ФАШИННОЕ 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, 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 и 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 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;
- данное техническое решение неэффективно для применения в тех случаях, когда местным строительным материалом является хворост.

Наиболее близким техническим решением являются легкие фашины [2], представляющие из себя хворост, отрубленными концами укладываемый в одном направлении. Для вязки фашин применяют стальную проволоку диаметром 3-5 мм. Легкие фашины обладают плавучестью и прикрепляются кольями к земле. 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 и зависит от условий работы и качества хвороста, составляет обычно 3-5 лет;
- крепление в экономическом отношении не всегда является эффективным техническим решением из-за малой долговечности.

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 в фашинном ячеистом креплении, содержащем фашины, согласно изобретению продольные и раскосные фашины или бревна закреплены на сплошном ковре, закрепленном анкерами на откосе и уложенном на подготовленное сплошное протифосуффозионное армирующее грунт основание из веток с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, причем внутреннее пространство ячеек заполнено обмотанными проволокой мотками из кустарника или другой растительности, закрепленными к ковру и присыпанными гравийной или другой засыпкой, а нижняя часть крепления заглублена в грунт.

При этом толщина фашин, образующих ячейки, может уменьшаться кверху, а размеры ячеек в плане увеличиваться, причем несущая способность нижележащих ячеек выше несущей способности верхних.

На сплошном сеточном ковре в первую очередь закрепляются продольные фашины таким образом, что выступы накладываются друг на дуга и образуется цельная единая конструкция фашины, которая жестко с помощью проволоки прикрепляется к сеточному ковру. Шаг проволочных скреплений фашин и прикрепления их к сеточному ковру 0,1-0,5 м. Раскосные фашины или бревна на сеточном ковре жестко закрепляются при помощи проволоки, таким образом образуются неизменяемые формы. Узлы примыкания раскосных фашин с продольными анкеруются анкерами на верховом откосе. Таким образом, получается гибкая конструкция и это является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать возможных деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и к деформациям сооружения, что не является опасным для такого типа крепления.

Самая нижняя часть фашинного ячеистого крепления заглубляется в грунт основания дамбы на глубину возможного размыва, которая определяется из гидравлических расчетов. Наиболее благоприятной формой ориентации кустарниковых мотков по отношению к направлению движения потока является поперечная укладка и жесткое их закрепление на сетке. Сверху ячейки утяжеляются присыпанием гравийным или другим грунтом. В процессе эксплуатации фашинного ячеистого крепления происходит зарастание откоса кустарниковой или другой растительностью, в результате чего усиливается закрепление сеточного ковра на верховом откосе и срок службы такого крепления будет значительно больше и будет определяться продолжительностью срока службы сетки. Корневая и растительная масса при этом с течением времени будет обновляться.

Разрушенные ячейки легко монтировать в процессе эксплуатации. Фашинное ячеистое крепление имеет ряд достоинств перед другими ранее известными, так как можно использовать местный строительный материал, который является наиболее дешевым и доступным.

Фашинное ячеистое крепление имеет надежную защиту от истирания сетки в процессе эксплуатации и долговечность этого сооружения больше ранее известных аналогичных технических решений. В экологическом отношении это наиболее благоприятный вариант решения проблемы защиты берегов от размыва.

Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 изображено поперечное сечение дамбы реки или канала с фашинным ячеистым креплением откоса;
- на фиг.2 - фашинное ячеистое крепление откоса дамбы русла реки или канала, вид сверху;
- на фиг.3 - узел А на фиг.1;
- на фиг.4 - продольная фашина, аксонометрия;
- на фиг.5 - раскосная фашина, аксонометрия;
- на фиг.6 - кустарниковые мотки, аксонометрия;
- на фиг.7 - продольное бревно, аксонометрия.

У дамбы 1 на верховом откосе 2 предусмотрено фашинное ячеистое крепление 3, содержащее продольные фашины или бревна 4 и раскосные фашины или бревна 5, причем продольные 4 и раскосные 5 фашины или бревна закреплены на сплошном сеточном ковре 6, заанкеренном анкерами 7 на откосе 2 и уложенном на подготовленное сплошное противосуффозионное армирующее грунт основание из веток с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек 8. Внутреннее пространство ячеек 8 заполнено обмотанными проволокой 11 мотками 9 из кустарника или другой растительности, закрепленными к ковру 6 и присыпанными гравийной или другой засыпкой, а нижняя часть крепления 3 заглублена в грунт.

Толщина фашин 4, 5, образующих ячейки 8, уменьшается кверху, а размеры ячеек 8 в плане увеличиваются, причем несущая способность нижележащих ячеек 8 выше несущей способности верхних.

