RU2633788C1 - Two-step crosshead of combined structure - Google Patents

Two-step crosshead of combined structure Download PDF

Info

Publication number
RU2633788C1
RU2633788C1 RU2016149960A RU2016149960A RU2633788C1 RU 2633788 C1 RU2633788 C1 RU 2633788C1 RU 2016149960 A RU2016149960 A RU 2016149960A RU 2016149960 A RU2016149960 A RU 2016149960A RU 2633788 C1 RU2633788 C1 RU 2633788C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reinforced concrete
stage
box
wall
gabion
Prior art date
Application number
RU2016149960A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Салигаджи Омарович Курбанов
Ахмед Абдулкеримович Созаев
Сурат Алиевна Ульбашева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова" (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ)
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный центр биопозитивных технологий "ЭКОБЕРЕГ" (ООО ИЦ "ЭКОБЕРЕГ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова" (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ), Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный центр биопозитивных технологий "ЭКОБЕРЕГ" (ООО ИЦ "ЭКОБЕРЕГ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова" (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ)
Priority to RU2016149960A priority Critical patent/RU2633788C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633788C1 publication Critical patent/RU2633788C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/02Stream regulation, e.g. breaking up subaqueous rock, cleaning the beds of waterways, directing the water flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: two-step crosshead includes an entry threshold 1, baffle steps 2, 10 and enclosing side walls 17. At the base of steps 2, 10 gabion mattresses 3, 11 with a thickness of 0.3-0.5 m are laid over the entire area. Cellular rectangular box constructions of reinforced concrete square-section beams are arranged on top of the gabion mattresses 3, 11. At the end of each step 2, 10, the height of the transverse beam is increased to 1.5 m and more for its operation as a baffle wall 7, 15. The baffle wall 7 is combined with a reinforced concrete drainage wall 8 at the end of the first step 2, and the baffle wall 15 is combined with a transverse beam 14 at the end of the second step 10. The box structure cells above the gabion mattresses 3, 11 of each step are loaded with macrofragmental stone material 9, 16 with a thickness of 0.5-1 m. At the same time, in the baffles of each step, the reinforced concrete beams of the box structure are rigidly connected to one another and to the drainage wall and are delimited with side enclosing walls 17 with expansion joints. The proposed two-step crosshead as a coupling structure can be most effectively used to stabilise eroded channel processes on mountain and foothill regulated areas of urbanized zones of small rivers and earth wasteways where the concentrated difference in the channel marks does not exceed 3…3.5 m.
EFFECT: effective excess energy dissipation of water flows and operation reliability of the entire structure.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве сопрягающего сооружения для регулирования русел малых рек и каналов в земляных руслах на горных и предгорных их участках. Известны перепады, состоящие из железобетонных и каменных ступеней, используемые в качестве противоэрозионных сооружений. [1, с. 73-75]. Основными недостатками данных технических решений является низкая эффективность работы, а также большая материалоемкость конструкции.The invention relates to hydraulic engineering and land reclamation construction and can be used as a mating structure for regulating the channels of small rivers and canals in earthen beds on mountain and foothill areas. Known differences, consisting of reinforced concrete and stone steps, used as anti-erosion structures. [1, p. 73-75]. The main disadvantages of these technical solutions is the low efficiency, as well as the high material consumption of the structure.

Известны железобетонные перепады, устраиваемые на каналах и руслах малых рек как сопрягающие сооружения [2, с. 62-65]. Основными недостатками данных технических решений являются низкая эффективность их работы в условиях малых рек и каналов в земляных руслах с высокими уклонами, а также большая материалоемкость конструкции.Reinforced concrete swings are known, arranged on canals and channels of small rivers as mating structures [2, p. 62-65]. The main disadvantages of these technical solutions are the low efficiency of their work in small rivers and canals in earthen beds with high slopes, as well as the high material consumption of the structure.

Цель изобретения - повышение эффективности работы сооружения в условиях размываемых земляных русел каналов и малых рек.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the structure in the conditions of eroded earth channels of canals and small rivers.

