RU2212496C2

RU2212496C2 - Flexible combined cellular reinforcement

Info

Publication number: RU2212496C2
Application number: RU2001122219A
Authority: RU
Inventors: З.Г. Ламердонов
Original assignee: Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-09-20

Abstract

FIELD: water- development projects and amelioration construction. SUBSTANCE: invention can be used in the capacity of bank-reinforcing structures of washed-out beds of rivers and canals, slopes of dams of various assignment and in other structures. Flexible cellular reinforcement includes net and stones. Salient feature of invention consists in that reinforcement comprises hinged reinforced concrete members coming in the form of bars forming braces with mounting extensions with ring tips. Ring tips are fixed with the use of axles in solid mat produced from wire-net which long side is positioned sideways to direction of flow with formation of interjoined invariable cells of triangular shape in plan. Internal space of cells is filled with stone paving. Reinforcement rests against pile tooth on which flexible apron borders on the front to form displacement-stable L-shaped form of cross-section. EFFECT: enhanced efficiency and reliability of protection of banks of beds of rivers and canals against erosion, prolonged service life of bank-reinforcing structure. 1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов, откосов дамб, предназначенных для самых различных назначений, 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, slopes of dams, designed for various purposes, and other structures.

Известно устройство крепления откоса земляного сооружения [1], содержащее уложенное на откосы синтетическое фильтровое покрытие, удерживающее 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 канатам. На канатах присоединена сетка. Одни концы канатов прикреплены к ригелю, а другие их свободные концы натянуты за счет приложения усилия. Стойки и ригели 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. A device for attaching a slope of an earthen structure [1] is known, comprising a synthetic filter coating laid on the slopes, holding 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 ropes. On the ropes attached mesh. Some ends of the ropes are attached to the crossbar, while others their free ends are stretched due to the application of force. Racks and crossbars are connected by K-limiters. A layer of stone is laid between the coating and the mesh. 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.

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 делает ее ненадежной в работе и дорогой по стоимости;
- эффективность применения крепления значительно снижается в случае, когда в реке или канале имеют место большие колебания уровня воды, колебания скорости и расхода потока.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 makes it unreliable in operation and expensive in cost;
- the efficiency of fastening is significantly reduced when there are large fluctuations in the water level, fluctuations in speed and flow rate in the river or canal.

Наиболее близким техническим решением является каменное мощение [2], представляющее из себя укладку вручную с подбором отдельных камней по форме и размерам. Недостатками данного технического решения являются:
- конструкция крепления является сильно изменяемой и может деформироваться в процессе эксплуатации и при этом приводить к разрушению крепления в целом;
- долговечность конструкции крепления является малой при больших скоростях движения потока;
- крепление в экономическом отношении зачастую не является эффективным техническим решением.The closest technical solution is stone paving [2], which is a manual laying with the selection of individual stones in shape and size. The disadvantages of this technical solution are:
- the fastener design is highly variable and can be deformed during operation and at the same time lead to the destruction of the fastener as a whole;
- the durability of the mounting structure is small at high flow rates;
- fastening economically is often not an effective technical solution.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности защиты берегов русел рек и каналов от размыва и долговечности срока службы берегоукрепительного сооружения. The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of protecting the banks of riverbeds and canals from erosion and durability of the shore protection structure.

Поставленная цель достигается тем, что гибкое комбинированное ячеистое крепление, содержащее сетку и камни, согласно изобретению состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном ковре из сетки рабицы, расположенной длинной стороной поперек направлению движения потока, с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением, причем крепление упирается в свайный зуб, к которому спереди примыкает гибкий фартук, образующий со свайным зубом устойчивую на сдвиг Г-образную форму поперечного сечения. This goal is achieved in that the flexible combined mesh fastening containing mesh and stones, according to the invention consists of articulated reinforced concrete elements made in the form of brace rods having outlets of reinforcement with ring tips, and the ring tips are fixed with axes on a solid carpet of mesh netting, the long side transverse to the direction of flow, with the formation of unchanged interconnected triangular in terms of the shape of the cells, morning space which is filled with the paving stone, wherein the fastening of the pile abuts the tooth which is adjacent the front flexible apron forming the pile with the tooth shear stable T-shaped cross section.

