ПРОТИВОЭРОЗИОННОЕ КРЕПЛЕНИЕ ИЗ ГИБКИХ ТЮФЯКОВ Российский патент 2023 года по МПК E02B3/00 

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству, и может быть использовано в качестве защитного крепления для небольших эродированных участков склоновых земель на предгорных и горных охраняемых природных зонах.

Известно противоэрозионное сооружение, биопозитивной конструкции, состоящее из тяжелых и легких фашин, уложенных комбинированно в овраге от линии размыва до уровня задернованной поверхности земли [1]. существенными недостатками данного сооружения являются относительно большая материалоемкость и сложность его использования на небольших эродируемых участках склоновых земель.

Аналогичным техническим решением является противоэрозионное крепление биопозитивной конструкции [2]. Основным недостатком данного технического решения является использование легких фашин из камыша, который обладает ограниченным сроком службы и не везде можно их достать.

Цель изобретения - снижения материальных и трудовых затрат на изготовления крепления.

Указанная цель достигается тем, что в противоэрозионном креплении, содержащем гибкие тюфяки и защитную сетку, гибкие цилиндрические тюфяки изготовлены из перфорированных дренажных труб, обмотанных вокруг биоматами и геосеткой, и уложены поперек склона в траншеи, расположенные на расстоянии 10-15 м друг от друга, с заглублением до 2/3 их диаметра и засыпкой по бокам грунтом, по всей длине размываемого участка, в промежутки между рядами гибких цилиндрических тюфяков по всей площади устроены плоские тюфяки из 2-3 слоев геомат, а сверху рядов гибких цилиндрических и плоских тюфяков по всей площади эродированного участка склона с частичным охватом и задернованной поверхности земли по всему периметру крепления, обтянута защитная сетка и местами прикреплена к основанию с помощью стеклопластиковых или металлических кольев. Для прорастания и развития корневой системы растений и ускоренного восстановления задернованной поверхности эродированного участка земли все крепление из гибких цилиндрических и плоских тюфяков в конце после завершения строительства поливают водой.

На фиг. 1. изображено сечение крепления по линии откоса склона; на фиг. 2 - план участка крепления; на фиг. 3 - сечение устройства вдоль линии крепления склона; на фиг. 4 - гибкий тюфяк с разрезом в аксонометрии; на фиг. 5 - биомат; на фиг. 6 - геомат.

Крепление содержит гибкие цилиндрические тюфяки 1, выполненные из биомат 2 и перфорированных труб 3, завернутых в геосетку 4. Гибкие тюфяки 1 уложены параллельными рядами вдоль эродированного участка склона с углублением в землю и на определенном расстоянии друг от друга. А в промежутки между гибкими цилиндрическими тюфяками 1 плотными рядами по всей площади уложены плоские тюфяки, выполненные из двух-трех слоев геомат 5. Сверху рядов гибких тюфяков 1 и геомат 5 по всей площади крепления обтянута габионная (металлическая или полимерная) сетка 6, местами прикрепленной к основанию с помощью стеклопластиковых или металлических кольев 7.

Противоэрозионное крепление из гибких тюфяков строится следующим образом.

Строительство ведется последовательно, все элементы крепления изготавливаются в основном на месте укладки с использованием ручных инструментов и приспособлений. Вначале для изготовления гибких тюфяков 1 заранее заготавливают и в нужном количестве нарезают биоматы 2, геосетки 4, дренажные (с перфорацией) полимерные трубы 3 и геоматы 5. Из этих материалов изготавливают в необходимом количестве гибкие тюфяки 1, диаметром 30-35 см и длиной 200-250 см. При этом диаметр дренажных полимерных труб принимают 50-100 мм. А в качестве биомат 2 могут быть использованы Биомат БТ-СО/100 или БТ-СО/80. После нарезают необходимое количество и нужного размера защитные сетки из габионных (оцинкованных или полимерных крупноячеистых) сеток 5. Далее планируют эродированный участок склона, намечают места и разрабатывают траншеи на расстоянии 10 - 15 м друг от друга, глубиной 15-20 см под укладку гибких тюфяков 1. Потом укладывают ряды гибких тюфяков 1 в эти траншеи с заглублением до 2/3 их диаметра и засыпают по бокам грунтом. А затем, в промежутки между рядами тюфяков по всей площади укладывают плоские тюфяки из 2-3 слоев геомат 5, покрывая всю поверхность эродированных участков земли. При этом гибкие тюфяки 1 (с дренажными перфорированными трубами 3) могут быть уложены с небольшим (менее 0,01) уклоном в одну сторону или двусторонними уклонами (с водоразделом посредине участка крепления). Таким способом, всю площадь небольшого эродированного участка склона покрывают креплением из гибких тюфяков (цилиндрических и плоских), сверху которых по всей площади с частичным охватом и задернованную поверхность земли обтягивают габионную сетку 6 с прикреплением местами к поверхности основания с помощью кольев 7, длиной 35-50 см. (колья 6 могут быть изготовлены из стеклопластика или металла). Одновременно сетку 6 привязывают к кольям 7 с помощью оцинкованной проволоки диаметром 2-2,5 мм. Таким образом, строят противоэрозионные крепления (одно, два и более) для защиты и крепления эродированных участков склоновых земель на всю проектную площадь. В конце после завершения строительства, все крепление из гибких тюфяков (цилиндрических и плоских) поливают водой, чтобы быстрее заросло травой, так как использованные при этом биоматы и геоматы сохраняют влагу (значительно уменьшают испарение) и способствуют зарастанию трав. В результате предлагаемое крепление создает благоприятные условия развитию корневой системы зеленых растений и восстановлению эродированного участка склона, который в течение короткого периода (2-3 года) зарастает травой и покрывается густой дерновкой. Биоматы и геоматы являются экологически безопасными материалами.

