RU2226586C2

RU2226586C2 - Anti-erosion bed revetment and building method thereof

Info

Publication number: RU2226586C2
Application number: RU2002102635/03A
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Щепин; М.Д. Акульшин
Original assignee: Щепин Николай Федорович; Акульшин Михаил Дмитриевич
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2004-04-10

Abstract

FIELD: hydraulic structures, particularly for bed degraded surface rebuilding and pond bed protection against water-flow erosion. SUBSTANCE: anti-erosion revetment, particularly above underwater pipeline comprises mat of reinforced elastic strips repeatedly bent in opposite directions and connected to each other in staggered rows. Elastic strips form grid with cells in working position. Mat is connected along edged facing upstream or downstream with anchors made as hollow cylinders and having ballast. Anchors are joined along their ends by two flexible ties to which mat is connected. Anchors have valves with remote control or remotely detachable flexible pipelines which fill cavities with ballast. In transportation position revetment is a set of strips connected together with anchors into transportation unit. Revetment installation is performed by water-craft located across water flow and fixed by two ropes with winches. Crane and two ropes with winches are used for revetment installation by utilization of water flow influence upon revetment and water-craft. Method of revetment installation involves stretching revetment and placing revetment on bed protection area. Crane ropes, winch ropes and floats are secured to anchors by remote detachable connection means. EFFECT: reduced volume of installation work, increased revetment installation speed, increased bed protection reliability. 6 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям. Предназначено для восстановления размытой поверхности дна и защиты дна водоемов от размыва течением воды, в частности для восстановления поверхности и защиты дна над подводным трубопроводом, проложенным под руслом реки, канала.The invention relates to hydraulic structures. Designed to restore the blurred bottom surface and protect the bottom of reservoirs from erosion by the flow of water, in particular to restore the surface and protect the bottom above the underwater pipeline, laid under the river channel, channel.

Известно покрытие береговой полосы и ложа рек и каналов (для защиты от размыва течением) из бетонных элементов, соединенных посредством металлических стержней, причем бетонные элементы выполнены в виде брусьев, соединенных проволокой в ленты, укладываемые перпендикулярно течению на расстоянии, равном 4,5-5,4 высоты брусьев друг от друга, с закреплением к берегу только верхних концов лент (а.с. SU 296852, Е 02 В 3/12).It is known to cover the coastal strip and the bed of rivers and canals (for protection against erosion by the flow) from concrete elements connected by metal rods, and concrete elements made in the form of bars connected by a wire in tapes, laid perpendicular to the flow at a distance equal to 4.5-5 , 4 heights of the bars from each other, with fastening to the shore only the upper ends of the tapes (a.s. SU 296852, E 02 B 3/12).

Недостатком известного устройства, а также способа его установки, определяемого конструкцией устройства, является низкая степень заводской готовности к применению на месте установки, недостаточная индустриализация работ по способу установки, необходимость дополнительных работ по обеспечению закрепления устройства к берегу и, в случае обнаженного размывом трубопровода, возможность повреждения изоляции трубопровода и его стенки. Это объясняется следующим образом: на заводе изготавливаются только бетонные брусья, а само устройство, в целом, собирается из этих брусьев на месте установки, путем опускания брусьев по отдельности на дно по направляющим шестам. При этом плавсредство, с которого осуществляется установка, необходимо перемещать после опускания каждого бруса поперек течения, вдоль ленты, что крайне затруднительно, особенно при большой скорости течения, а затем после сборки ленты перемещать по течению на шаг между лентами. При обнаженной размывом трубе велика вероятность повреждения изоляции трубы и ее стенки при возможном сбросе бруса с ударом на трубу.A disadvantage of the known device, as well as the method of its installation, determined by the design of the device, is the low degree of factory readiness for use at the installation site, insufficient industrialization of works on the installation method, the need for additional work to secure the device to the shore and, in the case of a pipeline eroded, damage to the insulation of the pipeline and its wall. This is explained as follows: only concrete beams are made at the plant, and the device itself, as a whole, is assembled from these beams at the installation site, by lowering the beams separately to the bottom along the guide poles. At the same time, the vessel from which the installation is carried out must be moved after lowering each beam across the stream, along the belt, which is extremely difficult, especially at a high speed of the stream, and then after assembling the belt, move it one step between the belts downstream. When the erosion pipe is exposed, there is a high probability of damage to the insulation of the pipe and its wall with the possible discharge of the beam with a blow to the pipe.

Известен пленочный экран для укладки в ложе водоемов с плавсредств, включающий полосу пленки, снабженную накладками, прикрепленными к полосе одной стороной и перекрывающими отверстия в пленке (а.с. SU 937601, Е 02 В 3/12).Known film screen for laying in the bed of ponds with watercraft, including a strip of film equipped with overlays attached to the strip on one side and overlapping holes in the film (a.s. SU 937601, E 02 B 3/12).

Недостатком известного устройства является то, что конструкция его препятствует самовосстановлению поверхности дна на месте размыва, что приводит к необходимости дополнительных работ по засыпке места размыва. Не является изделием полной заводской готовности к применению, поскольку якорь для крепления нижнего конца полосы приходится крепить к полосе на месте установки.A disadvantage of the known device is that its design prevents self-healing of the bottom surface at the erosion site, which leads to the need for additional work to fill the erosion site. It is not a product of full factory readiness for use, since the anchor for attaching the lower end of the strip must be fastened to the strip at the installation site.

