УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ БЕРЕГОВ ИЛИ РУСЕЛ Российский патент 2003 года по МПК E02B3/12 E02D17/20 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях.

Известно устройство для укрепления берегов или русел [1], содержащее габионы, заполненные камнем, уложенные на дно русла или берега реки, или канала. Недостатком данного технического решения является то, что:
- крепления непосредственно контактируют с потоком жидкости и влекомыми наносами и поэтому может подвергаться быстрому истиранию и разрушению в короткие сроки;
- эффективность применения крепления значительно снижается в случае, когда в реке или канале большие скорости и расходы;
- в экологическом отношении не является благоприятным техническим решением;
- крепление с течением времени может разрушаться в результате механической суффозии, выноса мелких частиц основания через поры габионов;
- жесткость конструкции габиона недостаточная, а сетка габионов может подвергаться сильному истиранию наносами в процессе эксплуатации, так как непосредственно контактирует с водой и нет защитного слоя в форме подушки.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности защиты берегов русел рек и каналов от размыва и долговечности срока службы берегоукрепительного сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для укрепления берегов или русел состоит из габионов, выполненных в виде трехгранных призм, уложенных одной из граней на дно. Линия пересечения двух других граней направлена перпендикулярно направлению движения потока, а соседние призмы связаны гранями между собой с образованием сплошного покрытия.

В основании призматические габионы соединены между собой проволокой так, что образовывается сплошное сеточное покрытие, непосредственно примыкающее ко дну и берегам русла реки или канала. Габионы монтируются из рулонной сетки таким образом, что в основании образовывается равнобедренный треугольник. Для того, чтобы система была неизменяемой и жесткой, отношение равных сторон к основанию должно выражаться неравенством a≥b, где a - длина основания; b - длина равных сторон треугольника. Рулон сетки, свернутый по разработанной методике и заполненный камнем, соединяется сверху проволокой, которая образует вершину призмы и ориентирована вверх.

Габионы, выполненные в виде трехгранных призм, укладываются одной из граней на дно, а линия пересечения двух других граней направлена перпендикулярно направлению движения потока. Тем самым габионы выкладываются как искусственная шероховатость, которая будет способствовать заиливанию в процессе эксплуатации образованного пространства между соседними габионами.

Образованное между гранями соседних призм пространство заполняется плодородным грунтом с семенами влаголюбивой растительности, а сверху присыпается каменной наброской, уложенной по принципу обратного фильтра.

Произрастающая корневая система влаголюбивых растений армирует грунт, заполняющий пространство между соседними габионами, скрепляя его с габионами, а также связывает призматические габионы между собой.

Каменная наброска укладывается по принципу обратного фильтра, что предотвращает в процессе эксплуатации крепления вынос плодородного грунта с семенами из образованного пространства между соседними габионами.

На фиг.1 изображено продольное сечение русла реки или канала с устройством для укрепления берегов или русел; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, вид сверху; на фиг.3 - развернутый рулон сетки; на фиг.4 - габионы, аксонометрия; на фиг.5 - узел В на фиг.1.

Поперечное сечение русла 1 состоит из береговой 2 и донной 3 частей, на которых уложены габионы 4 в виде трехгранных призм. Габионы 4 состоят из сетки 5 и камней 6. Между собой габионы 4 в основании соединены проволокой 7, а в вершине проволокой 8, образующими шарнирный тип соединения. Образованное пространство между габионами 4, имеющее также призматическую форму, вначале заполняется плодородным грунтом 9 с семенами влаголюбивой растительности, а сверху присыпается каменной наброской 10. Прорастающая растительность 11 своей корневой системой 12 армирует и укрепляет габионное крепление.

Устройство для укрепления берегов или русел монтируется и работает следующим образом.

