CZ2003532A3 - Segment pro zpevnění či navýšení hrází v případě nebezpečí jejich protržení - Google Patents

Abstract

Segment (2) pro zpevnění či navýšení hrází v případě nebezpečí jejich protržení s otvory (3,4) pro plnění, vypouštění a odvzdušnění segmentů (2) a se spojovacími prvky, je plnitelný betonem nebojinýmrychletuhnoucím kompaktnímmateriálempod tlakem vyšším než 0,1 MPa. Těleso (1) segmentu (2) má po naplnění betonem tvar kvádru nebo kiychle s výčnělky (6) na dvou protilehlých stranách tělesa (1), které tvoří spojovací prvky. Těleso (1) spolu s výčnělky (6) vymezuje krajní rovnou stěnu (7) segmentu (2), proti níž se nachází krajní stěna (8) tělesa (1) segmentu (2), a v rozích stěn (7, 8) jsou oka (5) pro propojení segmentu (2) celého válu ajeho spojení se zemí případně s pevnou konstrukcí. Každý segment (2) má odvzdušňovací ventil (3) a plnicí/vypouštěcí ventil (4) opatřené zpětnou klapkou pro udržení stálého tlaku směsi v segmentu (2). Plnicí/vypouštěcí ventil (4) má univerzální přírubu pro napojení běžných druhů hadic pojízdných domíchávačů.

Description

Segment pro zpevnění či navýšení hrází v případě nebezpečí jejich protržení

Oblast techniky

Vynález se týká segmentu pro zpevnění či navýšení hrází v případě nebezpečí jejich protržení, na bázi tvarovaného plnitelného vaku sestavitelného do stěn určených zejména jako dočasné hráze k rychlé ochraně objektů za různých povodňových situací a ohrožení.

Dosavadní stav techniky

Při zvýšení průtoku v korytech řek nad normální stav a naplnění přehrad, rybníků a ostatních umělých vodních ploch hrozí vždy nebezpečí povodní. Při vystoupení řeky z koryta se voda nekontrolované šíří všemi směry.Aby se zabránilo protržení zejména sypaných hrází nebo kdyby vyvstala nutnost jejich navýšení nad běžnou výšku, používají se převážně pytle s pískem, lomový kámen nebo betonové bloky. Stavba takových hrází je pracná, drahá, pomalá a vyžaduje přísun velkého množství materiálu. Po opadnutí vody je písek i lomový kámen kontaminovaný a v souladu s platnými ekologickými zákony by měl být uložen na vyhrazené a zabezpečené skládce. Prázdné pytle se pak musí vyčistit, opláchnout a desinfikovat.

Jsou známy zábrany sestavené z vaků trojúhelníkového nebo lichoběžníkového průřezu, jehož tvar je udržován vnější nosnou konstrukcí z tyčí nebo vnitřními přepážkami vaků. Podle provedení materiálu se plní pískem, zeminou, vodou. Nevýhodou je nutnost fixace tvaru a možnost vzniku koncentrací napětí ve vrcholech průřezů a poškození vaků. Vhodnější z hlediska mechanického namáhání pláště vaku, větší mechanické odolnosti a trvanlivosti je proto příznivější klenutý tvar vaku, vymezený alespoň jednou konvexní plochou. I zde je však tvar vaku udržován vnitřními přepážkami. Nedostatkem je neoptimální konstrukční provedení a použité materiály - textilie a povlak na bázi plastu, což není optimální z hlediska možnosti mechanického poškození při manipulaci s vaky a dlouhodobější odolnosti v průběhu použití.

Z CZ užitného vzoru 10 416 je znám segment protipovodňové stěny na bázi vodou plnitelného vaku. Takové stěny jsou určeny jako dočasné hráze k rychlé ochraně objektů proti povodním, ale i například při zahrazení části vodních toků při opravách apod. Vak zaujímá v naplněném stavu nad základnou klenutý tvar z alespoň jedné konvexní plochy, má stabilizační vnitřní přepážky, vrcholové umístění plnicího a odvzdušňovacího hrdla a dolní umístění vypouštěcího hrdla, definovaný poměr šířky k výšce , plášť z textilie s oboustrannou povrchovou vrstvou elastomerní směsi, dále spojovací úchyty a kovová oka v koncových oblastech segmentu pro spojení do stěny jakož i manipulační ucha. Tyto segmenty nemají optimální konstrukci tvaru a ne zcela spolehlivě plní ochrannou funkci, zejména pokud by byly umístěny v jednoduché sestavě kolmo proti silnému vodnímu proudu.

