Segment protipovodňovej steny na báze vodou plniteľného vaku

Číslo patentu: 286729

Dátum: 12.03.2009

Autori: Roubík Jozef, Holeček Petr, Vik Milan, Cepek Václav

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Segment (1) protipovodňovej steny je tvorený vodou plniteľným vakom, ktorý v naplnenom stave zaujíma nad základňou klenutý tvar vymedzený aspoň jednou konvexnou plochou. Pomer pravouhlého priemetu šírky (s) segmentu (1) k pravouhlému priemetu jeho výšky (v) je v rozmedzí 1,5 : 1 až 3,5 : 1. Vo svojej vrcholovej oblasti je segment (1) vybavený aspoň jedným plniacim hrdlom (3) a aspoň jedným odvzdušňovacím hrdlom (4) a v pätnej oblasti aspoň jedným vypúšťacím hrdlom (5). Protiľahlé úseky vnútornej steny plášťa (2) segmentu (1) sú v dutine vaku spojené aspoň jednou stabilizačnou priehradkou. Plášť (2) segmentu je zhotovený z textílie s obojstranným nánosom elastomérnej zmesi. V koncových oblastiach je segment (1) vybavený spojovacími príchytkami s kovovými okami (6) na spojenie so susednými segmentmi pomocou spojovacích lán (7).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka segmentu protipovodňovej steny na báze vodou plniteľného vaku. Steny zostavené z jednotlivých týchto segmentov sú určené predovšetkým ako dočasné hrádze a tesniace prvky na rýchlu ochranu rôznych objektov proti povodniam, pričom majú široké spektrum použitia pri rôznych povodňových situáciach a ohrození.V súčasnosti sú známe protipovodňové vaky iz nich zostavené protipovodňové steny rôznej konštrukcie. Ide napr. o celú skupinu vakov plniteľných vodou, ktoré majú prierez v tvare trojuholníka postaveného na základne. Tvar prierezu môže byt udržovaný bud vonkajšou nosnou konštrukciou zostavenou z tyči, alebo vnútomými priehradkami rozmicstnenýrni vnútri vaku v pravidelných intervaloch. Plášt vaku je v týchto pripadoch zhotovený z chemicky odolného plastu, hlavne z nizkohustotného polyetylénu.Principiálne podobným je i protipovodňový systém otvorených vakov (nádrži), ktoré majú lichobežníkový prierez a sú tvorené robustnou, rýchlo zmontovateľnou kostrou z oceľových rúrok a plášťom z geotextílie alebo tkaniny nánosovanej polyvinylchloridom. Tieto vaky sa pri použití plnia pieskom, zeminou, príp. v nepriepustnom zhotovení i vodou.Spoločnou nevýhodou uvedených protipovodňových stien zostavených z vakov trojuholnikového alebo lichobežnikového prierezu je ich nie celkom vhodný tvar. Tento tvar je jednak treba fixovať nosnou konštrukciou, vnútomými priehradkami a pod. a tiež pri ňom môže dochádzať ku koncentrácii napätia vo vrcholoch prierezu.Z týchto dôvodov sa javí ako vhodnejši klenutý oblúkový tvar vaku, vymedzený jednou alebo viacerými navzájom sa prelinajúcimi konvexnýrni plochami. Vzhľadom na to, že takto riešený vak svojím tvarom lepšie rešpektuje silové pomery v mase vody dané gravitáciou a povrchovým napätím, je v tomto pripade mechanickć namáhanie plášťa vaku priaznivejšie.Z tohto dôvodu majú známe protipovodňové vaky novšieho konštrukčnćho vyhotovenia v naplnenom stave práve klenutý oblúkový tvar. Konkrétne je napr. známy vak s plášťom v tvare splasknutej elipsy, ktorý je fixovaný vnútornou pozdlžnou priehradkou, ktorá spája protiľahlú hornú a dolnú stenu vaku. Plášť vaku je zhotovený z nepriepustnej membrány na báze polyesterovej textílie nánosovanej polyvínylchloridom.