При этом гибкий фартук может состоять из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней, имеющих выпуски арматуры с кольцевыми наконечниками, причем кольцевые наконечники закреплены с помощью осей на сплошном из сетки рабицы с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением. In this case, the flexible apron may consist of articulated reinforced concrete elements made in the form of slanting rods having outlets of reinforcement with ring tips, and the ring tips are fixed with the help of axes on a continuous chain-link mesh with the formation of unchanged interconnected triangular in terms of shape cells, the inner space of which is filled with stone paving.

Гибкое ячеистое крепление внизу упирается на свайный зуб, который является упорным элементом и значительно повышает устойчивость крепления против возможных оползаний с откоса. При очень больших скоростях движения потока, а также при большом количестве влекомых и взвешанных наносов верхняя часть может бетонироваться тонким слоем. The flexible cellular mount below rests on the pile tooth, which is a persistent element and significantly increases the stability of the mount against possible slippage from the slope. At very high flow velocities, as well as with a large number of entrained and suspended sediments, the upper part can be concreted with a thin layer.

Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображено поперечное сечение дамбы реки или канала с гибким ячеистым комбинированным креплением откоса;
на фиг.2 - гибкое ячеистое комбинированное крепление откоса дамбы русла реки или канала, вид сверху;
на фиг.3 - разрез 1-1 на фиг.2;
на фиг.4 - узел А на фиг.1;
на фиг.5 - раскосы.The invention is illustrated by drawings, where:
- figure 1 shows a cross section of a dam of a river or channel with flexible cellular combined slope mount;
figure 2 - flexible cellular combined fastening of the slope of the dam of the river channel or channel, top view;
figure 3 is a section 1-1 in figure 2;
figure 4 - node a in figure 1;
figure 5 - braces.

У дамбы 1 на верховом откосе 2 предусмотрено гибкое комбинированное ячеистое крепление 3, которое состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней 4, имеющих выпуски арматуры 6 с кольцевыми наконечниками 7, причем кольцевые наконечники 7 закреплены с помощью осей 8 на сплошном ковре 5 из сетки рабицы, расположенной длинной стороной поперек направлению движения потока, с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением 11, причем крепление 3 упирается в свайный зуб 12, к которому спереди примыкает гибкий фартук 13, образующий со свайным зубом 12 устойчивую на сдвиг Г-образную форму поперечного сечения. At dam 1 on the uphill slope 2, a flexible combined cellular fastener 3 is provided, which consists of articulated reinforced concrete elements made in the form of slanting rods 4 having reinforcement outlets 6 with ring tips 7, and the ring tips 7 are fixed with axes 8 on a solid carpet 5 from a mesh netting, the long side transverse to the direction of flow, with the formation of unchanged interconnected triangular in terms of the shape of the cells, the inner space of the cat ryh filled paving stone 11, wherein the fastener pile 3 rests on a tooth 12, which abuts the flexible front apron 13, pile forming tooth 12 with the shear stable T-shaped cross section.

Гибкий фартук 13 состоит из шарнирно соединенных железобетонных элементов, выполненных в виде образующих раскосы стержней 4, имеющих выпуски арматуры 6 с кольцевыми наконечниками 7, причем кольцевые наконечники 7 закреплены с помощью осей 8 на сплошном ковре 5 из сетки рабицы с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, внутреннее пространство которых заполнено каменным мощением 11. The flexible apron 13 consists of pivotally connected reinforced concrete elements made in the form of slanting rods 4 having outlets of reinforcement 6 with ring tips 7, and the ring tips 7 are fixed using axes 8 on a continuous carpet 5 of a netting with the formation of unchanged interconnected triangular in terms of the shape of cells, the inner space of which is filled with stone paving 11.

