RU2369687C1

RU2369687C1 - Manufacturing method of heavy fascines of biopositive construction

Info

Publication number: RU2369687C1
Application number: RU2008102578/03A
Authority: RU
Inventors: Салигаджи Омарович Курбанов (RU); Салигаджи Омарович Курбанов; Камиль Салигаджиевич Курбанов (RU); Камиль Салигаджиевич Курбанов
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-10-10
Also published as: RU2008102578A

Abstract

FIELD: construction industry.

SUBSTANCE: invention refers to hydraulic construction of environment-oriented shore protection constructions in erodible river beds and channels. Manufacturing method of heavy fascines of biopositive construction involves brush cover filled with soil. First, there made is a meshed cover with light fascines attached in tight rows to the net, then, meshed cover with light fascines is laid along the segment tray of the rack so that centre line of the cover passes along the tray axis. Bags with fertile soil, which are connected to each other, are laid above light fascines, after that, free ends of meshed cover are strained around bags and put together from above. Soft gabion net is used as meshed cover. Handles made in the form of eyes and meant for laying and mounting fascines on the slope are provided on both ends of heavy fascine at bonding points. Bags made from geonet, which are filled with fertile vegetable soil and seeds of perennial grasses and bushes, and light fascines with diametre of 10-15 mm made from dry reed along the length of heavy fascine 2-2.5 m, are manufactured before. The rack with segment tray is manufactured of grid structures arranged on slides with the possibility of being moved in both directions. Segment tray is made as per heavy fascine dimensions and located on the rack with flexible system turning the tray to both sides, with angle of rotation of up to 180°. Segment tray is equipped on both ends with manual levers for turning over and discharging the manufactured heavy fascine.

EFFECT: invention allows improving efficiency of attachment of coastal slopes of shores and dams, providing increase of service life of the construction, and contributes to rehabilitation of natural environment in coastal areas.

2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве природоохранных, берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек и каналов.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as environmental protection, shore protection structures in eroded riverbeds and canals.

Известен 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:A known method of erecting a gabion mount [1], including laying along the banks of the channel on the base of a stone-filled gabion prismatic shape. Before laying gabions on the base, the porous space between the stones is filled with fertile soil with sowing seeds of hygrophilous plants with a developed root system. Then they are kept in an aqueous or humid environment until the root system completely germinates and is reinforced, while the gabion itself is made with an inclined prismatic frame containing a hinge in the center that connects the stretch marks with hinges at the vertices of the gabion. Gabions are laid in layers with a shift of transverse seams in the cross section of the channel, and between the layers seams of fertile soil are made. The main disadvantages of this technical solution are:

- сложность конструкции и способа возведения;- the complexity of the design and construction method;

- потребность большого количества каменного материала;- the need for a large amount of stone material;

- 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.- the plant soil between the gabions and their stones, as well as at the base, will erode under the hydrodynamic effects of the flood stream, additional costs for drainage and antifiltration measures will be required.

Относительно близким техническим решением является способ возведения откосного крепления из тяжелых фашин [2], состоящих из грунтового крупнозернистого заполнителя и хворостяной оболочки; выполнены фашины цилиндрической формы диаметром 0,6-1,0 м, перевязанных мягкой проволокой в нескольких местах. Основными недостатками данного технического решения являются:A relatively close technical solution is the method of erecting a sloping fastening of heavy fascin [2], consisting of coarse-grained soil aggregate and twigs; cylindrical fashions made with a diameter of 0.6-1.0 m, tied with soft wire in several places. The main disadvantages of this technical solution are:

- ненадежность и короткий срок службы;- unreliability and short service life;

- сложность и трудоемкость изготовления и монтажа:- the complexity and complexity of manufacturing and installation:

- невозможность их использования при больших скоростях потока (более 1,5-2 м/с);- the impossibility of their use at high flow rates (more than 1.5-2 m / s);

- слабая зарастаемость и биопозитивность конструкции.- weak overgrowth and biopositivity of the structure.

