RU2054080C1

RU2054080C1 - Sea shore-protective construction

Info

Publication number: RU2054080C1
Application number: RU9393030440A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Саввич Гергель
Original assignee: Эдуард Саввич Гергель
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1996-02-10

Abstract

FIELD: hydraulic building. SUBSTANCE: construction includes blocks with through lengthwise wave suppressing passages that become narrower as they come from front block face towards rear block face. Though slots are placed on the rear block face. Plane of the slots is in the form of isosceles trapezium. The slots are used to engage keys in them. Cross section of the keys is in the form of two isosceles trapezia interconnected with their smaller bases. The plane of the blocks is in the form of trapezium when the construction is assembled. In so doing vertical through slots are originated in corners of the blocks formed with side and rear faces. Plane of the slots is in the from of half of isosceles trapezium. EFFECT: shore protection. 10 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для защиты морских берегов от разрушающих волновых воздействий. The invention relates to hydraulic engineering and is intended to protect the sea coast from destructive wave effects.

Известно широко используемое в мировой практике морское берегозащитное сооружение, включающее массивные блоки с наклонной фронтальной и вертикальной тыловой гранями [1]
Недостатками этого сооружения являются большая материалоемкость, низкая эффективность гашения волновой энергии и ограниченная область применения.Known widely used in world practice, the marine coastal protection structure, including massive blocks with an inclined front and vertical rear faces [1]
The disadvantages of this structure are the large consumption of materials, low efficiency of the suppression of wave energy and a limited scope.

Известно морское берегозащитное сооружение, включающее блоки, на лицевых гранях которых расположены по осям симметрии продольные и поперечные ребра жесткости, разделяющие входы в сквозные волногасящие каналы, суживающиеся по направлению от лицевой грани блока к тыловой, на которой расположен сквозной вертикальный паз, проходящий по оси симметрии блока, имеющий в плане форму равнобедренной трапеции. Данное сооружение принято в качестве прототипа [2]
Недостатком данного сооружения является ограниченная область применения из-за конструктивных особенностей, в результате чего оно может быть эффективно использовано для защиты участков берега только в виде прямолинейных волноломов и бун.A marine coastal protection structure is known, including blocks, on the front faces of which longitudinal and transverse stiffeners are located along the symmetry axes, separating the entrances to the through wave-extinguishing channels, tapering in the direction from the front face of the block to the rear, on which there is a through vertical groove passing along the axis of symmetry block, having the plan in the form of an isosceles trapezoid. This building is taken as a prototype [2]
The disadvantage of this structure is its limited scope due to design features, as a result of which it can be effectively used to protect coastal areas only in the form of straight-line breakwaters and buns.

Цель изобретения расширение области применения и снижение трудозатрат при сборке сооружения. The purpose of the invention is the expansion of the scope and reduction of labor costs during the assembly of the structure.

Сущностью изобретения является то, что морское берегозащитное сооружение, включающее блоки, на лицевых гранях которых расположены по осям симметрии продольные и поперечные ребра жесткости, разделяющие входы в сквозные волногасящие каналы, суживающиеся по направлению от лицевой грани блока к тыловой, на которой расположен сквозной вертикальный паз, проходящий по оси симметрии блока, имеющий в плане форму равнобедренной трапеции, выполнено из блоков, имеющих трапециевидную форму в плане, при этом в углах, образованных боковой и тыловой гранями блока, выполнены вертикальные сквозные пазы, имеющие в плане форму половины равнобедренной трапеции. В результате этого расширяется область применения, например, в качестве криволинейного волнолома и снижаются трудозатраты при сборке сооружения за счет замены свай на шпонки. The essence of the invention is that a marine coastal protection structure, including blocks, on the front faces of which longitudinal and transverse stiffeners are located along the symmetry axes, separating the entrances to the through wave-extinguishing channels, tapering in the direction from the front face of the block to the rear, on which there is a through vertical groove passing along the axis of symmetry of the block, having the plan in the shape of an isosceles trapezoid, is made of blocks having a trapezoidal shape in plan, while in the corners formed by the lateral and rear g anyami block made vertical through grooves having a plan shape of a half of an isosceles trapezoid. As a result of this, the field of application is expanding, for example, as a curved wave breaker and labor costs are reduced during the assembly of the structure by replacing piles with dowels.