Указанная цель достигается тем, что перепады, включающие входной порог, ступени-гасители энергии, боковые стенки, выполненные из железобетона, отличающиеся тем, что в основании каждой ступени-гасителя энергии по всей площади уложен габионный тюфяк, толщиной 0,3-0,5 м, а сверху габионного тюфяка каждой ступени устроена ячеистая прямоугольная коробчатая конструкция из железобетонных балок квадратного сечения, причем количество ячеек в коробчатой конструкции может быть два или четыре, при этом в конце каждой ступени высота поперечной балки наращена до 1,5 м и более для ее работы в качестве водобойной стенки, ячейки коробчатой конструкции над габионными тюфяками каждой ступени загружены крупнообломочным каменным материалом толщиной 0,5-1 м. Вместе с тем в гасителях энергии каждой ступени железобетонные балки коробчатой конструкции жестко связаны между собой и с водосливной стенкой и разграничены с боковыми ограждающими стенками деформационными швами.This goal is achieved in that the swings, including the input threshold, energy-absorber steps, side walls made of reinforced concrete, characterized in that at the base of each energy-absorber stage throughout the entire area a gabion mattress is laid, 0.3-0.5 thick m, and on top of the gabion mattress of each step there is a rectangular mesh box-like structure made of reinforced concrete beams of square section, and the number of cells in the box-shaped structure can be two or four, and at the end of each stage the height of the transverse beam n grown to 1.5 m or more for its operation as a water-borne wall, box-shaped cells above gabion mattresses of each step are loaded with coarse stone material 0.5-1 m thick. At the same time, reinforced concrete box-shaped beams are rigidly connected in the energy absorbers of each stage between themselves and with a spillway wall and are demarcated with lateral enclosing walls by expansion joints.

На фиг. 1. изображено продольное сечение двухступенчатого перепада комбинированной конструкции по оси движения потока. На фиг. 2 - то же самое в плане. На фиг. 3 - поперечный разрез первой ступени с видом на входную часть. На фиг. 4 показан поперечный разрез второй ступени с видом на выходную часть.In FIG. 1. shows a longitudinal section of a two-stage differential of the combined structure along the axis of flow. In FIG. 2 is the same in plan. In FIG. 3 is a cross section of the first stage with a view of the inlet. In FIG. 4 shows a cross section of the second stage with a view of the output part.

Двухступенчатый перепад состоит из входной водосливной стенки 1 (входной порог), первой ступени-гасителя энергии 2, габионного тюфяка 3 в основании первой ступени 2, железобетонной коробчатой ячеистой конструкции 4 первой ступени, состоящей из продольных 5 и поперечных 6 балок и водобойной стенки 7, совмещенной с ж.б. водосливной стенкой 8 в конце первой ступени 2, каменной загрузки 9 первой ступени; второй ступени 10, габионного тюфяка 11 второй ступени, ж.б. коробчатой ячеистой конструкции 12 второй ступени, состоящей из продольных 13 и поперечных 14 балок и водобойной стенки 15, совмещенной с поперечной балкой 14; каменной загрузки 16 второй ступени, боковых ограждающих ж.б. стенок 17 с деформационными швами 18.A two-stage differential consists of an inlet spillway 1 (inlet threshold), a first stage-energy absorber 2, a gabion mattress 3 at the base of the first stage 2, a reinforced concrete box-shaped cellular structure 4 of the first stage, consisting of longitudinal 5 and transverse 6 beams and a water-borne wall 7, combined with reinforced concrete spillway wall 8 at the end of the first stage 2, stone loading 9 of the first stage; second stage 10, gabion mattress 11 of the second stage, reinforced concrete a box-shaped cellular structure 12 of the second stage, consisting of longitudinal 13 and transverse 14 beams and a water-boring wall 15, combined with the transverse beam 14; stone loading 16 of the second stage, lateral enclosing reinforced concrete walls 17 with expansion joints 18.

Двухступенчатый перепад комбинированной конструкции строят следующим образом.A two-stage differential combined structure is constructed as follows.