В продольных фашинах 4 по краям имеются вырезы 10, а сами они сматываются проволокой 11. Продольные фашины или бревна 4 и раскосные фашины или бревна 5 прикрепляются к сеточному ковру 6 проволокой 12.

Фашинное ячеистое крепление монтируется и работает следующим образом.

На подготовленное основание дна и верхового откоса 2 дамбы 1 укладывается сплошное ковровое сеточное покрытие 6. Сетчатое коверное покрытие 6 собирается из рулонов сетки внахлест в местах примыкания рулонов друг к другу. Продольные фашины или бревна 4, а также раскосные фашины или бревна 5 заготавливаются заблаговременно. Продольные фашины 4 собираются из веток и скрепляются проволокой 11. На сплошном сеточном ковровом покрытии 6 в первую очередь закрепляются продольные фашины 4 таким образом, что вырезы 10 накладываются друг на дуга и образуется цельная единая конструкция продольных фашин 4, которая жестко с помощью проволоки 12 прикрепляется к сетчатому ковру 6. Расстояние между рядами продольных фашин 4 снизу вверх увеличивается. Между рядами продольных фашин 4 закрепляются раскосные фашины или бревна 5 таким образом, что они образуют ячейки 8, в плане имеющие треугольную форму. Раскосные фашины или бревна 5 на сеточном ковре 6 жестко закрепляются при помощи проволоки 12 с образованием неизменяемой формы. Узлы примыкания раскосных фашин 4 с продольными 5 анкеруются анкерами 7 на верховом откосе 2. Самая нижняя часть фашинного ячеистого крепления 3 заглубляется в грунт основания дамбы 1 на глубину возможного размыва, которая определяется из гидравлических расчетов. Фашинное ячеистое крепление 3 конструируется таким образом, что несущая способность и прочностные свойства нижней части крепления 3 были выше, чем несущая способность и прочностные свойства вышележащей части крепления 3 в соответствии с теми требованиями, которые продиктованы условиями работы. И это можно объяснить тем, что нижняя часть крепления 3 сильнее подвержена воздействиям и нагрузкам от скоростного потока воды и на нее приходится нагрузка от веса вышележащей части крепления 3. Внутри ячеек 8 закрепляются мотки из кустарника 9, ориентация которых усиливает сопротивляемость размывам фашинного ячеистого крепления. Наиболее благоприятной формой ориентации кустарниковых мотков 9 по отношению к направлению движения потока является поперечная укладка и жесткое их закрепление на сетке 6. Сверху ячейки 8 утяжеляются присыпанием гравийным или другим грунтом. В процессе эксплуатации фашинного ячеистого крепления 3 происходит зарастание откоса кустарниковой или другой растительностью, в результате чего усиливается закрепление сеточного ковра 6 на верховом откосе 2 и срок службы такого крепления будет значительно больше и определяться продолжительностью срока службы сетки 6.

Гибкость и изменяемость конструкции является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и 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 использования местного строительного материала, а также надежной защиты от истирания сетки в процессе эксплуатации. При этом долговечность этих сооружений больше ранее известных аналогичных технических решений.

В экологическом отношении это наиболее благоприятный вариант решения проблемы защиты берегов от размыва.

Источники информации
1. А.c. 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, БИ 8.

2. Гидротехнические сооружения / Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев. B.C. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. - М.: Агропромиздат, 1985, с.316.

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. Новым в фашинном ячеистом креплении, содержащем фашины, является то, что продольные и раскосные фашины или бревна закреплены на сплошном сеточном ковре, заанкеренном анкерами на откосе и уложенном на подготовленное сплошное противосуффозионное армирующее грунт основание из веток с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, причем внутреннее пространство ячеек заполнено обмотанными проволокой мотками из кустарника или другой растительности, закрепленными к ковру и присыпанными гравийной или другой засыпкой, а нижняя часть крепления заглублена в грунт. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности защиты берегов русел рек и каналов от размыва и долговечности срока службы берегоукрепительного сооружения. 7 ил.

1. Фашинное ячеистое крепление, содержащее фашины, отличающееся тем, что продольные и раскосные фашины или бревна закреплены на сплошном сеточном ковре, заанкеренном анкерами на откосе и уложенном на подготовленное сплошное противосуффозионное армирующее грунт основание из веток с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, причем внутреннее пространство ячеек заполнено обмотанными проволокой мотками из кустарника или другой растительности, закрепленными к ковру и присыпанными гравийной или другой засыпкой, а нижняя часть крепления заглублена в грунт. 2. Фашинное ячеистое крепление по п. 1, отличающееся тем, что толщина фашин, образующих ячейки, уменьшается к верху, а размеры ячеек в плане увеличиваются, причем несущая способность нижележащих ячеек выше несущей способности верхних.