Способ возведения откосного крепления комбинированной конструкции для защиты прибрежных зон от размыва Российский патент 2024 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано в размываемых руслах малых рек на их равнинных участках для защиты прибрежных зон от размыва.

Известен способ возведения откосного крепления из фашин биопозитивной конструкции (Патент RU №2398930). Крепление состоит из легких фашин, гибко соединенных между собой, металлических проволок, растянутых сверху легких фашин с образованием крупноячеистой сетки, тяжелых фашин, уложенных сверху легких фашин и состоящих из заполнителя и гибкой оболочки; заполнитель выполнен полностью из соединенных между собой мешков, заполненных плодородным растительным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников; а оболочка - из сухого камыша и гибкой габионной сетки, а сверху тяжелых фашин растянута вторая крупноячеистая сетка из металлической проволоки, между собой крупноячеистые сетки (верхняя и нижняя) соединены и прикреплены к анкерам, устроенных в откосе выше крепления.

Основными недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и высокая трудоемкость изготовления, и использование для изготовления легких фашин из камыша, который имеет ограниченный срок службы и не везде его можно найти, а также при возможном размыве русла у подошвы откоса высока вероятность разрушения всего крепления.

Относительно близким техническим решением является способ возведения откосноего крепления биопозитивной конструкции (Патент RU №2351708), включающий укладку вдоль берегов русла на основание гибких тюфяков, причем вначале в основании натягивают металлические проволоки с образованием крупноячеистой сетки, сверху которой прикрепляют геосетку с карманами, расположенными параллельными рядами на расстоянии друг от друга, при этом карманы заполняют плодородным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников с развитой корневой системой, в промежутках между рядами карманов укладывают местный или каменный грунт до уровня верха выпуклостей карманов, а сверху слоев грунта и карманов плотными рядами укладывают легкие фашины, после чего сверху слоя фашин натягивают габионную сетку и прикрепляют ее к металлическим проволокам в основании.

Основными недостатками данного технического решения являются потребность большого количества каменного материала, сложность способа возведения и использование для изготовления легких фашин из камыша, который имеет ограниченный срок службы и не везде его можно найти.

Из анализа известных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость создания легко реализуемых способов используемых для защиты прибрежных зон от размыва.

Технический результат предлагаемого изобретения - снижение трудоемкости изготовления откосных креплений при повышении эффективности работы крепления.

Для решения технической проблемы и достижения указанного технического результата в способе возведения откосного крепления комбинированной конструкции, включающем укладку вдоль берегов русла на основание крупноячеистую металлическую сетку, мешков, заполненных плодородным растительным грунтом, и местного грунта в пространство между мешками до их верха, сверху которых устраивают сплошной слой из гибких тюфяков. Гибкие тюфяки изготавливают из перфорированных дренажных труб, которые вокруг обматывают геоматами и геосеткой с приданием им цилиндрической формы, укладывают гибкие тюфяки плотными рядами, начиная с подошвы откоса, и связывают между собой с помощью металлической проволоки, а сверху гибких тюфяков по всей площади обтягивают габионную оцинкованную сетку, прикрепляя к металлическим стержням крупноячеистой сетки основания, при этом у подошвы откосного крепления вдоль русловой части устраивают гибкие плиты в виде фартука. Выполняют гибкие плиты из георешеток, которые заполняют гравием и галькой, и вокруг заворачивают в габионную сетку, также прикрепляют к стержням крупноячеистой сетки основания.

Способ проиллюстрирован на чертежах.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение откосного крепления;

на фиг. 2 - план участка крепления;

на фиг. 3 - гибкий цилиндрический тюфяк;

на фиг. 4 показан геомат;

на фиг. 5 - объемная георешетка.

Откосное крепление состоит из металлической крупноячеистой сетки 1, укладываемой в основании откоса, геотекстиля 2, мешков 3, заполненных растительным грунтом и соединенных между собой веревками 4, местного песчано-гравелистого грунта 5, уложенного между мешками до их верха, гибких тюфяков 6, выполненных из перфорированных труб 7, геомат 8 и геосетки 9, завернутых слоями вокруг трубы 7. Гибкие тюфяки 6 уложены плотными рядами поверху мешков 3 и песчано-гравелистого грунта 5, а сверху тюфяков 6 обтянута габионная сетка 10 и прикреплена к крупноячеистой сетке 1 основания откоса. У подошвы откоса и вдоль русла реки устроены гибкие плиты в виде фартука 11, состоящего из объемных георешеток 12, заполненных гравием и галькой и обернутых вокруг в габионную сетку 13.