Цель изобретения - повышение эффективности и биопозитивности конструкции.The purpose of the invention is to increase the efficiency and biopositivity of the design.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения тяжелых фашин биопозитивной конструкции, включающий выполнение хворостяной оболочки, внутри которой устроен грунтовой заполнитель. Перед изготовлением фашин вначале выполняют сетчатую оболочку с легкими фашинами, прикрепленными плотными рядами к сетке, затем эту сетчатую и фашинную оболочку раскладывают по сегментному лотку эстакады так, чтобы средняя линия оболочки проходила по оси лотка. В лоток сверху фашинного слоя укладывают соединенные между собой мешочки с плодородным грунтом, после чего свободные концы сетчатой оболочки натягивают вокруг и соединяют сверху них, в качестве сетчатой оболочки используют мягкую габионную сетку, а с двух концов фашины в местах перевязки предусматривают ручки-петли для укладки и монтажа фашин на откосе. При этом заранее заготавливают мешочки из геосетки, заполненные плодородным растительным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников, и легкие фашины диаметром 10-15 см - из сухого камыша по длине тяжелой фашины 200-250 см. Эстакаду с сегментным лотком изготавливают из деревянных решетчатых конструкций, устроенных на лыжах с возможностью перемещения в обе стороны, при этом по размерам тяжелой фашины выполняют сегментный лоток и располагают на эстакаде с гибкой системой поворота лотка в одну и другую сторону, с углом поворота до 180°, сегментный лоток с двух концов оборудуют ручными рычагами для опрокидывания и сброса изготовленной тяжелой фашины.This goal is achieved by the fact that in the method of erecting heavy fascines of a biopositive structure, including the execution of a brushwood shell inside which a soil aggregate is arranged. Before the manufacture of the fascines, a mesh shell with light fascines attached in tight rows to the grid is first made, then this mesh and fascia shell is laid out on the overpass segment tray so that the middle line of the shell runs along the axis of the tray. Connected bags with fertile soil are stacked in a tray on top of the fascin layer, after which the free ends of the mesh shell are pulled around and connected on top of them, a soft gabion mesh is used as the mesh shell, and loop handles for laying are placed at the ends of the fascia and installation of fascines on the slope. At the same time, bags from the geogrid are pre-harvested, filled with fertile plant soil with the addition of seeds of perennial grasses and shrubs, and light fascia with a diameter of 10-15 cm - from dry reeds along the length of a heavy fascia 200-250 cm. An overpass with a segment tray is made of wooden trellised structures arranged on skis with the possibility of moving in both directions, while the dimensions of the heavy fascia carry out a segmented tray and are placed on a trestle with a flexible system for turning the tray in one and the other direction, with a rotation angle of up to 180 °, the segmented tray at both ends is equipped with manual levers for tipping and dumping the manufactured heavy fascia.

На фиг.1 показан фронтальный вид деревянной эстакады с сегментным потоком с тяжелой фашиной в стадии ее изготовления; на фиг.2 - тоже самое в плане; на фиг.3 - поперечное сечение сегментного лотка на эстакаде с изготовленной тяжелой фашиной внутри и с механизмом опрокидывания лотка с фашиной, там же приведена схема укладки изготовленных тяжелых фашин на береговой откос; на фиг.4 показана легкая фашина из сухого камыша; на фиг.5 - конструкция изготовленной тяжелой фашины в аксанометрии с разрезом; на фиг.6 - узел соединения мешочков с растительным плодородным грунтом.Figure 1 shows a front view of a wooden flyover with a segmented stream with a heavy fascia at the stage of its manufacture; figure 2 is the same in plan; figure 3 is a cross-section of a segmented tray on a trestle with a manufactured heavy fascia inside and with a tipping mechanism of the tray with a fascia, there is also a diagram of the laying of manufactured heavy fascines on a coastal slope; figure 4 shows a light fascin from dry reeds; figure 5 - design of the manufactured heavy fascin in axanometry with a slit; figure 6 - node connecting the bags with vegetable fertile soil.

Тяжелую фашину биопозитивной конструкции изготавливают на специальной установке, состоящей из деревянного решетчатого каркаса 1, устроенного на лыжах 2, а сверху каркаса 1 установлен сегментный лоток 3, оборудованный поворотным механизмом 4 и рычагами 5 для опрокидывания лотка. Сама тяжелая фашина состоит из мешочков 6, заполненных плодородным растительным грунтом и расположенных внутри оболочки из габионной сетки 7 и легких фашин 8, прикрепленных с внутренней строны сетки 7. Мешочки 6 внутри оболочки легких фашин 8 уложены в один плотный ряд в длину и связаны между собой узлами 9. Тяжелая фашина в нескольких местах перевязана оцинкованной проволокой, и в местах перевязки передусмотрены ручки-петли 10. В необходимых случаях на откосе выше крепления на определенном расстоянии друг от друга устраивают бетонные анкера 11, куда прикрепляются ряды уложенных тяжелых фашин.A heavy fascia of a biopositive design is made on a special installation consisting of a wooden lattice frame 1 arranged on skis 2, and a segment tray 3 is installed on top of the frame 1, equipped with a rotary mechanism 4 and levers 5 for tipping the tray. The heavy fascia itself consists of bags 6 filled with fertile plant soil and located inside the shell of a gabion net 7 and light fascia 8 attached to the inner side of the grid 7. The sacs 6 inside the shell of light fascia 8 are stacked in one dense row in length and interconnected knots 9. A heavy fascia is tied in several places with galvanized wire, and in the places of dressing handles-loops are changed. 10. In necessary cases, on the slope above the fastening, concrete anchors are arranged at a certain distance from each other 11, where rows of stacked heavy fascines are attached.

