RU2202676C2

RU2202676C2 - Deepened bank-protecting structure

Info

Publication number: RU2202676C2
Application number: RU2001115798A
Authority: RU
Inventors: З.Г. Ламердонов; С.О. Курбанов; А.Х. Дышеков; А.А. Созаев
Original assignee: Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2003-04-20

Abstract

FIELD: hydraulic engineering, building of shore-protecting installations to prevent washout of canals, river banks and re-formation of river beds for control over them. SUBSTANCE: deepened bankprotecting structure has cross-section of T-shape comprising wall oriented downwards and worked deeper into ground. Reinforcement net is flexibly attached to wall and is separated from wall by continuous structural-deformation joint of flange. Upper mark on flange matches mark of surface of river or canal bed. Continuous reinforcing net is placed in flange, in horizontal plane. Reinforced cage is positioned in wall in vertical plane. Flexible apron divided by structural-deformation joints into individual interconnected blocks is attached to front part of structure. EFFECT: markedly reduced usage of materials, enhanced functional reliability of structure. 1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегозащитного сооружения для предотвращения размывов каналов, берегов рек и переформирования русел рек с целью их регулирования. The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a shore protection structure to prevent erosion of canals, river banks and the reformation of river channels with the aim of regulating them.

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях. The invention relates to hydraulic engineering and land reclamation construction and can be used as shore protection structures in eroded riverbeds, canals and other structures.

Известно устройство для крепления откоса земляного сооружения [1], содержащее уложенное на откосы синтетическое фильтровое покрытие, удерживающие элементы и слой каменной наброски. Удерживающие элементы выполнены в виде ригелей, стоек с шарнирами, канатов, сетки и ограничителей. Каменная наброска выполнена в виде гравия. Нижние концы стоек шарнирно присоединены к ригелю, а их верхние концы - к канату. На канате присоединена сетка. Один из концов каната прикреплен к ригелю, а другие их свободные концы натянуты за счет приложения усилия, стойки и ригеля соединены К-ограничителями. Между покрытием и сеткой уложен слой каменной наброски. Слой гравия защищает покрытие от динамического волнового воздействия. В свою очередь он надежно защищен сеткой, удерживаемой в заданном положении канатами. Недостатком данного технического решения является то, что:
- крепления непосредственно контактируют с потоком жидкости и влекомыми наносами и поэтому могут подвергаться быстрому истиранию и разрушению в короткие сроки;
- конструкция представляет из себя достаточно сложное техническое решение, что найдет свое отражение в надежности работы и стоимости;
- эффективность применения крепления значительно снижается в случае, когда в реке или канале большие скорости и расходы;
- в экологическом отношении не является благоприятным техническим решением.A device for attaching a slope of an earth structure [1] is known, comprising a synthetic filter coating laid on the slopes, retaining elements and a layer of stone outline. The holding elements are made in the form of crossbars, racks with hinges, ropes, mesh and limiters. The stone sketch is made in the form of gravel. The lower ends of the uprights are pivotally attached to the crossbar, and their upper ends to the rope. A mesh is attached to the rope. One of the ends of the rope is attached to the crossbar, and their other free ends are tensioned due to the application of force, the posts and the crossbar are connected by K-stops. Between the coating and the mesh, a layer of stone is laid. A layer of gravel protects the coating from dynamic wave action. In turn, it is reliably protected by a mesh held in place by ropes. The disadvantage of this technical solution is that:
- fasteners are in direct contact with the fluid flow and entrained sediments and therefore can undergo rapid abrasion and destruction in a short time;
- the design is a rather complicated technical solution, which will be reflected in the reliability of work and cost;
- the effectiveness of fastening is significantly reduced when there are high speeds and costs in the river or canal;
- in environmental terms, is not a favorable technical solution.

