PL370573A1 - System składanych zapór przeciwpowodziowych - Google Patents

Description

SYSTEM SKŁADANYCH ZAPÓR PRZECIWPOWODZIOWYCH

Przedmiotem wynalazku jest system składanych zapór przeciwpowodziowych stosowanych do ochrony przed zalaniem terenu lub pojedynczych obiektów.

Jednym z następstw zmian klimatycznych są różnego rodzaju zalania wodą, podtopienia lub powodzie. Dla rejonów zagrożonych tego rodzaju klęskami bardzo ważne jest zapobieganie, w postaci budowy walów ochronnych, wcześniejsze zabezpieczenie ujęć wody, a także monitorowanie stanu rzek. Szczególne znaczenie posiada profilaktyka w przypadku długotrwałych opadów, burz lub innych zjawisk atmosferycznych, których efektem jest podniesienie poziomu rzek. Najczęściej występuje wtedy natychmiastowa konieczność budowy, umocnienia lub podwyższenia wałów ochronnych, co wiąże się ze znacznymi nakładami finansowymi oraz zaangażowaniem dużej ilości środków materiałowych i nakładów ludzkich. Często takim decydującym czynnikiem jest czas, który właściwie wykorzystany może pozwolić uniknąć większych strat. Najbardziej rozpowszechnionym sposobem podwyższania i budowy wałów ochronnych jest wykorzystanie worków z piaskiem, które wbrew pozorom nie są sposobem tanim i szybkim. Przyjmuje się, że metr bieżący skutecznej zapory przed powodzią stanowi 50 worków z piaskiem, które łącznie ważą około 1500 kg. Inne, doraźne sposoby budowy zapór - wałów ochronnych w Polsce nie są znane.

Z opisu patentowego Nr 507170 - SE, znany jest jednak doraźny sposób budowy zapór przeciwpowodziowych w oparci o ogólnie dostępne i rozpowszechnione europalety. Według tego rozwiązania układane są one bezpośrednio na stalowe, masywne podpory, które następnie są uszczelniane folią. W efekcie tworzą one zaporę zabezpieczającą pozostały teren przed zalaniem wodą, do wysokości 60 - 80 cm. W 2 porównaniu z tradycyjnym zabezpieczeniem jest to niewątpliwie postęp, lecz sama budowa tego typu zabezpieczenia jest w dalszym ciągu uciążliwa i wymagająca pracy wielu ludzi. Szczególnie uciążliwy jest transport i składowanie tak dużej ilości europalet. Niekorzystnymi czynnikami wynikającym z budowy europalet są także otwory technologiczne, ponieważ wymagają zastosowania bardzo wytrzymałej folii wodoszczelnej. Następny czynnik to ich drewniana konstrukcja, która w takich warunkach szybko się zużywa.

Istotą wynalazku jest rozwiązanie, które umożliwia łatwy oraz szybki montaż prostych i lekkich, przenośnych konstrukcji, tworzących cały system zapory przeciwpowodziowej. Możliwość szybkiego ustawienia zapory przeciwpowodziowej wynika z faktu, że tworzy je szereg pojedynczych, składanych podpór stalowych, połączonych listwami dystansującymi i specjalnie opracowanymi profilowanymi płytami oporowymi z PCV, następnie uszczelnionymi arkuszami folii przemysłowej. Składana podpora charakteryzuje się niewielką ilością elementów, a także, co jest niezmiernie ważne w budowaniu zapory, brakiem zastosowania jakichkolwiek luźnych elementów łączących, takich jak śruby, nakrętki, podkładki, zatyczki itp. Dzięki zastosowaniu odpowiednich elementów konstrukcyjnych podpór - stalowych ceowników oraz dobraniu właściwego kąta nachylenia ramion podpory, osiągnięto wytrzymałość hydrostatyczną pozwalającą na zastosowanie zapory do wysokości poziomu wody 2 m. Budowa składanej zapory w oparciu o wymienione rozwiązanie jest możliwa do wykonania w każdych warunkach terenowych i pogodowych. Istotnym elementem jest także zabezpieczenie wodoszczelne przy wykorzystaniu ogólnie dostępnej folii przemysłowej, nakładanej "na zakładkę", zgodnie z kierunkiem prądu wody, na uprzednio zamontowanych podporach wypełnionych płytami oporowymi z PCV. Folia mocowana jest do ich górnych krawędzi za pomocą metalowych, elastycznych spinaczy tworząc jednolitą powłokę ochronną.