Гибкое ячеистое крепление откосов монтируется и работает следующим образом. Flexible mesh mount slopes mounted and works as follows.

На подготовленное основание 9 дна и верхового откоса 2 дамбы 1 укладывается сплошное ковровое сеточное покрытие 5. На сплошном сеточном ковре 5 собирается ячеистый каркас из раскосов 4. Для этого у раскосов 4 имеются кольцевые наконечники 7, которые собираются в один узел и соединяются осью 8, образуя шарнирное соединение. В свою очередь шарнирная ось прикрепляется к сетчатому ковру 5, и, таким образом, образуется цельная единая конструкция работающая совместно. На узел с осью 8, в котором собирается шарнир, сверху укладывается бетонное покрытие 10. Соединенные между собой раскосы 4 в плане образуют ячейки треугольной формы, которые заполняются плотно камнем, и образуется внутри них каменное мощение 11, что усиливают жесткость ячеек и конструкцию крепления в целом. Внутри раскосов предусмотрена рабочая арматура 6, которая воспринимает растягивающие усилия. Укладываемый сплошной слой камней, образующий каменное мощение 11, может занимать полностью или частично по высоте эту ячейку. Выложенный внутри сплошной слой камней 11 придает креплению 3 повышенную конструктивную жесткость и устойчивость деформативным изменениям. В случае если каменное мощение 11 не полностью закрывает по высоте ячейки, то верхняя часть присыпается каменной наброской, размеры которой зависят от величины скорости движения воды. Поток, протекающий по комбинированному ячеистому креплению 3, оказывает в процессе длительного протекания деформативные изменения основания крепления, что как правило влечет за собой его оседание, а это неопасно из-за гибкости крепления. On the prepared base 9 of the bottom and the upper slope 2 of the dam 1, a continuous carpet mesh 5 is laid. A mesh frame of braces 4 is assembled on a continuous mesh carpet 5. For this, the braces 4 have ring tips 7, which are assembled into one unit and connected by an axis 8, forming a swivel. In turn, the hinge axis is attached to the mesh carpet 5, and, thus, forms a single unitary structure working together. A concrete cover 10 is laid on top of the assembly with the axis 8, in which the hinge is assembled. The braces 4 connected to each other in plan form triangular cells that are densely filled with stone and stone paving 11 is formed inside them, which reinforce the stiffness of the cells and the mounting structure in whole. Inside the braces, a working reinforcement 6 is provided, which perceives tensile forces. A stacked continuous layer of stones, forming stone paving 11, can occupy this cell in whole or in part in height. The solid layer of stones 11 laid out inside gives the fastening 3 increased structural rigidity and resistance to deformation changes. If stone paving 11 does not completely cover the height of the cell, then the upper part is sprinkled with a stone outline, the dimensions of which depend on the magnitude of the speed of water movement. The flow flowing through the combined cellular fastener 3, during the long course of flow, has deformative changes in the base of the fastener, which usually entails its subsidence, and this is not dangerous due to the flexibility of the fastening.

Гибкое ячеистое крепление 3 внизу упирается на свайный зуб 12, который является упорным элементом и значительно повышает устойчивость крепления 3 против возможных оползаний с откоса 2. The flexible mesh mount 3 at the bottom rests on the pile tooth 12, which is a persistent element and significantly increases the stability of the mount 3 against possible slippage from the slope 2.