Наиболее близким техническим решением является заглубленное берегозащитное сооружение, содержащее гибкую конструкцию из бетона и арматуры, разделенную конструктивно-деформационными швами на отдельные взаимосвязанные блоки [2]. Недостатками данного технического решения являются:
- относительная сложность и неэкономичность технического решения;
- данное техническое решение неприменимо на каналах и реках, пропускная способность которых может быть снижена в результате стеснения такими сооружениями;
- при эксплуатации таких берегоукрепительных сооружений они в результате подмыва неравномерно углубляются, теряя эстетическую привлекательность.The closest technical solution is a buried shore protection structure containing a flexible structure of concrete and reinforcement, divided by structural-expansion joints into separate interconnected blocks [2]. The disadvantages of this technical solution are:
- the relative complexity and inefficiency of the technical solution;
- this technical solution is not applicable on canals and rivers, the throughput of which can be reduced as a result of constraint by such structures;
- during the operation of such shore protection structures, as a result of washing, they unevenly deepen, losing their aesthetic appeal.

Цель изобретения. Повышение эксплуатационной надежности и снижение трудоемкости строительства. The purpose of the invention. Improving operational reliability and reducing the complexity of construction.

Поставленная цель достигается тем, что перед дамбами или другими защищаемыми от подмыва сооружениями, например подпорными стенками, устраиваются заглубленные берегозащитные сооружения, имеющие тавровую форму поперечного сечения, так что отметка полки совпадает с отметкой поверхности земли, а стенка заглублена в размываемое дно. Спереди, в месте окончания стенки, имеется гибкий фартук, который, подмываясь, начинает опускаться и тем самым является защитой от подмыва берегозащитного сооружения в целом. Заглубленные берегозащитные сооружения устраиваются поперек движения потока под острым углом к поперечной оси русла реки или канала. Такое плановое расположение заглубленных берегозащитных сооружений снижает транспортирующую способность потока и предотвращает подмывы дамб и других сооружений. This goal is achieved by the fact that in front of dams or other structures protected from washing out, for example, retaining walls, recessed shore protection structures having a T-shaped cross-section are arranged, so that the mark of the shelf coincides with the mark of the surface of the earth, and the wall is buried in a washable bottom. In front, at the end of the wall, there is a flexible apron, which, when washed, begins to lower and thereby protects the shore protection structure as a whole from undermining. Recessed shore protection structures are arranged across the flow at an acute angle to the transverse axis of the river channel or channel. Such a planned arrangement of buried shore protection structures reduces the transporting ability of the stream and prevents the washing out of dams and other structures.

Конструктивно заглубленное берегозащитное сооружение представляет из себя гибкую конструкцию. Гибкость достигается тем, что по всему живому сечению в теле предусмотрена сетка, а сама конструкция разбита конструктивно-деформационными швами на взаимосвязанные блоки. Стенка, заглубленная в грунт, также разбита конструктивно-деформационными швами на взаимосвязанные блоки и высота стенки по длине к корневой части увеличивается и тем самым конструкция имеет повышенную сопротивляемость на изгиб. Полки, прикрепленные к стенке арматурной сеткой и выполняющие роль фартука, предотвращают возможные подмывы стенки. Подмываясь снизу, эти сооружения опускаются вниз и при достижении равновесного состояния процесс опускания прекратится и они начинают заноситься грунтом и превращаться в анкера. Тавровое сечение заглубленного берегозащитного сооружения делает конструкцию жесткой и на возможный изгиб, вызванный давлением на преграду от движения потока. Structurally buried shore protection structure is a flexible structure. Flexibility is achieved by the fact that a grid is provided in the entire living section in the body, and the structure itself is divided by structurally-expansion joints into interconnected blocks. The wall, buried in the ground, is also divided by structural-expansion joints into interconnected blocks and the height of the wall along the length to the root part increases, and thus the structure has increased resistance to bending. Shelves attached to the wall with reinforcing mesh and acting as an apron prevent possible wall washouts. Being washed from below, these structures go down and when the equilibrium state is reached, the lowering process will stop and they will begin to drift into the ground and turn into anchors. The T-section of the recessed shore protection structure makes the structure rigid and possible bending caused by pressure on the obstruction from the flow.

