RU2396393C2

RU2396393C2 - Tubular drain

Info

Publication number: RU2396393C2
Application number: RU2008133950/03A
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: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2010-08-10
Also published as: RU2008133950A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to hydraulic construction and may be used as drainage facility of earth dykes and flood walls. Drain consists of perforated drained pipes, receiving and draining parts. Receiving part is made of flexible mats laid around drained pipes and made of net shells and draining filler, which is arranged from tight rows of light rolls wrapped into geonet and laid normally in direction of filtration flow. Around drained pipes at the distance of mats length there are additionally stiffening rings arranged with height of rib equal to thickness of water-receiving part, and along its circumference along its whole area there is a gabion net tightened with fixation to stiffening rings. Draining part is made of similar mats, but they are arranged at a certain distance from each other in direction of filtration flow and with inclination from drained pipes to foot of lower slope. Light rolls of mats are made of dry matured cane.

EFFECT: invention reduces labour intensiveness of drainage manufacturing and increases efficiency of its operation.

5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве дренажного устройства земляных плотин и дамб обвалования.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a drainage device for earthen dams and dams.

Наиболее близким техническим решением является трубчатый дренаж земляных плотин и дамб [1], выполненный из перфорированных бетонных или асбестоцементных труб, уложенных с уклоном параллельно подошве откоса и обсыпанных обратным фильтром. Основными недостатками данного технического решения являются:The closest technical solution is the tubular drainage of earthen dams and dams [1], made of perforated concrete or asbestos-cement pipes laid with a slope parallel to the bottom of the slope and sprinkled with a reverse filter. The main disadvantages of this technical solution are:

- потребность большого количества каменного и песчано-гравелистого материала;- the need for a large amount of stone and sand-gravel material;

- сложность производства работ по укладке обратных фильтров вокруг трубы;- the complexity of the work of laying inverse filters around the pipe;

- низкая эффективность работы.- low work efficiency.

Цель изобретения - снижение трудоемкости строительства и повышение эффективности работы.The purpose of the invention is to reduce the complexity of construction and increase work efficiency.

Указанная цель достигается тем, что в трубчатом дренаже, состоящем из перфорированных труб, водоприемной и отводящей частей, водоприемная часть выполнена из гибких тюфяков, уложенных вокруг водосборных труб и состоящих из сетчатых оболочек и дренирующего заполнителя, который выполнен из плотных рядов легких фашин, завернутых в геосетку и уложенных нормально к направлению фильтрационного потока. При этом вокруг водосборных труб на расстоянии длины тюфяков дополнительно устроены кольца жесткости с высотой ребра, равной толщине водоприемной части, и по ее окружности по всей площади обтянута габионная сетка с прикреплением к кольцам жесткости. А отводящая часть выполнена из аналогичных тюфяков, но расположенных на расстоянии друг от друга по направлению фильтрационного потока воды и с уклоном от водосборных труб до подошвы низового откоса, причем легкие фашины тюфяков выполнены из сухого созревшего камыша.This goal is achieved by the fact that in a tubular drainage consisting of perforated pipes, water inlet and outlet parts, the water inlet part is made of flexible mattresses laid around the water collecting pipes and consisting of mesh shells and a drainage aggregate, which is made of dense rows of light fascines wrapped in geogrid and laid normally to the direction of the filtration flow. At the same time, stiffening rings with a rib height equal to the thickness of the water receiving part are additionally arranged around the drainage pipes at a distance of the length of the mattresses, and a gabion net is attached along its circumference over the entire area with attachment to the stiffening rings. And the outlet part is made of similar mattresses, but located at a distance from each other in the direction of the filtration water flow and with a slope from the drainage pipes to the bottom of the lower slope, and the light side of the mattresses is made of dry ripened reeds.

На фиг.1 изображено поперечное сечение земляной плотины с трубчатым дренажом; на фиг.2 - план горизонтального разреза дренажа, сделанного по оси водоприемной трубы; на фиг.3 - перфорированная труба с кольцами (ребрами) жесткости в аксонаметрии; на фиг.4 - легкая фашина из сухого камыша; на фиг.5 - гибкий тюфяк из легких фашин, завернутых в геосетку.Figure 1 shows a cross section of an earthen dam with tubular drainage; figure 2 is a plan of a horizontal section of the drainage made along the axis of the intake pipe; figure 3 - perforated pipe with rings (ribs) of rigidity in axonametry; figure 4 is a light fascin of dry reeds; figure 5 is a flexible mattress of light fascia, wrapped in a geogrid.