Рулон сетки 5 укладывается на дно 3 и берега 2 русла реки или канала 1, поперек направлению течения потока. На рулон сетки 5 укладываются камни 6 в форме трехгранных призмы. Для того, чтобы монтируемый габион 4 имел жесткую и неизменяемую конструкцию, отношение равных сторон к основанию должно выражаться неравенством a≥b, где a - длина основания; b - длина равных сторон треугольника. Свернутая в габион 4 сетка 5, заполненная камнями 6, соединяется проволокой 8. Так последовательно монтируются все габионы 4, которые соединяются между собой в основании проволокой 7, по низовой грани. Образованное пространство между габионами 4 имеет призматическую форму, которое частично заполняется плодородным грунтом 9 с семенами влаголюбивых растений 11. Произрастающие растения 11 своей корневой системой 12 армируют плодородный грунт 9, дополнительно закрепляют между собой соседние призматические габионы 4 и каменную наброску 10. Каменная наброска 10 укладывается по принципу обратного фильтра так, что размеры частиц, послойно уложенных, возрастают к верху и этим предотвращается возможный вынос частиц плодородного грунта 9 с семенами влаголюбивых растений 11. Таким образом каменная наброска 10 образует естественную подушку, дополнительно защищающую сетку 5 от интенсивного истирания в процессе эксплуатации габионного крепления.

Предлагаемое техническое решение имеет ряд достоинств перед другими ранее известными, а именно гибкость конструкции, для которой не опасны возможные деформации берегов и дна русла реки в процессе эксплуатации; не опасны природно-климатические условия, в которых происходят попеременное замерзание и оттаивание. Гибкость конструкции является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать возможных деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и деформации сооружения, что не является опасным для такого типа крепления. Габионы разрушенные легко монтировать в процессе эксплуатации.

Предлагаемое техническое решение дешевле известных аналогичных из-за экономии бетона, а также надежной защиты от истирания сетки в процессе эксплуатации. При этом долговечность этих сооружений в 1,5-2 раза больше ранее известных аналогичных технических решений.

Источники информации
1. Алтунин С.Т. Регулирование русел. М.: Сельхозгиз, 1956, с.62-64.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях. Устройство состоит из призматических габионов, в основании которых лежит равнобедренный треугольник, основанием своим уложенных на дно или берега. Верховая грань призматических габионов ориентирована вверх и перпендикулярна направлению движения потока. В основании призматические габионы соединены между собой проволокой. Образованное пространство между соседними габионами в верховой части заполняется плодородным грунтом с семенами влаголюбивой растительности, а сверху присыпается каменной наброской, уложенной по принципу обратного фильтра. Призматические габионы монтируются из рулонной сетки. Для того, чтобы система была неизменяемой и жесткой, отношение равных сторон треугольника к основанию должно выражаться неравенством a ≥ b, где a - длина основания; b - длина равных сторон треугольника. Рулон сетки, свернутый по разработанной методике и заполненный камнем, соединяется сверху проволокой, которая образует вершину призмы и ориентирована вверх. Изобретение обеспечивает экономию бетона по сравнению с известными аналогичными решениями, а также надежную защиту сетки от истирания в процессе эксплуатации, при этом долговечность этих сооружений в 1,5-2 раза больше ранее известных аналогичных технических решений. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для укрепления берегов или русел, содержащее габионы, заполненные камнем, уложенные на дно русла или берега реки или канала, отличающееся тем, что габионы выполнены в виде трехгранных призм, уложенных одной из граней на дно, а линия пересечения двух других граней направлена перпендикулярно направлению движения потока, соседние призмы связаны гранями между собой с образованием сплошного покрытия, а пространство, образованное между гранями соседних призм, заполнено плодородным грунтом с семенами влаголюбивой растительности, присыпанным сверху каменной наброской. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трехгранная призма имеет основание в форме равнобедренного треугольника, в котором отношение равных сторон к основанию выражается неравенством a ≥ b, где a - длина основания; b - длина равных сторон треугольника. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каменная наброска уложена в виде обратного фильтра.