Форма поперечного сечения стенки может быть самой разнообразной и зависит от вида грунта дна реки или канала. Если грунт представлен супесями или глинами, то наиболее эффективным является расширяющаяся форма поперечного сечения, при такой форме поперечного сечения конструкция будет более устойчивой против возможных деформативных изменений. Если грунт представлен песчаными, гравийными или другими грунтами с большим коэффициентом трения, то в таких случаях желательны небольшие сужения ширины стенки книзу. The shape of the cross section of the wall can be very diverse and depends on the type of soil at the bottom of the river or channel. If the soil is represented by sandy loam or clay, then the most effective is the expanding cross-sectional shape, with this cross-sectional shape the structure will be more stable against possible deformative changes. If the soil is represented by sandy, gravel or other soils with a high coefficient of friction, then in such cases small narrowing of the wall width downward is desirable.

На фиг. 1 изображен план дамбы с заглубленными берегозащитными сооружениями; на фиг.2 - продольный разрез заглубленного берегозащитного сооружения; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2 для варианта, когда полка имеет постоянную ширину; на фиг.4 - разрез С-С на фиг.2 для варианта, когда полка имеет постоянную ширину; на фиг.5 - продольный разрез заглубленного берегозащитного сооружения с подпорной стенкой после продолжительной эксплуатации; на фиг. 6 изображена аксонометрия заглубленного берегозащитного сооружения; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг.2 для варианта, когда полка книзу уменьшается по ширине; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.2 для варианта, когда полка книзу расширяется по ширине. In FIG. 1 depicts a dam plan with buried shore protection structures; figure 2 is a longitudinal section of a recessed shore protection structure; figure 3 - section bb in figure 2 for the option when the shelf has a constant width; figure 4 - section CC in figure 2 for the option when the shelf has a constant width; figure 5 is a longitudinal section of a recessed shore protection structure with retaining wall after prolonged use; in FIG. 6 shows a perspective view of an in-depth shore protection structure; in FIG. 7 is a section BB of FIG. 2 for the embodiment when the shelf is reduced in width downward; on Fig - section bb in figure 2 for the option when the shelf is expanding downwards in width.

Берегозащитное сооружение состоит из насыпной грунтовой дамбы 1, в верховой откос 2 которой вклинивается заглубленное берегозащитное сооружение 3, состоящее из блоков 4. Поперечное сечение заглубленного берегозащитного сооружения 3 имеет тавровую форму, стенка 5 которой ориентирована вниз, а отметка поверхности полки 6 совпадает с отметкой дна основания. В стенке 5 предусмотрен арматурный каркас 7, а в полке 6 - арматурная сетка 8, придающая ей гибкость. В передней части заглубленного берегозащитного сооружения 3 предусмотрен гибкий фартук 9, разбитый, как и само сооружение, конструктивно-деформационными швами 10 на блоки 4. На верховом откосе 2 дамбы 1 предусмотрено габионное крепление 11. Заглубленное берегозащитное сооружение 3 может быть использовано и для защиты от подмыва подпорных стенок 12. Стенка 5 в зависимости от вида грунта основания может иметь сужение 13 или расширение 14. The shore protection structure consists of a bulk soil dam 1, in the uphill slope 2 of which a buried shore protection structure 3, consisting of blocks 4, is wedged. grounds. A reinforcing frame 7 is provided in the wall 5, and a reinforcing mesh 8 is provided in the shelf 6, giving it flexibility. A flexible apron 9 is provided in front of the buried shore protection structure 3, broken, like the structure itself, by structural expansion joints 10 into blocks 4. A gabion mount 11 is provided on the upper slope 2 of the dam 1. The buried shore protection structure 3 can also be used to protect against washing of retaining walls 12. Wall 5 depending on the type of soil of the base may have a narrowing 13 or extension 14.

