ЗАГЛУБЛЕННОЕ БЕРЕГОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегозащитного сооружения для предотвращения размывов каналов, берегов рек и переформирования русел рек с целью их регулирования.

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

Известно устройство для крепления откоса земляного сооружения [1], содержащее уложенное на откосы синтетическое фильтровое покрытие, удерживающие элементы и слой каменной наброски. Удерживающие элементы выполнены в виде ригелей, стоек с шарнирами, канатов, сетки и ограничителей. Каменная наброска выполнена в виде гравия. Нижние концы стоек шарнирно присоединены к ригелю, а их верхние концы - к канату. На канате присоединена сетка. Один из концов каната прикреплен к ригелю, а другие их свободные концы натянуты за счет приложения усилия, стойки и ригеля соединены К-ограничителями. Между покрытием и сеткой уложен слой каменной наброски. Слой гравия защищает покрытие от динамического волнового воздействия. В свою очередь он надежно защищен сеткой, удерживаемой в заданном положении канатами. Недостатком данного технического решения является то, что:
- крепления непосредственно контактируют с потоком жидкости и влекомыми наносами и поэтому могут подвергаться быстрому истиранию и разрушению в короткие сроки;
- конструкция представляет из себя достаточно сложное техническое решение, что найдет свое отражение в надежности работы и стоимости;
- эффективность применения крепления значительно снижается в случае, когда в реке или канале большие скорости и расходы;
- в экологическом отношении не является благоприятным техническим решением.

Наиболее близким техническим решением является заглубленное берегозащитное сооружение, содержащее гибкую конструкцию из бетона и арматуры, разделенную конструктивно-деформационными швами на отдельные взаимосвязанные блоки [2]. Недостатками данного технического решения являются:
- относительная сложность и неэкономичность технического решения;
- данное техническое решение неприменимо на каналах и реках, пропускная способность которых может быть снижена в результате стеснения такими сооружениями;
- при эксплуатации таких берегоукрепительных сооружений они в результате подмыва неравномерно углубляются, теряя эстетическую привлекательность.

Цель изобретения. Повышение эксплуатационной надежности и снижение трудоемкости строительства.

Поставленная цель достигается тем, что перед дамбами или другими защищаемыми от подмыва сооружениями, например подпорными стенками, устраиваются заглубленные берегозащитные сооружения, имеющие тавровую форму поперечного сечения, так что отметка полки совпадает с отметкой поверхности земли, а стенка заглублена в размываемое дно. Спереди, в месте окончания стенки, имеется гибкий фартук, который, подмываясь, начинает опускаться и тем самым является защитой от подмыва берегозащитного сооружения в целом. Заглубленные берегозащитные сооружения устраиваются поперек движения потока под острым углом к поперечной оси русла реки или канала. Такое плановое расположение заглубленных берегозащитных сооружений снижает транспортирующую способность потока и предотвращает подмывы дамб и других сооружений.

Конструктивно заглубленное берегозащитное сооружение представляет из себя гибкую конструкцию. Гибкость достигается тем, что по всему живому сечению в теле предусмотрена сетка, а сама конструкция разбита конструктивно-деформационными швами на взаимосвязанные блоки. Стенка, заглубленная в грунт, также разбита конструктивно-деформационными швами на взаимосвязанные блоки и высота стенки по длине к корневой части увеличивается и тем самым конструкция имеет повышенную сопротивляемость на изгиб. Полки, прикрепленные к стенке арматурной сеткой и выполняющие роль фартука, предотвращают возможные подмывы стенки. Подмываясь снизу, эти сооружения опускаются вниз и при достижении равновесного состояния процесс опускания прекратится и они начинают заноситься грунтом и превращаться в анкера. Тавровое сечение заглубленного берегозащитного сооружения делает конструкцию жесткой и на возможный изгиб, вызванный давлением на преграду от движения потока.