Ďalší zo známych protipovodňových vakov má v príkladnom riešení plášť tvorený trojicou navzájom sa pretínajúcich konvexných plôch (prierez v tvare trojlístku). I tu je tvar prierezu naplneného vaku udržovaný vnútomými priehradkami, ktoré spájajú protiľahlé steny plášťa vaku. Plášt vaku je v tomto pripade zhotovený z geomembrány (bez presnejšieho uvedenia konštrukcie a zloženia).Ako už bolo uvedené, sú protipovodňovć vaky klenutého oblúkového zhotovenia výhodne z hľadiska priaznivejšieho silového zaťaženia ich plášťa. Majú teda konštrukčné predpoklady pre vyššiu mechanickú odolnost a trvanlivosť, ako skôr známe vaky iných tvarov prierezu. Nedostatkom praktických riešení klenutých vakov je ale skutočnosť, že nie sú optimalizované z hľadiska použitých materiálov plášťa. Používané materiály s nánosmi na báze plastov (predovšetkým potom polyvinylchloridu) nie sú v uvedenej aplikácii optimálne ani z hľadiska možnosti okamžitého mechanického poškodenia pri manipulácii s vakmi, ani z hľadiska dlhodobej šej odolnosti v priebehu použitia v danej povodňovej situácii.K odstráneniu uvedených nedostatkov známych riešení protipovodňových vakov a stien prispieva segment protipovodňovej steny na báze vodou plniteľného vaku, podľa vynálezu. Tento segment zaujíma (podobne ako konštrukčne dokonalejšie typy doteraz známych protipovodňových vakov) v naplnenom stave nad základňou klenutý oblúkový tvar vymedzený plášťom v podobe aspoň jednej konvexnej plochy a k nej integrálne pripojenýrni rovinnými čelarni, pričom protiľahlé úseky vnútomej steny plášťa segmentu sú v dutine vaku spojené aspoň jednou stabilizačnou priehradkou.Podstata vynálezu spočíva v tom, že pomer pravouhlého priemeru šírky segmentu k pravouhlemu priemetu jeho výšky je V rozmedzí 1,5 l až 3,5 l, segment je v oblasti vrcholu svojho klenutého oblúkového tvaru vybavený aspoň jedným plniacim hrdlom a aspoň jedným odvzdušňovacím hrdlom a v oblasti pätnej potom aspoň jedným vypúšťacím hrdlom. Plášt segmentu je zhotovený z textílie plátnovej väzby s obojstranným nánosom elastomemej zmesi na báze kombinácie etylén-propylén-dienového kaučuku a butadién-styrénového kaučuku.Z hľadiska spojenia jednotlivých segmentov do podoby kompaktnej protipovodňovej steny je výhodné,ak je plášť segmentu V koncových oblastiach vybavený spojovacimi príchytkarni s kovovými okami.Pre jednoduchšiu manipuláciu sú k plášťu segmentu protipovodňovej steny výhodne pripojene aspoň štyri manipulačné uchá.Textiliou plášťa segmentu s obojstrarmým nánosom elastomémej zmesi je výhodne tkanina plátnovej väzby, ktorá má pevnosť V ťahu, stanovenú na vzorke 50 x 200 mm, v smere osnovy l 800 až 2 300 N a V smere útku 2 000 až 2 300 N. Touto tkaninou môže potom byť predovšetkým polyesterová tkanina s plošnou hmotnosťou 140 g/mz 10 (Vo.Zmes nánosov plášťa segmentu na báze kombinácie etylén-propylćn-dienovćho kaučuku a butadićn-styrénového kaučuku má výhodne pevnosť v ťahu aspoň 10 MPa, ťažnost aspoň 400 , trvalú deformáciu v tlaku maximálne 50 , odolnosť proti nízkym teplotám do - 25 °C a odolnosť proti vysokým teplotám do 70 °C.Nánosy elastomémej zmesi plášťa vaku majú výhodne hrúbku 1,2 až 1,4 