БЕРЕГОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2006 года по МПК E02B3/12 

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 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:

- крепление непосредственно контактируют с потоком жидкости и влекомыми наносами и поэтому может подвергаться быстрому истиранию и разрушению в короткие сроки;

- конструкция представляет из себя достаточно сложное техническое решение, что делает ее не надежной 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 не эффективно для применения в тех случаях, когда местным строительным материалом является деревья или кустарник.

Наиболее близким техническим решением являются берегозащитное сооружение [2]. Недостатками данного технического решения являются:

- сложность формы элементов изготавливаемых на заводах;

- неудобство соединения узлов с применением сложных технических решений по соединению железобетонных элементов;

- крепление в экономическом отношении не всегда является эффективным техническим решением.

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

Поставленная цель достигается тем, что на размываемом берегу устанавливается (фиг.1) берегозащитное сооружение, длина которого зависит от ширины русла, возможного свала потока на берег и других морфологических элементов потока и русла. Наиболее благоприятным вариантом является установка их поперек направлению течения потока, что создает наиболее благоприятные условия при обтекании потоком. Расстояния между берегозащитными сооружениями определяются по разработанным методическим рекомендациям.

Берегозащитное сооружение состоит из двух гибких сквозных призматических ферм, которые соединены в голове между собой, а устои заделываются в берега.

Гибкие сквозные призматические фермы (фиг.2) собираются механически, путем скрутки проволочных концов, распорных элементов, вокруг арматуры, которые образуют узлы треугольной призмы. Так последовательно соединяя распорные элементы к арматуре, высоту берегозащитного сооружения можно наращивать до любых размеров. При этом поперечное сечение гибкой сквозной призматической фермы представляет из себя ферму и имеет треугольную форму.

Распорный элемент состоит из бетона, в котором находятся проволоки. В качестве проволоки может использоваться катанка диаметром 5÷6 мм. В качестве арматуры сталь А 111 диаметром 12÷16 мм. В качестве заполнителя можно использовать высокопрочный бетон М 250-300. Проволочные концы распорных элементов (фиг.5) для усиления механического крепления к арматуре соединяются специальными приспособлениями. Внутреннее пространство между двумя фермами поперечного берегозащитного сооружения заполняется полностью или частично заполнителем. В качестве заполнителя можно использовать камень или отходы строительного производства (фиг.3, 4). Внутреннее пространство может также заполняться кустарником, в результате чего усилится процесс заиления.

Поток воды, обтекая берегозащитное сооружение, снижает свою скорость возле береговой линии, в результате чего происходит снижение транспортирующей способности потока и выпадение взвешенных наносов.

Предлагаемое техническое решение наиболее эффективно для использования в потоках с малым количеством наносов.

На фиг.1 изображено план реки с берегозащитным сооружением; на фиг.2 - продольный разрез берегозащитного сооружения; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - треугольное поперечное сечение гибкой сквозной треугольной призматической фермы; на фиг.5 - распорный элемент, аксонометрия.

На размываемом берегу 1 установлено берегозащитное сооружение 2, состоящее из гибких сквозных треугольных призматических ферм 3, собираемых из распорных элементов 4. Распорный элемент 4 состоит из бетона 5, в котором находятся проволоки 6. Проволочные концы 7 распорных элементов 4 механически прикрепляются к арматуре 8. Внутреннее пространство поперечного берегозащитного сооружения 2 заполняется камнем 9 или кустарником 10. Пространство между гибкими сквозными треугольными призматическими фермами засаживается растительностью 11.

Берегозащитное сооружение сооружается и работает следующим образом.

На размываемом берегу 1 устанавливается (фиг.1) берегозащитное сооружение 2. При этом берегозащитное сооружение 2 имеет треугольную форму в плане. Длина гибких сквозных призматических ферм 3 и расстояния между ними определяются по разработанным методическим рекомендациям. Гибкие сквозные призматические фермы 3 (фиг.2) собираются механически, путем скрутки проволочных концов 7 распорных элементов 4 вокруг арматуры 8, которые образуют узлы. Распорный элемент 4 состоит из бетона 5, в котором находятся две проволоки 6 (фиг.5). Проволочные концы 7 распорных элементов 4 для усиления механического крепления к арматуре 8 соединяются специальными приспособлениями. Так последовательно, соединяя распорные элементы 4 к арматуре 8, высоту берегозащитного сооружения 2 наращивают до нужных размеров. При этом поперечное сечение гибкой сквозной призматической фермы 3 является то же фермой и имеет треугольную форму (фиг.4). Внутреннее пространство берегозащитного сооружения 2 заполняется полностью или частично камнем 9 и засаживается растительностью 11 (фиг.3).

Внутреннее пространство берегозащитного сооружения 2 может заполняться кустарником 10 и в процессе эксплуатации подвергаться сильному заилению.

Гибкость является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и деформациям сооружения, что не является опасным для такого типа береговой защиты.

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. 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. A.c. СССР №1461821, 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 (аналог).

2. А.с. СССР №1330242 А1, МКИ Е 02 В 3/12. Берегозащитное сооружение / Шкундин Б.М. и Новожилов А.П. (СССР); опубл. 15.08.87 (прототип).

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов, откосов дамб различных назначений и других сооружениях. Берегозащитное сооружение, содержащее сборные элементы, состоит из двух гибких сквозных призматических ферм, соединенных между собой в голове и устоями заделанных в берега с образованием треугольной формы в плане. Гибкие сквозные призматические фермы состоят из плоских ферм, механически собранных из распорных элементов. Распорные элементы состоят из бетона, в котором находятся две проволоки. Проволочные концы распорных элементов скручивают вокруг поперечной арматуры с образованием узлов. Последовательно соединяя распорные элементы к арматуре, высоту берегозащитного сооружения можно наращивать до любых размеров. Внутреннее пространство между двумя сквозными призматическими фермами заполнено камнем, отходами строительного производства или кустарником, который быстро заиляется. Повышается эффективность и надежность защиты берегов русел рек от размыва и долговечность срока службы берегоукрепительного сооружения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Берегозащитное сооружение, содержащее сборные элементы, отличающееся тем, что оно состоит из двух гибких сквозных призматических ферм, соединенных между собой в голове и устоями заделанных в берега с образованием треугольной формы в плане, при этом гибкие сквозные призматические фермы состоят из плоских ферм, механически собранных из распорных элементов, состоящих из бетона, в котором находятся две проволоки, путем скручивания проволочных концов распорных элементов вокруг поперечной арматуры с образованием узлов.2. Берегозащитное сооружение по п.1, отличающееся тем, что внутреннее пространство между двумя сквозными призматическими фермами заполнено камнем или отходами строительного производства.3. Берегозащитное сооружение по п.1, отличающееся тем, что внутреннее пространство между двумя сквозными призматическими фермами заполнено кустарником, который быстро заиляется.