Форма поперечного сечения стенки может быть самой разнообразной и зависит от вида грунта дна реки или канала. Если грунт представлен супесями или глинами, то наиболее эффективным является расширяющаяся форма поперечного сечения, при такой форме поперечного сечения конструкция будет более устойчивой против возможных деформативных изменений. Если грунт представлен песчаными, гравийными или другими грунтами с большим коэффициентом трения, то в таких случаях желательны небольшие сужения ширины стенки книзу.

На фиг. 1 изображен план дамбы с заглубленными берегозащитными сооружениями; на фиг.2 - продольный разрез заглубленного берегозащитного сооружения; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2 для варианта, когда полка имеет постоянную ширину; на фиг.4 - разрез С-С на фиг.2 для варианта, когда полка имеет постоянную ширину; на фиг.5 - продольный разрез заглубленного берегозащитного сооружения с подпорной стенкой после продолжительной эксплуатации; на фиг. 6 изображена аксонометрия заглубленного берегозащитного сооружения; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг.2 для варианта, когда полка книзу уменьшается по ширине; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.2 для варианта, когда полка книзу расширяется по ширине.

Берегозащитное сооружение состоит из насыпной грунтовой дамбы 1, в верховой откос 2 которой вклинивается заглубленное берегозащитное сооружение 3, состоящее из блоков 4. Поперечное сечение заглубленного берегозащитного сооружения 3 имеет тавровую форму, стенка 5 которой ориентирована вниз, а отметка поверхности полки 6 совпадает с отметкой дна основания. В стенке 5 предусмотрен арматурный каркас 7, а в полке 6 - арматурная сетка 8, придающая ей гибкость. В передней части заглубленного берегозащитного сооружения 3 предусмотрен гибкий фартук 9, разбитый, как и само сооружение, конструктивно-деформационными швами 10 на блоки 4. На верховом откосе 2 дамбы 1 предусмотрено габионное крепление 11. Заглубленное берегозащитное сооружение 3 может быть использовано и для защиты от подмыва подпорных стенок 12. Стенка 5 в зависимости от вида грунта основания может иметь сужение 13 или расширение 14.

Берегозащитное сооружение монтируется и работает следующим образом. Перед дамбой 1 или подпорной стенкой 12, которые защищаются от подмыва, устраиваются заглубленные берегозащитные сооружения 3, имеющие тавровую форму поперечного сечения, так что отметка полки 6 совпадает с отметкой поверхности дна канала или реки, а стенка 5 заглубляется в размываемое дно. Спереди, в месте окончания стенки, устраивается гибкий фартук 9, который, подмываясь, начинает опускаться и заглубляться до тех пор, пока размывающая способность потока не достигнет некоторого равновесного состояния. Гибкость конструкции фартука 9 достигается тем, что в фартук заармирована сетка, а сам фартук 9 разбит конструктивно-деформационными швами 10 на отдельные взаимосвязанные блоки 4. Заглубленные берегозащитные сооружения 3 устанавливают поперек движению потока под острым углом к поперечной оси русла реки или канала. При таком плановом расположении заглубленных берегозащитных сооружений 3 снижается транспортирующая способность потока и предотвращаются подмывы дамб 1, подпорных стенок 12 и других сооружений. В случае дамбы 1 верховой откос 2 закрепляется габионным креплением 11.

Конструктивно-заглубленное берегозащитное сооружение 3 представляет из себя также гибкую конструкцию. Гибкость достигается тем, что по всему живому сечению в теле предусмотрена сетка 8, а сама конструкция разбита конструктивно-деформационными швами 10 на взаимосвязанные блоки 4. Стенка 5, заглубленная в грунт, также разбита конструктивно-деформационными швами 10 на взаимосвязанные блоки 4 и высота стенки 5 по длине к корневой части увеличивается и тем самым конструкция имеет повышенную сопротивляемость на изгиб. В стенке предусмотрен арматурный каркас 7. Толщина стенки 5 в зависимости от ее высоты и длины колеблется от 0,3 до 0,7 м. Полки 6, прикрепленные к стенке 5 арматурной сеткой 8 и выполняющие роль фартука 9, предотвращают возможные подмывы стенки 5. Подмываясь снизу, эти полки 6 опускаются вниз и при достижении равновесного состояния процесс их опускания прекратится и они начинают заноситься грунтом и превращаться в анкера. Тавровое сечение заглубленного берегозащитного сооружения 3 делает конструкцию жесткой на возможный изгиб, вызванный давлением на нее, как на преграду от движения потока.

