RU155630U1 - Комбинированный дренаж - Google Patents

Abstract

Комбинированный дренаж, содержащий два вида дренажей, состоящих из гибких и габионных тюфяков, связанных между собой и выполненных из плотных рядов легких фашин, перфорированных труб и сетчатых оболочек, один из этих видов - наслонный дренаж выполнен из гибких тюфяков, уложенных на низовом откосе нормально к направлению фильтрационного потока, отличающийся тем, что второй вид дренажа - горизонтальный устроен в основании низового откоса с выходом на нижний бьеф по его дну и выполнен из двух слоев тюфяков, первый из гибких тюфяков, уложенных горизонтально вдоль подошвы низового откоса и дна НБ, а второй слой из габионных тюфяков, уложенных сверху рядов первого слоя из гибких тюфяков, нормально к ним и по линии выхода фильтрационного потока, поверху наслонного дренажа с заглублением в низовой откос и параллельно линии гибких тюфяков уложен горизонтальный ряд габионных тюфяков, связанных с гибкими тюфяками наслонного дренажа и прикрепленных местами к габионным тюфякам горизонтального дренажа с помощью арматурной проволоки, а у подошвы наслонного дренажа и сверху выходной концевой части горизонтального дренажа предусмотрена гравийная или гравийно-галечниковая засыпка.

Description

Полезная модель относится к дренажным устройствам и может быть использована для защиты низконапорных земляных плотин и дамб обвалования от возможных фильтрационных деформаций грунтов тела и оснований сооружений.

Известно аналогичное решение, содержащее банкетный и наслонный дренажи, выполненные из песчано-гравелистых и каменных материалов (Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. / Под общей редакцией д-ра техн. наук, проф., В.П. Недриги. - М.: Стройиздат, 1983, с. 172-173, с. 491). Основными недостатками данного технического решения являются потребность большого количества каменного и песчано-гравелистого материала и сложность производства работ по укладке обратных фильтров.

Ближайшим аналогом является комбинированный дренаж биопозитивной конструкции, который содержит банкетный и наслонный дренажи (Патент №2400596 E02B 11/00 опубл. в 2010 г). Наслонный и банкетный дренажи выполнены из гибких и габионных тюфяков, связанных между собой и прикрепленных к анкерным устройствам, заложенным выше наслонного дренажа в низовом откосе. Гибкие и габионные тюфяки выполнены из плотных рядов легких фашин, перфорированных труб и сетчатых оболочек.

Недостатком ближайшего аналога является сложность конструкции и высокая стоимость, а также низкая эффективность работы при наличии восходящих фильтрационных потоков в основании сооружений.

Технический результат выражается в повышении эффективности конструкции.

Сущность комбинированного дренажа характеризуется совокупностью общих с ближайшим аналогом признаков, содержащей два вида дренажей, состоящих из гибких и габионных тюфяков, связанных между собой и выполненых из плотных рядов легких фашин, перфорированных труб и сетчатых оболочек, один из этих видов наслонный дренаж выполнен из гибких тюфяков, уложенных на низовом откосе нормально к направлению фильтрационного потока, и отличающимися от ближайшего аналога признаками, а именно: второй вид дренажа - горизонтальный устроен в основании низового откоса с выходом на нижний бьеф (НБ) по его дну, и выполнен из двух слоев тюфяков, первый из гибких тюфяков, уложенных горизонтально вдоль подошвы низового откоса и дна НБ, а второй слой из рядов габионных тюфяков, уложенных сверху первого слоя из гибких тюфяков, нормально к ним и по линии выхода фильтрационного потока, поверху наслонного дренажа с заглублением в низовой откос и параллельно линии гибких тюфяков, уложен горизонтальный ряд габионных тюфяков, связанными с гибкими тюфяками наслонного дренажа, и прикрепленными местами к габионным тюфякам горизонтального дренажа с помощью арматурной проволоки, а у подошвы наслонного дренажа и сверху выходной концевой части горизонтального дренажа предусмотрена гравийная или гравийно-галечниковая засыпка.

Сущность комбинированного дренажа поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано поперечное сечение земляного сооружения (плотины или дамбы) по оси комбинированного дренажа; на фиг. 2 - фрагмент плана комбинированного дренажа с горизонтальным разрезом; на фиг. 3 - гибкий тюфяк из легких фашин, завернутых в геосетку; на фиг. 4 - габионный тюфяк из легких фашин и перфорированных труб, завернутых в габионную сетку; на фиг. 5 - легкая фашина.

Комбинированный дренаж состоит из наслонного дренажа 1 и горизонтального дренажа 2; наслонный дренаж 1 и водоприемная часть 3 в основании горизонтального дренажа 2 возведены из гибких тюфяков 4, выполненных из легких фашин 5 и геосетки 6; горизонтальный дренаж 2 и самый верхний ряд 7 наслонного дренажа 1 уложены из габионных тюфяков 8, выполненных из легких фашин 5, перфорированных труб 9 и габионной сетки 10. Габионные тюфяки 8 верхнего ряда 7 наслонного дренажа 1 и горизонтального дренажа 2 связаны между собой местами с помощью ариатурной (оцинкованной) проволоки 11. А гибкие тюфяки 4 наслонного дренажа 1 связаны между собой и прикреплены к габионным тюфякам 8 верхнего ряда 7. В основании наслонного дренажа 1 и сверху концевой части горизонтального дренажа 2 предусмотрена гравийная (или гравийно-галечниковая) засыпка 12.