Берегозащитное сооружение монтируется и работает следующим образом. Перед дамбой 1 или подпорной стенкой 12, которые защищаются от подмыва, устраиваются заглубленные берегозащитные сооружения 3, имеющие тавровую форму поперечного сечения, так что отметка полки 6 совпадает с отметкой поверхности дна канала или реки, а стенка 5 заглубляется в размываемое дно. Спереди, в месте окончания стенки, устраивается гибкий фартук 9, который, подмываясь, начинает опускаться и заглубляться до тех пор, пока размывающая способность потока не достигнет некоторого равновесного состояния. Гибкость конструкции фартука 9 достигается тем, что в фартук заармирована сетка, а сам фартук 9 разбит конструктивно-деформационными швами 10 на отдельные взаимосвязанные блоки 4. Заглубленные берегозащитные сооружения 3 устанавливают поперек движению потока под острым углом к поперечной оси русла реки или канала. При таком плановом расположении заглубленных берегозащитных сооружений 3 снижается транспортирующая способность потока и предотвращаются подмывы дамб 1, подпорных стенок 12 и других сооружений. В случае дамбы 1 верховой откос 2 закрепляется габионным креплением 11. The shore protection structure is mounted and operates as follows. In front of the dam 1 or retaining wall 12, which are protected from washing out, buried shore protection structures 3 are arranged having a T-shaped cross-section, so that the mark of the shelf 6 coincides with the mark of the surface of the bottom of the canal or river, and the wall 5 is buried in the eroded bottom. In front, at the end of the wall, a flexible apron 9 is arranged, which, washing itself, begins to lower and deepen until the erosive ability of the flow reaches a certain equilibrium state. The flexibility of the design of the apron 9 is achieved by the fact that the mesh is reinforced in the apron, and the apron 9 itself is divided by structurally-expansion joints 10 into separate interconnected blocks 4. Recessed shore protection structures 3 are installed transversely to the flow movement at an acute angle to the transverse axis of the river channel or channel. With this planned location of the buried shore protection structures 3, the transporting ability of the flow is reduced and the washing out of dams 1, retaining walls 12 and other structures is prevented. In the case of dam 1, the uphill slope 2 is fixed with a gabion mount 11.

Конструктивно-заглубленное берегозащитное сооружение 3 представляет из себя также гибкую конструкцию. Гибкость достигается тем, что по всему живому сечению в теле предусмотрена сетка 8, а сама конструкция разбита конструктивно-деформационными швами 10 на взаимосвязанные блоки 4. Стенка 5, заглубленная в грунт, также разбита конструктивно-деформационными швами 10 на взаимосвязанные блоки 4 и высота стенки 5 по длине к корневой части увеличивается и тем самым конструкция имеет повышенную сопротивляемость на изгиб. В стенке предусмотрен арматурный каркас 7. Толщина стенки 5 в зависимости от ее высоты и длины колеблется от 0,3 до 0,7 м. Полки 6, прикрепленные к стенке 5 арматурной сеткой 8 и выполняющие роль фартука 9, предотвращают возможные подмывы стенки 5. Подмываясь снизу, эти полки 6 опускаются вниз и при достижении равновесного состояния процесс их опускания прекратится и они начинают заноситься грунтом и превращаться в анкера. Тавровое сечение заглубленного берегозащитного сооружения 3 делает конструкцию жесткой на возможный изгиб, вызванный давлением на нее, как на преграду от движения потока. Structurally-recessed shore protection structure 3 is also a flexible structure. The flexibility is achieved by the fact that a mesh 8 is provided throughout the living section in the body, and the structure itself is divided by structural expansion joints 10 into interconnected blocks 4. The wall 5, buried in the ground, is also divided by structural expansion joints 10 into interconnected blocks 4 and wall height 5 along the length to the root part increases, and thus the design has increased resistance to bending. A reinforcing cage 7 is provided in the wall. The thickness of the wall 5, depending on its height and length, ranges from 0.3 to 0.7 m. Shelves 6 attached to the wall 5 with reinforcing mesh 8 and acting as an apron 9 prevent possible wall washings 5. Washing themselves from below, these shelves 6 go down and upon reaching the equilibrium state, the process of lowering will stop and they begin to drift into the ground and turn into anchors. The T-section of the recessed shore protection structure 3 makes the structure stiff against possible bending caused by pressure on it, as if it were an obstacle from the flow.