Вначале планируют место строительства перепада и разрабатывают котлован под входной порог, ступени-гасители и береговые ограждающие стенки. Затем строительство начинают с последней (второй) ступени 10. Для этого планируют основание и монтируют габионный тюфяк 11 по всей площади основания второй ступени 10. После возводят водосливную стенку 8 между ступенями (второй и первой), для этого монтируют опалубки с арматурными каркасами и заливают бетоном с уплотнением. Потом планируют основание первой ступени 2 и монтируют габионный тюфяк 3 по всей ее площади. Толщина габионных тюфяков 11 и 2 составляет 0,3…0,5 м в зависимости от гидравлических условий и гидромеханических характеристик грунтов основания. Далее подготавливают основание под входную водосливную стенку 1, устанавливают опалубки с арматурными каркасами и заливают бетоном с уплотнением. После чего над габионными тюфяками каждой ступени возводят коробчатые конструкции 4 и 12 из монолитных ж.б. балок, сечение балок принимают квадратным с размерами 0,75×0,75 м или 1,0×1,0 м. При этом между собой и водосливными стенками ж.б. балки соединяются жестко, а с береговыми (подпорными) ограждающими стенками разграничиваются деформационными швами 18. А поперечные ж.б. балки в конце ступеней наращивают по высоте до 1,5 м и более для использования их в качестве водобойных стенок 7 и 15 с целью эффективного гашения избыточной энергии потоков воды (из условия образования сопряжения бьефов в виде затопленного гидравлического прыжка в каждом колодце-ступени 2 и 10). После этого возводят до необходимой высоты береговые ограждающие стенки 17 перепада из монолитного железобетона, для этого подготавливают основание, устанавливают опалубки и арматурные каркасы и заливают бетоном с уплотнением. После набора необходимой прочности бетоном опалубки водосливных и ограждающих (подпорных) стен, а также ж.б. балок разбирают и увозят в место складирования. Количество ячеек в коробчатой конструкции каждой ступени (первой и второй) принимают два или четыре, так как другое количество ячеек не дает необходимого эффекта. Внутри ячейки коробчатых конструкций 4 и 12 каждой ступени загружаются крупнообломочным материалом, толщиной 0,5-1,0 м.Initially, they plan the construction site of the delta and develop a pit for the entrance threshold, dampers, and coastal enclosing walls. Then, construction begins with the last (second) step 10. For this, the base is planned and a gabion mattress 11 is installed over the entire base area of the second step 10. After that, a spillway wall 8 is built between the steps (second and first), for this, formwork with reinforcing cages is mounted and poured concrete with compaction. Then they plan the foundation of the first stage 2 and mount a gabion mattress 3 over its entire area. The thickness of the gabion mattresses 11 and 2 is 0.3 ... 0.5 m, depending on the hydraulic conditions and hydromechanical characteristics of the soil base. Next, prepare the base under the inlet spillway 1, set the formwork with reinforcing cages and fill it with concrete with a seal. Then, box structures 4 and 12 of monolithic reinforced concrete are erected above the gabion mattresses of each step. beams, the cross-section of the beams is taken square with dimensions of 0.75 × 0.75 m or 1.0 × 1.0 m. Moreover, between each other and the spillway walls of the reinforced concrete. the beams are connected rigidly, and with the coastal (retaining) enclosing walls they are delimited by expansion joints 18. And the transverse reinforced concrete the beams at the end of the steps are increased in height to 1.5 m or more to use them as water walls 7 and 15 in order to effectively absorb the excess energy of the water flows (from the condition of the formation of pools in the form of a flooded hydraulic jump in each well-stage 2 and 10). After that, the coastal enclosing walls 17 of the delta from monolithic reinforced concrete are erected to the required height, for this, the foundation is prepared, formwork and reinforcement cages are installed and filled with concrete with compaction. After gaining the necessary strength with concrete, the formwork of the spillway and enclosing (retaining) walls, as well as reinforced concrete. beams are disassembled and taken to a storage place. The number of cells in the box construction of each stage (first and second) takes two or four, since a different number of cells does not give the desired effect. Inside the cell of box-shaped structures 4 and 12 of each stage, they are loaded with coarse-grained material, 0.5-1.0 m thick.

Двухступенчатый перепад комбинированной конструкции работает следующим образом.Two-stage differential combined design works as follows.

