Облицовка канала Советский патент 1992 года по МПК E02B3/16 E02B5/02 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при возведении каналов, прудов, водохранилищ и других строительных объектов.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности облицовки канала за счет придания ей устойчивости к физическим и биологическим разрушениям.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемой облицовки канала, план ;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1.

Облицовка канала включает уложенные в подготовительное земляное ложе донные 1 и откосные 2 бетонные или сборные железобетонные плиты, продольные жесткие швы 3, образованные соседними боковыми гранями донных 1 и откосных 2 плит, поперечные деформационные донные 4 и откос- ные 5 швы, образованные боковыми гранями соседних донных плит 1 и соседних откосных плит 2. Участок тыльной стороны донных 1 и откосных 2 плит шириной, например, 500-1000 мм. прилегающий к поперечным донным 4 и откосным 5 деформационным швам, снабжен соответственно донными 6 и откосными 7 растени- еотводящими прорезями, отстоящими от боковых граней плит и друг от друга, напри-, мер, на расстоянии 80-120 мм и открытой частью обращенными к поверхности подстилающего облицовку грунтового основания. При этом донные растениеотводящие прорези б имеют постоянное сечение, а откосные 7. переменное, увеличивающееся от подошвы откоса, обозначенной продольными жесткими швами 3 к бровке канала 8. Размеры растениеотводящих прорезей 6 и 7 должны обеспечивать свободное перемещение в них сорняков 9 и не сказываться отрицательно на прочности донных 1 и откосных 2 плит. При толщине плит, например, 60-100 мм размеры прорези, удовлетворяющие этому условию, находятся в пределах 10-20 мм в ширину и 10-20 . мм в высоту (10-20 х 10-20 мм), причем откосные 7 растениеотводящие прорези переменного сечения могут в подошве откоса иметь, например, сечение 10 х 10 мм, а на бровке 8 канала 15-20 х 15-20 мм. С целью обеспечения направленного движения проростков сорняков 9 на световой раздражитель и для предотвращения засорения откосных 7 растениеотводящих прорезей грунтом верхняя граничащая с бровкой 8 канала часть откосной прорези 7 снабжена введенной в нее на 50-100 мм трубкой 10

длиной 300-400 мм соответствующего диаметра с расположенным на выходе прорези ограничителем, выполненной, например, из поливинилхлоридного материала. Трубка 10

сообщает прорезь 7 с дневной поверхностью и способствует тем самым проявлению у сорняков выраженного фототропизма.

В основании поперечных донных 4 и откосных 5 деформационных швов располо0 жена полученная, например, посредством уплотнения грунта полость, которая заходит за нижние кромки образующих поперечный деформационный шов плит. Полость может иметь глубину, например, 60-100 мм и за5 полнена несжимаемым непроницаемым для растений малофильтрующим материалом 11, например цементным раствором, при этом верхняя поверхность малофильтрующего материала 11 расположена на одном

0 уровне с подстилающим облицовку грунтовым основанием и с боков прилегают к несодержащей растениеотводящие прорези тыльной стороне облицовки. На тыльной стороне малофильтрующегй материала 11.,

5 уложенного в основание донного 4 и откосного 5 поперечного деформационного шва расположены на расстоянии, например, 20- 40 мм друг от друга донные 6 и откосные 7 растениеотводящие прорези, открытой час0 тью обращенные к поверхности подстилающего малофильтрующий материал 11 грунтового основания, причем донные проре-. зи 6 имеют постоянное сечение и образованы

5 неизвлекаемым прорезеформирующим элементом 12, например разрезанной вдоль про- дольной оси резиновой трубкой соответствующего размера. Откосные растениеотводящие прорези 7 имеют переменное

0 сечение, увеличивающееся от подошвы откоса к бровке 8 канала, и образованы извлекаемым прорезеформирующим элементом, например пластмассовым стержнем соответствующего размера. Размеры растение5 отводящих донных 6 и откосных 7 прорезей в малофильтрующем материале 11 могут быть такими же, что и соответствующие им прорези на донных 1 и откосных 2 плитах. Количество прорезей, приходящихся на