Способ изготовления тяжелых фашин биопозитивной конструкции осуществляется и работает следующим образом.A method of manufacturing heavy fascin biopositive design is carried out and works as follows.

По предлагаемому способу заранее заготавливаются мешочки 6 из геосетки, заполненные плодородным растительным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников и легкие фашины 8 из сухого камыша по длине тяжелой фашины; и по ее размерам отрезают и заготавливают габионные сетки-оболочки 7. Далее изготавливают деревянный решетчатый каракас 1, устроенный на лыжах 2, а сверху каркаса 1 монтируют сегментный лоток 3, оборудованный поворотным механизмом 4 и рычагами 5 для опрокидывания лотка 3. Сетку 7 укладывают и растягивают симметрично в длину внутри сегментного лотка 3, сверху сетки 7 с прикреплением к ней по сегменту плотными рядами укладывают легкие фашины 8 из сухого камыша. Затем сверху слоя легких фашин укладывают в длину в один плотный ряд мешочки 6 с плодородным растительным грунтом, соседние мешочки 6 между собой связывают плотными узлами 9 из веревки в двух местах. После чего вокруг мешочков 6 с двух сторон натягивают свободные концы металлической сетки 7 вместе с оболочкой из легких фашин 8 и плотно связывают между собой эти концы. Полученную цилиндрическую фашину (длиной 2-2,5 м) дополнительно перевязывают в нескольких (2-3) местах оцинкованной проволокой (⌀ 2-3 мм) и в местах перевязки с двух сторон фашины изготавливают ручки-петли 10. Затем с помощью поворотного механизма 4 опрокидывают (до 90 град) сегментный лоток 3 с тяжелой фашиной в сторону берегового откоса, при этом тяжелая фашина падает на край гребня берегового откоса (или дамбы). Далее с помощью ручек-петель 10 тяжелую фашину перекатывают по откосу к месту ее укладки. По такой же технологии изготавливаются все необходимое количество тяжелых фашин. Сегментный лоток 3 при опрокидывании приподнимается и поворачивается на 90°, при этом для удержания лотка 3 на самой верхней точке в поворотном механизме 4 предусмотрен страховочный трос с фиксированной длиной. Страховочный трос в поворотном механизме 4 гибко соединен с опорой лотка 3 и имеет свободу перемещения, которая позволяет поворачивать лоток 3 то в одну, то в другую сторону.According to the proposed method, bags 6 from a geogrid are pre-harvested, filled with fertile plant soil with the addition of seeds of perennial grasses and shrubs and light fascia 8 from dry reeds along the length of a heavy fascine; and according to its size, gabion nets-shells are cut and harvested 7. Next, a wooden lattice carapace 1 arranged on skis 2 is made, and a segment tray 3 is mounted on top of the frame 1, equipped with a rotary mechanism 4 and levers 5 for tipping the tray 3. The mesh 7 is laid and stretch symmetrically in length inside the segment tray 3, on top of the mesh 7 with easy attachment to it in a dense row stack lightweight fascines 8 from dry reeds. Then, on top of the layer of light fascines, bags 6 with fertile plant soil are laid in length in one dense row, adjacent bags 6 are connected together by dense nodes 9 of the rope in two places. Then around the bags 6 on both sides pull the free ends of the metal mesh 7 together with a shell of light fascin 8 and tightly bind these ends together. The resulting cylindrical fascia (2-2.5 m long) is additionally tied in several (2-3) places with galvanized wire (⌀ 2-3 mm) and in the places of dressing on both sides of the fascia handles-loops 10 are made. Then, using the rotary mechanism 4 overturn (up to 90 degrees) a segment tray 3 with a heavy fascia towards the coastal slope, while a heavy fascia falls on the edge of the crest of the coastal slope (or dam). Then, using the handle-loops 10, the heavy fascia is rolled along the slope to the place of its laying. Using the same technology, all the necessary number of heavy fascines is manufactured. When tilting the segment tray 3, it is lifted and rotated 90 °, while to keep the tray 3 at the highest point in the rotary mechanism 4, a safety cable with a fixed length is provided. The safety cable in the rotary mechanism 4 is flexibly connected to the support of the tray 3 and has freedom of movement, which allows you to rotate the tray 3 in one direction or the other.