В период эксплуатации при прохождении максимального водного (паводкового) потока воды через сооружение на ступенях образуются затопленные гидравлические прыжки, обеспечивающие гашение избыточной энергии потока. Вместе с тем из-за гибкости и водопроницаемости конструкции часть потока воды проходит через габионные тюфяки оснований и каменные загрузки ступеней. В результате происходит рассредоточение и относительно равномерное распределение действующих гидродинамических нагрузок потоков воды по всем ступеням, стенкам и балкам коробчатых конструкций. При этом под основанием ступеней и береговых примыканий не возникают опасные фильтрационные противодавления и деформации грунтов. Наличие габионных тюфяков под основанием ступеней и коробчатых конструкций с каменными загрузками на ступенях повышает эффективность работы перепада. Таким образом, двухступенчатый перепад предлагаемой комбинированной конструкции обеспечивает эффективное гашение избыточной энергии водных потоков и надежность работы всего сооружения.During operation, when the maximum water (flood) water flow passes through the structure, flooded hydraulic jumps are formed on the steps, which extinguish the excess flow energy. However, due to the flexibility and permeability of the structure, part of the water flow passes through the base gabion mattresses and stone steps loading. As a result, the dispersal and relatively uniform distribution of the existing hydrodynamic loads of the water flows over all the steps, walls and beams of the box structures occurs. At the same time, dangerous filtration backpressures and soil deformations do not arise under the base of steps and shore adjacencies. The presence of gabion mattresses under the base of the steps and box-shaped structures with stone loads on the steps increases the efficiency of the differential. Thus, the two-stage differential of the proposed combined design provides effective quenching of the excess energy of water flows and the reliability of the entire structure.

Наиболее эффективно может быть использован предлагаемый двухступенчатый перепад, для стабилизации эрозионных (размываемых) русловых процессов на горных и предгорных регулируемых участках урбанизированных зон малых рек и земляных сбросных каналов, где сосредоточенный перепад отметок русел не превышает 3…3,5 м. При значительном превышении перепада отметок количество ступеней может быть и 3 и более в зависимости от конкретных инженерно-гидрологических и гидравлических условий водотоков.The proposed two-stage drop can be used most effectively to stabilize erosion (eroded) channel processes in mountain and piedmont regulated areas of urbanized zones of small rivers and earth discharge channels, where the concentrated difference in channel elevations does not exceed 3 ... 3.5 m. With a significant excess of the difference marks the number of steps can be 3 or more, depending on the specific engineering-hydrological and hydraulic conditions of the watercourses.

Источники информацииInformation sources

1. П.М. Степанов, И.Х. Овчаренко, П.С. Захаров. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ. - М.: Колос, 1980, с. 73-75.1. P.M. Stepanov, I.Kh. Ovcharenko, P.S. Zakharov. HYDROTECHNICAL ANTI-EROSION STRUCTURES. - M .: Kolos, 1980, p. 73-75.

2. Бахтин Б.М., Корюкин С.Н. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат, 1991, с. 62-65.2. Bakhtin B.M., Koryukin S.N. Waterworks. - M.: Agropromizdat, 1991, p. 62-65.

Claims (2)