Способ укладки пленочного экрана осуществляют с плавсредств разматыванием полосы с барабана при движении плавсредств под воздействием течения воды в водоеме.The method of laying the film screen is carried out from the craft by unwinding the strip from the drum when the craft move under the influence of the flow of water in the reservoir.

Недостатком этого способа является то, что не предусмотрены меры для обеспечения контроля положения плавсредств в русле водоема, что в случае косых, отбойных и круговых течений приводит к смещению плавсредств с оси укладки полосы и ее перекосу. При этом также невозможно регулирование натяжения полосы, поскольку не предусмотрены устройства для контроля за разматыванием полосы с барабана.The disadvantage of this method is that measures are not provided to ensure control of the position of the craft in the channel of the reservoir, which in the case of oblique, fenders and circular currents leads to the displacement of the craft from the axis of laying the strip and its distortion. It is also impossible to control the tension of the strip, since there are no devices for controlling the unwinding of the strip from the drum.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигнутым результатам по устройству является антиэрозионное ячеистое покрытие АЭРП (см. Рахматуллин Н.М. и др. Опыт использования антиэрозионного ячеистого покрытия АЭРП при капитальном ремонте подводных переходов ООО “Самартрансгаз””//Наука и техника в газовой промышленности, 2001, № 1, c.56-58).The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved results for the device is anti-erosion cellular coating AERP (see Rakhmatullin N.M. et al. Experience of using anti-erosion cellular coating AERP for overhaul of underwater passages of Samartransgaz LLC // Science and Technology in the gas industry, 2001, No. 1, p. 56-58).

Устройство состоит из сплошного ковра из георешеток, скрепленных между собой и заполненных инертным материалом: щебнем, галькой, мелким камнем.The device consists of a continuous carpet of geogrids, fastened together and filled with an inert material: crushed stone, pebbles, small stones.

Георешетка АЭРП выполняется из резинотканевых лент шириной (высотой) 0,1-0,15 м, многократно изогнутых в противоположные стороны и скрепленных между собой в шахматном порядке.AERP geogrid is made of rubber-fabric ribbons with a width (height) of 0.1-0.15 m, repeatedly bent in opposite directions and stitched together in a checkerboard pattern.

Устройство устанавливается на место размыва дна над трубопроводом с понтона, связанного тросом с берегом, и края его закрепляются: по берегам - анкерными стержнями и каменной наброской, а на дне - в специально отрытых траншеях с засыпкой щебнем. Перед установкой устройства на место размыва, над трубопроводом восстанавливается засыпка дна.The device is installed in the place of erosion of the bottom above the pipeline from the pontoon connected by a cable to the shore, and its edges are fixed: along the banks - with anchor rods and a stone outline, and at the bottom - in specially open trenches filled with crushed stone. Before installing the device at the erosion site, bottom filling is restored above the pipeline.

Недостатком этого устройства и способа его установки является: неполная заводская готовность устройства к применению, вероятность искажения геометрии георешетки под воздействием течения при установке, поскольку возможное растяжение георешетки по течению ничем не ограничивается, низкая индустриализация способа установки, невозможность контроля растяжения АЭРП на месте размыва, необходимость дополнительных монтажных и подводно-технических работ по закреплению ковра АЭРП.The disadvantage of this device and the method of its installation is: incomplete factory readiness of the device for use, the likelihood of distortion of the geometry of the geogrid under the influence of the flow during installation, since the possible extension of the geogrid with the flow is not limited by anything, low industrialization of the installation method, the inability to control the extension of the AERP at the erosion site, the need additional installation and underwater technical works on fixing the AERP carpet.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и доступным результатам по способу установки является способ установки донного покрытия, включающий формирование покрытия посредством соединения его частей вдоль граней, параллельно оси цилиндра, намотку покрытия на данный цилиндр, во время его плавания на поверхности воды, поддержание на плаву и направление данного цилиндра к началу траншеи, где его надо расположить, размотку данного цилиндра при дальнейшем поддержании его на плаву и перемещение данного цилиндра вдоль поверхности воды в траншее, перекачивание воды в траншею из той его части, где нет покрытия, в часть между началом траншеи и плавающим цилиндром с целью уменьшения радиуса кривизны выпуклой поверхности донного покрытия, чтобы способствовать раскручиванию покрытия с цилиндра, причем выпуклая поверхность проходит от данного цилиндра до дна траншеи, при этом ось данного цилиндра параллельна поверхности жидкости, когда цилиндр обматывается, и данная ось параллельна поверхности, когда цилиндр управляется, всплывает и раскручивается, кроме того, при нагнетании воды к плавающему цилиндру прикладывают момент торможения и тормозящую силу (патент США 4475846, Е 02 В 3/12, опубл. 09.10.1984).The closest to the claimed invention in terms of technical nature and the available results on the installation method is a method of installing a bottom coating, comprising forming a coating by connecting its parts along the faces parallel to the axis of the cylinder, winding the coating on this cylinder while it is floating on the surface of the water, maintaining afloat and the direction of this cylinder to the beginning of the trench, where it needs to be located, unwinding the given cylinder while further keeping it afloat and moving this cylinder in l the surface of the water in the trench, pumping water into the trench from that part where there is no coating, to the part between the beginning of the trench and the floating cylinder in order to reduce the radius of curvature of the convex surface of the bottom cover, in order to facilitate the unwinding of the coating from the cylinder, and the convex surface passes from this cylinder to the bottom of the trench, while the axis of this cylinder is parallel to the surface of the liquid when the cylinder is wound, and this axis is parallel to the surface when the cylinder is controlled, floats and untwists, chrome addition, the water injection to the floating cylinder applied braking torque and the braking force (US Patent 4475846, E 02 B 3/12, publ. 10/09/1984).