Ze spisu JP 2000204897 je znám segment, používaný pro stavbu protiprůsakového těsnění při výstavbě tunelů a představující vodou plnitelný bariérový vak z ohebného dutého hermeticky uzavřeného tělesa s přívodním ventilem vody a vzduchovým větracím ventilem na horním povrchu segmentu. Těleso segmentu může mít různý tvar, podle tvaru budovaného tunelu. Tento segment je určený jako jednotlivý bariérový prvek, není spojovatelný do větších celků.

Ze spisu DE 199364489 jsou známy vodou nebo směsí vody a písku plnitelné vaky pro stavbu protipovodňových hrází . Každý vak má jednu plochou stranu a protější stranu zubovitého trojúhelníkového profilu, kteréžto strany při sestavení vaků do sebe vzájemně zapadají. Strany se zuby mohou být složeny jako harmonika když vaky jsou prázdné. K pevné fixaci vaků v hrázi jsou potřeba další samostatné pomocné prvky.

Cílem vynálezu je vytvoření segmentu jako tvarově stálého prvku, snadno spojovatelného a spolehlivě působících i při stavbě vícepatrových ochranných valů.

Podstata vynálezu

9· ··· · • · 9 · · 9 · • · · · · · · 9 · 9 ··· 9 9 9 · · · #······ · · ·· · · • 9 999 9999 ·«»· · ·· *999 ·· ·9

Segment podle vynálezu, pro zpevnění či navýšení hrází v případě nebezpečí jejich protržení, je na bázi tvarově vymezeného plnitelného vaku spojovatelného do ochranných valů, s otvory pro plnění a vypouštění a odvzdušnění segmentů a se spojovacími prvky, a jeho podstatou je, že segment je plnitelný betonem nebo jiným rychletuhnoucím kompaktním materiálem pod tlakem vyšším než 0,1 MPa, těleso segmentu má po naplnění betonem nebo jiným rychletuhnoucím kompaktním materiálem pod definovaným tlakem tvar kvádru nebo krychle s výčnělky na dvou protilehlých stranách tělesa , tvořícími spojovací prvky na bázi části zámku pro spojení s protilehlými částmi zámku těles dalších navazujících segmentů ochranného válu, přičemž těleso spolu s výčnělky vymezuje krajní rovnou stěnu segmentu proti níž se nachází krajní stěna tělesa segmentu a v rozích stěn jsou oka pro propojení segmentů celého válu a jeho spojení se zemí případně s pevnou konstrukcí, každý segment má odvzdušňovací ventil a plnicí/vypouštěcí ventil opatřené zpětnou klapkou pro udržení stálého tlaku směsi v segmentu pro zajištění stálosti tvaru každého segmentu a tuhosti konstrukce a plnicí/vypouštěcí ventil má univerzální přírubu pro napojení běžných druhů hadic pojízdných domíchávačů.

Výhodou segmentuje rychlost jeho nasazení. Segmenty jsou sestavitelné rychle a snadno do ochranných valů, mají optimalizovanou konstrukci zaručující při plnění tlakovou směsí a užití zpětných klapek definovaný tvar bez dalších vnitřních podpěr apod., jsou snadno a rychle plnitelné a naopak, přímo na místě použití, snadno spojovatelné. Je možno je použít v podstatě na jakémkoliv podloží, vzájemně zajistit ve válu a val staticky fixovat například k zemi.

Přehled obrázků na výkresech

Výkres znázorňuje příkladné provedení segmentu protipovodňových zábran, na obr.l a v nárysu, obr.lb bokorysu a obr.lc půdorysu. Obr.2 znázorňuje v nárysném pohledu vytvoření ‘ válu ze dvou řad.