Спереди по дну предусмотрен гибкий ячеистый фартук 13, примыкающий к зубу 12. Гибкий ячеистый фартук 13 представляет из себя сплошное сеточное покрытие 5, на котором шарнирно закреплены раскосы 4. Конструктивно фартук 13 аналогичен конструкции крепления 3. Такая конструкция гибкого ячеистого фартука 13 имеет повышенную гибкость и способность изменять свою форму, не нарушая конструктивной целостности, у него выше. Эти достоинства необходимы при подмывах гибкого фартука 13, так как он при этом начинает опускаться вниз, предотвращая подмывы крепления откоса 2. Концы сетки фартука закрепляются к свайному зубу 12, образуя вместе с ним Г-образную форму поперечного сечения, что усиливает устойчивость на сдвиг этой системы. Пространство выше каменного мощения 11 заполняется гравийной засыпкой или может бетонироваться в случае, если есть опасность истирания сетки 5 от влекомых потоком наносов. A flexible mesh apron 13 adjacent to the tooth 12 is provided in front of the bottom. The flexible mesh apron 13 is a continuous mesh cover 5 on which the braces are pivotally mounted 4. The apron 13 is structurally similar to the fastening structure 3. This flexible mesh apron 13 has increased flexibility and the ability to change his form without violating structural integrity, he has higher. These advantages are necessary when washing the flexible apron 13, since it starts to fall downward, preventing the washing of the slope 2. The ends of the apron mesh are fixed to the pile tooth 12, forming with it an L-shaped cross section, which enhances the shear stability of this system. The space above the stone paving 11 is filled with gravel backfill or may be concreted if there is a risk of abrasion of the mesh 5 from the sediment transported by the stream.

Гибкость и жесткость конструкции является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать возможных деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет к деформации сооружения, что не является опасным для такого типа крепления. Ячейки разрушенные легко монтировать в процессе эксплуатации. Предлагаемое техническое решение имеет ряд достоинств перед другими ранее известными. В предлагаемом техническом решении можно использовать местный строительный материал, который является наиболее дешевым и доступным. The flexibility and rigidity of the structure is a huge advantage of this structure, since it is located in water and it is impossible to avoid possible deformations of the bottom and base, and this will lead to deformation of the structure, which is not dangerous for this type of fastening. Destroyed cells are easy to install during operation. The proposed technical solution has several advantages over other previously known. In the proposed technical solution, you can use local building material, which is the cheapest and most affordable.

Предлагаемое техническое решение дешевле известных аналогичных из-за экономии бетона, а также надежной защиты от истирания сетки в процессе эксплуатации. При этом долговечность этих сооружений больше ранее известных аналогичных технических решений. The proposed technical solution is cheaper than the known ones due to the saving of concrete, as well as reliable protection against abrasion of the mesh during operation. Moreover, the durability of these structures is more than previously known similar technical solutions.

Источники информации
1. A.с. 1461821 СССР, МКИ Е 02 D 17/20. Устройство для крепления откоса земляного сооружения / Шкундин Б.М. и Новожилов А.П. (СССР); заяв. 04.03.87; опубл. 28.02.89. Бюл. 8.Sources of information
1. A.s. 1461821 USSR, MKI E 02 D 17/20. A device for fastening the slope of an earth structure / Shkundin B.M. and Novozhilov A.P. (USSR); application 03/04/87; publ. 02/28/89. Bull. 8.

2. Каналы систем водоснабжения и ирригации (Рекомендации по проектированию и эксплуатации каналов), Стройиздат, 1972, стр.71. 2. Channels of water supply and irrigation systems (Recommendations for the design and operation of canals), Stroyizdat, 1972, p. 71.

Claims

1. Flexible combined cellular fastener containing a grid and stones, characterized in that the fastener consists of articulated reinforced concrete elements made in the form of brace rods having outlets of reinforcement with ring tips, the ring tips being fixed with axes to a continuous mesh carpet netting, the long side is transverse to the direction of flow, with the formation of unchanged interconnected triangular in terms of the shape of the cells, the inner space of the cat ryh filled paving stone, wherein the fastening of the pile abuts the tooth which is adjacent the front flexible apron forming the pile with the tooth shear stable T-shaped cross section.

2. The flexible combined cellular fastening according to claim 1, characterized in that the flexible apron consists of articulated reinforced concrete elements made in the form of slanting rods having reinforcement outlets with ring tips, the ring tips being fixed with axes on a continuous mesh carpet chain-links with the formation of unchanging interconnected triangular in terms of the shape of the cells, the inner space of which is filled with stone paving.