СКВОЗНОЕ ПОПЕРЕЧНОЕ БЕРЕГОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2008 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, 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. Недостатками данного технического решения являются:

- крепление непосредственно контактирует 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.

Наиболее близким техническим решением является поперечное сквозное берегозащитное сооружение, содержащее элементы, собранные в треугольную призму [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 из-за применения индустриальных железобетонных конструкций.

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 сквозное поперечное берегозащитное сооружение (фиг.1). 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 поперек направлению течения потока одной плоскостью на дно реки, что создает наиболее благоприятные условия при обтекании потоком. Длина сквозных поперечных берегозащитных сооружений и расстояния между ними определяются по разработанным методическим рекомендациям. Сквозное поперечное берегозащитное сооружение (фиг.1) собирается механически, путем присоединения распорных элементов к арматуре соединительными элементами и хомутами (фиг.5), которые образуют треугольные фермы. Так последовательно соединяя распорные элементы к арматуре, высоту сквозного поперечного берегозащитного сооружения можно наращивать до любых размеров. При этом поперечное сечение этого сооружения представляет из себя треугольную ферму (фиг.3).

В голове сквозного поперечного берегозащитного сооружения прикреплен гибкий «фартук» (фиг.2), который собирается в неизменяемые треугольные формы путем скрутки проволочных концов распорных элементов (фиг.6) специальными устройствами. Гибкий «фартук» является средством для защиты от опускания при подмыве головы сквозного поперечного берегозащитного сооружения. Гибкий «фартук» может быть установлен горизонтально в случае, если осложнено его заглубление. Наиболее оптимальным вариантом является установка гибкого «фартука» под углом к горизонтальной плоскости.

В результате снижения скорости течения потока происходит процесс осаждения наносов на дно и прекращается процесс боковой водной эрозии берегов рек.

Распорный элемент состоит из металлопластиковой трубы, в которой находится заполнитель. В качестве заполнителя можно использовать высокопрочный бетон М 250÷300.

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

На фиг.1 изображен продольный разрез сквозного поперечного берегозащитного сооружения с гибким «фартуком»; на фиг.2 - план сквозного поперечного берегозащитного сооружения; на фиг.3 - треугольное поперечное сечение сборного поперечного сквозного берегозащитного сооружения, разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - распорный элемент, аксонометрия; на фиг.5 - соединительный узел распорного элемента, узел В на фиг.3; на фиг.6 - распорный элемент гибкого «фартука», аксонометрия.

На размываемом берегу 1 установлено сквозное поперечное берегозащитное сооружение 2, состоящее из треугольных ферм 3, собранных из распорных элементов 4. Распорный элемент 4 состоит из металлопластиковой трубы 5, в которой находится заполнитель 6. Распорные элементы 4 механически прикрепляются к арматуре 7 с помощью хомутов 8 и соединительных элементов 9. К концу сквозного поперечного берегозащитного сооружения прикреплен гибкий «фартук» 10. Распорные элементы 4 гибкого «фартука» 10 имеют проволочные концы 11 для соединения их между собой.

Сквозное поперечное берегозащитное сооружение сооружается и работает следующим образом. На размываемом берегу 1 устанавливается сквозное поперечное берегозащитное сооружение 2 (фиг.1). При этом угол установки зависит от ширины русла, возможного свала потока на берег и других морфологических элементов потока и русла. Длина сквозных поперечных берегозащитных сооружений 2 и расстояния между ними определяются по разработанным методическим рекомендациям. Сквозное поперечное берегозащитное сооружение 2 (фиг.2) собирается механически, путем прикрепления распорных элементов 4 (фиг.4) к арматуре 7 соединительными элементами 9 и хомутами 8, которые образуют треугольные фермы 3 (фиг.5). Распорный элемент 4 состоит из металлопластиковой трубы 5, в которой находится заполнитель 6. Так последовательно соединяя распорные элементы 4 к арматуре 7, высоту сквозного поперечного берегозащитного сооружения 2 можно наращивать до любых размеров. При этом поперечное сечение этого сооружения представляет из себя треугольную ферму 3.

В голове сквозного поперечного берегозащитного сооружения 2 прикреплен гибкий «фартук» 10, который собирается в неизменяемые треугольные формы путем скрутки проволочных концов 11 распорных элементов 3 специальными устройствами. Гибкий «фартук» 10 является средством для защиты от опускания при подмыве в голове сквозного поперечного берегозащитного сооружения 2. Гибкий «фартук» 10 может быть установлен горизонтально в случае, если осложнено его заглубление. Наиболее оптимальным вариантом является установка гибкого «фартука» 10 под углом к горизонтальной плоскости.

Поток воды, протекая через сквозное поперечное берегозащитное сооружение 2, снижает свою скорость, в результате чего происходит снижение транспортирующей способности потока и выпадение взвешенных наносов вдоль берега. Для повышения эффективности работы сквозного поперечного берегозащитного сооружения 2 частота установки треугольных ферм 3, или коэффициент застройки, от конца к голове увеличивается.

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

Предлагаемое техническое решение имеет ряд достоинств перед другими ранее известными, главным из которых является быстрота сборки.

Предлагаемое техническое решение дешевле известных, 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 Е02D 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. Авторское свидетельство СССР №1330242 А1, МПК Е02В 3/12 (прототип).

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, откосов дамб и других сооружений. Сооружение содержит сборные элементы, собранные в призму. Элементы являются распорными, состоят из металлопластиковой трубы, в которой находится заполнитель, и собраны в треугольники путем закрепления хомутами распорных элементов вокруг поперечной арматуры с образованием узлов треугольной призмы. Поперечное сечение треугольной призмы представляет собой множество треугольных ферм. В концевой части сооружения имеется гибкий фартук, собранный из распорных элементов, состоящих из металлопластиковой трубы, внутри которой находятся проволока и заполнитель, и собранных в треугольники путем скрутки проволочных концов в узлы. Угол установки сооружения зависит от ширины русла, возможного свала потока на берег и других морфологических элементов потока и русла. Наиболее благоприятным вариантом является установка его поперек направления течения потока одной плоскостью на дно реки. В результате снижения скорости течения потока происходит процесс осаждения наносов. Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность защиты берегов русел рек от размыва в наиболее благоприятном варианте в отношении экологии, снизить затраты на возведение берегозащитного сооружения и увеличить срок его службы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Сквозное поперечное берегозащитное сооружение, содержащее сборные элементы, собранные в призму, отличающееся тем, что элементы являются распорными, состоят из металлопластиковой трубы, в которой находится заполнитель, и собраны в треугольники путем закрепления хомутами распорных элементов вокруг поперечной арматуры с образованием узлов треугольной призмы, поперечное сечение которой представляет собой множество треугольных ферм, а в концевой части сооружения имеется гибкий фартук, собранный из распорных элементов, состоящих из металлопластиковой трубы, внутри которой находятся проволока и заполнитель, и собранных в треугольники путем скрутки проволочных концов в узлы, при этом треугольная призма установлена под углом или поперек к направлению течения потока одной плоскостью на дно реки.2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что гибкий фартук закреплен к берегозащитному сооружению горизонтально.3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что гибкий фартук закреплен к берегозащитному сооружению под острым углом к горизонтальной плоскости.