На фиг.1 изображено морское берегозащитное сооружение, общий вид в разрезе; на фиг.2 морское берегозащитное сооружение, вид сверху; на фиг.3 секция предлагаемого сооружения, вид со стороны фронтальной грани; на фиг.4 то же, вид сверху; на фиг.5 то же, вид сбоку; на фиг.6 то же, вид со стороны тыловой грани; на фиг. 7 фронтальный блок, вид сверху в разрезе; на фиг.8 шпонка, общий вид; на фиг.9 то же, вид сбоку; на фиг.10 тыловой блок, вид сверху в разрезе. Figure 1 shows a marine coastal protection structure, a General view in section; figure 2 marine coastal protection structure, top view; figure 3 section of the proposed structure, view from the frontal face; figure 4 is the same, a top view; figure 5 is the same side view; Fig.6 is the same, view from the rear side; in FIG. 7 front block, a top view in section; Fig.8 key, General view; Fig.9 is the same side view; figure 10 of the rear unit, a top view in section.

Предлагаемое сооружение состоит из секций 1, соединенных между собой шпонками 2. Секция 1 включает фронтальный блок 3, соединенный шпонкой 2 с тыловым блоком 4. Блоки 3 и 4 содержат на лицевых гранях продольные и поперечные ребра 5 и 6, расположенные по осям симметрии и разделяющие входы в волногасящие каналы 7 с многоугольным продольным профилем, суживающиеся по направлению от лицевой к тыловой грани с вертикальным трапециевидным сквозным пазом 8 и вертикальными сквозными пазами 9 и 10, имеющими в плане форму половины равнобедренной трапеции. Изготовление шпонок 2, блоков 3 и 4 может осуществляться, например, из железобетона в металлической опалубке по известной технологии с применением стандартного оборудования. Транспортировка блоков и шпонок к месту строительства морского берегозащитного сооружения может осуществляться наземным или водным транспортом. The proposed structure consists of sections 1, interconnected by keys 2. Section 1 includes a frontal block 3, connected by a key 2 to the rear block 4. Blocks 3 and 4 contain longitudinal and transverse ribs 5 and 6 on the front faces, located along the symmetry axes and separating entrances to the wave-extinguishing channels 7 with a polygonal longitudinal profile, tapering in the direction from the front to the rear face with a vertical trapezoidal through groove 8 and vertical through grooves 9 and 10, having in plan the shape of half an isosceles trapezoid. The manufacture of dowels 2, blocks 3 and 4 can be carried out, for example, from reinforced concrete in metal formwork according to known technology using standard equipment. The transportation of blocks and dowels to the construction site of the marine coastal protection structure can be carried out by land or water.

Строительство предлагаемого сооружения может осуществляться, например, следующим образом. The construction of the proposed structure can be carried out, for example, as follows.

На определенном проектом расстоянии от береговой линии 12 с помощью технологического оборудования плавкрана выравнивается (при необходимости) поверхность 11 морского дна. Затем секция 1, собранная из блоков 3 и 4 путем соединения их через пазы 8 шпонкой 2, устанавливается в проектном положении на поверхности 11. После чего в пазы 9 и 10 устанавливаются шпонки 2. К подготовленной таким образом секции 1 присоединяются боковыми гранями вторая и третья секции путем надевания через пазы 9 и 10 на шпонки 2. К этим трем секциям присоединяются по той же технологии четвертая секция, пятая и т.д. Количество секций и их габаритные размеры определяются проектом. At a distance defined by the project from the coastline 12, using the technological equipment of the crane, the surface 11 of the seabed is leveled (if necessary). Then the section 1, assembled from blocks 3 and 4 by connecting them through the grooves 8 with a key 2, is installed in the design position on the surface 11. Then, the keys 2 are installed in the grooves 9 and 10. The second and third sides are connected to the sections prepared in this way sections by putting them through the slots 9 and 10 on the dowels 2. The fourth section, fifth, etc. are connected to these three sections using the same technology. The number of sections and their overall dimensions are determined by the project.

Предлагаемое сооружение работает следующим образом. The proposed structure works as follows.

При накате волны продольные и поперечные ребра 5 разделяют пришедшую из моря волну на мелкие части, которые, пройдя по волногасящим каналам 7, попадают в прибрежную зону в виде отдельных турбулентных потоков воды. При откате волны вода из прибрежной зоны перетекает обратно в море через каналы 7. During the run-up of the wave, the longitudinal and transverse ribs 5 divide the wave that came from the sea into small parts, which, passing through the wave-extinguishing channels 7, enter the coastal zone in the form of separate turbulent water flows. When the wave rolls back, water from the coastal zone flows back into the sea through channels 7.