Форма поперечного сечения стенки 5 может быть самой разнообразной и зависит от вида грунта дна реки или канала. Если грунт представлен супесями или глинами, то наиболее эффективным решением является расширяющаяся форма поперечного сечения стенки 5, при такой форме поперечного сечения конструкция стенки 5 будет более устойчивой против возможных деформативных изменений. Если грунт представлен песчаными, гравийными или другими грунтами с большим коэффициентом трения, то в таких случаях желательны небольшие сужения ширины стенки книзу. Главным достоинством предлагаемого технического решения является то, что оно не является преградой к движению водного потока и тем самым не снижает пропускной способности канала или русла реки, это очень важно в тех случаях, когда ширина канала или русло реки малы. The cross-sectional shape of the wall 5 can be very diverse and depends on the type of soil of the bottom of the river or channel. If the soil is represented by sandy loam or clay, then the most effective solution is an expanding cross-sectional shape of the wall 5, with this cross-sectional shape, the structure of the wall 5 will be more stable against possible deformation changes. If the soil is represented by sandy, gravel or other soils with a high coefficient of friction, then in such cases small narrowing of the wall width downward is desirable. The main advantage of the proposed technical solution is that it is not an obstacle to the movement of the water flow and thus does not reduce the capacity of the canal or river channel, this is very important in cases where the width of the canal or river channel is small.

Данное заглубленное берегозащитное сооружение может быть использовано на горных и равнинных реках. This in-depth shore protection structure can be used on mountain and lowland rivers.

Заглубленное берегозащитное сооружение не нарушает эстетическую привлекательность защищаемых от подмыва сооружений. An in-depth shore protection structure does not violate the aesthetic appeal of structures protected from undermining.

Предлагаемая конструкция заглубленного берегозащитного сооружения позволит значительно сэкономить расходуемый на строительство материал и является более экономичным и надежным в работе. The proposed design of a buried shore protection structure will significantly save the material spent on construction and is more economical and reliable in operation.

Берегозащитное сооружение обеспечит надежную защиту от затопления и размыва при паводковых расходах населенные пункты, попадаемые в эту зону. The shore protection structure will provide reliable protection against flooding and erosion during flood expenses of settlements falling into this zone.

Источники информации
1. А. с. 1461821 СССР, МКИ Е 02 D 17/20. Устройство для крепления земляного сооружения. /Б. М. Шкундин и А. П. Новожиловокова (СССР); Заяв. 04.03.87; опубл. 28.02.89, Бюл. 8.Sources of information
1. A. p. 1461821 USSR, MKI E 02 D 17/20. Device for attaching an earth structure. / B. M. Shkundin and A.P. Novozhilovokova (USSR); Application 03/04/87; publ. 02/28/89, Bull. 8.

2. Пащенко Б. В. Защита железных дорог от размыва на горных реках. Москва, "Трансжелдориздат", 1958, стр.76-94. 2. Pashchenko B.V. Protection of railways from erosion on mountain rivers. Moscow, Transzheldorizdat, 1958, pp. 76-94.

Claims

1. A recessed shore protection structure containing a flexible structure of concrete and reinforcement, divided by structural expansion joints into separate interconnected blocks, characterized in that it has a cross section of a T-shape, consisting of a wall oriented downward and buried in the ground, and flexibly attached to reinforced mesh and separated from it by a continuous structural-deformation seam of the shelf, the upper mark of which coincides with the mark of the surface of the bottom of the river or channel, and in the shelf it is located in horizontal the continuous plane has a continuous reinforcing mesh, and a reinforcing cage is installed in the wall in the vertical plane, while in the front part a flexible apron is attached to the structure, also divided by structural-expansion joints to separate interconnected blocks.

2. The buried shore protection structure according to claim 1, characterized in that the height of the wall buried in the ground increases toward the shore.