ГИБКОЕ КОМБИНИРОВАННОЕ ЯЧЕИСТОЕ КРЕПЛЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК E02D17/20 

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов, откосов дамб, предназначенных для самых различных назначений, и других сооружениях.

Известно устройство крепления откоса земляного сооружения [1], содержащее уложенное на откосы синтетическое фильтровое покрытие, удерживающее 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 канатам. На канатах присоединена сетка. Одни концы канатов прикреплены к ригелю, а другие их свободные концы натянуты за счет приложения усилия. Стойки и ригели 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 делает ее ненадежной в работе и дорогой по стоимости;
- эффективность применения крепления значительно снижается в случае, когда в реке или канале имеют место большие колебания уровня воды, колебания скорости и расхода потока.

Наиболее близким техническим решением является каменное мощение [2], представляющее из себя укладку вручную с подбором отдельных камней по форме и размерам. Недостатками данного технического решения являются:
- конструкция крепления является сильно изменяемой и может деформироваться в процессе эксплуатации и при этом приводить к разрушению крепления в целом;
- долговечность конструкции крепления является малой при больших скоростях движения потока;
- крепление в экономическом отношении зачастую не является эффективным техническим решением.

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 гибкое комбинированное ячеистое крепление, содержащее сетку и камни, согласно изобретению состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном ковре из сетки рабицы, расположенной длинной стороной поперек направлению движения потока, с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением, причем крепление упирается в свайный зуб, к которому спереди примыкает гибкий фартук, образующий со свайным зубом устойчивую на сдвиг Г-образную форму поперечного сечения.

При этом гибкий фартук может состоять из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном из сетки рабицы с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением.

Гибкое ячеистое крепление внизу упирается на свайный зуб, который является упорным элементом и значительно повышает устойчивость крепления против возможных оползаний с откоса. При очень больших скоростях движения потока, а также при большом количестве влекомых и взвешанных наносов верхняя часть может бетонироваться тонким слоем.

Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображено поперечное сечение дамбы реки или канала с гибким ячеистым комбинированным креплением откоса;
на фиг.2 - гибкое ячеистое комбинированное крепление откоса дамбы русла реки или канала, вид сверху;
на фиг.3 - разрез 1-1 на фиг.2;
на фиг.4 - узел А на фиг.1;
на фиг.5 - раскосы.

У дамбы 1 на верховом откосе 2 предусмотрено гибкое комбинированное ячеистое крепление 3, которое состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней 4, имеющих выпуски арматуры 6 с кольцевыми наконечниками 7, причем кольцевые наконечники 7 закреплены с помощью осей 8 на сплошном ковре 5 из сетки рабицы, расположенной длинной стороной поперек направлению движения потока, с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением 11, причем крепление 3 упирается в свайный зуб 12, к которому спереди примыкает гибкий фартук 13, образующий со свайным зубом 12 устойчивую на сдвиг Г-образную форму поперечного сечения.

Гибкий фартук 13 состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней 4, имеющих выпуски арматуры 6 с кольцевыми наконечниками 7, причем кольцевые наконечники 7 закреплены с помощью осей 8 на сплошном ковре 5 из сетки рабицы с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением 11.

Гибкое ячеистое крепление откосов монтируется и работает следующим образом.

На подготовленное основание 9 дна и верхового откоса 2 дамбы 1 укладывается сплошное ковровое сеточное покрытие 5. На сплошном сеточном ковре 5 собирается ячеистый каркас из раскосов 4. Для этого у раскосов 4 имеются кольцевые наконечники 7, которые собираются в один узел и соединяются осью 8, образуя шарнирное соединение. В свою очередь шарнирная ось прикрепляется к сетчатому ковру 5, и, таким образом, образуется цельная единая конструкция работающая совместно. На узел с осью 8, в котором собирается шарнир, сверху укладывается бетонное покрытие 10. Соединенные между собой раскосы 4 в плане образуют ячейки треугольной формы, которые заполняются плотно камнем, и образуется внутри них каменное мощение 11, что усиливают жесткость ячеек и конструкцию крепления в целом. Внутри раскосов предусмотрена рабочая арматура 6, которая воспринимает растягивающие усилия. Укладываемый сплошной слой камней, образующий каменное мощение 11, может занимать полностью или частично по высоте эту ячейку. Выложенный внутри сплошной слой камней 11 придает креплению 3 повышенную конструктивную жесткость и устойчивость деформативным изменениям. В случае если каменное мощение 11 не полностью закрывает по высоте ячейки, то верхняя часть присыпается каменной наброской, размеры которой зависят от величины скорости движения воды. Поток, протекающий по комбинированному ячеистому креплению 3, оказывает в процессе длительного протекания деформативные изменения основания крепления, что как правило влечет за собой его оседание, а это неопасно из-за гибкости крепления.

Гибкое ячеистое крепление 3 внизу упирается на свайный зуб 12, который является упорным элементом и значительно повышает устойчивость крепления 3 против возможных оползаний с откоса 2.

Спереди по дну предусмотрен гибкий ячеистый фартук 13, примыкающий к зубу 12. Гибкий ячеистый фартук 13 представляет из себя сплошное сеточное покрытие 5, на котором шарнирно закреплены раскосы 4. Конструктивно фартук 13 аналогичен конструкции крепления 3. Такая конструкция гибкого ячеистого фартука 13 имеет повышенную гибкость и способность изменять свою форму, не нарушая конструктивной целостности, у него выше. Эти достоинства необходимы при подмывах гибкого фартука 13, так как он при этом начинает опускаться вниз, предотвращая подмывы крепления откоса 2. Концы сетки фартука закрепляются к свайному зубу 12, образуя вместе с ним Г-образную форму поперечного сечения, что усиливает устойчивость на сдвиг этой системы. Пространство выше каменного мощения 11 заполняется гравийной засыпкой или может бетонироваться в случае, если есть опасность истирания сетки 5 от влекомых потоком наносов.

Гибкость и жесткость конструкции является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать возможных деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет к деформации сооружения, что не является опасным для такого типа крепления. Ячейки разрушенные легко монтировать в процессе эксплуатации. Предлагаемое техническое решение имеет ряд достоинств перед другими ранее известными. В предлагаемом техническом решении можно использовать местный строительный материал, который является наиболее дешевым и доступным.

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 больше ранее известных аналогичных технических решений.

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

2. Каналы систем водоснабжения и ирригации (Рекомендации по проектированию и эксплуатации каналов), Стройиздат, 1972, стр.71.

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов, откосов дамб, предназначенных для самых различных назначений, и других сооружениях. Гибкое комбинированное ячеистое крепление содержит сетку и камни. Новым является то, что крепление состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном ковре из сетки рабицы, расположенной длинной стороной поперек направлению движения потока, с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением, причем крепление упирается в свайный зуб, к которому спереди примыкает гибкий фартук, образующий со свайным зубом устойчивую на сдвиг Г-образную форму поперечного сечения. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности защиты берегов русел рек и каналов от размыва и долговечности срока службы берегоукрепительного сооружения. 1 з.п.ф-лы, 5ил.

1. Гибкое комбинированное ячеистое крепление, содержащее сетку и камни, отличающееся тем, что крепление состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном ковре из сетки рабицы, расположенной длинной стороной поперек направлению движения потока, с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением, причем крепление упирается в свайный зуб, к которому спереди примыкает гибкий фартук, образующий со свайным зубом устойчивую на сдвиг Г-образную форму поперечного сечения. 2. Гибкое комбинированное ячеистое крепление по п. 1, отличающееся тем, что гибкий фартук состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном ковре из сетки рабицы с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением.