RU2351708C1 - Способ возведения откосного крепления биопозитивной конструкции - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек и каналов. Способ возведения гибкого откосного крепления биопозитивной конструкции включает укладку вдоль берегов русла на основание гибких тюфяков. В начале в основании натягивают металлические проволоки с образованием крупноячеистой сетки. Сверху крупноячеистой сетки прикрепляют геосетку с карманами, расположенными параллельными рядами на расстоянии друг от друга. Карманы заполняют плодородным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников с развитой корневой системой. В промежутках между рядами карманов укладывают местный или каменный грунт до уровня верха выпуклостей карманов. Сверху слоев грунта и карманов плотными рядами укладывают легкие фашины. Сверху слоя фашин натягивают габионную сетку и прикрепляют ее к металлическим проволокам в основании. Крупноячеистую сетку в основании выполняют из оцинкованной проволоки диаметром 4-6 мм и прикрепляют к анкерам, которые устраивают в откосе выше крепления и на расстоянии друг от друга. Легкие фашины диаметром 10-15 см изготавливают из сухого камыша длиной 1,7-2,2 м. Изобретение позволяет повысить эффективность и биопозитивность конструкции, снизить материальные затраты на строительство. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве природоохранных, берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек и каналов.

Относительно близким техническим решением является способ возведения габионного крепления [1], включающий укладку вдоль берегов русла на основание заполненных камнем габионов призматической формы. Перед укладкой габионов на основание пористое пространство между камнями заполняют плодородным грунтом с высевом семян влаголюбивых растений с развитой корневой системой. После чего выдерживают их в водяной или влажной среде до полного прорастания и армирования корневой системой, при этом сам габион выполняют с наклонным призматическим каркасом, содержащим в центре шарнир, который соединяет растяжки с шарнирами в вершинах габиона. Габионы укладывают слоями со сдвигом поперечных швов в поперечном сечении русла, а между слоями выполняют швы плодородного грунта. Основными недостатками данного технического решения являются:

- сложность конструкции и способа возведения;

- потребность большого количества каменного материала;

- растительный грунт между габионами и их камнями, а также в основании будет размываться при гидродинамическом воздействии паводкового потока, потребуются дополнительные затраты на дренажные и противофильтрационные мероприятия.

Цель изобретения - повышение эффективности и биопозитивности конструкции и снижения материальных затрат на строительство.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения гибкого откосного крепления биопозитивной конструкции, выполненного в виде гибких тюфяков, состоящих из сетчатых оболочек, заполнителя из грунта и легких фашин. Перед укладкой тюфяков в начале в основании натягивают металлические проволоки с образованием крупноячеистой сетки, сверху которой прикрепляют геосетку с карманами, расположенными параллельными рядами на расстоянии друг от друга, затем карманы заполняют плодородным грунтом с высевом семян многолетних трав и кустарников с развитой корневой системой, в промежутках между рядами карман укладывают местный или каменный грунт до уровня верха выпуклости карман, а сверху слоев грунта и карманов плотными рядами укладывают легкие фашины, после чего сверху слоя фашин натягивают габионную сетку и прикрепляют ее к металлическим проволокам основании. При этом крупноячеистую сетку в основании выполняют из оцинкованной проволоки диаметром 4-6 мм и прикрепляют к анкерам, которые устраивают в откосе выше крепления и на расстоянии друг от друга, а легкие фашины диаметром 10-15 см изготавливают из сухого камыша, длиной 1,7-2,2 м.

На фиг.1 показано поперечное сечение берегозащитного сооружения с гибким откосным креплением биопозитивной конструкции; на фиг.2 - то же самое в плане, на фиг.3 - легкая фашина из камыша.

Гибкое откосное крепление биопозитивной конструкции состоит из тюфяков 1, гибко соединенных между собой, металлических проволок 2, растянутых в основании с образованием крупноячеистой сетки, геосетки 3 с карманами, расположенными параллельными рядами и заполненными плодородным растительным грунтом 4, местного (каменного) грунта 5, уложенного между рядами карманов, легких фашин 6 из сухого камыша, уложенных плотными рядами по всей площади тюфяков 1 сверху слоев местного грунта 5, и карманов с растительным грунтом 4, габионной сетки 7, натянутой сверху слоя фашин 6 и прикрепленной к металлическим проволокам 2 основания. А металлические проволоки 2, в свою очередь, прикреплены к бетонным анкерам 8, устроенным в откосе выше крепления.

Способ возведения гибкого откосного крепления биопозитивной конструкции осуществляется и работает следующим образом.