Принцип работы предлагаемого сооружения основан на явлении диссипации кинетической энергии под действием сил трения. При встрече волны с фронтальной гранью сооружения она разделяется продольными и поперечным ребрами 5 на части, которые преобразуются в турбулентные потоки воды, состоящие из множества элементарных струек, движущихся с неодинаковыми скоростями по разнообразным траекториям. При этом безнапорное движение воды, характеризуемое свободной поверхностью моря, становится напорным, так как потоки со всех сторон окружены твердыми стенками волногасящих каналов 7. Благодаря наличию трения между отдельными элементарными струйками в потоках создаются условия, при которых значительная часть кинетической энергии центральных струек передается периферийным. The principle of operation of the proposed structure is based on the phenomenon of dissipation of kinetic energy under the action of friction. When the wave meets the frontal face of the structure, it is divided by longitudinal and transverse ribs 5 into parts that are transformed into turbulent water flows, consisting of many elementary streams moving with different speeds along various trajectories. In this case, the non-pressure movement of water, characterized by the free surface of the sea, becomes pressure because the streams are surrounded on all sides by the solid walls of the wave-quenching channels 7. Due to the friction between the individual elementary streams in the streams, conditions are created under which a significant part of the kinetic energy of the central streams is transmitted peripherally.

За счет этого явления кинетическая энергия центральных струек по течению уменьшается, а кинетическая энергия пристенных струек возрастает. Турбулентные потоки воды, двигаясь по волногасящим каналам 7, на каждом изломе продольного профиля претерпевают изменения, в процессе которых пристенные струйки, обладающие высокой кинетической энергией, образуют водоворотные зоны, за счет которых усиливаются явления турбулентности в потоках и растут потери кинетической энергии на борьбу с силами трения. При выходе из волногасящих каналов 7 турбулентные потоки воды попадают в прибрежную зону, где в массе окружающей их воды рассеивают остатки кинетической энергии в борьбе с силами турбулентного трения. Due to this phenomenon, the kinetic energy of the central jets downstream decreases, and the kinetic energy of the wall jets increases. Turbulent water flows moving along wave-quenching channels 7 undergo changes at each fracture of the longitudinal profile, during which wall streams with high kinetic energy form whirlpool zones, due to which turbulence phenomena in streams intensify and kinetic energy losses increase in the fight against forces friction. When leaving the wave-extinguishing channels 7, turbulent water flows into the coastal zone, where the remaining kinetic energy is dispersed in the mass of the surrounding water in the fight against the forces of turbulent friction.

Пропускание штормовых волн через предлагаемое сооружение приведет к снижению их высоты и энергии, а также вызовет рефракцию косоподходящих волн и изменение их периода. В результате этого произойдет уположение подводного берегового склона до равновесного состояния и прекратится разрушение берега от волновых воздействий на участке, защищенном заявляемым морским берегозащитным сооружением. Passing storm waves through the proposed structure will lead to a decrease in their height and energy, and will also cause refraction of oblique waves and a change in their period. As a result of this, the underwater coastal slope will settle to an equilibrium state and the destruction of the coast from wave effects in the area protected by the claimed marine coastal protection structure will cease.

Таким образом, внедрение изобретения позволит расширить область применения волноломов, например, для защиты криволинейных участков морского берега и снизить трудозатраты при сборке сооружения путем частичной или полной замены свай на шпонки. Thus, the introduction of the invention will expand the scope of breakwaters, for example, to protect curved sections of the sea shore and reduce labor costs when assembling the structure by partially or completely replacing piles with dowels.

Claims

MARINE SHORE PROTECTION STRUCTURE, including blocks, on the front faces of which longitudinal and transverse stiffeners are located along the symmetry axes, separating the entrances to the through wave-extinguishing channels, tapering in the direction from the front face of the block to the rear, on which there is a through vertical groove passing along the axis of symmetry of the block having an isosceles trapezoid shape in plan, characterized in that the building blocks are made of trapezoidal shape in plan, while in the corners formed by the lateral and rear faces of each eye, made through vertical grooves having a plan shape of a half of an isosceles trapezoid.