Недостатком известного способа является ограниченность области его применения, поскольку способ рассчитан на установку донного покрытия только в водоеме, ограниченном стенками траншеи, со спокойной водой, с незначительным или совсем без него течением, за счет использования плавсредств с автономным способом передвижения и использования воздействия искусственно созданного перекачкой воды течения. Применение известного способа на водоеме с течением воды, где возможно размывание дна течением воды и требуется восстановление размытого дна и его защита от дальнейшего размыва (это является целью создания изобретения) неприемлемо.The disadvantage of this method is the limited scope of its application, since the method is designed to install bottom cover only in a pond bounded by the walls of the trench, with calm water, with little or no flow through it, through the use of watercraft with an autonomous mode of movement and the use of artificially created pumping water currents. The application of the known method in a body of water with a flow of water, where it is possible to erode the bottom by the flow of water and require the restoration of the eroded bottom and its protection from further erosion (this is the purpose of the invention) is unacceptable.

Объясняется это следующим образом.This is explained as follows.

Отпадает необходимость в перекачке воды для создания искусственного течения, что усложняло и удорожало способ, поскольку имеется естественное течение воды.There is no need to pump water to create an artificial flow, which complicates and increases the cost of the method, since there is a natural flow of water.

Перемещение цилиндра (и конца покрытия) в конец траншеи( т.е. в то место, где ему положено быть в процессе установки) осуществляют за счет перемещения плавсредств, связанных с цилиндром, На водоеме с быстрым течением воды, особенно изобилующим водоворотами, вихревыми и боковыми (свальными) потоками, перемещение точно по намеченной траектории плавсредства с автономным (не связанным с берегом) движителем затруднительно, и всегда есть опасность случайных непредсказуемых заранее смещений плавсредства под воздействием течения с намеченной траектории движения. Это приводит к неправильной установке донного покрытия.The movement of the cylinder (and the end of the cover) to the end of the trench (i.e., to the place where it should be in the installation process) is carried out by moving the watercraft connected to the cylinder, in a pond with a fast flow of water, especially with abundant whirlpools, vortexes and lateral (dump) flows, moving exactly along the intended trajectory of the vehicle with an autonomous (not connected to the shore) propulsion is difficult, and there is always the danger of accidental unpredictable displacements of the vehicle under the influence of the current with the intended traffic motion paths. This leads to improper installation of the bottom cover.

Другим недостатком способа является то, что покрытие собирается на месте установки, а не заранее, в заводских условиях. Этот недостаток значительно снижает уровень индустриализации способа и удорожает стоимость работ за счет дополнительных операций по сборке покрытия.Another disadvantage of this method is that the coating is collected at the installation site, and not in advance, in the factory. This disadvantage significantly reduces the level of industrialization of the method and increases the cost of the work due to additional operations for the assembly of the coating.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание покрытия антиэрозионного донного для защиты дна от размыва течением воды, конструкция которого обладает способностью самозакрепляться за дно за счет использования силы течения от возможного сдвига под воздействием потока воды, или других внешних воздействий, восстанавливать и защищать поверхность дна на месте размыва, и способа его установки, использующего плавсредства и воздействие течения воды на покрытие для растяжения и размещения его на месте защиты дна, при минимуме монтажных работ, высокой степени индустриализации способа установки и полном отсутствии подводно-технических работ.The technical task of the invention is the creation of an anti-erosion bottom coating to protect the bottom from erosion by the flow of water, the design of which has the ability to self-fix behind the bottom by using the flow force from possible shear under the influence of the water flow, or other external influences, to restore and protect the bottom surface at the erosion site , and the method of its installation using watercraft and the effect of the flow of water on the coating to stretch and place it at the bottom protection site, at least installation work, a high degree of industrialization of the method of installation and the complete absence of underwater works.