0 один поперечный деформационный шов, определяется их размерами и шириной вмещающей малофильтрующий материал 11 полости. В общем случае их число может находиться в пределах 1-3. Откосные про5 рези 7 в малофильтрующем материале 11, так же как и откосные прорези 7 в откосных плитах, сообщены с дневной поверхностью посредством трубки 10 для обеспечения направленного движения сорняков 9 на световой раздражитель.Для устранения возможности выхода проростков сорняков

через нижние контактирующие с жесткими продольными швами 3 концевые участки деформационных швов подстилающий лонные поперечные деформационные швы 4 малофильтрующий материал 11 с растение- отводящими прорезями выведен за подошву откоса на 100-200 мм, подстилающий же откосные поперечные деформационные швы 5 малофильтрующий материал 11 с прорезями выведен за подошву откоса только при несовмещении между собой донных 4 и откосных 5 деформационных швов. С целью повышения герметичности поперечных донных 4 и откосных 5 деформационных швов верхняя поверхность малофильтрующего материала 11 в основании полости шва покрыта пластичной смазкой 13, например солидолом, техническим вазелином, а сама полость заполнена пластичным мало- фильтрующим заполнителем 14, например асфальтобетоном.

При оборудовании ложа канала изготовленными на заводе плитами новой конструкции следует лишь контролировать правильность их укладки, в частности соблюдать правило, в соответствии с которым сечение растениеотводящих прорезей на откосных плитах 2 должно возрастать от подошвы откоса к бровке 8 канала. Для облегчения контроля плиты на заводе целесообразно маркировать с указанием их верха и низа. После укладки откосных плит в прорезь вставляют пластмассовую трубку 10 соответствующего диаметра.

При облицовке ложа канала бетоном растениеотводящие прорези в каждом отдельно взятом бетонном блоке формируют посредством применения специальных неизвлекаемых (дно канала) и извлекаемых (откосы канала) прорезеформирующих элементов. В качестве неизвлекаемого проре- зеформирующего элемента 12 может быть использована, например, разрезанная вдоль продольной оси резиновая или пол- ивинилхлоридная трубка диаметром 10-20 мм и имеющая в сечении форму сегмента. Перед укладкой бетона неизвлекаемые про- резеформирующие элементы 12 укладывают открытой частью в сторону подстилающего облицовку грунта (хорда сегмента лежит на поверхности грунта) в 5-10 рядов на расстоянии 80-160 мм от боковой кромки опалубки (рядом С будущим поперечным деформационным швом) и друг от друга. Аналогичную операцию проводят и на откосах канала с той лишь разницей, что здесь .используют -извлекаемый проре- зеформирующий элемент. В качестве такого элемента можно использовать, например, пластмассовый стержень соответствующей

длины, у которого от одного конца до другого сечение нарастает от 10 до 20 мм. Поверхность пластмассового стержня на должна иметь заусениц и шероховатостей. Этот 5 фактор в сочетании с плохой адгезией бетона к пластмассе позволяет впоследствии легко извлекать пластмассовый стержень Пластмассовые стержни укладывают в 5-10 рядов по описанной технологии, при этом

10 нижняя, упирающаяся в подошву откоса часть стержня должна иметь меньшее, а верхняя (возле бровки 8 канала) большее сечение и выступать над бровкой на 2000- 2500 мм. Для предотвращения смещения от

15 установленного положения неизвлекаемых и извлекаемых прорезеформирующих элементов их фиксируют в трех-четырех местах бетонным тестом. Затем производят укладку бетона в ложе канала по известной тех0 нологии. После схватывания бетона выступающую над бровкой часть стержня проворачивают вокруг своей оси, сочетая это действие с извлечением его из бетона. Вследствие того, что стержень имеет глад5 кую поверхность, плохую адгезию к бетону, а также переменное сечение, увеличивающееся снизу вверх, при самом незначительном смещении стержня в сторону бровки 8 канала между ним и поверхностью бетона

