СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ БИОПОЗИТИВНОГО КРЕПЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве природоохранных берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек и каналов.

Относительно близким техническим решением является способ возведения габионного крепления [1], включающий укладку вдоль берегов русла на основание заполненных камнем габионов призматической формы. Перед укладкой габионов на основание пористое пространство между камнями заполняют плодородным грунтом с высевом семян влаголюбивых растений с развитой корневой системой, после чего выдерживают их в водяной или влажной среде до полного прорастания и армирования корневой системой, при этом сам габион выполняют с наклонным призматическим каркасом, содержащим в центре шарнир, который соединяет растяжки с шарнирами в вершинах габиона. Габионы укладывают слоями со сдвигом поперечных швов в поперечном сечении русла, а между слоями выполняют швы плодородного грунта. Недостатками данного технического решения являются:

- сложность конструкции и способа возведения;

- потребность большого количества каменного материала;

- растительный грунт между габионами и их камнями, а также в основании будет размываться при волновом воздействии паводкового патока, потребуются дополнительные затраты на дренажные и противофильтрационные мероприятия.

Цель изобретения - повышение эффективности работы и снижение трудоемкости строительства.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения биопозитивного крепления, состоящего из гибких тюфяков, выполненных из мешков с грунтом, и легких фашин, послойно расположенных в сетчатой оболочке, первый слой из мешков с грунтом, плотно перевязанных и связанных между собой, уложен на основание плотными рядами, второй слой - сверху мешков из рядов легких фашин, а поверху фашинного слоя обтянут верхний слой сетки с прикреплением ее к нижнему слою сетки и к арматурным анкерным проволокам основания. Перед укладкой тюфяков в откосе устраиваются анкера из бетона с расположением их на расстоянии размеров тюфяков по линии середины и верха крепления, причем анкера связывают между собой арматурными проволоками для усиления тюфяков. При этом для тюфяков, располагаемых выше и вдоль уреза низких вод, мешки заполняют плодородным грунтом с добавлением семян влаголюбивых растений с развитой корневой системой. Легкие фашины изготавливаются из камыша или свежевырубленного хвороста.

На фиг.1 изображено поперечное сечение берегозащитного сооружения с биопозитивным креплением; на фиг.2. - то же самое в плане; на фиг.3 - легкая фашина из камыша.

Биопозитивное крепление откоса состоит из гибких тюфяков 1, расположенных на песчано-гравийной подготовке 2 откоса, бетонных анкеров 3, устроенных в откосе на расстоянии длины тюфяков 1 по линии верха и середины крепления и соединенных между собой крепежными арматурными проволоками 4. Тюфяки 1 выполнены из металлической сетчатой оболочки 5, внутри которой уложены мешки 6 с плодородным растительным грунтом и легкие фашины 7 плотными рядами в два слоя, снизу слой мешков 6, а сверху - фашин 7. Сетчатая оболочка 5 тюфяков 1 плотно обтянута вокруг заполнителя и прикреплена к нижнему слою сетки и крепежным арматурным поволокам 4, прочно связанным с бетонными анкерами 3. Поверху основного крепления из тюфяков 1 на откосе устроено вспомогательное крепление из дерновки 8.

Способ возведения биопозитивного крепления осуществляется и работает следующим образом.

По предлагаемому способу заранее заготавливаются мешки 6 с плодородным грунтом с высевом семян влаголюбивых растений с развитой корневой системой. Материалом для мешков используется геосетку (геотекстиль). При этом мешки 6 с растительным грунтом поливаются водой, чтобы быстрее заросли растения. Вместе с ними заранее заготавливаются и легкие фашины 7 из камыша или свежевырубленного хвороста, длина фашин 2,5-3 м, диаметр 0,1-0,2 м. После чего планируется откос, намечаются места устройства анкеров 3, разрабатываются ямы глубиной 0,5-0,7 м, устраиваются опалубки с установкой анкеров, заливается бетон (М-150). После набора прочности бетона заравнивается откос и устраивается песчано-гравийная подготовка 2, растягиваются арматурные крепежные проволоки 4 с прикреплением их к бетонным анкерам 3. Затем раскладывается габионная сетка оболочки 5 по размерам тюфяков 1, начиная с нижнего ряда основания откоса, сверху сетки плотными рядами укладываются мешки 6 с грунтом, перевязанные поверху и связанные между собой веревкой, сверху мешков 6 сплошными рядами укладывается слой легких фашин 7, а сверху фашинного ряда обтягивается верхний слой сетчатой оболочки 5 с прикреплением его к нижнему слою сетки и к арматурным проволокам 4. По такой же технологии строятся тюфяки 1 среднего и верхнего рядов крепления. Верхняя граница крепления из сетчатых и гибких тюфяков должна проходить не ниже уреза максимального уровня воды расчетной обеспеченности. Выше основного крепления на откосе до гребня предусматривается вспомогательное крепление из дерновки 8. Для ускорения монтажа габионных тюфяков 1 и обеспечения растяжки арматурных проволок 4 и габионной сетки 5 рекомендуется по линии низа крепления на расстоянии размеров тюфяков 1 забить деревянные колья 9.