Форма поперечного сечения стенки 5 может быть самой разнообразной и зависит от вида грунта дна реки или канала. Если грунт представлен супесями или глинами, то наиболее эффективным решением является расширяющаяся форма поперечного сечения стенки 5, при такой форме поперечного сечения конструкция стенки 5 будет более устойчивой против возможных деформативных изменений. Если грунт представлен песчаными, гравийными или другими грунтами с большим коэффициентом трения, то в таких случаях желательны небольшие сужения ширины стенки книзу. Главным достоинством предлагаемого технического решения является то, что оно не является преградой к движению водного потока и тем самым не снижает пропускной способности канала или русла реки, это очень важно в тех случаях, когда ширина канала или русло реки малы.

Данное заглубленное берегозащитное сооружение может быть использовано на горных и равнинных реках.

Заглубленное берегозащитное сооружение не нарушает эстетическую привлекательность защищаемых от подмыва сооружений.

Предлагаемая конструкция заглубленного берегозащитного сооружения позволит значительно сэкономить расходуемый на строительство материал и является более экономичным и надежным в работе.

Берегозащитное сооружение обеспечит надежную защиту от затопления и размыва при паводковых расходах населенные пункты, попадаемые в эту зону.

Источники информации
1. А. с. 1461821 СССР, МКИ Е 02 D 17/20. Устройство для крепления земляного сооружения. /Б. М. Шкундин и А. П. Новожиловокова (СССР); Заяв. 04.03.87; опубл. 28.02.89, Бюл. 8.

2. Пащенко Б. В. Защита железных дорог от размыва на горных реках. Москва, "Трансжелдориздат", 1958, стр.76-94.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегозащитного сооружения для предотвращения размывов каналов, берегов рек и переформирования русел рек с целью их регулирования. Заглубленное берегозащитное сооружение имеет поперечное сечение тавровой формы, состоящее из стенки, ориентированной вниз и заглубленной в грунт. К стенке гибко прикреплена арматурная сетка, которая отделена от нее сплошным конструктивно-деформационным швом полки. Верхняя отметка полки совпадает с отметкой поверхности дна реки или канала. В полке расположена в горизонтальной плоскости сплошная арматурная сетка. В стенке в вертикальной плоскости установлен арматурный каркас. В передней части к сооружению прикреплен гибкий фартук, также разделенный конструктивно-деформационными швами на отдельные взаимосвязанные блоки. Предлагаемая конструкция позволит значительно сэкономить расходуемый на строительство материал и является более экономичной и надежной в работе. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Заглубленное берегозащитное сооружение, содержащее гибкую конструкцию из бетона и арматуры, разделенную конструктивно-деформационными швами на отдельные взаимосвязанные блоки, отличающееся тем, что оно имеет поперечное сечение тавровой формы, состоящее из стенки, ориентированной вниз и заглубленной в грунт, и гибко прикрепленной к ней арматурной сеткой и отделенной от нее сплошным конструктивно-деформационным швом полки, верхняя отметка которой совпадает с отметкой поверхности дна реки или канала, причем в полке расположена в горизонтальной плоскости сплошная арматурная сетка, а в стенке в вертикальной плоскости установлен арматурный каркас, при этом в передней части к сооружению прикреплен гибкий фартук, также разделенный конструктивно-деформационными швами на отдельные взаимосвязанные блоки. 2. Заглубленное берегозащитное сооружение по п.1, отличающееся тем, что высота заглубленной в грунт стенки увеличивается к берегу.