0 образуется зазор и дальнейшее извлечение стержня из бетона идет без затруднений, необходимо лишь избегать приложения к стержню сил, при которых он может работать как рычаг, так как это может привести

5 к разрушению либо стержня, либо бетонной облицовки. После извлечения стержня в прорезь вставляют пластмассовую трубку 10 соответствующего диаметра до упора ее в ограничитель, что предохраняет прорезь

0 от засорения грунтом и сообщает ее с дневной поверхностью.

Затем в основании донных 4 и откосных 5 поперечных деформационных швов устраивают полость, заходящую за нижнюю

5 кромку образующих шов,сборных железобетонных или бетонных плит. Полость устраивают, например, посредством утрамбовки подстилающего шов грунта ручными или механическими трамбовками. Уплотнение

0 прекращают после понижения отметок поверхности грунта на 60-100 мм. При этом устраиваемую в оснований донных поперечных швов 4 полость выводят за подошву откоса на 100-200 мм. Полость же, устраи5 ваемую в основании откосных поперечных швов 5 выводят за подошву откоса на 100- 200 мм лишь при несовмещении между собой донных 4 и откосных 5 деформационных швов (вариант, когда швы при развертке

канала не находятся на одной прямой линии).

Полость в основании поперечных швов можно формировать также посредством механического удаления подстилающего шов грунта, используя, например, механические грунтозаборные скребки или какие-либо иные приспособления. Однако необходимо иметь ввиду, что формирование полости путем уплотнения грунта предпочтительнее.

После устройства в основании донных 4 и откосных 5 поперечных деформационных швов полости производят укладку в нее соответственно неизвлекаемых 12 и извлекаемых прорезеформирующих элементов. В один шов укладывают 1-3 элемента, располагая их открытой частью в сторону грунтового основания на расстоянии 20-40 мм друг от друга и от краев полости. Выполнение этой работы производят так же, как и при устройстве прорезей в облицовке при бетонировании ложа канала. Затем производят заполнение расположенной в основа- нии шва полости малофильтрующим непроницаемым для растений материалом 11, например цементным раствором, который выравнивают шпателем до уровня нижней поверхности облицовки с последующим извлечением из него после схватывания откосных прорезеформирующих элементов по описанной технологии. В сформированную прорезь вставляют пластмассовую, трубку .10 соответствующих размеров до упора ее в ограничитель.

После затвердевания цементного раствора 11 его поверхность покрывают с помощью шпателя пластичной смазкой 13, после чего полость шва заполняют заподлицо с верхней плоскостью облицовки пластичным малофильтрующим материалом 14, например асфальтобетоном, и уплотняют последний посредством, Например, катка. На этом работы по устройству облицовки кйнала завершают.

Облицовка канала работает следующим образом.

При температурных деформациях облицовки бетонные и сборные железобетонные . плиты, уменьшая или увеличивая свою длину, скользят по поверхности несжимаемого малофильтрующего материала 11, непроницаемого для растений, причем такому скольжению благоприятствует наличие пластичной смазки 13, обладающей антифрикционными свойствами, и то, что малофильтрующий материал 11 заходит за нижние кромки плит. Тем самым достигается сохранение от физических разрушений несжимаемого малофильтрующего материала 11, так как он не подвергается сдавливающему воздействию плит. Расположенный в полости поперечного деформационного шва пластичный малофильтрующий материал 14 (асфальтобетон) в силу своей

пластичности не подвергается физическому разрушению. В частности, вследствие содержания битума асфальтобетон 14 обладает хорошо выраженной пластичностью и не подвержен трещинообразованию при пёре0 падах температур и связанном с этим изменением давления на него плит. Другой, положительной особенностью асфальтобетона 14 является его более низкая стоимость .и более высокая водонепроницаемость. В час5 . тности, замена бетона асфальтобетоном позволяет снизить стоимость строительства противО-1 фильтрационных покрытий в 1,5-2,р раза, при этом водонепроницаемость 5 см асфальтобетонной облицовки в 20 раз меньше, чем 10см

0 бетонной.