1. Двухступенчатый перепад, включающий входной порог, ступени-гасители энергии и боковые стенки из железобетона, отличающийся тем, что в основании каждой ступени-гасителя энергии по всей площади уложен габионный тюфяк толщиной 0,3-0,5 м, а сверху габионного тюфяка каждой ступени устроена ячеистая прямоугольная коробчатая конструкция из железобетонных балок квадратного сечения, причем количество ячеек в коробчатой конструкции может быть два или четыре, при этом в конце каждой ступени высота поперечной балки наращена до 1,5 м и более для ее работы в качестве водобойной стенки, ячейки коробчатой конструкции над габионными тюфяками каждой ступени загружены крупнообломочным каменным материалом толщиной 0,5-1 м.1. A two-stage differential, including the input threshold, energy suppressor steps and reinforced concrete side walls, characterized in that a gabion mattress 0.3-0.5 m thick is laid at the base of each energy suppressor step over the entire area, and a gabion mattress is placed on top of it each step has a rectangular mesh box-like structure made of reinforced concrete beams of square section, and the number of cells in the box-shaped structure can be two or four, while at the end of each stage the height of the transverse beam is increased to 1.5 m or more for its Ota as a stilling wall box structure of the cell over each stage of the gabion mattresses loaded macrofragmental stone material thickness of 0.5-1 m. 2. Двухступенчатый перепад по п.1, отличающийся тем, что в гасителях энергии каждой ступени железобетонные балки коробчатой конструкции жестко связаны между собой и с водосливной стенкой и разграничены с боковыми ограждающими стенками деформационными швами.2. The two-stage drop according to claim 1, characterized in that in the energy absorbers of each stage, the reinforced concrete beams of the box-shaped structure are rigidly connected to each other and to the spillway wall and delimited by the expansion joints with the side enclosing walls.
RU2016149960A 2016-12-19 2016-12-19 Two-step crosshead of combined structure RU2633788C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149960A RU2633788C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Two-step crosshead of combined structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149960A RU2633788C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Two-step crosshead of combined structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2633788C1 true RU2633788C1 (en) 2017-10-18

Family

ID=60129396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016149960A RU2633788C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Two-step crosshead of combined structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633788C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685401C1 (en) * 2018-06-26 2019-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ) Two-stepped difference combined construction

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1772301A1 (en) * 1990-07-24 1992-10-30 Pk T I Min Lesnoj Promy Drop structure
JP2005214006A (en) * 2005-03-15 2005-08-11 Maeda Kosen Co Ltd River bed structure
RU2266363C1 (en) * 2004-03-29 2005-12-20 Хаширова Татьяна Юрьевна Method for flexible interface structure construction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1772301A1 (en) * 1990-07-24 1992-10-30 Pk T I Min Lesnoj Promy Drop structure
RU2266363C1 (en) * 2004-03-29 2005-12-20 Хаширова Татьяна Юрьевна Method for flexible interface structure construction
JP2005214006A (en) * 2005-03-15 2005-08-11 Maeda Kosen Co Ltd River bed structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАХТИН Б.М., КОРЮКИН С.Н. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат, 1991, с. 62-65. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685401C1 (en) * 2018-06-26 2019-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ) Two-stepped difference combined construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107964917B (en) Water conservancy system
RU171642U1 (en) ONE-STAGE DIFFERENCE OF THE COMBINED DESIGN
RU2633788C1 (en) Two-step crosshead of combined structure
RU2375520C1 (en) Open spillway on non-rock foundation
CN102234995B (en) Ecological overtopping dam and construction method thereof
RU2633789C1 (en) Method of erecting two-step crosshead of combined structure
KR20080004274U (en) A compound erosion control dam
KR101081564B1 (en) Using flexible pipes leaking vertical green terraced retaining wall
RU2321701C2 (en) Weir construction method
CN210636383U (en) Debris flow blocking dam with slag removal and drainage channel
CN105421305B (en) A kind of peg board plane is interlocked its supplementary devices for combining with facade
RU2685401C1 (en) Two-stepped difference combined construction
KR102143057B1 (en) A bolck-assembly type eco pillar debris barrier and construction method thereof
RU2742145C1 (en) Alluvial hydraulic structure
RU179356U1 (en) ONE-STAGE DIFFERENCE OF FLEXIBLE DESIGN
KR19980702272A (en) Bonded low structure and installation method
CN210482182U (en) Double-river structure for constructing ecological circulating water system
RU2392377C1 (en) Method for erection of sludge pond tier build-up dam
CN104674754A (en) Novel city watercourse bank protection structure
CN113006076B (en) Flow isolation building structure for dry land construction and construction method
RU2801714C1 (en) Retaining wall of reinforced soil structure to protect coastal zones from collapse and erosion
RU2801750C1 (en) Method for erecting a retaining wall of a combined structure to protect coastal zones from erosion
JP7075280B2 (en) Ground improvement structure and excavation method
RU2202678C2 (en) Mudflow conduit
CN116988429B (en) River course bank slope ecological protection structure and dredging method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181220