Тяжелые фашины могут быть изготовлены рядом с местом их укладки, а также вдалеке от места укладки. В случае их изготовления далеко от места их монтажа загрузка на автотранспорт, выгрузка и укладка на откосе может быть осуществлена с помощью автокрана, погрузчика, других строительных механизмов, приспособленных для этого. В необходимых случаях все эти операции могут быть выполнены и вручную. В этом случае вес одной фашины не должен превышать 75-80 кг, чтобы два человека свободно могли поднять и уложить ее. Уложенные на откосе тяжелые фашины соединяют между собой с помощью оцинкованной проволоки через их ручки-петли 10. В необходимых случаях смонтированные тяжелые фашины на откосе прикрепляют к анкерам, построенным на откосе выше крепления.Heavy fascines can be made near the place of their laying, as well as far from the place of laying. In the case of their manufacture, far from the place of their installation, loading onto vehicles, unloading and laying on a slope can be carried out using a truck crane, loader, and other construction mechanisms adapted for this. If necessary, all these operations can be performed manually. In this case, the weight of one fascia should not exceed 75-80 kg, so that two people could freely lift and lay it. The heavy fascia laid on the slope is interconnected using galvanized wire through their loop handles 10. If necessary, the mounted heavy fascia on the slope is attached to the anchors built on the slope above the mount.

Откосное крепление, состоящее из тяжелых фашин предлагаемой биопозитивной конструкции, работает следующем образом.Sloping mount, consisting of heavy fascines of the proposed biopositive design, works as follows.

Основные гидродинамические нагрузки паводкового потока воспринимают сетчатые оболочки 7 фашин и узлы их соединения из оцинкованной проволоки 10. При этом часть нагрузки потока рассредоточивается и частично гасится из-за гибкости и мягкой волнообразной формы откосного крепления. Часть струи прибрежного потока воды проходит через крепление в откос берега (или тела дамбы) и обратно из откоса в реку без возникновения опасных фильтрационных деформаций в откосе и под креплением из-за использования сухого камыша в фашинной оболочке. Фашинное крепление работает и как защитное покрытие, и как дренаж и фильтр. При размыве русла ниже низа крепления нижние ряды фашин будут опускаться в образовавшую яму размыва и произойдет натяжение узлов соединения 9 и анкерных проволок 11. В случае максимально возможного размыва русла до половины рядов фашины могут принять вертикальное положение, и при этом сползание крепления не будет происходить, только сильнее будут натянуты соединительные проволоки в узлах 10 и 11. И в вертикальном висячем положении тяжелые фашины не теряют свою форму из-за сетчатой (габионной) оболочки и крепежных проволок. Кроме того, фашины с камышовой оболочкой в воде создают дополнительную силу подъема, которая уменьшает нагрузки на крепежные и анкерные проволоки. В то же время в плодородном грунте и во влажной среде происходит быстрое зарастание семян трав и кустарников и развитие их корневой системы. Через короткое время побеги растений пройдут через сетчатые и камышовые оболочки фашин наверх и покроют всю поверхность крепления, а корни растений пройдут вглубь в откос и ширь, армируя (дополнительно) все крепление вместе с подстилающими грунтами откоса. Через такое крепление будет расти не только трава, но и кустарники. И с каждым годом по мере зарастания и развития корневой системы трав и кустарников в теле крепления и откоса берега (или дамбы) устойчивость против сползания и прочность крепления будут повышаться. В результате фашинное крепление еще сильнее будет укрепляться, и сливаться с естественным ландшафтом прибрежной зоны. При этом одновременно создаются и благоприятные условия для миграции и нереста рыб, благодаря густым зарослям и застойным зонам вдоль прибрежного крепления. Как известно, рыбы размножаются в прибрежных застойных зонах воды, и мальки рыб питаются личинками насекомых, находящихся в зеленых растениях вдоль уреза воды. Кроме того, зеленые заросли вдоль уреза воды способствуют биологической очистке воды.The main hydrodynamic loads of the flood flow are perceived by the mesh shells of 7 fascines and the nodes of their connection from galvanized wire 10. At the same time, part of the flow load is dispersed and partially damped due to the flexibility and soft wave-like shape of the sloping mount. A part of the stream of the coastal water stream passes through the mount to the slope of the shore (or body of the dam) and back from the slope to the river without the occurrence of dangerous filtering deformations in the slope and under the mount due to the use of dry reeds in the fascin sheath. The fascine mount works both as a protective coating, and as a drainage and filter. When the channel is eroded below the attachment bottom, the lower rows of fascines will fall into the erosion pit and the connection nodes 9 and anchor wires 11 will be tensioned. If the channel is eroded, up to half of the fascia rows can take a vertical position, and the attachment will not slide down, only the connecting wires at nodes 10 and 11 will be tightened harder. And in a vertical hanging position, the heavy fascines do not lose their shape due to the mesh (gabion) sheath and fixing wires. In addition, fascia with a reed shell in water creates an additional lifting force, which reduces the load on the fixing and anchor wires. At the same time, in the fertile soil and in a humid environment, the seeds and grass shrubs are rapidly overgrown and their root system develops. After a short time, the shoots of plants will pass through the mesh and reed shells of the fascines up and cover the entire surface of the fastening, and the roots of the plants will go deep into the slope and expanse, reinforcing (additionally) the entire fastening together with the underlying soil of the slope. Through this fastening, not only grass will grow, but also shrubs. And every year, as the root system of grasses and bushes in the body of the mount and slope of the shore (or dam) grows and develops, the resistance to sliding and the strength of the mount will increase. As a result, the fashions will become even stronger, and merge with the natural landscape of the coastal zone. At the same time, favorable conditions are created for migration and spawning of fish, thanks to dense thickets and stagnant zones along the coastal anchorage. As you know, fish breed in coastal stagnant zones of water, and fish fry feed on insect larvae located in green plants along the water edge. In addition, green thickets along the edge of the water contribute to the biological treatment of water.