Кроме того, в процессе уплотнения асфальтобетона 14 в полости шва и температурных деформаций облицовки часть пластичной смазки 13 проникает в зону кон5 такта боковых граней плит с асфальтобетоном 14, устраняя тем самым пристенный эффект, т.е. затекание воды в эту зону, и повышая герметичность шва.

В качестве пластичной смазки 13 можно

0 использовать солидол синтетический или жировой. Выбор этих смазок обусловлен их низкой стоимостью, широкой распространенностью, экологической безвредностью, долговечностью и хорошими технологиче5 скими свойствами.

Прорастающие из корней и корневищ со дна и откосов канала проростки сорных растений, достигая облицовки, попадают в стесненные условия для своего роста и раз0 вития. Стремясь попасть в отвечающие их потребностям условия, они, изменяя ориентировку в пространстве, в конечном счете попадают в донную 6 или откосную 7 расте- ниеотводящую прорезь. Очевидно, что в

5 прорези сорняки 9 находятся в менее стесненных условиях, чем вне ее. Поэтому дальнейший их рост происходит в прорези, так как это отвечает принципу целесообразной реакции растений на раздражитель. При по0 падании сорняков 9 в донную прорезь 6 их рост может происходить в любом направлении, так как она располагается горизонтально и не провоцирует сорняки 9 к реакции на фототропизм. По этой причине донная про5 резь 6 имеет постоянное сечение. Двигаясь по ней стебли сорняков 9 заходят за подошву откоса, после чего вновь попадают в стесненные условия и вынуждены, меняя ориентировку в пространстве, искать отно- сительно благоприятные условия для своего

роста. Если запас питательных веществ в питающих их корнях и корневищах достаточен, то сорняки 9 попадают в откосную рас- тениеотводящую прорезь 7. В эту прорезь попадают также и прорастающие с откосной части канала сорняки 9, а в ряде случаев и со дна канала, если откосная прорезь 7 заведена за подошву откоса. Попав в эту прорезь, сорняки 9 растут только в направлении бровки 8 канала, так как этому способствует их реакция на световой раздражитель (фототропизм) и силу тяжести (геотропизм). Проникающий в прорезь 7 через трубку 10 солнечный свет обуславливает ориентацию движения сорняков 9 по направлению к источнику света, т.е. к бровке 8 канала, и хотя сорняки 9 располагаются в откосной прорези 7 под определенным углом к центру тяжести земли, тем не менее прорезь 7 дает им больше возможностей для проявления геотропизма. Фактором, способствующим выгону сорняков 9 из- под грунтового ложа канала на его бровку, способствует и. увеличивающееся снизу вверх сечение откосных растениёотводя- щих прорезей 7. Это с одной стороны,создает сорнякам 9 по мере движения их к бровке 8 канала менее стесненные условия, а с другой позволяет все большему количеству сорняков 9 заходить в прорезь и перемещаться в ней, что сводит вероятность прорастания через деформационный шов сорняков 9 практически к нулю, так как любая система, в том числе и биологическая, развивается по пути наименьшего сопротивления. Дополнительным фактором, повышающим устойчивость облицовки к разрушающему воздействию сорняков, является наличие для них механической преграды в виде непроницаемого для растений малофильтрующего материала 11, размещенного в полости, расположенной в основании шва, а также

тносительно высокая плотность бразующего полость грунта .В

астности .при плотности по- ; чвы, равной 1,6-1,8 г/см3, резко ухудшаются ее водно-физические свойства, что задерживает проникновение через нее корневой системы растений.

Надежной защите деформационных швов от биологических разрушений способг ствует также то, что прилегающая к ним часть облицовки также снабжена некоторым количеством растениеотводящих прорезей. Эти прорези перехватывают часть прорастающих сорняков и направляют на бровку канала, отводя их тем самым отде формационного шва и предохраняя его от биологических разрушений.

