RU54596U1

RU54596U1 - BREAKWATER

Info

Publication number: RU54596U1
Application number: RU2005124649/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Махлай; Сергей Васильевич Афанасьев; Валентина Алексеевна Семенова; Александр Владимирович Макаров; Сергей Александрович Сайкин
Original assignee: ОАО "Тольяттиазот"
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2006-07-10

Abstract

Устройство относится к гидротехническим сооружениям, а именно к волноломам и может быть применено при защите морских берегов, портов, причалов, стационарных платформ и других сооружений от волнового воздействия. Волнолом представляет собой двухрядный каскад из чередующихся блоков, каждый из которых состоит из расположенной по центру сваи и трех стальных вертикально расположенных цилиндров, имеющих не менее одного ряда перфорации в верхней надводной зоне и 1 -5 рядов перфорации в подводной части, с загрузкой по высоте на 40-80% балластным материалом и максимальным расстоянием между цилиндрами соседних блоков не более 0,3 диаметра цилиндра. Пространство, ограниченное цилиндрическими емкостями, заполнено крупным камнем или железобетонными изделиями с чередованием уровня засыпки выше и ниже горизонта воды. Применение предлагаемой полезной модели позволит увеличить устойчивость конструкции волнолома, снизить ударную нагрузку штормовых волн, существенно сократить финансовые затраты на его устройство.The device relates to hydraulic structures, namely, breakwaters and can be used to protect sea shores, ports, moorings, fixed platforms and other structures from wave effects. The breakwater is a two-row cascade of alternating blocks, each of which consists of a center-mounted pile and three steel vertically arranged cylinders having at least one row of perforations in the upper surface zone and 1-5 rows of perforations in the underwater part, with height loading at 40-80% ballast material and the maximum distance between the cylinders of adjacent blocks is not more than 0.3 cylinder diameter. The space limited by cylindrical containers is filled with large stone or reinforced concrete products with alternating levels of backfill above and below the water horizon. The application of the proposed utility model will increase the stability of the breakwater design, reduce the shock load of storm waves, significantly reduce the financial costs of its construction.

Description

Предлагаемое устройство относится к гидротехническим сооружениям, а именно, к волноломам и может быть применено при защите морских берегов, портов, причалов, стационарных платформ и других сооружений от волнового воздействия.The proposed device relates to hydraulic structures, namely, breakwaters and can be used to protect sea shores, ports, moorings, fixed platforms and other structures from wave effects.

Известен берегозащитный волнолом Л.С.Раснецова [SU 1096335, кл. Е 02 В 3/06], содержащий установленные в ряд вдоль фронта волны блоки со скошенной передней гранью с поочередной отметкой верха ниже и выше горизонта воды, причем блоки с отметкой выше горизонта воды выполнены с волногасящим выступом, расположенным ближе к берегу.Known shore protection breakwater L.S.Rasnetsova [SU 1096335, cl. E 02 B 3/06], containing blocks arranged in a row along the wave front with a beveled front face with an alternate top mark below and above the water horizon, and blocks with a mark above the water horizon are made with a waveguide protrusion located closer to the shore.

Недостатком данной конструкции является то, что скошенная передняя грань волнолома способствует перебросу в заволноломное пространство значительной части непогашенной волны.The disadvantage of this design is that the beveled front edge of the breakwater contributes to the transfer of a significant part of the outstanding wave to the breakwater space.

Известно волнопоглощающее устройство для защиты морских сооружений, преимущественно буровых платформ [SU 1008345, кл. Е 02 В/03], включающее расположенную вокруг ствола буровой колонны и закрепленную ко дну замкнутую оболочку с камерами, при этом наружная стенка оболочки выступает над поверхностью воды и выполнена с перфорацией в диапазоне максимальных колебаний уровня воды. С целью повышения эффективности и снижения материалоемкости устройство снабжено вертикальными перфорированными полуцилиндрическими оболочками, жестко Known wave-absorbing device for the protection of offshore structures, mainly drilling platforms [SU 1008345, class. E 02 B / 03], including a closed shell with chambers located around the shaft of the drill string and fixed to the bottom, while the outer wall of the shell protrudes above the surface of the water and is perforated in the range of maximum fluctuations in the water level. In order to increase efficiency and reduce material consumption, the device is equipped with vertical perforated semi-cylindrical shells, rigidly

подсоединенными к перфорированной стенке замкнутой оболочки по ее периметру с наружной и внутренней стороны, при этом полуцилиндры оболочек примыкают краями друг к другу и размещены таким образом, что полуцилиндры, закрепленные с внутренней стороны оболочки, смещены относительно закрепленных снаружи на половину их диаметра.connected to the perforated wall of the closed shell along its perimeter from the outer and inner sides, while the half-cylinders of the shells adjoin the edges to each other and are arranged in such a way that the half-cylinders fixed on the inner side of the shell are offset relative to the outside half of their diameter.

Недостатком указанной установки является большая удельная волновая нагрузка на стационарное сооружение. К тому же монтаж волногасящего устройства сопряжен со значительными финансовыми затратами и техническими трудностями, связанными с изготовлением и креплением полуцилиндрических оболочек.The disadvantage of this installation is the large specific wave load on a stationary structure. In addition, the installation of a wave extinguishing device is associated with significant financial costs and technical difficulties associated with the manufacture and fastening of semi-cylindrical shells.

Прототипом предлагаемой полезной модели является волнолом [RU №38787, кл. Е 02 В 3/06], включающий каскад из чередующихся блоков, изготовленных из стальных вертикально расположенных цилиндрических емкостей, причем блоки состоят из трех взаимно связанных емкостей с расстоянием между ними 1-3 диаметра цилиндрической емкости, имеющих не менее одного ряда перфорации в верхней надводной зоне и 1-5 рядов перфорации в подводной части, с площадью перфорированных отверстий произвольной формы 5-30% от боковой поверхности емкостей, заполненных по высоте на 30-80% балластным материалом, и имеющих в нижней части 1-4 опоры, с максимальным расстоянием между емкостями соседних блоков не более 1 диаметра цилиндрической емкости, а пространство, ограниченное цилиндрическими емкостями, заполнено крупным The prototype of the proposed utility model is a breakwater [RU No. 38787, cl. E 02 B 3/06], comprising a cascade of alternating blocks made of steel vertically arranged cylindrical tanks, the blocks consisting of three mutually connected tanks with a distance between them of 1-3 diameter cylindrical tanks having at least one row of perforations in the upper surface zone and 1-5 rows of perforation in the underwater part, with an area of perforated holes of arbitrary shape 5-30% of the side surface of containers filled with height by 30-80% with ballast material, and having 1-4 supports in the lower part, with a maximum the distance between the capacities of adjacent blocks is not more than 1 diameter of the cylindrical tank, and the space bounded by the cylindrical tanks is filled with large

камнем или железобетонными изделиями с чередованием уровня засыпки выше и ниже горизонта воды.stone or reinforced concrete products with alternating levels of backfill above and below the water horizon.

К недостаткам данного гидротехнического сооружения следует отнести пониженную устойчивость блоков при штормовой погоде.The disadvantages of this hydraulic structure are the reduced stability of the blocks in stormy weather.

Задачей полезной модели является совершенствование ее конструкции с одновременным повышением эффективности при эксплуатации.The objective of the utility model is to improve its design while increasing efficiency during operation.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве основных конструкционных элементов гидротехнического сооружения выступают трехцилиндровые перфорированные блоки, смонтированные в два ряда в комбинации с расположенными по центру блоков сваями, причем в цилиндрах, выступающих на 3-5 м над поверхностью воды, в надводной зоне расположено не менее одного, а в подводной части - от одного до шести рядов перфораций с площадью перфорированных отверстий произвольной формы 5-30% от поверхности цилиндров, наполненных на 40-80% высоты балластным материалом (песком, щебнем, железобетонными изделиями), с минимальным расстоянием между близлежащими блоками не более 0,3 диаметра цилиндра, а пространство, заключенное между рядами блоков, заполнено крупным камнем или железобетонными изделиями с чередованием отметки засыпки выше и ниже горизонта воды.The task is achieved by the fact that the three-cylinder perforated blocks mounted in two rows in combination with piles located in the center of the blocks act as the main structural elements of the hydraulic structure, and in the surface zone there are no perforated blocks less than one, and in the underwater part - from one to six rows of perforations with an area of perforated holes of arbitrary shape 5-30% of the surface of the cylinders filled with 40-80% of the height of the ballast mat ialom (sand, gravel, concrete products), with a minimum distance between neighboring blocks is not more than 0.3 diameter of the cylinder, and the space enclosed between the rows of blocks is filled with a large stone or concrete products interleaved mark backfill above and below the water level.

Пример.Example.

На фиг.1-2 представлен общий вид волнолома. Гидротехническое устройство представляет собой двухрядный каскад из перфорированных Figure 1-2 presents a General view of the breakwater. The hydraulic device is a two-row perforated cascade

трехцилиндровых блоков, в которых цилиндры диаметром 3 м жестко связанны между собой двутаврами. Для повышения устойчивости блоков при шторме или волновом воздействии, в цилиндрические емкости загружен балластный материал на 70% от высоты последних. В верхней части цилиндров предусмотрено несколько рядов перфорации с площадью перфорированных отверстий 20% от общей поверхности емкостей. По центру каждого блока забиты сваи, которые создают дополнительную жесткость всей конструкции и повышают ее устойчивость к ударной нагрузке волн.three-cylinder blocks in which cylinders with a diameter of 3 m are rigidly interconnected by I-beams. To increase the stability of the blocks during a storm or wave action, ballast material is loaded into cylindrical containers at 70% of the height of the latter. In the upper part of the cylinders there are several rows of perforations with an area of perforated holes of 20% of the total surface of the containers. Piles are hammered in the center of each block, which create additional rigidity of the whole structure and increase its resistance to shock loading of waves.

Пространство, ограниченное рядами из трехцилиндровых блоков, заполнено каменными глыбами на 0,5-1 м ниже поверхности воды, а сверху насыпаны гексабиты на 1-4 м выше горизонта воды с чередованием уровня их засыпки через каждые 12 метров. Тем самым, достигается улучшение эффективности гашения энергии морских волн и повышение устойчивости конструкции.The space limited by rows of three-cylinder blocks is filled with stone blocks 0.5-1 m below the water surface, and hexabites are poured on top 1-4 m above the water horizon with alternating levels of their filling every 12 meters. Thus, an improvement in the efficiency of damping the energy of sea waves and increasing the stability of the structure is achieved.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом. При волнении моря и наличии шторма волны ударяются о волнолом. Неотраженная часть воды через отверстия перфорации заполняет верх цилиндров, оставшаяся часть накатывается на каменные глыбы и также теряет энергию. При откате волны вода из перфорированных цилиндров начинает выливаться через отверстия и при накате новой волны гасит ее ударную силу и т.д.The inventive utility model works as follows. When the sea is rough and there is a storm, the waves hit the breakwater. The unreflected part of the water fills the top of the cylinders through the perforation holes, the remaining part is rolled onto stone blocks and also loses energy. When the wave rolls back, water from the perforated cylinders begins to pour out through the holes and, when the new wave rolls, dampens its shock force, etc.

Реализация предлагаемой полезной модели позволит увеличить устойчивость волнолома и снизить ударную нагрузку накатываемых волн. Кроме того, использование перфорированных цилиндров, например, на основе железнодорожных цистерн, выведенных из эксплуатации, существенно уменьшит металлоемкость конструкции и, соответственно, финансовые затраты на его сооружение.The implementation of the proposed utility model will increase the stability of the breakwater and reduce the shock load of the rolling waves. In addition, the use of perforated cylinders, for example, on the basis of railway tanks decommissioned, will significantly reduce the metal consumption of the structure and, accordingly, the financial costs of its construction.

Claims

A wave breaker, including three-cylinder perforated blocks mounted in two rows, protruding above the surface of the water and filled with ballast material (sand, gravel, reinforced concrete products), with a minimum distance between adjacent blocks of not more than 0.3 cylinder diameters, characterized in that the cylinders in the blocks connected by I-beams, and piles are installed in the central part of the blocks.