Příklad provedení vynálezu

Předmětem vynálezu je segment k vytvoření ochranných valů pro navýšení hrází nebo rychlou opravu protržených hrází, z vaků definovaného tvaru , naplněných betonovou směsí φφ · φφ φφ

ΦΦΦ · · · φ * · · • · · · · · φ · · ······· · · ·· φ φ φ · ΦΦΦ ΦΦΦΦ

ΦΦΦΦ φ φφ ΦΦΦΦ φφ φφ φφ ΦΦΦΦ nebo jiným rychletuhnoucím kompaktním materiálem pod příslušným tlakem přímo na místě ohrožení a opatřených spojovacími prvky.

Segment 2 je tvořený vakem zpěvného a pružného materiálu, zejména gumového s textilní vložkou, umělé hmoty, skleněného vlákna, uhlíkového vlákna či textilního vlákna nebo jejich kombinací. Segment 2 zaujímá ve směsí naplněném stavu podobu, vymezenou tělesem i ve tvaru krychle či kvádru, s protilehlými shodnými výčnělky 6 na dvou protilehlých bočních stranách . Výčnělky 6 po obou stranách tělesa i segmentu 2 tvoří vždy jednu část spojovacího prvku na bázi zámku pro spojení s protilehlými částmi zámku těles i dalších navazujících segmentů 2 řady ochranného válu . Výčnělky 6 tedy zasahují do takové části výšky bočních stran tělesa i, aby při sestavování segmentů 2 výčnělky 6 jednoho a „prohlubně“ každého navazujícího segmentu 2 do sebe zapadaly a z vnějšího pohledu byl vytvořen jeden celek. . Zámky segmentů 2 zvyšují pevnost vytvořené sestavy. Těleso i spolu s oběma výčnělky 6 vymezuje krajní rovinnou stěnu 7 základny segmentu 2. Proti této stěně 7 se nachází krajní stěna 8 tělesa i segmentu 2. V rozích obou stěn 7,8 jsou upravena oka 5 pro vzájemné propojení segmentů 2 v protipovodňovém válu a pro statické zajištění zábrany spojením celého ochranného válu se zemí, případně s jinou pevnou konstrukcí.

Segment 2 je konstrukčně řešený tak, aby měl shora definovaný tvar po naplnění betonovou směsí nebo jiným rychletuhnoucím kompaktním materiálem pod tlakem vyšším než 0,1 MPa. Horní tlak je omezen pouze technologií výroby vaku a použitým materiálem. Tlak směsi zajistí u napuštěného segmentu 2 stálost jeho geometrického tvaru a tuhost konstrukce pro možnost stavby dalšího ochranného válu z vaků jako další řady, patra, protipovodňového válu. Po ztuhnutí betonu (do 24 hod.) bude vybudovaný protipovodňový val plnit funkci stabilní hráze, schopné odolat tlaku vody z přívalových vln jakéhokoliv rozsahu.

Segmenty 2 jsou, jak je obvyklé, opatřeny napouštěcím/vypouštěcím otvorem 4 a otvorem 3 pro odvzdušnění segmentu 2 při napouštění/vypouštění. Otvory 3,4 jsou každý opatřeny i zpětnou klapkou zajišťující udržení stálého tlaku směsi v segmentu 2, nutného pro zabezpečení stálosti tvaru jednotlivého segmentu 2 i celého válu. Napouštěcí/vypouštěcí otvor 4 je dále opatřený univerzální přírubou pro napojení na běžné druhy hadic používaných u pojízdných domíchávačů.

Při použití se jednotlivé segmenty 2 napustí betonovou směsí o tlaku nad 0,1 MPa přímo na místě stavby ochranného válu. Poté se uzavřou napouštěcí/vypouštěcí a odvzdušňovací ·· 4444

4 4« 44

4 4 4444 4 4 4

444 44 4 44 4

4444444 4 4 44 4 4

4 444 4444

4444 4 44 4444 44 44 otvory 3,4 a zpětná klapka zajistí udržení stálého tlaku směsi v segmentu 2, nutného k zabezpečení stálosti tvaru a tuhosti jednotlivého segmentu i celého válu.

