RU2336388C2

RU2336388C2 - Dam dike of composite design

Info

Publication number: RU2336388C2
Application number: RU2006111919/03A
Authority: RU
Inventors: Салигаджи Омарович Курбанов (RU); Салигаджи Омарович Курбанов; Камиль Салигаджиевич Курбанов (RU); Камиль Салигаджиевич Курбанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "БЕРЕГ"
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2008-10-20
Also published as: RU2006111919A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: dam dike consists of wire-wrapped mats made of bags filled with local ground. Bags are connected with each other by means of metal wire and are laid in layers in tight rows to the cages top of rectangular prismatic framing that consists of wooden laced crib elements. Inside framing, along traced cages gabion nets are strained. They are interconnected and attached to elements of wooden laced cribs. At the base and on each side of framing cages light faggots are laid forming tight one-layer rows. At the base faggots are laid horizontally in direction of dam dike, and on each side - vertically while being attached to gabion net. Around dam dike head wooden piles are driven in they are connected with each other and with gabion mats by reinforcing wire attached to anchors emplaced in bank slope beyond its paving.

EFFECT: reduction of material costs for construction and promotion of recovery of water protection green zones along water beds.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве руслорегулировочных и берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a river control and bank protection structures in eroded river channels.

Известна полузапруда [1] комбинированной конструкции, состоящей из ступенчатого лотка и гибкой головной части. Лоток выполнен из железобетонных Г-образных блоков, расположенных в ряд попарно друг против друга. При этом наиболее высокие блоки установлены в корневой части, врезанной в берег, а относительно низкие - спереди. Снаружи и сбоку рядом стоящие блоки жестко соединены между собой, а сверху поперек лотка установлены ребра жесткости. Лоток спереди закрыт арматурной решеткой, внутри заполнен гравием и галькой. Гибкая головная часть полузапруды выполнена из сборных бетонных кубов, шарнирно соединенных между собой и арматруным поясом лотка. Основным недостатком данного технического решения является, то, что для его реализации требуется большое количество железобетонных и бетонных блоков.Known semi-dam [1] combined design, consisting of a stepped tray and a flexible head. The tray is made of reinforced concrete L-shaped blocks arranged in a row in pairs opposite each other. In this case, the highest blocks are installed in the root part, cut into the shore, and relatively low - in front. Outside and sideways, adjacent blocks are rigidly interconnected, and stiffeners are installed on top of the tray across the tray. The front tray is closed by a reinforcing grill, inside it is filled with gravel and pebbles. The flexible head part of the half-dam is made of prefabricated concrete cubes pivotally connected to each other and the reinforcing belt of the tray. The main disadvantage of this technical solution is that its implementation requires a large number of reinforced concrete and concrete blocks.

Наиболее близким аналогом является полузапруда [2], содержащая габионные тюфяки. Недостатком данного технического решения является, то что она при скоростях потока более 2 м/с быстро разрушается. Под ударным воздействием крупных наносов в период паводков разрываются клетки габионной сетки, в результате рассыпается каменный заполнитель и разваливается весь габионный тюфяк. Кроме того, для строительства полузапруд требуется большое количество каменного материала.The closest analogue is a half-dam [2] containing gabion mattresses. The disadvantage of this technical solution is that it at a flow rate of more than 2 m / s quickly collapses. Under the impact of large sediment during the flood period, the cells of the gabion net burst, as a result, the stone aggregate crumbles and the whole gabion mattress falls apart. In addition, the construction of a semi-dam requires a large amount of stone material.

Цель изобретения - снижения материальных затрат на строительство сооружения, повышение эффективности и биопозитивности его конструкции.The purpose of the invention is to reduce material costs for the construction of structures, increase the efficiency and biopositivity of its design.

Указанная цель достигается тем, что в полузапруде комбинированной конструкции, содержащей габионные тюфяки, габионные тюфяки выполнены из мешков с местным грунтом, соединенных между собой с помощью металлической проволоки, и уложены послойно плотными рядами до верху внутри клеток прямоугольного призматического каркаса, состоящего из элементов деревянных решетчатых ряжей. Внутри каркаса по намеченным клеткам растянуты габионные сетки, соединенные между собой и прикрепленные к элементам деревянных решетчатых ряжей. А в основании и по бокам клеток каркаса уложены легкие фашины с образованием плотных однослойных рядов, причем в основании фашины уложены горизонтально по направлению полузапруды, а по бокам - вертикально с прикреплением их к габионной сетке. При этом вокруг оголовка полузапруды забиты деревянные сваи, которые соединены между собой и с габионными тюфяками арматурной проволокой, прикрепленной к анкерам, устроенным в береговом откосе выше его крепления.This goal is achieved by the fact that in a semi-dam of a combined design containing gabion mattresses, gabion mattresses are made of bags with local soil, interconnected by a metal wire, and laid in layers in dense rows to the top inside the cells of a rectangular prismatic frame consisting of elements of wooden trellised robins. Inside the frame, gabion nets are interconnected according to the designated cells, interconnected and attached to the elements of wooden trellis. And in the base and on the sides of the cells of the frame light fascias are laid with the formation of dense single-layer rows, and at the base of the fascia laid horizontally in the direction of the half-dam, and on the sides - vertically with their attachment to the gabion net. At the same time, wooden piles are hammered around the half-dam head, which are interconnected with gabion mattresses by reinforcing wire attached to anchors arranged in the coastal slope above its fastening.