Противоэрозионное крепление из гибких тюфяков работает следующим образом.

В период ливневых дождей основные гидродинамические нагрузки поверхностного стока воды воспринимают гибкие тюфяки 1 и защитная сетка 6, прикрепленная к поверхности крепления и земли с помощью кольев 7. При этом, образованные поверхностные стоки воды с высокими скоростями проходят по уклону склона через поверхности крепления, часть стока перехватывается гибкими тюфяками 1 и отводится в сторону водосборного тракта. А часть стока воды проходит через всю конструкцию крепления с уменьшением скорости из-за сопротивления геомат 5, уложенных между рядами цилиндрических тюфяков 1. При этом исключается контактный размыв подстилающих грунтов, наоборот происходит частичное заиление поверхности крепления (задержания песчаных и илистых частиц грунта, содержащейся в мутном потоке поверхностного стока воды). Так как биоматы 2, геоматы 5 и гибкие тюфяки 1 из чего сделано все крепление сооружения работают как фильтры и как дренажи.

Таким образом, противоэрозионные крепления из гибких тюфяков, предлагаемой конструкции, надежно защищают и восстанавливают склоновые земли (с размытой дерновкой), подверженные водной и ветровой эрозии. Использование биомат и геомат обеспечивает не только водопроницаемость и гибкость конструкции, но и способствует сохранению влаги в теле сооружения в течение длительного времени. Что создает хорошие условия для прорастания трав и кустарников через крепление. Со временем все крепление из цилиндрических и плоских тюфяков полностью зарастет травой и кустарниками и через несколько лет оно превратится в сплошную дерновку, проросшую ветвями растений вверх и корнями вниз и вширь.

В зависимости от площади эродированных участков склоновых земель количество таких креплений может быть два-три и более.

Предлагаемое противоэрозионное крепление из гибких тюфяков предназначено для защиты и восстановление эродированных участков склоновых мелиорируемых земель, особенно оно эффективно в условиях трудно доступных горных и предгорных рекреационных и охраняемых зон.

Источник информации

1. Пат. 2449078 Российская Федерация, МПК Е02В 3/00. Способ возведения противоэрозионного сооружения биопозитивной конструкции / Курбанов C.O., Созаев А.А., Шахмурзов М.М.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова. - №2010127551/15: заявл. 02.07.2010 Бюл. №1. - 8 с.: ил.

2. Пат. 2758239 Российская Федерация, МПК Е02В 3/00. Способ возведения противоэрозионного крепления биопозитивной конструкции / Курбанов C.O., Настаева Ж.Х., Шалов И.Т. заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова. - №2020131904/15: заявл. 25.09.2020 Бюл. №30. - 7 с.: ил.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано в качестве защитного крепления для небольших эродированных участков склоновых земель на предгорных и горных охраняемых природных зонах. В противоэрозионном креплении, содержащем гибкие тюфяки и защитную сетку, гибкие цилиндрические тюфяки 1 изготовлены из перфорированных дренажных труб 3, обмотанных вокруг биоматами и геосеткой, и уложены поперек склона в траншеи, расположенные на расстоянии 10-15 м друг от друга, с заглублением до 2/3 их диаметра и засыпкой по бокам грунтом, по всей длине размываемого участка. В промежутки между рядами гибких цилиндрических тюфяков 1 по всей площади устроены плоские тюфяки, выполненные из 2-3 слоев геомат 5. Сверху рядов гибких цилиндрических тюфяков 1 и плоских тюфяков из геомат 5 по всей площади эродированного участка склона с частичным охватом и задернованной поверхности земли по всему периметру крепления обтянута защитная сетка 6 и местами прикреплена к основанию с помощью стеклопластиковых или металлических кольев 7. Противоэрозионное крепление создает благоприятный водный режим почв для прорастания и развития корневой системы растений и обеспечивает ускоренное восстановление задернованной поверхности эродированного участка земли при минимальных материальных и трудовых затратах. Предлагаемое противоэрозионное крепление из гибких тюфяков может быть эффективно использовано для защиты и восстановления эродированных участков склоновых мелиорируемых земель, особенно оно эффективно в условиях труднодоступных горных и предгорных рекреационных и охраняемых зон. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Противоэрозионное крепление, содержащее гибкие тюфяки и защитную сетку, отличающееся тем, что гибкие цилиндрические тюфяки изготовлены из перфорированных дренажных труб, обмотанных вокруг биоматами и геосеткой, и уложены поперек склона в траншеи, расположенные на расстоянии 10-15 м друг от друга, с заглублением до 2/3 их диаметра и засыпкой по бокам грунтом, по всей длине размываемого участка, в промежутки между рядами гибких цилиндрических тюфяков по всей площади устроены плоские тюфяки из 2-3 слоев геомат, а сверху рядов гибких цилиндрических и плоских тюфяков по всей площади эродированного участка склона с частичным охватом и задернованной поверхности земли по всему периметру крепления обтянута защитная сетка и местами прикреплена к основанию с помощью стеклопластиковых или металлических кольев.

2. Противоэрозионное крепление по п.1, отличающееся тем, что для прорастания и развития корневой системы растений и ускоренного восстановления задернованной поверхности эродированного участка земли все крепление из гибких цилиндрических и плоских тюфяков в конце после завершения строительства поливают водой.