RU2212497C2

RU2212497C2 - Fascine cellular reinforcement

Info

Publication number: RU2212497C2
Application number: RU2001122331A
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, amelioration construction. SUBSTANCE: invention can be used in bank-reinforcing structures in eroded river and canal beds, in slopes of dams of various assignment and other structures. Characteristic feature of invention lies in fascine cellular reinforcement containing fascines and in fixing of longitudinal and diagonal fascines or logs on solid netted mat anchored on slope and laid on solid antisuffosion base made of branches reinforcing ground with formation of interjoined cells of triangular shape in plan. Internal space of cells is filled with bundles of shrubs or other vegetation wrapped up in wire, attached to mat and covered with gravel or other filling. Lower part of reinforcement is embedded in ground. EFFECT: increased efficiency and reliability of protection of banks of river and canal beds against erosion, prolonged service life of bank-strengthening structure. 1 cl, 7 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, 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 и 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 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;
- данное техническое решение неэффективно для применения в тех случаях, когда местным строительным материалом является хворост.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, and 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 makes it unreliable in operation and expensive in cost;
- the effectiveness of the use of fasteners is significantly reduced when large fluctuations in water level, fluctuations in speed and flow rate occur in a river or canal;
- this technical solution is ineffective for use in cases where the local building material is brushwood.

Наиболее близким техническим решением являются легкие фашины [2], представляющие из себя хворост, отрубленными концами укладываемый в одном направлении. Для вязки фашин применяют стальную проволоку диаметром 3-5 мм. Легкие фашины обладают плавучестью и прикрепляются кольями к земле. 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 и зависит от условий работы и качества хвороста, составляет обычно 3-5 лет;
- крепление в экономическом отношении не всегда является эффективным техническим решением из-за малой долговечности.The closest technical solution is light fascia [2], which is a brushwood, chopped ends stacked in one direction. For knitting fashin used steel wire with a diameter of 3-5 mm. Light fascines have buoyancy and are attached by stakes to the ground. 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 design is small and depends on the working conditions and the quality of brushwood, usually 3-5 years;
- fastening in economic terms is not always an effective technical solution due to low durability.

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 в фашинном ячеистом креплении, содержащем фашины, согласно изобретению продольные и раскосные фашины или бревна закреплены на сплошном ковре, закрепленном анкерами на откосе и уложенном на подготовленное сплошное протифосуффозионное армирующее грунт основание из веток с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек, причем внутреннее пространство ячеек заполнено обмотанными проволокой мотками из кустарника или другой растительности, закрепленными к ковру и присыпанными гравийной или другой засыпкой, а нижняя часть крепления заглублена в грунт. This goal is achieved by the fact that in the fascia mesh fastening containing fascia, according to the invention, longitudinal and diagonal fascia or logs are fixed on a continuous carpet, anchored on a slope and laid on a prepared continuous protifosuffozionnaya reinforcing soil base of branches with the formation of unchanged interconnected triangular in the plan of the shape of the cells, and the inner space of the cells is filled with coiled wire coils from shrubs or other vegetation, fixed to ru and sprinkled with gravel or other backfill, and the bottom of the mount is buried in the ground.

При этом толщина фашин, образующих ячейки, может уменьшаться кверху, а размеры ячеек в плане увеличиваться, причем несущая способность нижележащих ячеек выше несущей способности верхних. In this case, the thickness of the fascines forming the cells can decrease upward, and the sizes of the cells in plan increase, and the bearing capacity of the underlying cells is higher than the bearing capacity of the upper ones.

На сплошном сеточном ковре в первую очередь закрепляются продольные фашины таким образом, что выступы накладываются друг на дуга и образуется цельная единая конструкция фашины, которая жестко с помощью проволоки прикрепляется к сеточному ковру. Шаг проволочных скреплений фашин и прикрепления их к сеточному ковру 0,1-0,5 м. Раскосные фашины или бревна на сеточном ковре жестко закрепляются при помощи проволоки, таким образом образуются неизменяемые формы. Узлы примыкания раскосных фашин с продольными анкеруются анкерами на верховом откосе. Таким образом, получается гибкая конструкция и это является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать возможных деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и к деформациям сооружения, что не является опасным для такого типа крепления. First of all, longitudinal fascines are fixed on a continuous mesh carpet so that the protrusions overlap each other and an integral single structure of fascia is formed, which is rigidly attached to the mesh carpet by wire. The pitch of wire fastenings of fascines and their attachment to a mesh carpet of 0.1-0.5 m. Diagonal fascines or logs on a mesh carpet are rigidly fixed with a wire, thus forming unchanged shapes. The adjoining nodes of diagonal fascines with longitudinal anchors are anchored on an uphill slope. Thus, a flexible design is obtained and this is a huge advantage of this structure, since it is in the water and it is impossible to avoid possible deformations of the bottom and base, and this will lead to deformations of the structure, which is not dangerous for this type of fastening.