Проектирование и расчет элементов комбинированного дренажа осуществляется в соответствии с действующими строительными нормами и правилами с учетом фактических условий (топографических, гидрологических геологических и гидрогеологических) на рассматриваемом участке, где возводятся земляные плотины и дамбы.

Все элементы комбинированного дренажа изготавливаются вручную на месте укладки с частичным использованием механических приспособлений и строительной техники (экскаватора и автомобиля). Вначале для изготовления легких фашин 5, гибких 4 и габионных 8 тюфяков заранее заготавливают в необходимом объеме сухой камыш, а также по размерам гибких и габионных тюфяков нарезают в нужном количестве геосетки, габионные сетки и перфорированные полимерные трубы. Из этих материалов заготавливаются в необходимом объеме гибкие и габионные тюфяки 4 и 8. После у подошвы низового откоса разрабатывается котлован и планируется площадка в основании для возведения горизонтального дренажа 2. По всей площади основания в районе выхода восходящего фильтрационного потока НБ, и вдоль направления подошвы низового откоса укладывают первый слой горизонтального дренажа из гибких тюфяков 4. Сверху первого слоя нормально к ним укладывают второй слой горизонтального дренажа 2 из габионных тюфяков 8, соединенными между собой с помощью оцинкованной проволоки. Одновременно к последнему ряду габионных тюфяков 8 на определенном расстоянии друг от друга привязывают арматурные (оцинкованные) проволоки 11 (d=6…10 мм) и вытягивают их вверх к низовому откосу выше уровня наслонного дренажа, и временно прикрепляют к откосу. Далее горизонтальный дренаж 2 засыпается грунтом (с уплотнением) до линии низового откоса, так чтобы концевая (выходная) часть горизонтального дренажа 2 на дне НБ оставалась открытой. После чего планируется низовой откос до дна НБ, затем начиная с подошвы откоса и второго ряда горизонтального дренажа вдоль линии откоса плотными рядами укладывают гибкие тюфяки 4 наслонного дренажа 1, соединенными между собой прочными веревками из полимерных материалов. На откосе вдоль последнего ряда тюфяков 4 разрабатывается траншея глубиной и шириной до 1,5 м, куда укладывают горизонтальный ряд 7 габионных тюфяков 8. Далее плотно вытягивают, заранее закрепленные арматурные проволоки 11 и прикрепляют их с натяжением к габионным тюфякам 8 верхнего ряда 7. Одновременно к габионным тюфякам 8 плотно привязывают и гибкие тюфяки 4 наслонного дренажа 1. После этого, у подошвы наслонного дренажа сверху открытой части горизонтального дренажа устраивают гравийную или гравийно-галечниковую засыпку, толщиной до 1,5-2 м.

Комбинированный дренаж особенно эффективно в труднодоступных условиях рек на их равнинных и предгорных участках, где возводятся низконапорные земляные плотины и дамбы из мелкопесчаных и глинистых грунтов. Фильтрационная вода, двигаясь под действием гидростатического напора со стороны верхнего бьефа (ВБ) через поры грунтов тела плотины или дамбы и их основание, попадает в зону водоприемных частей дренажей 1 и 2. Далее гибкие тюфяки 4 свободно принимают воду из-за их высокой водопроницаемости и пропускают часть на низовой откос, а часть в водосборный ряд горизонтального дренажа 2, состоящей из габионных тюфяков 8. И при водонасыщении тюфяков 8 до верха вода легко потечет по трубам 9 и фашинам 5 по уклону в НБ. Гибкие тюфяки 4 и габионные тюфяки 8 обеспечивают безопасный прием и отвод профильтровавшейся воды через тело и основание земляного сооружения. Устойчивость и прочность конструкции дренажа обеспечивается тюфяками 4 и 8, арматурными проволоками 11 и гравийной засыпкой 12. В конструкции дренажа основным фильтрационным материалом используется сухой камыш - достаточно стойкий и прочный природный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высокодренирующим материалом. Гибкие и габионные тюфяки, использованные в дренаже, в том числе играют и мелиоративную роль, сохраняя влагу в долгое время. Со временем наслонный дренаж 1 и горизонтальный дренаж 2 будут зарастать зелеными растениями. В результате комбинированный дренаж превратится в биопозитивное сооружение, которое не препятствует круговороту веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему реки, и воспринимается природой как родственный ей элемент.

Claims (1)

1. Комбинированный дренаж, содержащий два вида дренажей, состоящих из гибких и габионных тюфяков, связанных между собой и выполненных из плотных рядов легких фашин, перфорированных труб и сетчатых оболочек, один из этих видов - наслонный дренаж выполнен из гибких тюфяков, уложенных на низовом откосе нормально к направлению фильтрационного потока, отличающийся тем, что второй вид дренажа - горизонтальный устроен в основании низового откоса с выходом на нижний бьеф по его дну и выполнен из двух слоев тюфяков, первый из гибких тюфяков, уложенных горизонтально вдоль подошвы низового откоса и дна НБ, а второй слой из габионных тюфяков, уложенных сверху рядов первого слоя из гибких тюфяков, нормально к ним и по линии выхода фильтрационного потока, поверху наслонного дренажа с заглублением в низовой откос и параллельно линии гибких тюфяков уложен горизонтальный ряд габионных тюфяков, связанных с гибкими тюфяками наслонного дренажа и прикрепленных местами к габионным тюфякам горизонтального дренажа с помощью арматурной проволоки, а у подошвы наслонного дренажа и сверху выходной концевой части горизонтального дренажа предусмотрена гравийная или гравийно-галечниковая засыпка.

   

Images