Техническая задача по устройству решается за счет того, что покрытие антиэрозионное донное преимущественно для защиты дна водоемов от размыва течением воды и восстановления поверхности дна на месте размыва, содержащее ковер из многократно изогнутых в противоположные стороны полос армированного эластомера, скрепленных между собой в шахматном порядке и образующих в рабочем положении решетку с ячейками в форме ромбов, прямоугольников, квадратов или шестигранников, а в транспортном положении - удлиненный пакет полос, согласно изобретению ковер скреплен по краям, обращенным по и против течения воды, с якорями, в виде полых цилиндров с балластом, в транспортном положении обвязываемых совместно с пакетом полос в единый транспортный блок, связанных между собой по концам двумя гибкими стяжками, длина которых равна длине ковра, при этом ковер прикреплен по бокам к стяжкам, якоря установлены один выше, другой ниже места защиты дна, с растяжением ковра над местом установки, причем якоря имеют дистанционно управляемые клапаны для заполнения полости водой или же через гибкие трубопроводы, с возможностью дистанционного отсоединения от якорей, жидким тяжелым заполнителем в качестве балласта. Кроме того, в качестве ковра используется георешетка из полос нетканого синтетического полотна, скрепленных между собой в шахматном порядке, в развернутом виде образующих гибкий каркас в виде пчелиных сот.The technical problem of the device is solved due to the fact that the anti-erosion bottom coating is mainly for protecting the bottom of ponds from erosion by the flow of water and restoring the bottom surface at the erosion site, containing a carpet of reinforced elastomer bands that are repeatedly bent to opposite sides, stitched together in a checkerboard pattern and form in the working position, a grid with cells in the form of rhombuses, rectangles, squares or hexagons, and in the transport position an elongated packet of strips according to the invention the carpet is fastened along the edges facing along and against the flow of water, with anchors, in the form of hollow cylinders with ballast, in the transport position, tied together with a package of strips into a single transport block, interconnected at the ends by two flexible couplers, the length of which is equal to the length of the carpet, while the carpet is attached on the sides to the screeds, the anchors are installed one higher and the other below the bottom protection, with the carpet stretching above the installation site, and the anchors have remotely controlled valves to fill the cavity with water or through flexible pipes gadflies, with the possibility of remote disconnection from the anchors, heavy liquid filler as ballast. In addition, a geogrid of non-woven synthetic fabric strips, stitched together in a checkerboard pattern, in an expanded form forming a flexible frame in the form of honeycombs, is used as a carpet.

Техническая задача решается также за счет того, что по способу установки покрытия антиэрозионного донного, включающего использование плавсредства и воздействие течения воды для размещения покрытия, согласно изобретению плавсредство располагают выше по течению от места установки и связывают со стороны, обращенной вверх по течению с грунтом минимум двумя тросами с лебедками, а со стороны, обращенной вниз по течению, на двух тросах с лебедками опускают, с возможностью дистанционного отсоединения, на дно выше места установки покрытия якорь, верхний по течению, другой же якорь, нижний по течению, вывешивают с возможностью дистанционного отсоединения, краном с плавсредства, опускают на дно и одновременно сдвигают по течению плавсредство с помощью стравливания лебедками тросов, связывающих плавсредство с грунтом и верхним якорем, и тем самым растягивают и укладывают покрытие на место защиты дна от размывания, кроме того, нижний по течению якорь соединяют, с возможностью дистанционного отсоединения, с поплавками, плавсредство стопорят на месте, стравливают тросы крана, отпускают нижний якорь по течению до растяжения покрытия, отсоединяют его от поплавков и тросов крана и укладывают покрытие на место защиты дна, а также нижнему якорю придают положительную плавучесть, отпускают по течению до растяжения покрытия, заполняют полость якоря балластом, отсоединяют тросы крана и укладывают покрытие на место защиты дна.The technical problem is also solved due to the fact that according to the invention, the watercraft is installed upstream from the installation site and connected from the side facing upstream to the ground by at least two according to the method for installing an anti-erosion bottom coating, including the use of a watercraft and the influence of water flow to place a coating ropes with winches, and from the side facing downstream, on two ropes with winches lower, with the possibility of remote disconnection, the anchor to the bottom above the installation location upstream, the other anchor, the downstream, is hung up with the possibility of remote disconnection, by crane from the boat, lowered to the bottom and at the same time the boat is moved downstream with the help of the winch picking the cables connecting the boat with the ground and the upper anchor, and thereby stretch and lay the coating in place to protect the bottom from erosion, in addition, the downstream anchor is connected, with the possibility of remote disconnection, with floats, the vehicle is locked in place, the crane cables are ejected, vacation they lower the anchor downstream to stretch the coating, disconnect it from the floats and crane cables and lay the coating in place to protect the bottom, and give the lower anchor positive buoyancy, release it downstream to stretch the coating, fill the cavity of the anchor with ballast, disconnect the crane cables and lay the coating to the bottom protection site.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 - покрытие установленное на место размыва; фиг.2 - вид покрытия в рабочем положении в плане; фиг.3 - фрагмент покрытия; фиг.4 - вид покрытия в транспортном положении; фиг.5-6 - изображение процесса самозакрепления якоря за дно; фиг.7 - процесс установки покрытия; фиг.8 - процесс установки покрытия при сильном течении; фиг.9 - вид в плане покрытия с использованием в качестве ковра георешетки.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - coating installed in place of erosion; figure 2 is a view of the coating in the working position in plan; figure 3 is a fragment of the coating; 4 is a view of the coating in transport position; 5-6 - image of the process of self-fixing of the anchor for the bottom; Fig.7 - the installation process of the coating; Fig - the installation process of the coating with a strong current; Fig. 9 is a plan view of a covering using a geogrid as a carpet.

