СПОСОБ НАМЫВА ПЕСЧАНОГО ПЛЯЖА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ НАМЫВА ПЕСЧАНОГО ПЛЯЖА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2281359 (13) C1

(51) МПК
E02B 3/04 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005109174/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.30 
(45) Опубликовано: 2006.08.10 
(56) Аналоги изобретения: US 4710057 А, 01.12.1987.

DE 2341845 A1, 20.03.1975.

GB 1373035 A, 06.11.1974.

US 4367977 A, 11.01.1983.

GB 1046672 A, 26.10.1966.

RU 2097484 C1, 27.11.1997. 
(72) Имя изобретателя: Ведяшкин Анатолий Сергеевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Калининградский государственный технический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 236000, г.Калининград, Советский пр., 1, Калининградский государственный технический университет, патентный отдел 

(54) СПОСОБ НАМЫВА ПЕСЧАНОГО ПЛЯЖА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для предотвращения размыва морских и речных берегов прибойными волнами путем намыва песчаного пляжа. Способ заключается в установке на поверхности напорного откоса грунтозадерживающих элементов, располагаемых вдоль береговой линии, и удержание их с помощью гибких связей, закрепляемых в грунте. Грунтозадерживающие элементы выполняют из пластин, соединенных между собой под углом и обладающих продольной гибкостью в вертикальной плоскости, и устанавливают с возможностью вертикального перемещения вверх под действием накатной волны и прижима к грунту откатной волной для формирования прудков-отстойников и дренажа за каждым грунтозадерживающим элементом. После намыва необходимого количества грунта грунтозадерживающие элементы последовательно перемещают в сторону водной поверхности. Способ осуществляется с помощью устройства, включающего ряды грунтозадерживающих элементов, расположенных на удерживающих тросах с якорями. Каждый грунтозадерживающий элемент выполнен из пластин, соединенных между собой под углом. Пластины выполнены из отдельных секций с быстроразъемными соединениями и обладают продольной гибкостью в вертикальной плоскости, а объемный вес материала пластин равен или больше объемного веса воды. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для предотвращения размыва морских и речных берегов прибойными волнами путем намыва песчаного пляжа. Известны способы для защиты берега от размыва путем установки на пути движения волн препятствий.

Известен способ намыва пляжа путем возведения стационарных препятствий с каменной наброской и ориентированных перпендикулярно береговой линии (Н.Я.Денисов. Инженерная геология. М.: Госстройиздат, 1960, 198 с.).

Способ позволяет накапливать обломочный материал при его перемещении косыми волнами, однако он неэффективен при действии прямых волн. Другим недостатком способа является высокая стоимость его реализации в связи с большими материальными и трудовыми затратами.

Известен способ намыва пляжа, включающий возведение вдоль берега грунто-задерживающих элементов (Патент РФ №1819307, М.кл. Е 02 В 3/06, опубл. 30.05.1993, БИ №20). Недостатком способа является низкая эффективность наращивания пляжа, так как грунтозадерживающие элементы препятствуют продвижению песка к берегу и, кроме того, элементы неустойчивы к волновому воздействию.

Известен способ намыва пляжа посредством возведения рядов грунтозадерживающих элементов в виде дамб обвалования, устройством прудка-отстойника и дренажа, располагаемых в зоне действия прибойных волн (Авт. св. №1633862, М.кл. Е 02 D 17/18, 1987 г.). Однако аккумуляция грунта и рост напорного откоса пляжа за счет воздействия набегающего волнового потока были незначительны, а при экстремальном штормовом воздействии волнового потока происходила абразия побережья и унос грунта за пределы берегозащитного сооружения.

В известном способе возведение берегозащитных намывных сооружений - песчаных пляжей, примывов береговых территорий и островов осуществляется путем горизонтального размещения параллельно берегу устойчивых рядов грунтозадерживающих элементов и упрочнения намытого грунта до глубины, превышающей уровень волнового воздействия на грунт основания (Патент РФ №2097484, М.кл. Е 02 В 3/06, 1997).

Недостатком способа является низкая эффективность по намыву пляжа, так как жестко установленные параллельно берегу препятствия задерживают перемещение песка в направлении к берегу. Кроме того, способ требует значительных материальных и трудовых затрат для его реализации, а также ухудшает экологию побережья.

