СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРОТИВОЭРОЗИОННОГО КРЕПЛЕНИЯ ИЗ ГИБКИХ ТЮФЯКОВ Российский патент 2023 года по МПК E02B3/00 

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству, и может быть использовано для защиты и восстановления небольших эродированных участков склоновых земель на предгорных и горных зонах охраняемых природных территорий.

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 способ возведения противоэрозионного крепления биопозитивной конструкции [2]. Основным недостатком данного технического решения является использование легких фашин из камыша, который не везде имеется и обладает ограниченным сроком службы.

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

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения противоэрозионного крепления, включающем укладку гибких тюфяков и защитной сетки, гибкие цилиндрические тюфяки изготавливают из перфорированных дренажных труб, обмотанных вокруг биоматами и геосеткой, и которые укладывают в ряды поперек склона в траншеи, расположенные на расстоянии 10-15 м друг от друга, с заглублением на 2/3 их диаметра и засыпкой по бокам грунтом, по всей длине размываемого участка, в промежутки между рядами гибких цилиндрических тюфяков по всей площади укладывают плоские тюфяки из 2-3 слоев геоматов, 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, обтягивают защитную сетку и прикрепляют ее местами к поверхности основания 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 геоматов 5. Сверху рядов гибких тюфяков 1 и геоматов 5 по всей площади крепления обтянута габионная (металлическая или полимерная) сетка 6, местами прикрепленной к основанию с помощью стеклопластиковых или металлических кольев 7.

Способ возведения противоэрозионного крепления из гибких тюфяков осуществляется и работает 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 геоматов 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.

Противоэрозионное крепление обладает высокой степени гибкости и водопроницаемости, работает таким образом. Основные гидродинамические нагрузки поверхностного стока воды воспринимают гибкие тюфяки 1 и защитная сетка 5, прикрепленная к поверхности крепления и земли с помощью кольев 6. При ливневых дождях, образованные поверхностные стоки воды с высокими скоростями проходят по уклону склона через поверхности крепления, при этом 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 биомат 2, 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 геоматы и гибкие тюфяки 1 из чего сделано все крепление сооружения работают как фильтры и как дренажи. Эти крепления надежно защищают и восстанавливают склоновые земли (с размытой дерновкой), подверженные водной и ветровой эрозии. В зависимости от площади эродированных участков склоновых земель количество таких креплений может быть два-три и более.

Гибкое крепление, возведенное предлагаемым способом обеспечивает восстановление нарушенного почвенного слоя склонового участка земли и защиту от возможного размыва под действием водной и ветровой эрозий в течение 15 лет и более.

Использование биоматов и геоматов 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. Таким образом, противоэрозионное крепление, возведенное предлагаемым способом, будет помогать развитию природы и включаться в экосистему территории.

Возведенное предлагаемым способом гибкое крепление предназначено для защиты и восстановление эродированных участков склоновых мелиорируемых земель, особенно оно, эффективно в условиях трудно доступных горных и предгорных рекреационных и охраняемых зон.

Источники 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 для защиты и восстановления небольших и неглубоких эродированных участков склоновых земель на предгорных и горных зонах охраняемых природных территорий. В способе возведения противоэрозионного крепления, включающем укладку гибких тюфяков 1 и защитной сетки 6, гибкие цилиндрические тюфяки 1 изготавливают из перфорированных дренажных труб 3, обмотанных вокруг биоматами и геосеткой, и укладывают в ряды поперек склона в траншеи, расположенные на расстоянии 10-15 м друг от друга, с заглублением на 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 укладывают плоские тюфяки из 2-3 слоев геоматов 5. Сверху рядов гибких цилиндрических 1 и плоских тюфяков 5 по всей площади эродированного участка склона с частичным охватом и задернованной поверхности земли по всему периметру крепления обтягивают защитную сетку 6 и прикрепляют ее местами к поверхности основания с помощью стеклопластиковых или металлических кольев 7. Собранное таким образом крепление обладает высокой степени гибкостью и водопроницаемостью, обеспечивает прорастание зеленых растений и ускоренное восстановление небольших эродированных участков склоновых земель. Гибкое крепление предназначено для защиты и восстановление эродированных участков склоновых земель, особенно оно эффективно в условиях труднодоступных горных и предгорных рекреационных и охраняемых зон. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ возведения противоэрозионного крепления, включающий укладку гибких тюфяков и защитной сетки, отличающийся тем, что гибкие цилиндрические тюфяки изготавливают из перфорированных дренажных труб, обмотанных вокруг биоматами и геосеткой, и укладывают в ряды поперек склона в траншеи, расположенные на расстоянии 10-15 м друг от друга, с заглублением на 2/3 их диаметра и засыпкой по бокам грунтом, по всей длине размываемого участка, в промежутки между рядами гибких цилиндрических тюфяков по всей площади укладывают плоские тюфяки из 2-3 слоев геоматов, 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 обтягивают защитную сетку и прикрепляют ее местами к поверхности основания с помощью стеклопластиковых или металлических кольев.

2. Способ по п. 1, отличающийся 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.