Покрытие антиэрозионное донное (в дальнейшем покрытие) состоит (см. фиг.1) из ковра 1, скрепленного с верхним по течению 2 и нижним 3 якорями в виде полых цилиндров, устанавливается в натянутом состоянии над размывом 4 дна 5, который может образоваться в результате разрушения течением насыпного грунта 6 над подводным трубопроводом 7. Покрытие заранее изготавливается на заводе и готовым к применению поставляется на место установки.The anti-erosion bottom coating (hereinafter referred to as the coating) consists (see Fig. 1) of carpet 1, bonded to the upper stream 2 and lower 3 anchors in the form of hollow cylinders, installed in a tense state over the erosion 4 of the bottom 5, which may result destruction by the flow of bulk soil 6 over the underwater pipeline 7. The coating is prefabricated at the factory and delivered to the installation site ready for use.

Ковер 1 (фиг.2, 3) состоит из полос 8 армированного эластомера, многократно изогнутых в противоположные стороны, соединенных в шахматном порядке между собой (с соседними полосами 9) с помощью скреплений 10 типа хомутов или многослойных бандажей.Carpet 1 (figure 2, 3) consists of strips 8 of reinforced elastomer, repeatedly bent in opposite directions, connected in a checkerboard pattern with each other (with adjacent strips 9) using fasteners 10 such as clamps or multilayer bandages.

Якоря 2 и 3 представляют собой полые цилиндры с поперечным сечением круглой, квадратной, треугольной или иной формы, заполненные балластом.Anchors 2 and 3 are hollow cylinders with a cross section of a round, square, triangular or other shape, filled with ballast.

Ковер 1 связан с якорями 2, 3 хомутами или многослойными бандажами 11. Якоря 2 и 3 связаны между собой по концам двумя гибкими стяжками 1-2, ограничивающими растяжение ковра 1 сверх необходимого. Ковер 1, в свою очередь, связан со стяжками 12. В рабочем положении ковер 1 представляет собой гибкую конструкцию в виде решетки с ячейками 14 самой различной формы в виде ромба, прямоугольника, квадрата, шестигранника.Carpet 1 is connected with anchors 2, 3 with clamps or multilayer bandages 11. Anchors 2 and 3 are interconnected at the ends with two flexible ties 1-2, which limit the stretching of carpet 1 beyond the necessary. Carpet 1, in turn, is connected with screeds 12. In the working position, carpet 1 is a flexible structure in the form of a lattice with cells 14 of various shapes in the form of a rhombus, rectangle, square, hexagon.

В транспортном положении покрытие (фиг.4) увязывается в единый транспортный блок из ковра 1 в виде пакета 15 полос 8 и якорей 2 и 3.In the transport position, the coating (Fig. 4) is tied into a single transport block from carpet 1 in the form of a packet of 15 strips 8 and anchors 2 and 3.

Работа покрытия происходит следующим образом.The coating is as follows.

Установленное на дне водоема на месте размыва 4 или на участке дна 5, где требуется защита поверхности дна 5 от размывания течением воды, покрытие своей решеткой с ячейками 14 создает дополнительное гидравлическое сопротивление течению воды в придонном слое потока. Скорость течения в придонном слое потока снижается и приторможенный поток не может подхватывать и уносить с собой частицы грунта с поверхности дна 5, тем самым ставится защита поверхности дна 5 от размывания потоком воды. Из приторможенного придонного слоя потока воды оседают частицы грунта, принесенные потоком из мест выше по течению установки покрытия, и заполняют ячейки 14 ковра 1, создавая тем самым, совместно с покрытием неразмываемый защитный слой над защищаемым местом дна 5. При установке покрытия над размывом 4, например на месте прокладки подводного трубопровода 7, где насыпной грунт 6 наиболее подвержен размыванию, частицы грунта из приторможенного придонного слоя потока, унесенные им из мест выше по течению, выпадают в осадок и заполняют размыв 4, восстанавливая тем самым поверхность дна 5, и ячейки 14, создавая совместно с ковром 1 неразмываемый защитный слой над подводным трубопроводом 7.Installed at the bottom of the reservoir at the erosion site 4 or at the bottom 5, where protection of the surface of the bottom 5 from erosion by the flow of water is required, coating with its grid with cells 14 creates additional hydraulic resistance to the flow of water in the bottom layer of the stream. The flow velocity in the bottom layer of the stream decreases and the braked stream cannot pick up and carry away soil particles from the bottom surface 5, thereby protecting the bottom surface 5 from erosion by the water stream. Soil particles brought by the stream from places upstream of the coating installation settle down from the braked near-bottom layer of the water flow and fill the cells 14 of carpet 1, thereby creating, together with the coating, an indelible protective layer over the protected bottom area 5. When installing the coating over the erosion 4, for example, at the place of laying the underwater pipeline 7, where the bulk soil 6 is most susceptible to erosion, soil particles from the braked near-bottom layer of the stream, carried away by them from places upstream, precipitate and fill the erosion 4, in thereby establishing the surface of the bottom 5, and the cell 14, creating together with the carpet 1 indelible protective layer over the underwater pipeline 7.