Pro stavbu protipovodňového válu se jednotlivé segmenty 2 rozmístí na určeném místě do řady vedle sebe . Zámky segmentů 2 tvořené výčnělky 6 a „prohlubněmi“ po obou stranách těles I navazujících segmentů 2_se zasunou do sebe. Pomocí ok 5 v rozích krajních stěn 7,8 se vytvoří vzájemné propojení jednotlivých navazujících segmentů 6 řady tvořící val a spojení válu se zemí případně s pevnou konstrukcí. V případě potřeby je možno provést navýšení hráze o další řadu válu, jak je znázorněno na obr.2, a to o další řadu spojených segmentů 2, postavených na sebe systémem stavby cihlového zdivá, kdy se vaky horní řady kladou na vaky spodní řady tak, aby střed základny horního vaku ležel nad mezerou mezi spodními vaky. Při stavbě hrází z protipovodňových valů se mezery mezi jednotlivými bloky z alespoň dvou segmentů 2 zaplní montážní pěnou nebo jiným, vodou nerozpustným dostupným těsnicím materiálem. Při poklesu vody a pominutí povodňového nebezpečí se provede velice jednoduše demontáž celého válu. Vaky, tvořící obal betonových již vytvrdnutých kvádrů , se rozříznou a odstraní běžným způsobem likvidace odpadů. Čisté betonové kvádry pak mohou zůstat na místě k plnění funkce řádných hrází nebo pomocí jeřábu přemístit na jiné ohrožené místo.

V případě nebezpečí protržení sypaných hrází velkých vodních ploch nebo nutnosti jejich zpevnění či navýšení se tedy vaky pod tlakem naplní na místě samém betonovou směsí z domíchávačů. Tato směs prostého betonu vytvrdne do 24 hodin na dostatečnou pevnost tak, aby se vytvořila nepřekonatelná překážka. V případě potřeby rychlejšího použití se aplikuje rychletuhnoucí beton nebo jiné směsi vytvářející tuhý kompaktní celek.

Výhodou popsaných vaků je rychlost nasazení a plnění funkce betonových zábran ještě před řádným vyzrátím betonu.

Průmyslová využitelnost

Segmenty podle vynálezu najdou uplatnění při povodních a hrozících záplavách. Jsou určeny ke zpevnění či navýšení hrází.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Segment pro zpevnění či navýšení hrází v případě nebezpečí jejich protržení, na bázi tvarově vymezeného plnitelného vaku spojovatelného do ochranných valů, s otvory pro plnění a vypouštění a odvzdušnění segmentů a se spojovacími prvky, vyznačující se tím, že segment (2) je plnitelný betonem nebo jiným rychletuhnoucím kompaktním materiálem pod tlakem vyšším než 0,1 MPa, těleso (1) segmentu (2) má po naplnění betonem nebo jiným rychletuhnoucím kompaktním materiálem pod definovaným tlakem tvar kvádru nebo krychle s výčnělky (6) na dvou protilehlých stranách tělesa (1), tvořícími spojovací prvky na bázi části zámku pro spojení s protilehlými částmi zámku těles (1) dalších navazujících segmentů (2) ochranného válu, přičemž těleso (1) spolu s výčnělky (6) vymezuje krajní rovnou stěnu (7) segmentu (2) proti níž se nachází krajní stěna (8) tělesa (1) segmentu (2) a v rozích stěn (7,8) jsou oka (5) pro propojení segmentů (2) celého válu a jeho spojení se zemí případně s pevnou konstrukcí, každý segment (2) má odvzdušftovací ventil (3) a plnicí/vypouštěcí ventil (4) opatřené zpětnou klapkou pro udržení stálého tlaku směsi v segmentu (2) pro zajištění stálosti tvaru každého segmentu (2) a tuhosti konstrukce a plnicí/vypouštěcí ventil (4) má univerzální přírubu pro napojení běžných druhů hadic pojízdných domíchávačů.