mmHlavným prínosom segmentu protipovodňovej steny podľa Vynálezu je skutočnosť, že spojuje výhody optimalizovaného konštrukčného riešenia vaku segmentu (klenutý oblúkový tvar s deñnovaným pomerom šírky k výške a s defmovaným umiestnením plniaceho, odvzdušňovacieho a Vypúšťacieho hrdla, resp. hrdiel) s výhodami optimálneho zloženia materiálu plášťa segmentu. Textílie plátnovej väzby s obojstranným nánosom elastomémej zmesi na báze kombinácie EPDM kaučuku a butadién-styrénového kaučuku, výhodne potom ešte s presnejšie definovanými mechanickými vlastnosťami, zaručuje V kombinácii s definovanou konštrukciou vaku optimálne manipulačné a aplikačné vlastnosti segmentu í V náročných priestorových a povetemostných podmienkach, Tým je zaručené predovšetkým splnenie prioritnej požiadavky spoľahlivosti funkcie segmentov, resp. z nich zostavenej protipovodňovej steny, po celý čas použitia v konkrétnej povodňovej situácii.Prehľad obrázkov na výkresochl( bližšiemu objasneniu podstaty vynálezu slúžia priložené výkresy, kde predstavuje obr. 1 bočný pohľad na jednoducho klenutý segment podľa vynálezu, obr. 2 rez segmentom podľa obr.l, obr. 3 bočný pohľad na dvojnásobne klenutý segment podľa vynálezu, obr. 4 rez segmentom podľa obr. 3.Segment 1 protipovodňovej steny v riešení podľa obr. l, resp. 2 zaujima v naplnenom stave nad základňou klenutý tvar vymedzený plášťom v podobe konvexnej plochy a k nej integrálne pripojenými rovinnými čelami - prierez tvaru bochníka. Pomer pravouhlého priemetu šírky s segmentu 1 k pravouhlému priemetu jeho výšky v je pri tomto riešení 2,15 1, dĺžka segmentu 1 môže byť 2 až 5 m. Segment 1 je v oblasti vrcholu svojho klenutého tvaru vybavený jedným plniacim hrdlom 3 a jedným odvzdušňovacím hrdlom 4 a V oblasti pätnej potom jedným vypúšťacím hrdlom 5. Všetky tieto hrdlá 3, 4, 5 sú vybavené unifikovanými hasičskými spojkami.Plášť 2 segmentu 1 je zhotovený z polyesterovej tkaniny plátnovej väzby s obojstranným nánosom elastomérnej zmesi na báze kombinácie etylén-propylén-dienového kaučuku a butadién-styrénového kaučuku.Polyesterová tkanina má plošnú hmotnost 140 g/mz i 10 a pevnosť v ťahu, stanovenú na vzorke 50 x 200 mm, v smere osnovy 2294 N a V smere útku 2298 N.Nánosy elastomémej zmesi plášťa 2 segmentu 1 majú hrúbku 1,29 mm. Sama zmes na báze kombinácie etylén-propylén-dienového kaučuku a butadién-styrénového kaučuku má pevnosť v ťahu 11,5 MPa, tažnosť 455 , trvalú deformáciu v tlaku maximálne 45 , odolnosť proti nízkym teplotám do -25 °C a odolnost proti vysokým teplotám do 70 °C.Homá stena plášťa 2 segmentu 1 je V dutine vaku spojená s protiľahlou dolnou stenou stabilizačnou priehradkou 9.Plášt 2 je v koncových oblastiach vybavený spojovacími prichytkami s kovovými okarni 6 na vzájomné spojenie susedných segmentov protipovodňovej steny spojovacírni lanami 7. K plášťu 2 sú pre zjednodušenie manipulácie so segmentom 1 pripojené štyri navulkanizované gumotextilnć uši 8.Segment 1 protipovodňovej steny V príkladnom riešení podľa obr. l a 2 je určený ku zvýšeniu brehov vodných tokov, obohnaníu jednotlivých domov alebo väčších celkov celistvou protipovodňovou hrádzou, v mestách na zahradenie ulíc (medzi domami), na zamedzenie vniknutia vody do priechodov domov a pod. Segmenty 1 tohto riešenia môžu stáť na voľnej ploche bez toho, aby sa opieraly o stenu objektu.Segment l protipovodňovej steny v riešení podľa obr. 3, resp. 4 zaujíma V naplnenom stave nad základňou klenutý tvar vymedzený dvomi pretínajúcirni sa konvexnými plocharni - prierez tvaru lístka. Pomerpravouhlého priemetu šírky s segmentu 1 k pravouhlému priemeru jeho výšky v je pri tomto riešení 1,45 l,dlžka segmentu 1 môže byt 2 až 5 m. Segment 1 je v oblasti vrcholu svojho klenutého tvaru vybavený jedným plniacim hrdlom 3 a jedným odvzdušňovacím hrdlom 4 a v oblasti pätnej potom jedným vypúšťacim hrdlom 5. Všetky tieto hrdlá 3, 4, 5 sú opäť vybavené unifikovanými hasičskými spojkami.Plášť 2 segmentu 1 je zhotovený z polyesterovej tkaniny plátnovej väzby s obojstranným nánosom elastomémej zmesi na báze kombinácie etylén-propylén-dienového kaučuku a butadién-styrénového kaučuku.Polyesterová tkanina má plošnú hmotnosť 140 g/mz i 10 a pevnosť v ťahu, stanovenú na vzorke 50 x 200 mm, v smere osnovy 2294 N a v smere útku 2298 N.Nánosy elastomémej zmesi plášťa 2 segmentu 1 majú hrúbku 1,29 mm. Sama zmes na báze kombinácie etylén-propylén-dienového kaučuku a butadién-styrénového kaučuku má pevnosť v ťahu 11,5 MPa, ťažnosť 455 , trvalú deformáciu v tlaku maximálne 45 , odolnosť proti nízkym teplotám do -25 °C a odolnosť proti vysokým teplotám do 70 °C.Homá stena plášťa 2 segmentu 1 je v dutíne vaku spojená s protiľahlou dolnou stenou vertikálnou stabilizačnou priehradkou 9, bočné steny plášťa 2 segmentu 1 sú potom spojené horizontálnou stabilizačnou priehradkou 9.Plášť 2 je v koncových oblastiach vybavený spojovacími príchytkami s kovovými okamí 6 na vzájomné spojenie susedných segmentov 1 protipovodňovej steny spojovacími lanami 7. K plášťu 2 sú pre zjednodušenie manipulácie so segmentom l pripojené štyri navulkanizované gumotextilné uši 8.Segment 1 protipovodňovej steny v príkladnom riešení podľa obr. 3 a 4 je určený predovšetkým na zamedzenie vniknutia vody do jednotlivých objektov dverami, garážovými vrátami, nízko umiestnenýmí okienkami a vzduchovými šachtami, rôznymi pivničnými oknami a pod. segmenty 1 v tomto riešení musia byť oprené alebo inak staticky zaistené. Pri nutnosti použitia vo voľnom priestore musia byť tieto segmenty zdvojené a navzájom o seba opreté.Pri použití segmentov podľa prikladu 1 i 2 sa jednotlivé segmenty rozmiestnia na určitom mieste vedľa seba tak, aby ležali na spodnej strane (plniacimi a odvzdušňovacirni hrdlami nahor a vypúšťacími hrdlamj smerom k vode).Najlepšia nepriepustnost steny sa dosiahne tak, že sa segmenty tesne dotýkajú spodnou hranou bočných čiel. Čím tesnejšie sa k sebe zostavia, tým lepšia nepriepustnosť sa dosiahne. Ak je v ohraničenom priestore k dispozícii iba dlhší segment, ako je veľkosť priestoru, je možné tiež tento dlhší segment ohnúť nahor a zašliapnutím do rohu upraviť nepriepustnosť.K plneniu segmentov je možné použiť v podstate akýkoľvek zdroj vody, rôzne typy čerpadiel na vodu z riek alebo iných zdrojov, požiame alebo iné cisterny, požiame hydrantové prípojky. vodovody a pod. Pripojenie na plniace hrdlo 3 sa vykoná požiamou hadicou C. Núdzovo je možné segment naplniť i slabšou hadicou bez prípojnej koncovky, zavedenú plniacim hrdlom