Из практики известно, что любой предмет на дне водоема со временем погружается в дно (замывается) под действием течения воды. Это объясняется следующим образом на примере покрытия. Якорь, например верхний, 2 (фиг.5 и 6) оказывает сопротивление придонному потоку воды, за счет чего на нем создается перепад давлений воды в слое потока, который реализуется в ускорение слоя 16 потока воды между якорем 2 и дном 5. Под якорем 2 происходит интенсивное размывание дна 5, образуется ложбина 17, в которую опускается якорь 2. Подобное же происходит и с якорем 3. Процесс этот происходит до тех пор, пока не заполнены ячейки 14 ковра 1 грунтом. При заполнении грунтом ячеек 14 ковра 1 процесс останавливается. Таким образом происходит самозакрепление покрытия за дно за счет силы течения потока воды от возможных сдвигов под воздействием потока воды в половодье или от волокуш за сплавляемыми баржами или плотами.From practice, it is known that any object at the bottom of a reservoir eventually sinks into the bottom (washed out) under the influence of the flow of water. This is explained as follows on the example of coverage. An anchor, for example, an upper one, 2 (FIGS. 5 and 6) provides resistance to the near-bottom water flow, due to which a pressure drop of water is created in it in the flow layer, which is realized in acceleration of the water flow layer 16 between the anchor 2 and the bottom 5. Under the anchor 2 intensive erosion of the bottom 5 takes place, a hollow 17 is formed into which the anchor 2 lowers. A similar thing happens with the anchor 3. This process occurs until cells 14 of carpet 1 are filled with soil. When filling the soil cells 14 of the carpet 1, the process stops. Thus, the coating self-fixes at the bottom due to the force of the flow of water from possible shifts under the influence of the water flow in the flood or from drags behind the floating barges or rafts.

Вес якорей 2, 3 с балластом может достигать значительных величин, в зависимости от скорости течения воды в водоеме, размеров ковра 1. Для того чтобы не перевозить с завода излишний вес, заполнение полостей якорей 2, 3 балластом можно делать на месте у водоема, или же оснастить якоря 2, 3 дистанционно управляемыми клапанами (на чертежах условно не показаны) для заполнения полостей водой в качестве балласта, на водоеме при установке, чтобы не перегружать грузоподъемную технику. Возможно также заполнение через эти клапаны с помощью гибких трубопроводов, с возможностью дистанционного отсоединения их от якорей 2, 3, жидким тяжелым заполнителем, например тяжелым бетоном, или же нетвердеющим раствором неагрессивных тяжелых материалов, с тем, чтобы в последнем случае и в случае с водой, можно было освободить якоря 2, 3 от балласта при необходимости поднятия покрытия со дна водоема, облегчив тем самым работу грузоподъемных механизмов. Например, в качестве ковра 1 можно использовать георешетку 18 (фиг.9) из полос нетканого синтетического полотна, сшитых в шахматном порядке между собой и образующих в развернутом виде гибкую решетку.The weight of anchors 2, 3 with ballast can reach significant values, depending on the speed of water flow in the reservoir, the size of carpet 1. In order not to transport excess weight from the factory, filling the cavities of anchors 2, 3 with ballast can be done on the spot near the reservoir, or Equip the anchors 2, 3 with remote-controlled valves (not shown conditionally in the drawings) to fill the cavities with water as ballast, in the pond during installation, so as not to overload the lifting equipment. It is also possible to fill through these valves using flexible pipelines, with the possibility of remote disconnecting them from the anchors 2, 3, with a liquid heavy aggregate, for example heavy concrete, or a non-hardening solution of non-aggressive heavy materials, so that in the latter case, in the case of water , it was possible to free the anchors 2, 3 from the ballast if it was necessary to raise the coating from the bottom of the reservoir, thereby facilitating the work of lifting mechanisms. For example, as carpet 1, you can use geogrid 18 (Fig. 9) from strips of non-woven synthetic fabric stitched in a checkerboard pattern between each other and forming an expanded flexible grid.

Способ установки покрытия антиэрозионного донного осуществляют следующим образом: плавсредство 19 (фиг.7) устанавливают поперек течения и соединяют с помощью двух тросов 20 и лебедок 21 со стороны плавсредства 19, обращенного вверх по течению, с берегом или дном водоема. Этим достигается точная фиксация плавсредства 19 относительно дна 5 водоема вне зависимости от воздействия течения воды, что является предпосылкой и основным определяющим условием точного размещения покрытия на месте защиты дна, в отличие от прототипа. Краном 22 вывешивают за нижний якорь 3 транспортный блок покрытия, за верхний якорь 2 цепляют два троса 23 с лебедками 24 со стороны плавсредства 19, обращенного вниз по течению. Кран 22 и тросы 23 соединяют с покрытием с возможностью их дистанционного отсоединения от якорей 2 и 3. Распускают транспортный блок покрытия. Верхний якорь 2 опускается на дно выше по течению защищяемого места дна 5 или размыва 4. Якоря 2 и 3 загружены заранее балластом или заполняются им через дистанционно действующие клапаны в процессе установки покрытия.The installation method of the anti-erosion bottom coating is as follows: the watercraft 19 (Fig. 7) is installed transversely and connected using two cables 20 and winches 21 from the side of the watercraft 19, facing upstream, with the shore or bottom of the reservoir. This ensures accurate fixation of the vehicle 19 relative to the bottom 5 of the reservoir, regardless of the impact of the flow of water, which is a prerequisite and the main determining condition for the exact placement of the coating at the bottom protection, in contrast to the prototype. A crane 22 hangs a transport block for the lower anchor 3, two cables 23 with winches 24 are hooked to the upper anchor 2 from the side of the vehicle 19, facing downstream. The crane 22 and cables 23 are connected to the coating with the possibility of their remote disconnection from the anchors 2 and 3. Dissolve the transport block of the coating. The upper anchor 2 sinks to the bottom upstream of the protected place of the bottom 5 or erosion 4. The anchors 2 and 3 are preloaded with ballast or filled with it through remotely acting valves during installation of the coating.

