Волнолом

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 каскад из чередующихся блоков, каждый из которых изготовлен из трех стальных вертикально расположенных цилиндрических 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 загрузкой по высоте на 30-70% балластным материалом и максимальным расстоянием между емкостями соседних блоков не более одного диаметра цилиндрической емкости. 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 жесткость конструкции волнолома, снизить ударную нагрузку штормовых волн, существенно сократить финансовые затраты на его устройство.

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.

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.

Недостатком данной конструкции является то, что скошенная передняя грань волнолома способствует перебросу в заволноломное пространство значительной части непогашенной волны.

Прототипом предлагаемой полезной модели является волнопоглощающее устройство для защиты морских стационарных 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 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.

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.

Задачей полезной модели является совершенствование ее конструкции с одновременным снижением металлоемкости и повышением эффективности при эксплуатации.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве основного конструкционного элемента гидротехнического сооружения выступает блок из трех взаимно связанных вертикально расположенных цилиндрических емкостей, выступающих на 2-5 м над поверхностью воды, с расстоянием между ними в 1-3 диаметра цилиндрической емкости, имеющих в верхней надводной зоне не менее одного ряда перфорации и 1-5 рядов перфорации в подводной части, с площадью перфорированных отверстий произвольной формы 5-30% от боковой поверхности емкостей, заполненных

на 30-80% высоты балластным материалом (песком, щебнем, железобетонными изделиями) и имеющих в нижней части 1-4 опоры, причем расстояние между близлежащими емкостями соседних блоков составляет менее 1 диаметра цилиндрической емкости, а все пространство, ограниченное цилиндрическими емкостями, заполнено крупным камнем или железобетонными изделиями с чередованием отметки засыпки выше и ниже горизонта воды.

Пример 1.

На фиг.1-3 представлен общий вид волнолома. Гидротехническое устройство представляет собой каскад из блоков, состоящих из перфорированных цилиндрических емкостей 1, жестко связанных между собой по горизонтали и диагонали, с опорами в нижней части, погружаемые в донный грунт под действием собственного веса конструкции. Для повышения устойчивости блоков при шторме или волновом воздействии, в цилиндрические емкости загружают балластный материал на 30-80% от высоты последних. В верхней части цилиндрических емкостей изготавливается несколько рядов перфорации, не менее одного в надводной зоне и 1-5 в подводной, с площадью перфорированных отверстий 5-30% от общей поверхности емкостей, а низ емкостей срезан. Блоки имеют соединительные стяжки 4, которые создают дополнительную жесткость всей конструкции.

Пространство 2, ограниченное цилиндрическими емкостями, заполняется крупными камнями до высоты, превышающей на 3-4 м горизонтальную поверхность воды. В промежутки 3, разделяющие соседние блоки загружаются крупные каменные глыбы с размером не менее расстояния между близлежащими емкостями, а сверху насыпаются более мелкие железобетонные изделия или камни до горизонта воды. Тем самым достигается упрочнение гидротехнического сооружения, а чередованию уровня посыпки камня по длине волнолома и наличие перфорации в цилиндрических емкостях повышает эффективность гашения энергии морских волн.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом.

При волнении моря и наличии шторма волны ударяются о волнолом. Неотраженная часть воды через отверстия перфорации заполняет верх цилиндрических емкостей, оставшаяся часть накатывается на каменные глыбы 2 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..

Пример 2.

Блоки по примеру 1.

Для расширения волнолома они располагаются в соответствии с фиг.4.

Реализация предлагаемой полезной модели позволит увеличить жесткость волнолома и снизить ударную нагрузку накатываемых волн. Кроме того, использование цилиндрических емкостей, например, железнодорожных цистерн, выведенных из эксплуатации, существенно уменьшит металлоемкость конструкции и, соответственно, финансовые затраты на его сооружение.

1. Волнолом, включающий каскад из чередующихся блоков, изготовленных из стальных вертикально расположенных цилиндрических емкостей, отличающийся тем, что 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.

2. Волнолом по п.1, отличающийся тем, что пространство, ограниченное цилиндрическими емкостями, заполнено крупным камнем или железобетонными изделиями с чередованием уровня засыпки выше и ниже горизонта воды.