Самая нижняя часть фашинного ячеистого крепления заглубляется в грунт основания дамбы на глубину возможного размыва, которая определяется из гидравлических расчетов. Наиболее благоприятной формой ориентации кустарниковых мотков по отношению к направлению движения потока является поперечная укладка и жесткое их закрепление на сетке. Сверху ячейки утяжеляются присыпанием гравийным или другим грунтом. В процессе эксплуатации фашинного ячеистого крепления происходит зарастание откоса кустарниковой или другой растительностью, в результате чего усиливается закрепление сеточного ковра на верховом откосе и срок службы такого крепления будет значительно больше и будет определяться продолжительностью срока службы сетки. Корневая и растительная масса при этом с течением времени будет обновляться. The lowermost part of the fascine mesh fastening is buried in the soil of the dam base to the depth of the possible erosion, which is determined from hydraulic calculations. The most favorable form of orientation of shrubbery coils with respect to the direction of flow is transverse laying and their rigid fixation on the grid. From above cells are weighted by sprinkling with gravel or other soil. During the operation of the fascinous cellular fastening, the slope is overgrown with shrubbery or other vegetation, as a result of which the fixing of the mesh carpet on the uphill slope is strengthened and the service life of such a fastener will be much longer and will be determined by the length of the grid service life. The root and plant mass will be updated over time.

Разрушенные ячейки легко монтировать в процессе эксплуатации. Фашинное ячеистое крепление имеет ряд достоинств перед другими ранее известными, так как можно использовать местный строительный материал, который является наиболее дешевым и доступным. Destroyed cells are easy to install during operation. Fashennoy cellular fastening has several advantages over other previously known, as you can use local building material, which is the cheapest and most affordable.

Фашинное ячеистое крепление имеет надежную защиту от истирания сетки в процессе эксплуатации и долговечность этого сооружения больше ранее известных аналогичных технических решений. В экологическом отношении это наиболее благоприятный вариант решения проблемы защиты берегов от размыва. The fascin mesh mount has reliable protection against abrasion of the mesh during operation and the durability of this structure is more than the previously known similar technical solutions. In environmental terms, this is the most favorable solution to the problem of protecting coasts from erosion.

Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 изображено поперечное сечение дамбы реки или канала с фашинным ячеистым креплением откоса;
- на фиг.2 - фашинное ячеистое крепление откоса дамбы русла реки или канала, вид сверху;
- на фиг.3 - узел А на фиг.1;
- на фиг.4 - продольная фашина, аксонометрия;
- на фиг.5 - раскосная фашина, аксонометрия;
- на фиг.6 - кустарниковые мотки, аксонометрия;
- на фиг.7 - продольное бревно, аксонометрия.The invention is illustrated by drawings, where:
- in FIG. 1 shows a cross section of a river or canal dam with a fascinated cellular slope mount;
- figure 2 - fashnye cellular fastening of the slope of the dam of the river channel or canal, top view;
- figure 3 - node a in figure 1;
- figure 4 is a longitudinal fascia, a perspective view;
- figure 5 - diagonal fascine, axonometry;
- figure 6 - shrubby skeins, axonometry;
- Fig.7 is a longitudinal log, axonometry.

