ГАБИОННОЕ ПОПЕРЕЧНОЕ 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 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:

- 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 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 не эффективно для применения в тех случаях, когда местным строительным материалом являются деревья или кустарник.

Наиболее близким техническим решением является габионное поперечное берегозащитное сооружение, выполненное из сетки и содержащее камни. [2]. Недостатками данного технического решения являются:

- сложность формы;

- неудобство соединения узлов с применением сложных технических решений;

- 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 габионное поперечное (фиг.1) берегозащитное сооружение. При этом угол установки зависит от ширины русла, возможного свала потока на берег и других морфологических элементов потока и русла. Наиболее благоприятным вариантом является установка их по направлению течения потока, что создает наиболее благоприятные условия при обтекании потоком. Длина поперечных берегозащитных сооружений и расстояния между ними, определяются по разработанным методическим рекомендациям. Габионное поперечное берегозащитное сооружение (фиг.2) собирается механически, путем скрутки проволочных концов распорных элементов вокруг арматуры, которые образуют узлы треугольной призмы. Так последовательно соединяя распорные элементы к арматуре, высоту поперечного берегозащитного сооружения можно наращивать до любых размеров. При этом поперечное сечение этого сооружения, представляющее из себя ферму, может быть либо треугольным, либо трапецеидальным. Система ферм снаружи обматывается сеткой.

Распорный элемент состоит из защитного покрытия, в котором находится проволока и заполнитель. 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.7, 8) для усиления механического крепления к арматуре соединяются специальными приспособлениями. Внутреннее пространство поперечного берегозащитного сооружения заполняется камнем (фиг.6).

Поток воды, протекая через поперечное берегозащитное сооружение, снижает свою скорость, в результате чего происходит снижение транспортирующей способности потока и выпадение взвешенных наносов.

При защите берегов в легко размываемых грунтах размеры поперечного сечения к концу (фиг.3) необходимо увеличивать, что предотвратит деформации, вызванные подмывом габионного поперечного берегозащитного сооружения. При этом глубина заглубления концевой части зависит от глубины размыва и должна превышать ее по величине.

В случае, если дно сложено из трудно размываемого грунта, а опасность представляют берега, то размеры поперечного сечения к голове (фиг.4) необходимо увеличивать, чтобы предотвратить деформации береговой части сооружения. Такой вариант крепления можно рекомендовать при отсутствии сплошного поперечного крепления дамбы или защищаемого берега.

На фиг.1 изображен план реки со сборным поперечным сквозным берегозащитным сооружением; на фиг.2 - продольный разрез сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения; на фиг.3 - продольный разрез сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения с увеличивающимися размерами поперечного сечения к концу; на фиг.4 - продольный разрез сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения с увеличивающимися размерами поперечного сечения в голове; на фиг.5 - треугольное поперечное сечение сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения, разрез А-А на фиг.2; на фиг.6 - трапецеидальное поперечное сечение сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения, разрез А-А на фиг.2; на фиг.7 - распорный элемент, аксонометрия; на фиг.8 - поперечный разрез распорного элемента.

На размываемом берегу 1 установлено габионное поперечное берегозащитное сооружение 2, состоящее из распорных элементов 3. Распорный элемент 3 состоит из защитного покрытия 4, в котором находится проволока 5 и заполнитель 6. Проволочные концы 7 распорных элементов 3 механически прикрепляются к арматуре 8. Внутреннее пространство заполняется камнем 9, а с наружной стороны габионное берегозащитное сооружение 2 покрыто сеткой 10.

Габионное поперечное берегозащитное сооружение сооружается и работает следующим образом. На размываемом берегу 1 устанавливается сборное поперечное сквозное (фиг.1) берегозащитное сооружение 2. При этом угол установки зависит от ширины русла, возможного свала потока на берег и других морфологических элементов потока и русла. Длина поперечных берегозащитных сооружений и расстояния между ними определяются по разработанным методическим рекомендациям. Поперечное сквозное берегозащитное сооружение 2 (фиг.2) собирается механически, путем скрутки проволочных концов 7 распорных элементов 3 вокруг арматуры 8, которые образуют узлы. Распорный элемент 3 состоит из защитного покрытия 4, в котором находится проволока 5 и заполнитель 6. Проволочные концы 7 распорных элементов 3 (фиг.7, 8) для усиления механического крепления к арматуре 8 соединяются специальными приспособлениями. Так последовательно соединяя распорные элементы 3 к арматуре 8, высоту сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения 2 можно наращивать до любых размеров. При этом поперечное сечение этого сооружения, представляющее из себя ферму, может быть либо треугольным, либо трапецеидальным. С наружной стороны фермы покрываются сеткой 10. Внутреннее пространство поперечного берегозащитного сооружения 2 заполняется камнем 9 (фиг.6).

Поток воды, протекая через поперечные берегозащитные сооружение 2, снижает свою скорость, в результате чего происходит снижение транспортирующей способности потока и выпадение взвешенных наносов.

При защите берегов в легко размываемых грунтах размеры поперечного сечения к концу (фиг.3) необходимо увеличивать, что предотвратит деформации, вызванные подмывом поперечного берегозащитного сооружения 2.

В случае, если дно сложено из трудно размываемого грунта, а опасность представляют берега то размеры поперечного сечения к голове (фиг.4) необходимо увеличивать, чтобы предотвратить деформации береговой части сооружения.

Гибкость 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 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. 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 (аналог).

2. Патент РФ №2200792 С2, МПК Е 02 В 3/12, опубл. 20.03.2003 (прототип).

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, откосов дамб, предназначенных для различных назначений, и других сооружениях. Габионное поперечное берегозащитное сооружение содержит распорные элементы, состоящие из защитного покрытия, в котором находятся проволока и заполнитель. Распорные элементы собраны в треугольники путем скручивания проволочных концов распорных элементов вокруг поперечной арматуры с образованием узлов треугольной или трапецеидальной призмы. Поперечное сечение призмы представляет собой систему треугольных или трапецеидальных ферм, покрытых с наружной стороны сеткой. Внутреннее пространство сооружения заполнено камнем. Треугольная или трапецеидальная призма установлена под углом или поперек к направлению течения потока одной плоскостью на дно реки. Размеры поперечного сечения треугольной или трапецеидальной призмы увеличиваются к голове или к концу берегозащитного сооружения. Повышается эффективность и надежность защиты берегов русел рек от размыва и долговечность срока службы берегоукрепительного сооружения. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Габионное поперечное берегозащитное сооружение, содержащее сборные элементы, выполненные из сетки, и имеющее внутреннее пространство, заполненное камнем, отличающееся тем, что элементы являются распорными, состоят из защитного покрытия, в котором находятся проволока и заполнитель, и собраны в треугольники путем скручивания проволочных концов распорных элементов вокруг поперечной арматуры с образованием узлов треугольной или трапецеидальной призмы, поперечное сечение которой представляет собой систему треугольных или трапецеидальных ферм, покрытых с наружной стороны сеткой, при этом треугольная или трапецеидальная призма установлена под углом или поперек к направлению течения потока одной плоскостью на дно реки.2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что размеры поперечного сечения треугольной или трапецеидальной призмы увеличиваются к голове берегозащитного сооружения.3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что размеры поперечного сечения треугольной или трапецеидальной призмы увеличиваются к концу берегозащитного сооружения.