Данный вариант способа установки рассчитан на течение средней силы, когда якорь 2 в состоянии удерживаться на месте без сдвига на дне 5 под воздействием усилия ковра 1, возникающим от взаимодействия парусности ковра 1 и давления потока воды. Стравливая тросы 20 с лебедок 21, тросы 23 с лебедок 24 сдвигают плавсредство 19 вниз по течению, натягивая покрытие, при этом краном 22 опускают нижний якорь 3, с тем чтобы натяжением ковра 1 не сдвинуть с места верхний якорь 2, пока нижний якорь 3 опускается на дно 5. После этого дистанционно отсоединяют тросы 23 от верхнего якоря 2, кран 22 от нижнего якоря 3. Установка покрытия завершена. Контроль положения покрытия на дне 5 осуществляют с помощью сигнальных поплавков, или с помощью радиомаяков, установленных на покрытии или же методами гидролокации. Коррекция установки покрытия может быть проведена сдвигом верхнего якоря 2, пока не отсоеденены тросы 23, которую осуществляют сдвигая плавсредство 19 с помощью тросов 20 и лебедок 21. Чрезмерному натяжению ковра 1 в этом случае препятствуют гибкие стяжки 12. В случае большой скорости течения установку покрытия осуществляют следующим образом.This version of the installation method is designed for medium-strength flow, when the anchor 2 is able to hold in place without a shift at the bottom 5 under the influence of the carpet 1 force arising from the interaction of the carpet 1 windage and water flow pressure. Pitting the cables 20 from the winches 21, the cables 23 from the winches 24 move the boat 19 downstream, pulling the cover, while the crane 22 lowers the lower anchor 3 so that the tension of the carpet 1 does not move the upper anchor 2 until the lower anchor 3 is lowered to the bottom 5. After that, the cables 23 are remotely disconnected from the upper armature 2, the crane 22 from the lower armature 3. Installation of the coating is completed. Monitoring the position of the coating on the bottom 5 is carried out using signal floats, or using beacons installed on the coating or sonar methods. Correction of the coating installation can be carried out by shifting the upper armature 2 until the cables 23 are disconnected, which is carried out by shifting the watercraft 19 with the help of cables 20 and winches 21. The flexible ties 12 prevent the excessive tension of the carpet 1 in this case. In the case of a high flow rate, the coating is installed in the following way.

Плавсредство 19 стопорят на одном месте тросами 20 с помощью лебедок 21. К нижнему якорю 3 присоединяют поплавки 25 и кран 22, к верхнему якорю 2 - тросы 23 с лебедками 24 с возможностью дистанционного отсоединения. Опускают краном 22 транспортный блок покрытия на поверхность воды и со шлюпки 26 или же дистанционно распускают его. Верхний якорь 2 опускается на дно 5, выше места установки, где он удерживается тросами 23 на месте от сдвига под усилием ковра 1, возникающим от взаимодействия его парусности с течением. Нижний якорь 3 с поплавками 25 спускают по течению вниз, стравливая тросы 23 краном 22. При положительной плавучести нижнего якоря 3, наличие поплавков 25 не обязательно. При достижении нижним якорем 3 крайнего положения от него отсоединяют поплавки 25 и тросы 27 крана 22, при положительной плавучести заполняют полость якоря 3 балластом. Нижний якорь 3 опускается на дно 5, при этом течение натягивает покрытие, но усилие натяжения уже не в состоянии сдвинуть верхний якорь 2 с места, поскольку парусность ковра 1 снизилась до минимума. После отсоединяют тросы 23 от верхнего якоря 2. Покрытие установлено. Контроль и коррекцию положения покрытия производят таким же образом, как описано выше.The vessel 19 is locked in one place by the cables 20 using winches 21. The floats 25 and the crane 22 are connected to the lower anchor 3, and the cables 23 with the winches 24 can be disconnected to the upper anchor 2. Lower the transport block of the cover onto the water surface with a crane 22 and from the boat 26 or remotely dissolve it. The upper anchor 2 sinks to the bottom 5, above the installation site, where it is held by cables 23 in place from shear under the force of carpet 1 arising from the interaction of its windage with the flow. The lower anchor 3 with floats 25 is lowered downstream, baiting the cables 23 by the crane 22. With the positive buoyancy of the lower anchor 3, the presence of floats 25 is not necessary. When the lower anchor 3 reaches its extreme position, floats 25 and cables 27 of the crane 22 are disconnected from it, with positive buoyancy, the cavity of the anchor 3 is filled with ballast. The lower anchor 3 sinks to the bottom 5, while the current pulls the coating, but the tension force is no longer able to move the upper anchor 2 from its place, since the windage of carpet 1 has decreased to a minimum. After disconnecting the cables 23 from the upper armature 2. The coating is installed. Monitoring and correction of the position of the coating is carried out in the same manner as described above.