Наиболее близким из известных технических решений является способ наращивания пляжей и берегозащитных полос путем установки препятствий ячеистой конструкции из гибкого плавучего материала, удерживаемых на морском дне с помощью анкеров (Патент США №4710057, М.кл. Е 02 В 3/04, НКИ 405-30, 198.7. Изобретения стран мира. Бюл. №9,1988, вып.82, с.37).

Недостатком способа является его низкая эффективность наращивания пляжа, так как происходит задержка песка не только при перемещении с берега, но и при воздействии волнового потока, направленного к берегу. Кроме того, конструкция устройства неустойчива к волновому воздействию.

Задачей изобретения является повышение эффективности наращивания грунта на напорном откосе за счет более полного использования переноса грунта к берегу накатной волной и задержания при действии откатной волны, а также обеспечение возможности многократного использования устройства на других участках.

Для достижения необходимого технического результата грунтозадерживающие элементы выполняют из пластин, соединенных между собой под углом, и устанавливают с возможностью вертикального перемещения вверх при накатной волне и прижима к грунту откатной волной для формирования прудков-отстойников и дренажа за каждым грунтозадерживающим элементом. После намыва необходимого количества грунта грунтозадерживающие элементы последовательно перемещают в сторону водной поверхности.

Устройство для намыва пляжа содержит ряды грунтозадерживающих элементов. Каждый элемент выполнен из пластин, соединенных между собой под углом. Пластины выполнены из отдельных секций с быстроразъемными соединениями и обладают продольной гибкостью в вертикальной плоскости, а объемный вес материала пластин равен или больше объемного веса воды.

Отдельный элемент выполнен из нижней (аккумулятор грунта) и верхней (крыло) и верхней (крыло) пластин, соединенных под углом (20-25)° между собой (например, стойками, расположенными по длине пластин с интервалом), верхняя и нижняя пластины выполнены из отдельных элементов и с продольной гибкостью в вертикальной плоскости. Грунтозадерживающие элементы соединены между собой тросами, расположенными с интервалом по длине препятствий, и снабжены на концах якорями. Такое исполнение грунтоаккумулирующих элементов обеспечивает возможность их вертикального перемещения под действием прибойных волн и продольную гибкость в вертикальной плоскости.

Использование грунтозадерживающих элементов, перемещающихся в вертикальной плоскости (поднимающихся при накате волны и опускающихся при откате волны), обеспечивает беспрепятственное перемещение грунта в сторону берега и не позволяет ему перемещаться в обратном направлении. Формирование временных прудков-отстойников с дренажем за грунтозадерживающим элементом способствует задержанию мелких фракций в теле напорного откоса и увеличивает плотность намываемого сооружения. Поэтапное через определенные интервалы времени перемещение грунтозадерживающих элементов в сторону водной поверхности позволяет намывать пляжи неограниченной ширины (при наличии достаточных объемов грунта). После намыва пляжа необходимой ширины грунтозадерживающие элементы убирают полностью и используют многократно на других участках. Вышеизложенное обеспечивает достижение цели, поставленной в задаче изобретения.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема расположения грунтозадерживающих элементов на напорной плоскости (план), на фиг.2 - разрез по I-I во время последовательного прохождения накатной волны, на фиг.3 - разрез по I-I схемы во время последовательного прохождения откатной волны.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - объект, требующий защиты берега от размыва;

2 - граница пляжа;

3 - якорь;

4 - грунтозадерживающие элементы;

5 - верхняя пластина;

6 - нижняя пластина;

7, 8 - соединительные стойки;

9 - тросы (канаты);

10 - прудок-отстойник;

11 - урез спокойной воды на напорном откосе;

12 - дренаж;

13 - напорный откос;

АВ - участок берега, требующий намыва пляжа;

v - вектор скорости движения воды (при накатной волне vн, при откатной vo);

N - вертикальная составляющая подъемной силы верхней пластины (при накатной волне Nн, при откатной - No);

- угол атаки.

Способ осуществляется следующим образом.

Для защиты объекта 1 (фиг.1), находящегося в непосредственной близости от границы 2 пляжа и требующего защиты берега на участке АВ, с помощью якорей 3 и тросов 5 закрепляют грунтозадерживающие элементы 4, располагаемые преимущественно параллельно береговой линии (урезу спокойной воды 10). Грунтозадерживающие элементы (фиг.2) выполнены из верхней 5 (крыло) и нижней 6 (грунтозадерживающий элемент) пластин, соединенных стойками 7, 8. Пластины 5, 6 состоят из отдельных секций, соединенных гибкими связями (на чертежах не показаны), и изготовлены из материала с объемным весом равным или превышающим объемный вес воды (например, дерево, пропитанное раствором, препятствующим разложению в воде, или армированная резина). Опорная площадка пластины 5 выполнена с зубцами (на чертежах не показаны), обеспечивающими лучший контакт с грунтом.

