RU2659912C1

RU2659912C1 - Slope water treatment structure

Info

Publication number: RU2659912C1
Application number: RU2017128775A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Голубенко
Original assignee: Михаил Иванович Голубенко
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2018-07-04

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction and can be used to improve the sustainable road and rail road surfaces. Water drainage structure contains the main trays laid along a given incline (slope). Immediately at the end of their convergence, just before the embankment of the road, a well with a discharge pipe is made, and the well is covered from above with a protective coating in the form of a rigid metal lattice of dome shape. Dome-shaped lattice is fixed at one end by the hinge to the bottom of the tray, and its free end has a handle, which serves to hold it in the vertical position when the well is opened. In dynamics, the flow of water flows through the holes to the bottom of the well with a discharge pipe and protection of the structure in cases where water is saturated with sediment and floating debris and a calculated flow of water can be provided.

EFFECT: provides maximum security of the structure, its reliability and durability.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для повышения устойчивого земляного полотна автомобильных и железных дорог.The invention relates to construction and can be used to increase the sustainable subgrade of roads and railways.

Известен способ устройства водоотводного сооружения, заключающийся в нарезании канавы, укреплении ее дна и стенок покрытием и придании дну канавы профилированной в продольном сечении формы с выступами, в качестве покрытия используют геотекстильный материал, который укладывают по поверхности дна и стенок и закрепляют кромки по длине канавы. Выступы формируют из геотекстильного материала, скрепленного с образованием поперечных обойм, заполняемых для придания жесткости грунтом или иным материалом при использовании их в качестве гасителей скорости течения воды. Обоймы заполняют П-образными скобами - по одной на каждую с фиксацией скоб в грунте донной части (Патент RU №20255516, E01F 5/00 от 30.12.1994).A known method of a drainage structure device is to cut a ditch, strengthen its bottom and walls with a coating and give the bottom of the ditch a profile with protrusions shaped in longitudinal section, using geotextile material as a coating, which is laid along the surface of the bottom and walls and the edges are fixed along the length of the ditch. The protrusions are formed from geotextile material bonded with the formation of transverse cages, filled to stiffen with soil or other material when used as dampers for the speed of water flow. The clips are filled with U-shaped brackets - one for each with fixing brackets in the ground of the bottom part (Patent RU No. 20255516, E01F 5/00 of 12/30/1994).

Однако указанное решение имеет недостатки. Особенности гашения скорости течения воды в канаве не рассматривает узел водоотводного сооружения, например, через земляное полотно автомобильных и железных дорог, что не в полном объеме решает поставленную задачу предложенным изобретением. При этом выступы формируют без учета изменения структуры потока в конце канавы, а это требует его усовершенствования в сторону естественного уклона местности и поступления в колодец или траншею через земляное полотно данного вида дорог.However, this solution has disadvantages. The features of damping the speed of the water flow in the ditch are not considered by the node of the drainage structure, for example, through the subgrade of roads and railways, which does not fully solve the problem of the proposed invention. In this case, the protrusions form without taking into account changes in the structure of the stream at the end of the ditch, and this requires its improvement in the direction of the natural slope of the terrain and the entry into the well or trench through the subgrade of this type of road.

Известно водоотводное сооружение, содержащее основной и дополнительный лотки, дно последнего из которых расположено ниже дна основного лотка, которое расположено с поперечным уклоном в сторону дополнительного лотка (Авторское свидетельство SU №46825, Е02B 8/00 от 28.06.1935).Known drainage structure containing the main and additional trays, the bottom of the last of which is located below the bottom of the main tray, which is located with a transverse slope towards the additional tray (Copyright certificate SU No. 46825, E02B 8/00 of 06/28/1935).

Недостатком данного сооружения является низкая эксплуатационная надежность, обусловленная заилением дна пониженного лотка, что снижает надежность работы сооружения, находящегося в контакте с отводом воды из лотков. Кроме того, необходимо устраивать перепад между основным и дополнительными лотками, а это значит высокая трудоемкость работ. Это связано с особенностями конструкции размещения по высоте лотков и их соединения между собой.The disadvantage of this structure is the low operational reliability due to siltation of the bottom of the lowered tray, which reduces the reliability of the structure in contact with the drainage of water from the trays. In addition, it is necessary to arrange the difference between the main and additional trays, and this means a high complexity of work. This is due to the design features of the placement of the height of the trays and their connection with each other.

Наиболее близким к предложенному устройству является водоотводное сооружение, содержащее основной и дополнительный лотки, дно последнего из которых расположено ниже дна основного лотка, расположенного с поперечным уклоном в сторону дополнительного лотка, при этом последний расположен сбоку основного, причем полости этих лотков разделены стенкой, в которой выполнены отверстия, перекрываемые шиберами (Авторское свидетельство SU №949041, E01F 5/00 от 07.08.1982).Closest to the proposed device is a drainage structure containing the main and additional trays, the bottom of the last of which is located below the bottom of the main tray, with a transverse slope towards the additional tray, the latter being located on the side of the main one, the cavities of these trays being separated by a wall in which holes are made, covered by gates (Copyright certificate SU No. 949041, E01F 5/00 of 08/07/1982).