Трубчатый дренаж состоит из водосборных перфорированных труб 1 с кольцами жесткости 2; водоприемной части 3, представляющей собой гибкие тюфяки 4, состоящие из легких фашин, завернутые в геосетку и уложенные вокруг труб 1 нормально к направлению фильтрационного потока 5; сетчатой оболочки 6, устраиваемой (с натяжением) по окружности вокруг водоприемной части 3 и прикрепляемой к кольцам (ребрам) жесткости 2; и водоотводящей части 7, состоящей из аналогичных тюфяков 4, но уложенных по направлению фильтрационного потока 5 и расположенных на расстоянии друг от друга с уклоном от водосборных труб 1 до подошвы низового откоса.Tubular drainage consists of perforated drainage pipes 1 with stiffening rings 2; water receiving part 3, which is a flexible mattress 4, consisting of light fascia, wrapped in a geogrid and laid around pipes 1 normally to the direction of the filtration stream 5; mesh shell 6 arranged (with tension) around the circumference around the water intake part 3 and attached to the rings (ribs) of rigidity 2; and the drainage part 7, consisting of similar mattresses 4, but laid in the direction of the filtration stream 5 and located at a distance from each other with a slope from the catchment pipes 1 to the bottom of the bottom slope.

Трубчатый дренаж строится следующим образом.Tubular drainage is constructed as follows.

В период строительства (реконструкции) земляной плотины (или дамбы) в основание низового откоса, чуть выше дна НБ разрабатывают траншею по габаритным размерам дренажа. По дну траншеи раскладывают сетчатую оболочку 6 (габионную сетку), сверху которой укладывают перфорированные трубы 1 с кольцами жесткости 2, между которыми плотно укладывают гибкие тюфяки 4, начиная с основания труб 1 до их верха. Вокруг водоприемной части 3 (из гибких тюфяков 4) по окружности плотно натягивают сетчатую оболочку 6 и прикрепляют к кольцам (ребрам) жесткости 2, выполненным из полимерных материалов. Далее, от водосборных перфорированных труб 1 на определенном расстоянии друг от друга и с уклоном в сторону нижнего бьефа (НБ) закладывают траншеи шириной по 1-2 м, заполненные гибкими тюфяками 4, образующие водоотводяшую часть 7 дренажа, толщина тюфяков 0.3-0,5 м. После чего сверху собранного дренажного комплекса возводят (достраивают) низовой откос земляного сооружения (плотины или дамбы). При этом ширина водоотводящих тюфячных траншей и расстояние между ними принимают в зависимости от максимально возможного расхода фильтрационного потока. Тюфячная траншея шириной 1 м и толщиной 0,3 м, которая проходит с уклоном 0,05, пропускает расход воды до 50 л/с. Вместе с тем, необходимо соблюсти и основное условие нормальной работы трубчатого дренажа: максимально возможный уровень воды в НБ всегда должен быть ниже отметки дна дренажной трубы 1, т.е. не должен возникать подпор уровня воды со стороны НБ.During the period of construction (reconstruction) of an earthen dam (or dam) at the base of the lower slope, just above the bottom of the NB, a trench is developed for the overall dimensions of the drainage. A net shell 6 (gabion net) is laid along the bottom of the trench, on top of which perforated pipes 1 with stiffening rings 2 are laid, between which flexible mattresses 4 are tightly laid, starting from the base of the pipes 1 to their top. Around the water intake part 3 (from flexible mattresses 4), the mesh shell 6 is tightly tightened around the circumference and attached to stiffening rings (ribs) 2 made of polymeric materials. Further, from the drainage perforated pipes 1, at a certain distance from each other and with a bias towards the downstream (NB), trenches 1-2 meters wide are laid, filled with flexible mattresses 4, forming a drainage part 7 of the drainage, the thickness of the mattresses is 0.3-0.5 m. After which, on top of the collected drainage complex, they erect (finish) the lower slope of the earthen structure (dam or dam). The width of the drainage mattress trenches and the distance between them is taken depending on the maximum possible flow rate of the filtration stream. The mattress trench with a width of 1 m and a thickness of 0.3 m, which runs with a slope of 0.05, allows water flow up to 50 l / s. At the same time, it is also necessary to observe the basic condition for the normal operation of tubular drainage: the maximum possible water level in the sewage system should always be below the mark of the bottom of the drainage pipe 1, i.e. there should not be a backwater level on the part of the National Bank

Трубчатый дренаж работает следующим образом.Tubular drainage works as follows.