Секции пластин 6 изготавливаются из того же материала, что и пластины 5, и устанавливаются с зазором без соединения между собой, что обеспечивает гибкость препятствия и в вертикальной плоскости.

При действии накатной волны с затухающей скоростью vн (фиг.2) препятствия отрываются от песчаного дна и пляжа за счет подъемной силы Nн, возникающей при обтекании водой верхней пластины 5, установленной под углом атаки ( опт=20-25°), и пропускают песок, находящийся во взвешенном состоянии, а также перекатывающийся по напорному откосу 13.

При откатной волне (фиг.3) скатывающаяся с нарастающей скоростью vo с берега вода, действуя на пластину 5 с направленной вниз силой No, прижимает нижнюю пластину 6 к напорному откосу 13, которая создает препятствие для перемещения песка с пляжа. После дренирования воды из прудка-отстойника 11 между грунтозадерживающими элементами 4 образуются скопления задержанного грунта, который следующей накатной волной перемещается выше по напорному откосу 13.

Пример осуществления способа.

На побережье Балтийского моря в районе Куршской косы (фиг.2, 3), где требовалось увеличение ширины пляжа для защиты авандюны, установили устройство из четырех параллельных грунтозадерживающих элементов 4, расположенных с интервалом 1,1 м, соединенных между собой стальными тросами 9 диаметром 0,7 см с якорями на концах. Нижняя и верхняя пластины грунтозадерживающих элементов 4 были выполнены из деревянных досок длиной 300 см толщиной 2 см и шириной 18 см. Секции нижних пластин 6 были соединены между собой с помощью резиновых накладок, верхние пластины 5 не соединялись между собой и крепились с помощью металлических стоек 7, 8 высотой 3-5 см на нижних пластинах 6. Стальные тросы 9 (верхний и нижний) крепились на пластинах с интервалом 300 см и закреплялись на напорном откосе с помощью якорей 3. Грунтозадерживающие элементы 4 под действием накатной волны на верхнюю пластину 5 отрывались от напорного откоса 13 и приподнимались над ним в момент прохождения волны, не препятствуя перемещению песка к берегу. Под действием собственного веса и силы давления откатной волны грунтозадерживающие элементы 4 прижимались нижней пластиной 6 к грунту, создавая прудки-отстойники 11, в которых отсаживался взвешенный в воде и задерживался скатывающийся по напорному откосу песок. В течение одного часа замерами установлено максимальное увеличение высоты пляжа на 5,6 см. При высоте волны 70 см, среднем периоде прохождения волн 7,5 с (8 циклов в минуту) увеличение высоты пляжа за время прохождения одной волны составило 5,6/(60×8)=0,012 см. Через 10 часов грунтозадерживающие элементы 4 переместили на 2 метра в сторону моря, сначала перенесли верхние якоря, затем нижние и продолжали намыв пляжа.

После четырех циклов перемещений устройства в сторону моря сформировался пляж шириной около 8 м и высотой 0,5 м. Затем устройство переместили на новый участок.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ намыва песчаного пляжа, включающий установку на поверхности напорного откоса грунтозадерживающих элементов, располагаемых вдоль береговой линии, и удержание их с помощью гибких связей, закрепляемых в грунте, отличающийся тем, что грунтозадерживающие элементы выполняют из пластин, соединенных между собой под углом и обладающих продольной гибкостью в вертикальной плоскости, и устанавливают с возможностью вертикального перемещения вверх под действием накатной волны и прижима к грунту откатной волной для формирования прудков-отстойников и дренажа за каждым грунтозадерживающим элементом, а после намыва необходимого количества грунта грунтозадерживающие элементы последовательно перемещают в сторону водной поверхности.

2. Устройство для намыва песчаного пляжа, включающее ряды грунтозадерживающих элементов, расположенных на удерживающих тросах с якорями, отличающееся тем, что каждый грунтозадерживающий элемент выполнен из пластин, соединенных между собой под углом, причем пластины выполнены из отдельных секций с быстроразъемными соединениями и обладают продольной гибкостью в вертикальной плоскости, а объемный вес материала пластин равен или больше объемного веса воды.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru