C1 (ru) | Способ защиты водоналивных дамб от механических повреждений движущимися в воде предметами | |
JPS59500676A (ja) | 浮きブ−ム | |
CZ20002812A3 (cs) | Segment protipovodňové stěny na bázi vodou plnitelného vaku | |
JP4933796B2 (ja) | 防潮施設 | |
RU2659242C1 (ru) | Противопаводковая мобильная секция | |
US20060078385A1 (en) | Apparatus for creating a local reduction in wave height | |
GB2451286A (en) | Inflatable flood defence system | |
JP2006249914A (ja) | 津波防波堤 | |
JP6037857B2 (ja) | 浮き装備型発電装置 | |
Kumar et al. | Inflation and deflation of rubber dam | |
CN219157538U (zh) | 一种抗洪抢险装置 | |
JP5995058B2 (ja) | 敷設配管の保護構造 | |
JP5915997B2 (ja) | 防波構造物 | |
JP3211727U (ja) | 水害対応型堤防 | |
Noble | Use of wave-maze flexible floating breakwater to protect offshore structures and landings | |
Van Breukelen | Improvement and scale enlargement of the inflatable rubber barrier concept: A case study applicable to the Bolivar Roads Barrier, Texas, USA | |
Boc et al. | New techniques for the rapid repair of levee breaches |