priamo dovnútra vaku.Plniť je možné niekoľko segmentov naraz (podľa dostupnej techniky) alebo postupne jeden diel steny za druhým. Pri tomto spôsobe sa ďalšie diely musia pred plnením vždy čo najdôkladnejšie podsunúť pod bok vedľajšieho už plného segmentu. Po naplneni sa jednotlivé segmenty k sebe spoja zviazaním lanami 7 prevlieknutým kovovými okamí 6 spojovacích príchytiek susedných segmentov. Ak to prírodné podmienky dovolia, je vhodné aspoň krajné diely takto zostavenej steny privíazať k pevným predmetom (zabetónovane konštrukcie, masívne stavby a pod., pri ktorých je predpoklad, že nebudú povodňou poškodené) alebo k predmetom na vyvýšenom mieste.Segmenty podľa prikladu 2, ktoré sa obvykle na zaistenie objektov používajú v jednotlivých kusoch, je potrebné statický zaistiť, a to napr. priviazaním k chránenému objektu. Aby pri aplikácii týchto segmentov bolo dosiahnuté maximálneho tesniaceho efektu, je potrebné ich riadne umiestniť spodnou hranou presne k tesnenej stene a pri plnení kontrolovať, príp. ešte upraviť polohu zdvíhajúcich sa bokov.Segmenty podľa vynálezu sa vodou plnia a nie tlakujú. V závislosti od výkonu čerpadla, je čas naplnenia jedného štandardného segmentu dĺžky 5 m cca. 15 min. Akonáhle je segment plný vody (už nie je možné pozdvihnutím zamedziť vytekanie vody z odvzdušňovacieho hrdla 4), zastaví sa prítok vody zo zdroja, odpojí sa hadica a obe horné hrdlá - t. j. plniace hrdlo 3 i odvzdušňovacie hrdlo 4 sa rýchlo uzatvoria vrchnákmi.Stena zostavená zo segmentov podľa vynálezu je bezpečná do výšky vodného stlpca 0,8 m, pričom v pokoji sa rozlievajúcej vode na dolnom toku riek je možné v závislosti od charakteru terénu a podložie dosiahnúť maximálnej ochrannej výšky i 0,9 m.Po pominutí povodňového nebezpečia sa vykoná veľmi jednoducho demontáž celej protipovodňovej steny. Pri jednotlivých segmentoch sa otvoria vypúšťacie hrdla 5, príp. i plniace hrdlá 3, resp. odvzdušňovacie hrdlá 4 a voda sa nechá vytiecť. Jednotlivé segmenty sa uvoľnia rozviazaním spoj ovacích lán 7 a transportujú sa na uloženie alebo na ďalšie použitie.segmenty podľa vynálezu a z nich zostavené steny nachádzajú uplatnenie nielen pri povodniach a hroziacich záplavách (všade tam, kde sa napr. používajú vrecia s pieskom), ale i v normálnych situaciách, napr. pri zahradení časti vodných tokov - imkovaní (pri opravách dna alebo brehov a pod.). J ednoduchć segmenty a z nich zostavené steny nie sú určené na umiestnenie priamo kolmo proti silnému vodnému prúdu. V tomto pripade je nutné použiť zdvojenú zostavu.Plnenie segmentov vodou je možné vykonávať čerpadlom priamo z rieky, požiarnej cistemy a pod. pomocou bežných hasičských spojok.segmenty podľa vynálezu trvalo odolávajú pôsobeniu pitnej, úžitkovej a odpadovej vody, ktorú je možné podľa vodohospodárskych noriem vypúšťať do vodných tokov. Odolávajú i splaškovej vode z povodňou vyplavených kanálov a septík. V závislosti od koncentrácie čiastočne odolávajú agresívnym kvapalinám a ropnýrn produktom. Pre tieto médiá je možné segmenty podľa vynálezu použit ako Zberné vaky, ale iba krátkodobo, iba ak to je nevyhnutné, napr. pri haváriách a pod. Pri tomto spôsobe použitia je treba segmenty čo najskôr Vyprázdniť a považovat ich za jednoúčelovć - t. j. po