По предлагаемому способу заранее заготавливаются плодородный растительный грунт 4 и легкие фашины 6 из сухого камыша. После планируется откос, намечаются места устройства анкеров 8, разрабатываются ямы глубиной 0,5-0,7 м, устраиваются опалубки с установкой анкеров, заливается бетон (М-100). После набора прочности бетона заравнивается откос и устраивается песчаная подготовка толщиной 10-15 см, по всей длине откосного крепления и по размерам тюфяков 1 растягивают металлические оцинкованные проволоки 2 (⌀3-4 мм) с образованием крупноячеистой сетки (с ячейками 1×1 м или 1,5×1,5 м) и прикрепляют их к анкерным проволокам (⌀8-10 мм). Затем сверху по размеру нижнего тюфяка 1 раскладывают геосетку 3 с карманами для растительного грунта 4 и прикрепляют ее к проволокам 2. Далее карманы плотно заполняют плодородным грунтом 4 с добавлением семян многолетних трав и кустарников с развитой корневой системой. Между рядами кармана укладывают слой местного грунта 5 и разравнивают его до верха выпуклости кармана. Сверху слоя грунта 5 и кармана по всей площади тюфяка 1 плотно укладывают легкие фашины 6. Одновременно сверху слоя фашин 6 натягивают габионную сетку 7 и прикрепляют ее к металлическим проволокам 2 основания по границам тюфяка 1. Далее по такой же технологии возводят следующий (второй и, в случае необходимости, третий) тюфяк по длине укрепляемого откоса. Таким образом, по участкам и по очереди снизу вверх монтируют гибкие тюфяки 1 по всей длине защищаемого берега. При этом рекомендуется принимать длину тюфяков 8-10 м, ширину 3-5 м, а количество тюфяков - не менее 2 штук по длине откоса. Тюфяки 1 между собой соединяются гибко с помощью металлических проволок 2 и габионной сетки 7. После завершения монтажа тюфяков 1 желательно их поливать водой, особенно места расположения кармана с растительным грунтом, чтобы быстрее заросли семена растений и развилась их корневая система.

В процессе эксплуатации гидродинамические нагрузки паводкового потока будут рассредоточиваться и частично гаситься из-за гибкости и мягкой волнообразной формы предлагаемого крепления. При этом часть струи прибрежного потока проходит через тюфяки в тело откоса и обратно из откоса в реку без возникновения опасных фильтрационных деформаций под креплением и в грунтах откоса. Гибкие тюфяки работают и как защитное крепление, и как дренажи. При размыве русла ниже низа крепления нижний ряд тюфяков 1 будет опускаться под действием собственной силы тяжести в образовавшуюся воронку размыва и произойдет натяжение металлических проволок 2. В случае максимально возможного размыва русла, нижний ряд тюфяков 1 примет вертикальное висячее положение, и при этом сползание крепления не будет происходить, только сильнее будут натянуты соединительные проволоки 2 и крепежные проволоки анкеров 8. И в вертикальном положении тюфяки 1 сохраняют свою форму, из-за устройства кармана с растительным грунтом 4, расположенным параллельными рядами в нижней сетчатой оболочке тюфяков 1, и использования легких фашин 6 с габионной сеткой 7, прикрепленной к крепежным проволокам. Вместе с тем фашины 1 в воде создают дополнительную подъемную силу, которая уменьшает нагрузки на проволоки 2. Одновременно в плодородном грунте и во влажной среде происходит быстрое зарастание семян растений и развитие их корневой системы. В результате через тюфячное крепление будут расти и трава, и кустарники. С каждым годом, по мере зарастания и развития корневой системы трав и кустарников, в теле крепления и откоса (берега или дамбы), устойчивость и прочность сооружений будут повышаться. В результате крепление еще сильнее будет укрепляться и сливаться с естественным ландшафтом прибрежной зоны. При этом создаются и благоприятные условия для миграции и размножения рыб на участках рек вдоль прибрежного крепления, где густые заросли растений создают застойные зоны воды. Как известно, малки рыб питаются личинками насекомых, находящихся в зеленых растениях вдоль уреза воды.

Использование легких фашин из камыша обеспечивает не только водопроницаемость и гибкость конструкции, но и способствует сохранению влаги в теле крепления в течение длительного времени. Что создает хорошие условия для прорастания растений и из плодородного грунта (в карманах), и из местного грунта в промежутках между карманами. Со временем между заросшими рядами карманов происходит накопление ила с семенами рядом выросших растений и местной флоры (попадающих с плавником), которые также будут зарастать. Через несколько лет все тюфячное крепление превратится в сплошную дерновку, проросшую ветвями растений вверх и корнями вниз и вширь.

Таким образом, гибкое откосное крепление, возведенное с предлагаемым способом, превращается в биопозитивное крепление, которое не вносит помех в круговорот веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему реки, воспринимается природой как родственный ей элемент.

Способ возведения гибкого откосного крепления биопозитивной конструкции предназначен для инженерной и природоохранной защиты прибрежных зон рек на их предгорных и равнинных участках, где средние скорости паводковых потоков не превышают 3,0 м/с. Наиболее эффективно может быть использован этот способ на трудно доступных участках рек, где тяжелую строительную технику нельзя использовать.

Источники информации

1. Патент РФ №2200790, МКИ Е02В 3/12, E02D 17/20. Способ возведения габионного крепления. / Ламердонов З.Г., Курбанов С.О., Дышеков А.Х. М., 2003.

Claims (2)

1. Способ возведения гибкого откосного крепления биопозитивной конструкции, включающий укладку вдоль берегов русла на основание гибких тюфяков, отличающийся тем, что вначале в основании натягивают металлические проволоки с образованием крупноячеистой сетки, сверху которой прикрепляют геосетку с карманами, расположенными параллельными рядами на расстоянии друг от друга, при этом карманы заполняют плодородным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников с развитой корневой системой, в промежутках между рядами карманов укладывают местный или каменный грунт до уровня верха выпуклостей карманов, а сверху слоев грунта и карманов плотными рядами укладывают легкие фашины, после чего сверху слоя фашин натягивают габионную сетку и прикрепляют ее к металлическим проволокам в основании.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупноячеистую сетку в основании выполняют из оцинкованной проволоки диаметром 4-6 мм и прикрепляют к анкерам, которые устраивают в откосе выше крепления и на расстоянии друг от друга, а легкие фашины диаметром 10-15 см изготавливают из сухого камыша длиной 1,7-2,2 м.

Images