Вода всегда являлась для человека источником опасности. Водная стихия, как правило, бывает внезапной и непредсказуемой, и мероприятия по защите от нее должны быть такими же реактивными. На предприятии «Рассвет-К» разработаны быстровозводимые гибкие дамбы, которые могут быть временно использованы для ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) на период устройства основных защитных сооружений, позволяющих выиграть время для эвакуации людей из зоны стихийного бедствия.
Авторы:
Чижов А.Е.
Директор ООО «Рассвет»
Чижов А.Е.
к.т.н., профессор
зам. директора ООО «Рассвет»
Вода всегда являлась для человека источником опасности. Водная стихия, как правило, бывает внезапной и непредсказуемой, и мероприятия по защите от нее должны быть такими же реактивными. На предприятии «Рассвет-К» разработаны быстровозводимые гибкие водоналивные дамбы, которые могут быть временно использованы для ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) на период устройства основных защитных сооружений, позволяющих выиграть время для эвакуации людей из зоны стихийного бедствия.
+С учетом того, что стихийные бедствия являются быстропротекающими во времени событиями, временные гидротехнические сооружения, к которым относятся гибкие водоналивные дамбы, должны обладать малой массой, транспортабельностью, быстровозводимостью, возможностью многократной установки в различных местах с минимальными затратами. Водоналивные дамбы, о которых идет речь в этой статье, представляют собой гибкие плоскосворачиваемые оболочки длиной до 50 м, периметром до 15 м. В заполненном рабочей средой виде имеют диаметр до 5 м. В качестве силовых элементов оболочки используют высокопрочные синтетические материалы отечественного производства.
Основные типоразмеры и характеристики эластичных водоналивных дамб приведены в табл. 1.
Плоскосворачиваемость данных водоналивных дамб позволяет транспортировать их намотанными наспециальные барабаны практически любыми видами транспорта, включая авиацию.
Время монтажа такой водоналиной дамбы соизмеримо со скоростью движения транспортного средства, на котором установлен этот барабан. Быстровозводимые гибкие водоналинвые дамбы могут быть использованы для защиты объектов в береговой зоне от стихийных бедствий, связанных с подъемом воды, при паводках на реках или катаклизмах в море, для возведения временных преград, например, водоподпорных плотин и др.
На рис. 2 показаны промышленные испытания гибкой водоналивной дамбы в г. Крымске Краснодарского края, перекрывающей гидроканал при его ремонте.
Защитное гидротехническое сооружение действует следующим образом. На берегу в месте ожидаемого подъема воды разматывают из рулона или с катушки замкнутую оболочку, в которую через гибкие заливные патрубки закачивают насосом воду из водного источника. Насос по расходу подбирают в зависимости от прогноза скоростb приближения стихийного бедствия. Для устойчивого положения оболочку заполняют водой не более чем на 75% ее максимального объема, чтобы сохранялось следующее условие:
К = В / Н > 2,0.
После заполнения водой гибкая водоналивная дамба не требует специального крепления на фундаментном основании, т. к. благодаря своему весу она при воздействии внешних нагрузок сохраняет устойчивое положение. После окончания работы дамбу демонтируют: оболочку освобождают от воды, сворачивают в рулон и транспортируют на новое место. Проведенные испытания подтвердили эффективность работы дамбы.
Одной из отличительных особенностей данных гибких водоналивных дамб является изготовление по всему периметру плоского пояса усиления (рис. 1, поз. 2) с отверстиями. Наличие этого пояса усиления позволяет устанавливать при необходимости растяжки с анкерами для дополнительного крепления дамбы на месте ее установки, а также компоновать из оболочек, указанных в таблице 1, другие типы дамб (рис. 1, 3).
Рис.2 Промышленные испытания гибкой водоналивной дамбы.
Предложенная конструкция позволяет сократить время монтажа и демонтажа дамбы, увеличить ее устойчивость. Оригинальностью предложенной конструкции дамбы является то, что она реализована в виде отдельных модулей, представляющих собой комбинацию из замкнутых гибких цилиндрических оболочек(рис. 3, поз. 1, 2), заполняемых водой, где каждая из оболочек имеет эластичные ребра усиления (рис. 3, поз. 3, 4, 9, 10), расположенные вдоль образующих.
Оболочки соединены между собой внутренними ребрами (9, 10) в «восьмерку», а незамкнутая гибкая мембрана (5) жестко закреплена своей нижней кромкой к внешнему ребру (3) «восьмерки», верхняя кромка мембраны соединена с поплавком (6), гибкие растяжки (7) могут регулироваться по длине при помощи стропоукорачивающего устройства (8).
Новизна принятых решений позволила получить патент на изобретение «Защитное гидротехническое сооружение» рег. № 2291931. На плавающую трубу с пневматическими поплавками и способ ее изготовления получен патент на изобретение рег. № 2358178. На рис. 4 и 5 показаны отдельные элементы «Защитного гидротехнического сооружения».
Укладка плоской длинномерной замкнутой оболочки или пневматического поплавка на катушку осуществляется следующим образом (рис. 6). Первый фланец оболочки укладывается в полость трубы (5), диаметр трубы (5) определяет начальный диаметр намотки. Второй фланец (6) после окончания намотки крепится тросом (3). Все эти изделия предназначены для работы в водной среде. Поэтому при выборе материала для силовых каркасов надо учитывать, что некоторые синтетические ткани при нахождении в воде изменяют свои первоначальные прочностные характеристики. На рис. 7 представлена зависимость прочности вискозных и поливинилспиртовых кордных тканей от времени нахождения их в воде.
Рис.4. Пневматический гибкий поплавок (поз. 6).
Рис. 5. Гибкая замкнутая оболочка на катушке (поз. 2).
Как видно из графика, прочность нитей ПВС при нахождении в воде уменьшается всего на 8-9%, а удлинение при нагрузке остается постоянным. В то же время вискозные нити теряют прочность почти на 35%, а удлинение увеличивается до 17%. Таким образом, преимущество имеют кордные нити на основе поливинилспиртовых волокон.
Аналогичные плоскосворачиваемые длинномерные оболочки можно использовать в качестве первичных обваловок при намыве гидротехнических сооружений средствами гидромеханизации или в качестве береговых трубопроводов.
При механических повреждениях плоской оболочки ремонт в полевых условиях производится следующим образом. От конца оболочки отрезается отрезок (например, 1 м), который выполняет роль муфты. Поврежденное место обезжиривается, промазывается клеевой композицией. На поврежденное место натягивается муфта, на место повреждения устанавливается груз и выдерживается в течение необходимого времени. Возможен ремонт с помощью обыкновенного автомобильного вулканизатора по той же технологии, что и ремонт автомобильных камер.
ООО фирма «Рассвет-К» предлагает своим партнерам высококачественную и технологичную продукцию. Надеемся на плодотворное сотрудничество в области разработки и внедрения новых изделий в гидромеханизации.