У дамбы 1 на верховом откосе 2 предусмотрено фашинное ячеистое крепление 3, содержащее продольные фашины или бревна 4 и раскосные фашины или бревна 5, причем продольные 4 и раскосные 5 фашины или бревна закреплены на сплошном сеточном ковре 6, заанкеренном анкерами 7 на откосе 2 и уложенном на подготовленное сплошное противосуффозионное армирующее грунт основание из веток с образованием неизменяемых взаимосвязанных между собой треугольной в плане формы ячеек 8. Внутреннее пространство ячеек 8 заполнено обмотанными проволокой 11 мотками 9 из кустарника или другой растительности, закрепленными к ковру 6 и присыпанными гравийной или другой засыпкой, а нижняя часть крепления 3 заглублена в грунт. At dam 1 on the uphill slope 2, there is provided a fascin honeycomb mount 3 containing longitudinal chamfers or logs 4 and diagonal chamfers or logs 5, with longitudinal 4 and diagonal 5 chamfers or logs fixed on a continuous net carpet 6 anchored by anchors 7 on slope 2 and laid on the prepared continuous anti-suffusion reinforcing soil base of branches with the formation of unchanged interconnected triangular in terms of shape of cells 8. The inner space of cells 8 is filled with wrapped wire 11 skeins 9 of ku old grass or other vegetation, fixed to the carpet 6 and sprinkled with gravel or other backfill, and the lower part of the fastening 3 is buried in the ground.

Толщина фашин 4, 5, образующих ячейки 8, уменьшается кверху, а размеры ячеек 8 в плане увеличиваются, причем несущая способность нижележащих ячеек 8 выше несущей способности верхних. The thickness of the fascia 4, 5, forming the cell 8, decreases upward, and the size of the cells 8 in the plan increase, and the bearing capacity of the underlying cells 8 is higher than the bearing capacity of the upper.

В продольных фашинах 4 по краям имеются вырезы 10, а сами они сматываются проволокой 11. Продольные фашины или бревна 4 и раскосные фашины или бревна 5 прикрепляются к сеточному ковру 6 проволокой 12. In the longitudinal fascia 4 there are cutouts 10 at the edges, and they themselves are wound with wire 11. The longitudinal fascia or logs 4 and the diagonal fascia or logs 5 are attached to the netting carpet 6 by wire 12.

Фашинное ячеистое крепление монтируется и работает следующим образом. The fascin mesh mount is mounted and operates as follows.