На фиг.1 показано сечение по продольной оси полузапруды; на фиг.2 - то же самое в плане; на фиг.3 показано поперечное сечение полузапруды; на фиг.4 показана легкая фашина.Figure 1 shows a section along the longitudinal axis of the half-dam; figure 2 is the same in plan; figure 3 shows a cross section of a half-dam; figure 4 shows a light fascia.

Полузапруда комбинированной конструкции состоит из деревянных решетчатых ряж 1, образующих призматическую и ячеистую конструкцию сооружения, внутри которой устроены габионные тюфяки 2, выполненные из мешков 3 с местным грунтом, послойно уложенных в гибкую оболочку из легких фашин 4 и габионной сетки 5, растянутой внутри клеток деревянных решетчатых ряж полузапруды. В одной полузапруде устраиваются не менее трех клеток, соответственно с тремя и более габионными тюфяками 2, прочно соединенных между собой с помощью металлической проволоки. Вокруг оголовка полузапруды забиваются деревянные сваи 6, прочно соединенные между собой и габионными тюфяками 2 с помощью арматурной проволоки 7, прикрепленной к анкерам 8, устроенным в береговом откосе выше крепления. Полузапруды располагаются на определенном расстоянии друг от друга. Береговой откос за полузапрудами и между ними укрепляется габионными тюфяками 9, заполнителями которых являются только легкие фашины 4.The semi-dam of combined construction consists of wooden trellised crib 1, forming a prismatic and cellular construction of the structure, inside of which gabion mattresses 2 are made, made of bags 3 with local soil, layered in a flexible shell of light fascin 4 and gabion mesh 5, stretched inside the wooden cages trellised ridge of half-dam. At least three cells are arranged in one half-dam, respectively, with three or more gabion mattresses 2, firmly connected to each other by means of a metal wire. Around the head of the half-dam, wooden piles 6 are clogged, firmly connected to each other and gabion mattresses 2 with the help of reinforcing wire 7 attached to anchors 8 located in the coastal slope above the mount. Half dams are located at a certain distance from each other. The coastal slope behind and between the dams is strengthened by gabion mattresses 9, the fillings of which are only light fascines 4.

Полузапруда комбинированной конструкции строится следующим образом.The semi-dam of combined construction is constructed as follows.