Таким образом, береговое крепление из тяжелых фашин, изготовленных по предлагаемому способу, превращается в откосное биопозитивное 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 fastening from heavy fascia made by the proposed method, turns into a sloping biopositive structure, which does not interfere with the circulation of substances and energy, helps the development of nature and is included in the river’s ecosystem, is perceived by nature as akin to it.

Тяжелая фашина биопозитивной конструкции предназначена для крепления прибрежных откосов берегов и дамб и восстановления водоохранных зеленых полос вдоль предгорных и равнинных участков рек с уклонами i<0,01, где средние скорости потоков достигают до 3-4 м/с. Крепление из таких фашин наиболее полно отвечает современным требованиям природоохранного законодательства и закона о безопасности гидротехнических сооружений.The heavy fascia of a biopositive design is designed to fix coastal slopes of banks and dams and restore water-protecting green stripes along foothill and lowland sections of rivers with slopes i <0.01, where average flow velocities reach up to 3-4 m / s. The fastening of such fascines most fully meets the modern requirements of environmental legislation and the law on the safety of hydraulic structures.

Источник информацииThe source of information

1. Патент №2200790 РФ, МКИ Е02В 3/12, Е02D 17/20. Способ возведения габионного крепления./ Ламердонов З.Г., Курбанов С.О., Дышеков А.Х. М., 2003.1. Patent No. 2200790 of the Russian Federation, MKI E02B 3/12, E02D 17/20. The method of erection of the gabion mount. / Lamerdonov Z.G., Kurbanov S.O., Dyshekov A.Kh. M., 2003.

2. Алтунин С.Т. Регулирование русел. - М.: «Сельхозиздат», 1962, 352 с.2. Altunin S.T. Regulation of channels. - M .: "Selkhozizdat", 1962, 352 p.

Claims

1. A method of manufacturing heavy fascia of a biopositive design, including the execution of a twig shell, inside of which a soil aggregate is arranged, characterized in that the mesh shell with light fascines attached in tight rows to the grid is first made, then the mesh shell with light fascines is laid out on a flyover segment tray so so that the middle line of the shell runs along the axis of the tray, then in the tray on top of the rows of light fascines stack interconnected bags with fertile soil, after which the ends of the mesh sheath are pulled around and connected on top of the bags, a soft gabion net is used as the mesh sheath, and loop handles for stowing and mounting the sheaves on the slope are used at the dressing points at the two ends of the fascia, while bagging from the geogrid filled with fertile plant soil with the addition of seeds of perennial grasses and shrubs, and light fascia with a diameter of 10-15 cm from dry reeds along the length of a heavy fascine 2-2.5 m.

2. The method according to claim 1, characterized in that the trestle with a segmented tray is made of lattice structures arranged on skis with the possibility of moving in both directions, while the segmented tray is made according to the dimensions of a heavy fascine and placed on a trestle with a flexible tray rotation system on one side and the other, with an angle of rotation of up to 180 °, the segmented tray from both ends is equipped with manual levers for tipping and dumping the manufactured heavy fascia.