Недостатком данного сооружения является высокая трудоемкость работ по размещению на разной высоте лотков в месте узла их соединения для отвода воды без учета поступления влекомых наносов и плавающего мусора с откосов естественного рельефа местности, т.е. происходит ограничение на сброс воды с наносами. Кроме того, стенки лотка с отверстиями, перекрываемыми шиберами, в процессе эксплуатации будут неприемлемы для выпуска воды, так как они будут занесены наносами и мусором, т.е. это может привести к аварийной ситуации.The disadvantage of this structure is the high complexity of the work of placing trays at different heights in the place of their connection for water drainage without taking into account the load of sediment and floating garbage from the slopes of the natural terrain, i.e. there is a restriction on the discharge of water with sediment. In addition, the walls of the tray with openings covered by gates, during operation will be unacceptable for the release of water, since they will be carried by sediment and debris, i.e. this can lead to an emergency.

Задачей создания и техническим результатом является получения водоотводного сооружения, обеспечивающего существенное исключения влияния заиления дна устройства, находящегося в постоянном контакте с пропуском расходов через автомобильные и железнодорожные дороги.The objective of the creation and the technical result is to obtain a drainage structure, which provides a significant exception to the influence of siltation of the bottom of the device, which is in constant contact with the passage of costs through roads and railways.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном водоотводном сооружении на склоне, содержащем лотки, дно которых имеет перепад между лотками, при этом лотки разделены стенкой, в которой выполнены отверстия, оно выполнено колодцем с отводящей трубой, установленными ниже дна лотков, перекрытыми сверху защитным покрытием, имеющим металлическую решетку, выполненную куполообразной формы, которая одним концом шарнирно закреплена к дну лотка.The specified technical result is achieved by the fact that in the known drainage structure on a slope containing trays, the bottom of which has a difference between the trays, while the trays are separated by a wall in which holes are made, it is made by a well with a discharge pipe installed below the bottom of the trays, covered with a protective top a coating having a metal grill, made dome-shaped, which at one end is pivotally attached to the bottom of the tray.

Такая конструкция водоотводного сооружения на склоне, когда концы основных лотков с двух или нескольких сторон сходятся в одном узле для водоотвода через автомобильные или железнодорожные дороги, и в то же время сохраняет Работоспособность сооружения при разных скоростях течения воды, исключает заиление колодца и водоотводной трубы через полотно дороги, обеспечивает очистку воды и защиту от засорения сверху с использованием устройства решетки, имеющей куполообразную форму, которая одним концом шарнирно закреплена к дну водотока (лотка) вместе отвода воды, а другим свободно опирается на дно водотока (лотка). А это значит, отсутствует заиление и занесение отводящей трубы через полотно дороги, а периодическое удаление мелких фракций частиц наносов смывается в отводящую трубе, установленной с уклоном в сторону движения воды. Происходит самообрушение мелких частиц в водоток, которые смываются течением воды. Таким образом, форма купола решетки при любом ее подтоплении создает пропуск вод в колодец с отводящей трубой с напором. После прекращения прохождения воды по лоткам наносы и мусор убирают, можно проводит осмотр колодца при поднятии решетки, а затем под собственным весом возвращают ее исходное положение. Решетка куполообразной формы может быть изготовлена из легких прочных современных материалов, например из жестких полиэтиленовых стержней, так как форма самой решетки по жесткости ее применения достаточно может выдерживать большие нагрузки. Эти конструктивные отличия от прототипа позволяют сделать вывод о соответствии заявленного водоотводного сооружения критерию «новизна».This design of a drainage structure on a slope, when the ends of the main trays on two or more sides converge in one node for drainage through roads or railways, and at the same time maintains the operability of the structure at different speeds of water flow, eliminates siltation of the well and drain pipe through the canvas roads, provides water purification and protection against clogging from above using a lattice device having a dome-shaped shape, which at one end is pivotally fixed to the bottom of the watercourse (tray a) together with the drainage of water, and others freely rests on the bottom of the watercourse (tray). This means that there is no siltation and entry of the discharge pipe through the roadbed, and the periodic removal of small fractions of sediment particles is washed off in the discharge pipe installed with a slope in the direction of water movement. Small particles self-collapse into the watercourse, which are washed away by the flow of water. Thus, the shape of the dome of the grate, with any flooding, creates a passage of water into the well with a discharge pipe with pressure. After stopping the passage of water through the trays, sediment and debris are removed, you can inspect the well when lifting the grate, and then return to its original position under its own weight. The dome-shaped lattice can be made of lightweight durable modern materials, for example, from rigid polyethylene rods, since the shape of the lattice itself can sufficiently withstand heavy loads by its rigidity. These structural differences from the prototype allow us to conclude that the claimed drainage facilities meet the criterion of "novelty."