Zastosowanie zapór według wynalazku, podnosi skuteczność stałych zabezpieczeń przeciwpowodziowych na skutek ich podwyższenia o kolejne 2 m lub w jego odmianie o 1 m, co zostało potwierdzone stosownymi badaniami. System zapór nadaje się także do ochrony terenów przed zalaniem w przypadku przesiąkania, przelania lub przerwania istniejących zabezpieczeń. Pozwala również "punktowo" chronić pojedyncze, konkretne obiekty, jak budynki mieszkalne, stacje benzynowe, ujęcia wody, oczyszczalnie, itp. W razie konieczności może być wykorzystany do budowy niewielkich zbiorników retencyjnych oraz do tworzenia kontrolowanych 3 wylewów na przygotowanych terenach, osłabiając dzięki temu siłę działania fali uderzeniowej wody. Pozwala on także szybko i w sposób nieskomplikowany wzmocnić istniejące środki doraźne, a w większości przypadków efektywnie je zastąpić.

Proponowane rozwiązanie skutecznie eliminuje wady i uciążliwości występujące przy stosowaniu innych, znanych rozwiązań. Jednocześnie spełnia podstawowe wymagania w zakresie wytrzymałości, niezawodności działania, szybkiego montażu. Charakteryzuje je dostępność do wykonania w oparciu o standardowe, ogólnodostępne profile stalowe i technologie, łącznie z wykorzystaniem materiałów odzyskiwanych w procesie recyklingu zużytych wyrobów, np. z PCV. Do montażu nie są wymagane specjalne kwalifikacje, nie zachodzi też potrzeba używania dodatkowego sprzętu specjalistycznego jak maszyny lub urządzenia. Przedstawione rozwiązanie charakteryzuje się znacznym obniżeniem kosztów, krótkim czasem budowy przy małej pracochłonności w porównaniu do metod tradycyjnych.

Zaletą systemu jest także możliwość szybkiego demontażu po opadnięciu fali powodziowej, łatwość przechowywania i transportu oraz możliwość szybkiego ponownego i wielokrotnego użycia w innych miejscach. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na ustawienie zapory o dowolnej długości, a rozłożenie jej elementów nie wymaga skomplikowanych czynności. W niesprzyjających warunkach mogą je wykonywać nawet 2-3 osoby. Zapora nie powoduje praktycznie zniszczenia podłoża, na którym została rozstawiona. Skuteczność, prosta budowa, szybkość montażu, mała powierzchnia składowania jej elementów, niski koszt oraz możliwość wielokrotnego użycia to główne zalety proponowanego rozwiązania.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zaporę od strony biegu wody, fig. 2 przedstawia podporę składaną o wysokości 2 m, fig. 3 przedstawia podporę składaną o wysokości 1 m, fig. 4 przekrój i widok ogólny płyty oporowej oraz listwy dystansującej wraz z jej wersjami, które ukształtowane podobnie jak płyty oporowe stwarzają różne możliwości budowy zapory, zależne od ukształtowania terenu, co ilustruje fig. 5.

Montaż zapory polega na rozłożeniu listew dystansujących 1 i zamontowaniu ich w otworach zaczepowych 2, znajdujących się w podstawach składanych podpór 3 (w odległości 1 metra od osi pionowej podpory). Podstawy 3 posiadają otwory o wywiniętych na zewnątrz krawędziach 4 co powoduje stabilizację i zapobiega działaniu sił poprzecznych oraz przesuwaniu się całej podpory. Po podniesieniu belki głównej podpory 5 pod określonym kątem, następuje zablokowanie belek wspierających 6 i 7 o 4 elementy zaczepowe 8 podstawy podpory 3. Następnie wsuwane są płyty oporowe 9 pomiędzy belki główne podpory 5 za pomocą odpowiednio ukształtowanych prowadnic stalowych 10. Takie zamontowanie płyt oporowych powoduje powstanie ściany powstrzymującej wodę do określonej wysokości oraz dodatkowe wzmocnienie wytrzymałości poprzecznej całego systemu zapory. Zabezpieczeniem wodoszczelnym są arkusze folii przemysłowej H nakładane "na zakładkę" jedna na drugą, zgodnie z kierunkiem prądu wody na zamontowanych podporach, wypełnionych płytami oporowymi. Następnie są mocowane do górnych krawędzi płyt oporowych % za pomocą metalowych elastycznych spinaczy 12, tworząc jednolitą powłokę ochronną. Po ustąpieniu wody demontaż systemu następuje w odwrotnej kolejności do budowy. Niewątpliwie ułatwieniem w demontażu i w procesie magazynowania elementów zapory jest fakt, że zastosowanie różnych rozmiarów profili stalowych podpory umożliwia „chowanie się” belek wspierających i belki głównej w jej podstawie. Rezultat ten osiągnięto dzięki zastosowaniu łączenia z pomocą czepienia stalowego 13 oraz zastosowaniu przegubów 14_w punktach podparcia belek lub belki wspierającej.