Применение заякоренного за грунт плавсредства 19 позволяет с высокой точностью и качеством устанавливать покрытие на место защиты дна 5, поскольку в отличие от прототипа закрепленное плавсредство 19 точно фиксируется на заданном месте, вне зависимости от воздействия течения. Использование воздействия естественного течения на плавсредство 19 и покрытие для установки покрытия на место защиты дна позволяет, в отличие от прототипа, упростить способ установки и снизить стоимость работ, поскольку нет необходимости в перекачке воды с целью создания искусственного течения.The use of an anchored craft 19 allows the coating to be placed at the bottom 5 protection site with high accuracy and quality, since, unlike the prototype, a fixed craft 19 is precisely fixed at a given location, regardless of the effect of the current. Using the influence of the natural flow on the watercraft 19 and the coating for installing the coating on the bottom protection site allows, unlike the prototype, to simplify the installation method and reduce the cost of work, since there is no need for pumping water to create an artificial flow.

Таким образом предлагается донное покрытие, способное самозакрепляться за дно водоема за счет использования воздействия течения воды, восстанавливать размытую поверхность дна и защищать ее от размыва в дальнейшем.Thus, a bottom coating is proposed that can self-fix behind the bottom of the reservoir by using the influence of the flow of water, restore the blurred surface of the bottom and protect it from erosion in the future.

Способ установки донного покрытия предусматривает обеспечиваемое конструкцией покрытия использование заякоренного за грунт плавсредства и воздействие течения воды в водоеме на покрытие и плавсредство для растяжения и размещения покрытия на место защиты поверхности дна с высокой точности).The method of installing the bottom cover provides for the use of an anchored watercraft and the effect of the flow of water in the pond on the coating and the watercraft for stretching and placing the coating on the bottom surface protection site with high accuracy).

Применение изобретения в практике позволит эффективно и качественно, индустриальным способом, без проведения подводно-технических работ производить восстановление размытых участков поверхности дна от эрозии течением воды.The application of the invention in practice will allow efficiently and efficiently, in an industrial way, without carrying out underwater technical work, to restore blurred sections of the bottom surface from erosion by the flow of water.

Claims

1. The anti-erosion bottom coating, mainly to protect the bottom of reservoirs from erosion by the flow of water and to restore the bottom surface at the erosion site, containing a carpet of reinforced elastomer bands repeatedly bent to opposite sides, stitched together in a checkerboard pattern and forming a grid with cells in in the form of rhombuses, rectangles, squares or hexagons, and in the transport position - an elongated packet of strips, characterized in that the carpet is fastened along the edges facing along and against the current water, with anchors in the form of hollow cylinders with ballast, in the transport position, tied together with a package of strips into a single transport unit, interconnected at the ends by two flexible couplers, the length of which is equal to the length of the carpet, while the carpet is attached to the couplers on the sides, the anchors are installed downstream, one above and another below the bottom protection with stretching the carpet over the installation site.

2. The coating according to claim 1, characterized in that for filling the cavities with anchors with water or a liquid heavy aggregate, the anchors have remotely controlled valves or flexible pipelines configured to remotely disconnect from the anchors as ballast.

3. The coating according to claim 1 or 2, characterized in that the geogrid is used as a carpet from strips of non-woven synthetic fabric, stitched together in a checkerboard pattern so that when unfolded, they form a flexible frame in the form of honeycombs.

4. A method of installing an anti-erosion bottom coating, including the use of a watercraft and the influence of water flow to place a coating, characterized in that the watercraft is located upstream from the installation site and connected from the side facing upstream with at least two cables with winches, and on the downstream side, on two ropes with winches, lower the anchor, upstream, the other anchor, downstream, with a possibility of remote disconnection to the bottom above the installation site of the coating, lowering them remotely they are hung out with the possibility of remote disconnection by crane from the boat, lowered to the bottom and at the same time the boat is shifted along the stream by means of winches etching the cables connecting the boat with the ground and the upper anchor, and thereby stretch and lay the coating in place of the bottom protection.

5. The method according to p. 4, characterized in that the downstream anchor is connected with the possibility of remote disconnection with floats, the watercraft is locked in place, the crane cables are ejected, the lower anchor is released downstream to stretch the coating, disconnected from the floats and crane cables and lay the coating in place of protection of the bottom.

6. The method according to p. 4 or 5, characterized in that the lower anchor give positive buoyancy, release it with the flow until the coating stretches, fill the cavity of the anchor with ballast, disconnect the crane cables and lay the coating on the bottom protection.