Разрабатывается траншея под полузапруду с уклоном и направлением против течения от берега в сторону русла реки. Монтируются заранее изготовленные элементы деревянных решетчатых ряж 1 в виде прямоугольного призматического каркаса, внутри которого по намеченным клеткам растягиваются габионные сетки 5 с соединением между собой и прикреплением их к элементам ряж 1 так, чтобы верхняя часть каркаса оставалась открытой. Далее, внутри каркаса полузапруды по клеткам в основание и по бокам укладываются легкие фашины 4 с образованием плотных однослойных рядов. При этом в основание укладываются фашины 4 горизонтально по направлению сооружения, а по бокам - вертикально с прикреплением их к габионной сетке 5. Внутренняя часть каркаса по клеткам в фашинных оболочках заполняются мешками 3 из местного грунта, укладываемыми послойно плотными рядами до верху. Сверху мешков укладывается еще один ряд легких фашин 4 так, чтобы они плотно перекрывали весь верхний ряд мешков 3. А сверху фашинного слоя плотно по всей длине полузапруды растягивается габионная сетка 5 с прикреплением ее к боковым участкам сетки и к элементам ряж 1. Вокруг головной части (оголовка) полузапруды на определенном расстоянии друг от друга забиваются деревянные сваи 6 так, чтобы они вплотную прилегали к ряжевым стенкам сооружения. Деревянные сваи 6 прочно соединяются между собой и габионными тюфяками 2 с помощью арматурной проволоки 7, которая с натяжением прикрепляется к анкерам 8, устроенным в береговом откосе. Участки берегового откоса между полузапрудами и за ними укрепляются габионными тюфяками 9, заполнителями которых являются только легкие фашины 4.A trench is being developed under a half-dam with a slope and direction against the current from the coast towards the river bed. The prefabricated elements of the wooden trellised crib 1 are mounted in the form of a rectangular prismatic frame, inside which gabion nets 5 are stretched along the designated cells with each other and attached to the elements of the crib 1 so that the upper part of the frame remains open. Further, inside the frame of the half-dam, light fascines 4 are laid along the cells in the base and on the sides with the formation of dense single-layer rows. At the same time, fashions 4 are laid horizontally in the direction of the structure, and vertically on the sides with their attachment to the gabion net 5. The inner part of the frame along the cells in the fash shells is filled with bags 3 of local soil, laid in layers in dense rows to the top. On top of the bags, one more row of light fascines 4 is laid so that they tightly overlap the entire upper row of bags 3. And on top of the fascin layer, a gabion net 5 is stretched tightly along the entire length of the half-dam with its attachment to the side sections of the net and to the elements of the ryazh 1. Around the head (head) of half-dams at a certain distance from each other, wooden piles 6 are hammered so that they closely adjoin the masonry walls of the structure. Wooden piles 6 are firmly connected to each other and gabion mattresses 2 using reinforcing wire 7, which is tensioned attached to anchors 8 arranged in the coastal slope. The sections of the coastal slope between the half-dams and behind them are strengthened by gabion mattresses 9, the fillings of which are only light fascines 4.

Для заполнения мешков 3 может быть использован любой местный грунт 1 и 2 группы. При этом самый верхний ряд мешков 3 должен быть из плодородного растительного грунта с целью обеспечения быстрого зарастания растительностью сооружения. Материалом для мешков рекомендуется использовать геотекстиль.To fill the bags 3 can be used any local soil 1 and 2 groups. At the same time, the topmost row of bags 3 should be of fertile plant soil in order to ensure fast overgrowing of the structure with vegetation. Material for bags is recommended to use geotextiles.

Длина полузапруд, расстояние между ними, их ширина и высота, количество свай определяются из условия обеспечения устойчивости и прочности сооружения с учетом гидродинамических и гидрологических условий реки.The length of the half-dam, the distance between them, their width and height, the number of piles are determined from the condition of ensuring the stability and strength of the structure, taking into account the hydrodynamic and hydrological conditions of the river.

Полузапруда комбинированной конструкции работает следующем образом.Semi-dam of combined design works as follows.