Фильтрационная вода, двигаясь под действием гидростатического напора со стороны верхнего бьефа (ВБ) через поры грунтов тела плотины или дамбы, попадает в зону водоприемной части 3 дренажа. Далее гибкие тюфяки 4 свободно принимают воду из-за их высокой водопроницаемости и пропускают через щелевые отверстия в дренажную (водосборную) трубу 1. И при заполнении трубы 1 до средины ее сечения вода легко вытекает из трубы 1 в водоотводящую часть 7 - в тюфячные отводящие траншеи, которые ускоренно отводят профильтровавшую воду в НБ из-за хорошего уклона и градиента фильтрационного потока. При отсутствии уровня воды в НБ обеспечивается более эффективная работа дренажа. Поэтому дренаж предлагаемой конструкции рекомендуются использовать в средне- и низконапорных грунтовых плотинах и дамбах обвалования территорий, когда в НБ отсутствует вода при обычных эксплуатационных условиях или когда имеется небольшой уровень воды в НБ, который не может влиять на режим работы дренажа. Основную нагрузку грунта выше дренажных перфорированных труб 1 воспринимают кольца жесткости 2 и сетчатая оболочка 6. Поэтому гибкие тюфяки 4 водоприемной части 3 всегда будут работать в нормальных условиях и прием фильтрационных вод будет обеспечен достаточно надежно. Над водоотводящей частью 7, состоящей также из гибких тюфяков 4, имеется небольшой слой грунта, который не оказывает существенного влияния на их пропускную способность. Эффективность работы водоотводящих тюфяков повышается, если сверху них уложить песчаный или песчано-гравелистый грунт.Filtration water, moving under the influence of hydrostatic pressure from the upstream side (WB) through the pores of the soil body of the dam or dam, falls into the zone of the water intake part 3 of the drainage. Further, flexible mattresses 4 freely take water because of their high water permeability and pass through slotted holes into the drainage (catchment) pipe 1. And when filling pipe 1 to the middle of its cross section, water easily flows from pipe 1 to the drainage part 7 - to the mattress discharge trenches , which acceleratedly remove filtered water to the NB due to the good slope and gradient of the filtration flow. In the absence of water level in the NB, more efficient drainage is ensured. Therefore, the proposed design drainage is recommended to be used in medium- and low-pressure soil dams and dams of land debris, when there is no water in the NB under normal operating conditions or when there is a small water level in the NB that cannot affect the drainage operation mode. The main load of the soil above the perforated drainage pipes 1 is perceived by stiffening rings 2 and the mesh shell 6. Therefore, flexible mattresses 4 of the water intake part 3 will always work under normal conditions and the reception of filtration water will be provided quite reliably. Above the drainage part 7, also consisting of flexible mattresses 4, there is a small layer of soil, which does not significantly affect their throughput. The efficiency of drainage mattresses increases if sandy or sandy-gravel soil is laid on top of them.

В конструкции дренажа основным фильтрационным материалом используется сухой камыш - достаточно стойкий и прочный природный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высоко дренирующим материалом. Легкие фашины, завернутые в геосетку, образующие водоприемную часть 3, предотвращают фильтрационные деформации прилегающих грунтов. При этом исключается вынос и проникновение мелких частиц грунта в гибкие тюфяки 4 из-за использования геосетки для заворачивания легких фашин в тюфяки. Таким образом, обеспечивается безопасный прием и отвод профильтровавшей воды через тело земляных сооружений при всех возможных эксплуатационных уровнях воды в ВБ.Dry reeds are used in the design of the drainage with the main filtration material, which is a fairly stable and durable natural material that works effectively in an aqueous environment and is a highly draining material. Light fascines wrapped in a geogrid, forming a water intake part 3, prevent filtration deformation of adjacent soils. This eliminates the removal and penetration of small particles of soil into the flexible mattresses 4 due to the use of the geogrid for wrapping light fascines in mattresses. Thus, safe reception and removal of filtered water through the body of earthworks is ensured at all possible operational water levels in the WB.

Трубчатый дренаж предлагаемой конструкции может эффективно работать без капитального ремонта 15-20 лет. В связи с тем, что сухой созревший камыш является высоко дренирующим и достаточно стойким материалом, который способен держаться в водной среде до 20 лет и более. Срок службы сухого камыша, используемого для изгтовления легких фашин и тюфяков, можно продлить в два раза, если его обработать специальным раствором, повышающим водостойкость материала.Tubular drainage of the proposed design can work effectively without major repairs for 15-20 years. Due to the fact that dry ripened reeds are highly draining and sufficiently resistant material, which is able to stay in the aquatic environment for up to 20 years or more. The service life of the dry reeds used to make light fascia and mattresses can be extended twice if it is treated with a special solution that increases the water resistance of the material.

Трубчатый дренаж рекомендуется использовать на равнинных участках рек при строительстве и реконструкции земляных плотин и дамб обвалования территорий, где отсутствуют в достаточном количестве каменный и гравелистый материалы, а также в трудно доступных местах, где доставка строительной техники затруднена.Tubular drainage is recommended to be used on the flat sections of rivers during the construction and reconstruction of earthen dams and dams of landsliding areas where there are not enough stone and gravel materials, as well as in hard-to-reach places where the delivery of construction equipment is difficult.

Источник информацииThe source of information

1. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. / Под общей редакцией д-ра техн. наук. проф. В.П.Недриги. - М.: Стройиздат, 1983, с.172-173, с.491.1. Waterworks. Designer reference. / Under the general editorship of Dr. tech. sciences. prof. V.P. Nedrigi. - M.: Stroyizdat, 1983, p. 171-173, p. 491.

Claims

Tubular drainage of earthen structures, consisting of perforated catchment pipes, receiving and discharge parts, characterized in that the receiving part is made of flexible mattresses laid around the drainage pipes and consisting of mesh shells and a drainage aggregate, which is made of dense rows of light fascines wrapped in geogrid and laid normally to the direction of the filtration flow, while stiffening rings with a rib height equal to the thickness in length are additionally arranged around the catchment pipes at a distance of the length of the mattresses a gabion net with an attachment to stiffening rings is covered in the pre-receiving part and around its circumference over the entire area, and the outlet part is made of similar mattresses, but located at a certain distance from each other in the direction of the filtration flow and with a slope from the drainage pipes to the bottom of the lower slope, and light fascines of mattresses are made of dry ripened reeds.