Способ возведения откосного крепления комбинированной конструкции для защиты прибрежных зон от размыва осуществляется и работает следующим образом.

По предлагаемому способу строительство ведется по участкам защищаемой прибрежной зоны. Количество участков может быть 1, 2, 3 и более. Перед началом строительства заранее заготавливаются и нарезаются по размерам, необходимое количество дренажных перфорированных труб, геомат, геосеток, мешков, заполненных плодородным растительным грунтом, георешеток и габионных сеток. Вначале строительство ведется на первом участке, для чего отсыпается прибрежная дамба или береговой откос на этом участке. Планируются откосы до верха крепления, и отсыпается песчаная подготовка под все крепление. Сверху песчаной подготовки по всей площади монтируется крупноячеистая сетка 1 из металлических стержней. Сверху этой сетки раскладывается геотекстиль 2 и прикрепляется к металлическим стержням сетки 1. Далее, на геотекстиль 2 в шахматном порядке укладываются заранее заготовленные мешки 3, заполненные плодородным растительным грунтом. Причем мешки 3 между собой соединяются веревками 4 и прикрепляются к металлическим стержням крупноячеистой сетки 1 основания. А пространство между мешками 3 до их верха заполняется местным песчано-гравелистым грунтом 5, который вместе с мешками 3 образуют нижний слой крепления. Сверху нижнего слоя из мешков 3 и местного грунта 5 по всей площади укладывается сплошной верхний слой из гибких тюфяков 6, выполненных цилиндрической формы из перфорированных дренажных труб 7, обмотанных вокруг геоматами 8 и геосеткой 9. Гибкие тюфяки 6 изготавливаются поштучно, для этого вначале нарезаются в необходимом количестве дренажные трубы 7, геоматы 8 и геосетки 9. Затем по порядку вокруг каждой штучки дренажной трубы 7 плотно обматывается геомат 8 в 2-3 слоя и закрепляется с приданием цилиндрической формы, полученной штучке тюфяка 1. Далее вокруг полученной штучки тюфяка 6 заворачивают геосетку 9 и закрепляют концы с помощью металлической проволоки так, чтобы цилиндрическая форма тюфяка 6 сохранилась. В таком порядке, изготавливают необходимое количество гибких тюфяков 6. Укладывают гибкие тюфяки 6 плотными рядами по всей площади крепления, начиная с подошвы откоса, связанными между собой с помощью металлической проволоки, а сверху гибких тюфяков обтягивают габионную оцинкованную сетку 10 и прикрепляют ее к металлическим стержням крупноячеистой сетки 1 основания. После чего у подошвы откоса вдоль русла реки монтируют гибкие плиты фартука 11. Для этого вначале раскладывают габионную сетку 13, сверху которой укладывают (заранее нарезанные по размерам) объемные георешетки 12 и заполняют их гравием и галькой. Затем вокруг георешеток, заполненных гравием и галькой, обтягивают габионную сетку 13 с соединением донных и верхних слоев сетки и прикреплением к металлическим стержням крупноячеистой сетки 1 основания. Таким способом строят откосные крепления комбинированной конструкции и на остальных запланированных участках прибрежной защищаемой зоны.