Основную нагрузку паводкового потока воспринимают полузапруды и обеспечивают гашение и рассредоточение ее на большую площадь. Расположение их с уклоном и направлением против течения способствует отклонению поверхностного (прибрежного) слоя воды от берега в сторону русла реки. Полузапруды работают, и как водосливы, и как дренажные устройства. Деревянные сваи 6 и ряжи 1 обеспечивают устойчивость против сдвигающих гидродинамических сил паводкового потока. Гибкость конструкции предотвращает сосредоточение этих сил в узких местах, тем самым прочность сооружения повышается. В промежутках между полузапрудами возникают зоны завихрения, где происходит завлечение и заиления наносов. При размыве русла у оголовок сооружений под головных частей полузапруд будут образовываться ямы размыва. Ямы размыва периодически будут заилятся, размываться и со временем промежутки между сваями забьются хворостом и плавником. После чего ямы размыва полностью заилятся и зарастут растительностью. В случае максимально возможных размывов русла до основания свай 6 полузапруды будут работать надежно. В образовавшиеся глубокие ямы размыва будут опускаться головные части полузапруд и будут лежать по линии естественного откоса. При этом произойдет натяжение арматурной (анкерной) проволоки 7, тем самым возникающие нагрузки на габионные сетки 5 уменьшаются и прочность тюфяков 4 возрастает, хотя деревянные элементы ряжевых конструкций 1 будут частично разрушены при этом. Основными несущими элементами сооружений являются габионные сетки 5 и арматурные проволоки 7. А деревянные ряжевые конструкции 1 в большей части являются монтажными конструкциями, чем несущими. И так они через 3-4 года разрушаться. К этому времени полузапруды и промежутки между ними зарастут травой и кустарниками. С каждым годом, по мере зарастания и развития корневой системы трав и кустарников в теле полузапруд и берегового откоса, прочность и устойчивость сооружений будет повышаться. В результате эти сооружения будут сливаться с естественным ландшафтом прибрежной зоны. Вместе с тем создаются и благоприятные условия для размножения рыб, на участках русла реки между полузапрудами образуются застойные и заросшие растительностью зоны. Как известно, мальки рыб питаются личинками насекомых, находящихся в зеленых растениях вдоль уреза воды.The main load of the flood flow is perceived by half-dams and provide damping and dispersal of it over a large area. Their location with a slope and a direction against the current contributes to the deviation of the surface (coastal) layer of water from the coast towards the river bed. Semi-dams work both as spillways and as drainage devices. Wooden piles 6 and ridge 1 provide stability against shear hydrodynamic forces of the flood stream. The design flexibility prevents the concentration of these forces in narrow places, thereby increasing the strength of the structure. In the intervals between the half-dams, there are turbulence zones where sediment sedimentation and siltation take place. When the channel is eroded, erosion pits will form at the head of the structures under the head parts of the half-dam. The erosion pits will periodically become silted, eroded, and over time, the gaps between the piles will become clogged with brushwood and fin. After which the erosion pits will completely heal and overgrow with vegetation. In the case of the maximum possible erosion of the channel to the base of the piles, 6 half-dams will work reliably. In the formed deep erosion pits, the head parts of the half-dam will descend and will lie along the slope. In this case, the tension of the reinforcing (anchor) wire 7 will occur, thereby the resulting loads on the gabion nets 5 are reduced and the strength of the mattresses 4 is increased, although the wooden elements of the towing structures 1 will be partially destroyed. The main load-bearing elements of structures are gabion nets 5 and reinforcing wires 7. And wooden ryazhenny constructions 1 are for the most part installation structures than load-bearing ones. And so they collapse after 3-4 years. By this time, half-dams and the gaps between them will be overgrown with grass and shrubs. Every year, as the root system of grasses and shrubs in the body grows half-dammed and the coastal slope grows and develops, the strength and stability of the structures will increase. As a result, these structures will merge with the natural landscape of the coastal zone. At the same time, favorable conditions are created for the reproduction of fish; stagnant and vegetative zones are formed between the half-dams on the riverbed sections. As is known, fish fry feed on insect larvae found in green plants along the water edge.

Таким образом, береговое крепление с полузапрудами предлагаемой комбинированной конструкции будет превращаться в биопозитивное инженерное сооружение, которое не препятствует круговороту веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему реки, воспринимается природой как родственный ей элемент.Thus, the coastal anchorage with semi-dams of the proposed combined design will turn into a biopositive engineering structure that does not impede the circulation of substances and energy, helps the development of nature and is included in the river’s ecosystem, and is perceived by nature as akin to it.

Полузапруды комбинированной конструкции наиболее эффективно могут быть использованы на равнинных участках рек и частично на предгорных участках с уклонами I<0,0015. Эти конструкции наиболее полно отвечают современным требованиям природоохранного законодательства и закона о безопасности гидротехнических сооружений, обеспечивают одновременно и противопаводковую защиту и восстановление прибрежной водоохранной зоны.Semi-dams of combined design can most effectively be used on lowland sections of rivers and partially on foothill sections with slopes I <0.0015. These structures most fully meet the modern requirements of environmental legislation and the law on the safety of hydraulic structures, and at the same time provide flood protection and restoration of the coastal water protection zone.

Источники информацииInformation sources

1. Полузапруда и способ ее строительства. SU 2076168, МПК Е02В 3/06. 1997. /Курбанов C.O., Тутаев А.А./1. Half-dam and method of its construction. SU 2076168, IPC Е02В 3/06. 1997. / Kurbanov C.O., Tutaev A.A. /

2. Алтунин С.Т. Регулирование русел. Сельхозиздат. М., 1956, с.92-94.2. Altunin S.T. Regulation of channels. Agricultural Publishing House. M., 1956, p. 92-94.

Claims

1. A semi-dam of combined construction, containing gabion mattresses, characterized in that the gabion mattresses are made of bags with local soil, interconnected by a metal wire, and laid in layers in dense rows to the top inside the cells of a rectangular prismatic frame, consisting of elements of wooden trellised ropes, inside of which gabion grids are stretched along the designated cells, interconnected and attached to the elements of wooden trellis, and at the base and sides of the cells light fascines are stacked in the arch with the formation of dense single-layer rows, and at the base of the fascia stacked horizontally in the direction of the half-dam, and vertically on the sides with their attachment to the gabion net.

2. Half-dam according to claim 1, characterized in that around the head of the half-dam are wooden piles hammered, which are interconnected and with gabion mattresses by reinforcing wire attached to anchors arranged in the coastal slope above its fastening.