Celem wykorzystania zapory w każdych warunkach terenowych zastosowano po trzy elementy zaczepowe 8 dla każdej belki wspierającej, co pozwala na regulację kąta nachylenia podpory. Natomiast możliwość dowolnego kształtu budowanej zapory osiągnięto dzięki zastosowaniu odpowiedniego kształtu listew dystansujących la, Ib i analogicznego kształtu płyt oporowych 9a, 9b, 9£·

Taki sposób montażu pozwala na szybkie postawieniu w ciągu dnia kilkuset metrów całkowitej zapory, nawet przez niewielką grupę osób. Większego doświadczenia potrzeba jedynie do budowy tymczasowych zbiorników dla celów przeciwpożarowych, zbiorników do składowania skażonych cieczy, materiałów sypkich, zbiorników osadowych, czy też basenów kąpielowych.

RZECZNIK PATENTOWY

Claims (11)

1. Α4>370573 ZASTRZEŻENIA PATENTOWE 1. System składanych zapór przeciwpowodziowych, który tworzą listwy dystansujące, składane podpory, płyty oporowe, arkusze folii przemysłowej zabezpieczone elastycznymi spinaczami znamienny tym, że stanowi lekkie, przenośne i skuteczne zabezpieczenie terenów lub obiektów przed zalaniem wodą, podtopieniem lub powodzią.
2. 2. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że zastosowano dwa rodzaje składanych podpór stalowych, umożliwiających utworzenie zapory o wysokości 1 m lub 2 m.
3. 3. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że złożenie podpory jest efektem zastosowania trzpienia stalowego (13), który łączy belkę główną podpory (5) z jego podstawą (3), natomiast belki wspierające (6) i (7) połączono z belką główną podpory (5) za pomocą elementów przegubowych (14). zamocowanych w punktach podparcia.
4. 4. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że podstawa podpory (3) jest wykonana z profilowanej w kształcie litery „U” blachy stalowej o określonych parametrach, zaś belka główna podpory (5) oraz belki wspierające (6) i (7) ze standardowych profili stalowych, tzw. ceowników o zróżnicowanych rozmiarach, umożliwiających w procesie składania i składowania „chowanie" jednych elementów w drugie.
5. 5. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że podstawa (3) posiada stałe elementy zaczepowe (8) będące punktami zaparcia belek wspierających (6) i (7), umożliwiające jednocześnie regulację kąta nachylenia podpory oraz kwadratowe otwory zaczepowe (2) do połączeń z listwami dystansującymi (1), a także szereg otworów o wywiniętych na zewnątrz krawędziach (4) stabilizujących podstawę podpory w gruncie.
6. 6. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że jako wypełnienie zapory (9) zastosowano profilowane płyty oporowe wykonane z PCV, które wsuwane są pomiędzy belki główne podpory (5) przy pomocy zamocowanych prowadnic stalowych (10). Odpowiednio dobrane odległości zamocowania prowadnic pozwalają na łatwy montaż i demontaż, a także poprawiają sztywność całej konstrukcji.
7. 7. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że budowa zapory w każdych warunkach terenowych jest możliwa poprzez zastosowaniu różnego rodzaju płyt oporowych (9a, 9b, 9c) oraz różnych wariantów listwy dystansującej (ią, Ib)
8. 8. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że listwa dystansująca posiada czworokątne występy (15}, które służą do ich zamontowanie w otworach (2}, jednocześnie ich rozstaw wyznacza odległości rozstawienia podpór.
9. 9. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że jako uszczelnienie stosuje się folię przemysłową, (11} nakładaną „na zakładkę", zgodnie z kierunkiem prądu wody, na uprzednio zamontowanych podporach wypełnionych płytami oporowymi, następnie mocowanymi na górnych krawędziach metalowymi, elastycznymi spinaczami (12) tworząc w ten sposób jednolitą powłokę ochronną.
10. 10. System wg zastrz. 1 znamienny tym, że przewidziano korzystnie - 60 stopniowy kąt nachylenia podpory, jako zapewniający maksymalną wytrzymałość statyczną zapory.
11. 11. System wg zastrz. nr 1 znamienny tym, że w łączeniu poszczególnych elementów podpory jak i całości zapory nie stosuje się żądnych połączeń za pomocą śrub, nakrętek, podkładek, zatyczek ani wykorzystania żadnych narzędzi. RZECZNIK PATENTOWY