В период паводков при гидродинамическом воздействии потока нагрузки рассредоточиваются и частично гасятся из-за гибкости и водопроницаемости всего крепления из металлической сетки, геотекстиля, мешков с растительным грунтом, песчано-гравелистых грунтов и гибких тюфяков. Часть струи прибрежного потока воды проходит через крепление в тело откоса и обратно из откоса в реку, без возникновения фильтрационных деформаций в теле сооружения и под креплением. Наличие песчаной подготовки и геотекстиля в основании крепления предотвращает возможного контактного размыва подстилающих грунтов под креплением. Откосное крепление работает и как защитное крепление, и как фильтр. Наличие фартука у подошвы откосного крепления из гибких плит предотвращает возможный подмыв откоса со стороны русла реки. При размыве русла реки ниже основания фартука 11, его гибкие плиты под действием силы тяжести будут опускаться в воронку размыва. Для надежной защиты откосного крепления размеры гибких плит, устроенных как фартук 11 вдоль русла реки, принимают в зависимости от возможной максимальной глубины размыва русла у подошвы сооружения. Длина фартука 11 в сторону русла реки L должна быть, L>1,5h_p, где h_p - максимальная глубина возможного размыва русла реки ниже основания фартука 11.

При возведении откосного крепления используется геомат - достаточно стойкий и прочный искусственный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высоко дренирующим материалом. Кроме того, он долгое время удерживает воду, тем самым создает благоприятные условия для прорастания растений из растительного и местного грунта подстилающего слоя крепления. Со временем через откосное крепление будут расти не только трава, но и кустарники, и все крепление полностью зарастет. По мере зарастания и развития корневой системы в основании прочность и устойчивость крепления будет возрастать. Откос 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, откосное крепление, возведенное предлагаемым способом, не создает помех и будет помогать развитию природы и включаться в экосистему территории. В результате эффективность работы крепления повысится, а само крепление будет сливаться с естественным ландшафтом прибрежной зоны.

Способ возведения откосного крепления комбинированной конструкции может быть эффективно использован на равнинных труднодоступных участках малых рек для защиты прибрежных зон от размыва паводковыми потоками.

По сравнению с прототипом предложенный способ обеспечивает снижение трудоемкости изготовления откосных креплений при повышении эффективности работы крепления.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству по защите прибрежных зон от размыва и может быть эффективно использовано на равнинных труднодоступных участках малых рек для защиты прибрежных зон от размыва паводковыми потоками. Способ включает укладку вдоль берегов русла на основание крупноячеистой металлической сетки 1, геотекстиля 2, мешков 3, заполненных плодородным растительным грунтом, и местного грунта 5 в пространство между мешками 3 до их верха, поверх которых укладывают сплошной слой из гибких тюфяков 6. Гибкие тюфяки 6 изготавливают цилиндрической формы из перфорированных дренажных труб 7, которые вокруг обматывают геоматами и геосеткой. Гибкие тюфяки 6 укладывают плотными рядами, начиная с подошвы откоса, и связывают между собой с помощью металлической проволоки. Сверху гибких тюфяков 6 по всей площади обтягивают габионную оцинкованную сетку 10, прикрепляя к металлическим стержням крупноячеистой сетки основания 1. У подошвы откосного крепления вдоль русловой части устраивают гибкие плиты в виде фартука 11, выполненные из георешеток 12, которые заполняют гравием и галькой, и вокруг заворачивают в габионную сетку 13. Способ возведения откосного крепления комбинированной конструкции обеспечивает снижение трудоемкости изготовления откосных креплений при повышении эффективности работы крепления. 5 ил.

Способ возведения откосного крепления комбинированной конструкции для защиты прибрежных зон от размыва, включающий укладку вдоль берегов русла на основание крупноячеистой металлической сетки, геотекстиля, мешков, заполненных плодородным растительным грунтом, и местного грунта в пространство между мешками до их верха, поверх которых укладывают сплошной слой из гибких тюфяков, отличающийся тем, что гибкие тюфяки изготавливают из перфорированных дренажных труб, которые предварительно обматывают геоматами и геосеткой, придавая им цилиндрическую форму, при этом укладывают гибкие тюфяки плотными рядами, начиная с подошвы откоса, связывая между собой с помощью металлической проволоки, затем по всей площади уложенных гибких тюфяков натягивают габионную оцинкованную сетку и прикрепляют ее к металлическим стержням крупноячеистой сетки основания, при этом у подошвы откосного крепления вдоль русловой части, в виде фартука устраивают гибкие плиты, которые выполняют из георешеток, заполненных гравием и галькой, и вокруг заворачивают в габионную сетку, прикрепленную к стержням крупноячеистой сетки основания.