Формула изобретения

1. Облицовка канала, включающая уложенные на подготовленное грунтовое осно- 5 вание бетонные или сборные железобетонные плиты с деформационными швами между ними, каждый из которых снабжен противофильтрационным элементом, образованным малофильтрующим ма0 териалом, размещенным в полости шва и в . полости, расположенной в основании шва и заходящей за нижние кромки плит, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности облицовки ка5 нала за счет придания ей устойчивости и физическим и биологическим разрушениям, в граничащей с поперечными деформационными швами части облицовки и в противо- фильтрационном элементе с тыльной

0 стороны выполнены равноотстоящие одна от другой и от боковых граней плит растени- еотводящие прорези, обращенные открытой частью к поверхности подстилающего облицовку грунтового основания, причем

5 для образования противрфильтрационного элемента использован несжимаемый малофильтрующий, непроницаемый для растений материал, верхняя поверхность которого, расположена на одном уровне с

0 подстилающим облицовку грунтовым основанием и покрыта пластичной смазкой, а полость шва заполнена пластичным малофильтрующим материалом.

2.Облицовка по п. 1, отличающая- 5 с я тем, что растениеотводящие прорези в

устроенной по дну канала облицовке и несжимаемом малофильтрующем материале выполнены постоянного сечения, а в устроенной по откосу канала облицовке и несжи0 маемом малофильтрующем материале выполнены переменного сечения, увеличивающегося от подошвы откоса к бровке канала, при этом подстилающий донные поперечные деформационные швы несжи5 маемый малофильтрующий материал с рас- тениеотводящими прорезями выведен за подошву откоса, а подстилающий откосные поперечные деформационные швы несжимаемый малофильтрующий материал с рас0 тениеотводящимй прорезями выведен за подошву откоса при несовмещении между собой донных и откосных поперечных деформационных швов, причем верхняя граничащая с бровкой канала часть

5 растениеотводящей прорези снабжена ограничителем с трубкой, которая соединена с дневной поверхностью.

3.Облицовка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что в каждой прорези, устроенной по дну канала в бетонной облицовке и в

несжимаемом малофильтрующем материале, заполняющем полость, размещенную в основании донного поперечного деформационного шва, установлен неизвлекаемый прорезеформирующий элемент, а в каждой поооези канала в бетонной облицовке и в несжимаемом малофильтрующем материале, заполняющем полость, размещенную в основании откосного поперечного деформационного шва, установлен извлекаемый прорезеформирующий элемент.

Использование: при сооружении облицованных каналов, прудов, водохранилищ и других строительных объектов. Сущность изобретения: облицовка канала включает донные 1 и откосные плиты, образующие деформационные продольные швы. С тыльной стороны равноотстоящими одна от другой и от боковых граней плит выполнены растениеотводящие донные и откосные прорези. При этом донные растениеотводящие прорези 6 имеют постоянное сечение, а откосные - переменное, увеличивающееся от подошвы откоса. Верхняя граничащая с бровкой канала часть откосной прорези снабжена введенной в нее и зафиксированной в этом положении посредством ограничителя трубкой, сообщающей прорезь с дневной поверхностью. Кроме того, в основании поперечных донных, и откосных деформационных швов в полости, заходящей за нижние кромки образующих шов плит, размещен несжимаемый малофильтрующий непроницаемый для сорняков 9 материал 11, например цементный раствор. Верхняя поверхность малофильтрующего материала 11 расположена на одном уровне с подстилающим облицовку грунтом и покрыта пластичной смазкой 13, например солидолом, а сама полость шва заполнена пластичным малофильтрующим материалом 14, например асфальтобетоном. С тыльной стороны малофильтрующий материал 11, как и облицовка канала, снабжен донными 6 и откосными растёниеотводящими прорезями и оборудован трубкой. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. сл С

ФигЛ