В процессе эксплуатации гидродинамические нагрузки паводкового потока будут рассредоточиваться и частично гасится из-за гибкости и мягкой волнообразной формы предлагаемого крепления. Часть струи прибрежного потока воды проходит через крепление в тело дамбы и обратно из дамбы в реку без возникновения опасных фильтрационных деформаций в теле дамбы и под креплением из-за песчано-гравийной подготовки 2 и водопроницаемости крепления. Гибкие тюфяки 1 работают и как защитное крепление, и как дренажи. При размыве русла ниже низа крепления нижний ряд тюфяков 1 будет опускаться в образовавшуюся яму размыва и произойдет натяжение арматурных проволок 4 крепления. В случае максимально возможного размыва русла нижний ряд тюфяков 1 может принять вертикальное положение, и при этом сползание крепления не будет происходить, только сильнее будут натянуты крепежные проволоки 4. И в вертикальном положении тюфяки 1 сохранят свою форму из-за того, что мешки 6 с грунтом и легкие фашины 7 (образующие заполнитель) тесно связаны между собой, с арматурными проволоками 4 и сетчатой оболочки 5. Кроме того, легкие фашины 7 в воде создают дополнительную подъемную силу, которая уменьшает нагрузки на проволоки 4. Одновременно в плодородном грунте и в влажной среде происходит быстрое зарастание семян растений и развитие их корневой системы. При этом вдоль уреза воды в верхнем фашинном слое 7 будет накапливаться ил и плавник с семенами растений местной флоры, которые также будут хорошо зарастать. В результате через такое крепление будут расти не только трава, но и кустарники и деревья. С каждым годом, по мере зарастания и развития корневой системы трав и кустарников в теле крепления и откоса дамбы прочность и устойчивость сооружения будут повышаться. В итоге крепление еще сильнее будет укрепляться и сливаться с естественным ландшафтом прибрежной зоны. При этом создаются и благоприятные условия для размножения рыб на участках рек вдоль прибрежного крепления, где густые заросли растений создают застойные зоны воды. Как известно, мальки рыб питаются личинками насекомых, находящихся в зеленых растениях вдоль уреза воды.

Таким образом, дамба (или береговой откос) с защитным покрытием, построенная предлагаемым способом возведения биопозитивного крепления, превращается в природоохранное сооружение, которое не вносит помех в круговорот веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему реки, воспринимается природой как родственный ей элемент.

Предлагаемый способ возведения биопозитивного крепления предназначен для защиты прибрежных водоохранных зон рек на равнинных и предгорных ее участках, где средние скорости потока не превышают 1,5 м/с. Он одновременно обеспечивает и противопаводковую защиту, и восстановление прибрежных зеленых зон. Наиболее эффективно может быть использован этот способ на труднодоступных участках рек, где тяжелую строительную технику нельзя использовать.

Источник информации

1. Патент №2200790 РФ, МКИ Е02В 3/12, Е02D 17/20. Способ возведения габионного крепления / Ламердонов З.Г., Курбанов С.О., Дышеков А.Х. / М., 2003 г.

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек и каналов. Способ возведения биопозитивного крепления включает укладку вдоль берегов русла на основание гибких тюфяков, выполненных из мешков с растительным грунтом, и легких фашин, послойно уложенных в сетчатую оболочку. Первый слой из мешков, плотно перевязанных и связанных между собой, укладывают на растянутую по основанию сетку. Сверху мешков укладывают второй слой из рядов легких фашин, поверху которые обтягивают верхним слоем сетки с соединением ее с нижним слоем сетки и крепежными арматурными проволоками основания. Для тюфяков, расположенных вдоль и выше уреза воды, мешки заполняют плодородным грунтом с высевом семян влаголюбивых растений с развитой корневой системой. Перед укладкой тюфяков на откосе устраивают бетонные анкеры на расстоянии длины тюфяков по линии середины и верха крепления. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность сооружения и способствует восстановлению зеленых зон вдоль русел рек и каналов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ возведения биопозитивного крепления, включающий укладку вдоль берегов русла на основание гибких тюфяков, отличающийся тем, что тюфяки выполняют природоохранных конструкций из мешков с растительным грунтом и легких фашин, уложенных послойно в сетчатую оболочку, первый слой из мешков, плотно перевязанных и связанных между собой, укладывают на растянутую по основанию сетку, сверху мешков - второй слой из рядов легких фашин, поверху которые обтягивают верхним слоем сетки, который соединяют с нижним слоем сетки и крепежными арматурными проволоками основания.2. Способ возведения биопозитивного крепления по п.1, отличающийся тем, что перед укладкой тюфяков в откосе устраивают анкеры из бетона и располагают их на расстоянии размеров тюфяков по линии середины и верха крепления, причем анкеры связывают между собой арматурными проволоками для крепления и анкеровки тюфяков.3. Способ возведения биопозитивного крепления по п.1, отличающийся тем, что для тюфяков, расположенных вдоль и выше уреза воды, мешки заполняют плодородным грунтом с высевом семян влаголюбивых растений с развитой корневой системой, а в качестве материала для мешков используют геосетку.