použití ich zlikvidovať.Protipovodňové steny zo segmentov podľa vynálezu je možné umiestniť v podstate na akomkoľvek podloži. Zvlášť odporúčané je umiestnenie na spevnenom podloži - betón, dlažba, asfalt a pod. Ak to podmienky povodňovej situácie dovolia, je vhodné priestor umiestnenia steny vyčistiť od ostrých a podobne nebezpečných predmetov. Ak to nie je nevyhnutné, nie je vhodné umiestňovať segmenty na príliš klzký povrch, aby nedošlo k ich posunu alebo na pieskové či štrkovité podložie, aby nedošlo k ich podmytiu vodou.1. Segment protipovodňovej steny na báze vodou plniteľného vaku, zaujímajúceho v naplnenom stave nad základňou klenutý tvar vymedzený plášťom v podobe aspoň jednej konvexnej plochy a k nej integrálne pripojenými rovinnými čelami, pričom protiľahlé úseky vnútomej steny plášťa segmentu sú v dutine vaku spojene aspoň jednou stabilizačnou priehradkou, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že pomer pravouhlého priemetu šírky (s) segmentu (l) k pravouhlému priemetu jeho výšky (v) je v rozmedzí 1,5 1 až 3,5 1, segment (l) je v oblasti vrcholu svojho klenutého tvaru vybavený aspoň jedným plniacim hrdlom (3) a aspoň jedným odvzdušňovacím hrdlom (4) a v oblasti pätnej potom aspoň jedným vypúšťacím hrdlom (5), pričom všetky tieto hrdlá (3, 4, 5) sú vybavené uniñkovanými hasičskými spojkarni, a že plášť (2) segmentu (l) je zhotovený z textílie s obojstranným nánosom elastomćrnej zmesi na báze kombinácie etylén-propyléndienovćho kaučuku a butadién-styrénového kaučuku.2. Segment protipovodňovej steny podľa nároku l, v y z n a č u j ú e i s a t ý m , že jeho plášť(2) je v koncových oblastiach vybavený spojovacími príchytkami s kovovými okarni (6).3. Segment protipovodňovej steny podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že k jeho plášťu(2) sú pripojené aspoň štyri manipulačné uši (8).4. Segment protipovodňovej steny podľa nároku l, v y z n a č u j ú ci s a tý m , že textíliou s obojstranným nánosom elastomérnej zmesí je tkanina plátnovej väzby, ktorá má pevnosť v ťahu, stanovenú na vzorke S 0 x 200 mm, v smere osnovy l 800 až 2 300 N a v smere útku 2 000 až 2 300 N.5. Segment protipovodňovej steny podľa nároku 4, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že tkaninou je polyesterová tkanina s plošnou hmotnosťou 140 g/mz i 10 .6. Segment protipovodňovej steny podľa nároku 1, V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zmesou nánosov plášťa (2) je elastomćrná zmes na báze kombinácie etylén-propylén-dienového kaučuku a butadién-styrćnového kaučuku, ktorá má pevnosť v ťahu aspoň 10 MPa, ťažnosť aspoň 400 , trvalú deformáciu v tlaku maximálne 50 , odolnosť proti nízkym teplotám do - 25 °C a odolnost proti vysokým teplotám do 70 °C.7. Segment protipovodňovej steny podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že nánosy elastomérnej zmesi plášťa (l) majú hrúbku 1,2 až 1,4 mm.

MPK / Značky

MPK: E02B 7/00

Značky: báze, plniteľného, vodou, stěny, protipovodňovej, segment

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-286729-segment-protipovodnovej-steny-na-baze-vodou-plnitelneho-vaku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Segment protipovodňovej steny na báze vodou plniteľného vaku</a>

Podobne patenty