На подготовленное основание дна и верхового откоса 2 дамбы 1 укладывается сплошное ковровое сеточное покрытие 6. Сетчатое коверное покрытие 6 собирается из рулонов сетки внахлест в местах примыкания рулонов друг к другу. Продольные фашины или бревна 4, а также раскосные фашины или бревна 5 заготавливаются заблаговременно. Продольные фашины 4 собираются из веток и скрепляются проволокой 11. На сплошном сеточном ковровом покрытии 6 в первую очередь закрепляются продольные фашины 4 таким образом, что вырезы 10 накладываются друг на дуга и образуется цельная единая конструкция продольных фашин 4, которая жестко с помощью проволоки 12 прикрепляется к сетчатому ковру 6. Расстояние между рядами продольных фашин 4 снизу вверх увеличивается. Между рядами продольных фашин 4 закрепляются раскосные фашины или бревна 5 таким образом, что они образуют ячейки 8, в плане имеющие треугольную форму. Раскосные фашины или бревна 5 на сеточном ковре 6 жестко закрепляются при помощи проволоки 12 с образованием неизменяемой формы. Узлы примыкания раскосных фашин 4 с продольными 5 анкеруются анкерами 7 на верховом откосе 2. Самая нижняя часть фашинного ячеистого крепления 3 заглубляется в грунт основания дамбы 1 на глубину возможного размыва, которая определяется из гидравлических расчетов. Фашинное ячеистое крепление 3 конструируется таким образом, что несущая способность и прочностные свойства нижней части крепления 3 были выше, чем несущая способность и прочностные свойства вышележащей части крепления 3 в соответствии с теми требованиями, которые продиктованы условиями работы. И это можно объяснить тем, что нижняя часть крепления 3 сильнее подвержена воздействиям и нагрузкам от скоростного потока воды и на нее приходится нагрузка от веса вышележащей части крепления 3. Внутри ячеек 8 закрепляются мотки из кустарника 9, ориентация которых усиливает сопротивляемость размывам фашинного ячеистого крепления. Наиболее благоприятной формой ориентации кустарниковых мотков 9 по отношению к направлению движения потока является поперечная укладка и жесткое их закрепление на сетке 6. Сверху ячейки 8 утяжеляются присыпанием гравийным или другим грунтом. В процессе эксплуатации фашинного ячеистого крепления 3 происходит зарастание откоса кустарниковой или другой растительностью, в результате чего усиливается закрепление сеточного ковра 6 на верховом откосе 2 и срок службы такого крепления будет значительно больше и определяться продолжительностью срока службы сетки 6. On the prepared base of the bottom and the upper slope 2 of the dam 1, a continuous carpet mesh 6 is laid. The mesh carpet 6 is assembled from rolls of overlapping mesh in the places where the rolls adjoin each other. Longitudinal bevels or logs 4, as well as diagonal bevels or logs 5, are prepared in advance. The longitudinal fascia 4 is assembled from branches and fastened by wire 11. On a continuous mesh carpet 6, the longitudinal fascia 4 is first fixed in such a way that the cutouts 10 overlap each other and an integral single construction of the longitudinal fascia 4 is formed, which is rigidly attached with the help of wire 12 to the mesh carpet 6. The distance between the rows of longitudinal fascia 4 from the bottom up increases. Between the rows of longitudinal fascia 4, diagonal fascia or logs 5 are fixed in such a way that they form cells 8, having a triangular shape in plan. The diagonal fascines or logs 5 on the net carpet 6 are rigidly fixed using wire 12 with the formation of an unchanged shape. The adjacency nodes of the diagonal fascia 4 with the longitudinal 5 are anchored with anchors 7 on the upper slope 2. The lowermost part of the fascia mesh fastening 3 is buried in the soil of the base of dam 1 to the depth of possible erosion, which is determined from hydraulic calculations. The fascia mesh fastener 3 is designed in such a way that the bearing capacity and strength properties of the lower part of the fastener 3 are higher than the bearing ability and strength properties of the overlying part of the fastener 3 in accordance with the requirements dictated by the working conditions. And this can be explained by the fact that the lower part of the fastener 3 is more susceptible to influences and loads from the high-speed water flow and it accounts for the load from the weight of the overlying part of the fastener 3. Inside the cells 8, coils from the bush 9 are fixed, the orientation of which enhances the erosion resistance of the fascia mesh fastening. The most favorable form of orientation of the shrubbery coils 9 with respect to the direction of flow is transverse laying and their rigid fixation on the grid 6. On top of the cell 8 are heavier sprinkled with gravel or other soil. During the operation of the fascinous cellular fastener 3, the slope is overgrown with shrubbery or other vegetation, as a result of which the fixing of the net carpet 6 on the upper slope 2 is enhanced and the service life of such a fastener will be much longer and determined by the service life of the mesh 6.

Гибкость и изменяемость конструкции является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и деформации сооружения, что не является опасным для такого типа крепления. The flexibility and variability of the structure is a huge advantage of this structure, since it is in water and it is impossible to avoid deformations of the bottom and base, and this will entail deformation of the structure, which is not dangerous for this type of fastening.

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. 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 использования местного строительного материала, 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 use of local building material, as well as reliable protection against mesh abrasion during operation. Moreover, the durability of these structures is more than previously known similar technical solutions.

В экологическом отношении это наиболее благоприятный вариант решения проблемы защиты берегов от размыва. In environmental terms, this is the most favorable solution to the problem of protecting coasts from erosion.

Источники информации
1. А.c. 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, БИ 8.Sources of information
1. A.c. 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 03.03.87, publ. 02/28/89, BI 8.

2. Гидротехнические сооружения / Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев. B.C. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. - М.: Агропромиздат, 1985, с.316. 2. Hydrotechnical facilities / N.P. Rozanov, Y.V. Bochkarev. B.C. Lapsenkov and others; Ed. N.P. Rozanova. - M .: Agropromizdat, 1985, p. 316.

Claims

1. Fashennaya cellular fastening containing fascia, characterized in that the longitudinal and diagonal fascia or logs are fixed on a continuous mesh carpet, anchored with anchors on the slope and laid on the prepared continuous anti-suffusion reinforcing soil from the branches with the formation of unchanged interconnected triangular in shape plan cells, and the inner space of the cells is filled with coiled wire coils from shrubs or other vegetation, fixed to the carpet and sprinkled with gravel and and other backfilling, and the lower part of the mounting recessed into the ground.

2. The fascinous cellular fastener according to claim 1, characterized in that the thickness of the fascines forming the cells decreases to the top, and the cell sizes in plan increase, and the bearing capacity of the underlying cells is higher than the bearing capacity of the upper ones.