Автору не известны водоотводные сооружения для устойчивого земляного полотна автомобильных и железнодорожных дорог, поэтому он считает, что предложенное техническое решение отвечает критерию «существенные отличия».The author does not know drainage facilities for a stable subgrade of roads and railways, so he believes that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 схематически показано водоотводное сооружение на склоне, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент водоотводного сооружения, поперечный разрез.In FIG. 1 schematically shows a drainage structure on a slope, plan; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - a fragment of a drainage structure, cross section.

Водоотводное сооружение на склоне содержит основные 1 и 2 лотки, колодец 3, отводящую трубу 4, расположенную под насыпью дороги. При строительстве сооружения над колодцем устанавливают защитное покрытие в виде жесткой металлической решетки куполообразной формы, закрепленной к дну, например, лотка 1 шарниром 6 в виде горизонтальной оси, а свободный конец имеет загнутый конец пластины 7 с ручкой 8, служащей для удержания решетки в вертикальном положении. Куполообразная решетка может быть изготовлена из арматуры этой решетки, или другого прочного современного материала, например, из легкого полиэтиленового материала.The drainage structure on the slope contains the main 1 and 2 trays, a well 3, a discharge pipe 4, located under the embankment of the road. During the construction of the structure, a protective coating is installed over the well in the form of a rigid metal dome-shaped lattice fixed to the bottom, for example, of tray 1 with a hinge 6 in the form of a horizontal axis, and the free end has a bent end of the plate 7 with a handle 8 that serves to hold the lattice in a vertical position . The domed lattice can be made of reinforcement of this lattice, or other durable modern material, for example, of lightweight polyethylene material.

Водоотводное сооружение на склоне работает следующим образом.A drainage structure on a slope operates as follows.

При пропуске расходов через основные лотки 1 и 2 вода стекает вниз по склону и достигает водоотводного сооружения в виде колодца 3 с отводящей трубой 4. Наличие защитного покрытия в виде жесткой металлической решетки 5 куполообразной формы изменяет направление движения воды, и, проникнув через отверстия решетки 5, поступает на дно колодца 3. Шарнир 6 в виде горизонтальной оси с помощью ручки 8 позволяет поднимать решетку вверх. Решетка 5, выполненная куполообразной формы, обеспечивает сползанию крупных наносов и плавающего мусора вниз, т.е. обеспечивает проникновению воды в колодец 3, далее в отводящую трубу 4. При этом мелкие наносы также проходят под решетку 5. Это способствует защите колодца и отводящей трубы от заиления, так как напор воды над колодцем 3 обеспечивает его промыв, сохраняя его чистым от занесения крупными фракциями наносов и плавающим мусором. Процесс сезонных дождей прекращается. В это время осматривают сооружение и проводят чистку от накопившихся крупных наносов и плавающего мусора службой эксплуатации. Если необходимо, то поднимают решетку 3 куполообразной формы и также очищают ее, а колодец 3, если необходимо, то под давлением водяного насоса промывают, далее решетку 4 куполообразной формы под собственным весом возвращают в исходное положение для дальнейшей эксплуатации устройства в обычном порядке.When expenses flow through the main trays 1 and 2, water flows down the slope and reaches a drainage structure in the form of a well 3 with a discharge pipe 4. The presence of a protective coating in the form of a rigid metal lattice 5 of a dome-shaped shape changes the direction of water movement and, having penetrated through the openings of the lattice 5 , arrives at the bottom of the well 3. The hinge 6 in the form of a horizontal axis with the help of the handle 8 allows you to raise the grate up. The lattice 5, made dome-shaped, allows large sediments and floating debris to slide down, i.e. ensures the penetration of water into the well 3, then into the discharge pipe 4. At the same time, small deposits also pass under the grate 5. This helps to protect the well and the discharge pipe from siltation, since the water pressure above the well 3 ensures its washing, keeping it clean from entering large sediment fractions and floating debris. The process of seasonal rains stops. At this time, inspect the structure and conduct cleaning of accumulated large sediment and floating debris by the maintenance service. If necessary, they raise the domed grate 3 and also clean it, and the well 3, if necessary, is washed under the pressure of the water pump, then the domed grate 4 is returned under its own weight to its original position for further operation of the device in the usual manner.

Тем самым поддерживается контакт с внешней средой (водой), поступающей по основным лоткам в узел их сопряжения, а решетка куполообразной формы обеспечивает пропуск расходов воды в колодец и далее в отводящую трубу и защиту колодца от заиления, а также предохраняет колодец от размыва, чем повышается надежность работы сооружения в целом, и вода отводится под земляным полотном автомобильной и железной дороги. Таким образом, водоотводное сооружение обеспечивает своевременный отвод воды через колодец с отводящей трубой и повышает эксплуатационную надежность.This maintains contact with the external environment (water) flowing through the main trays to the node of their interface, and the domed lattice ensures the flow of water into the well and then into the outlet pipe and protects the well from silting, and also protects the well from erosion, which increases the reliability of the construction as a whole, and water is discharged under the subgrade of the road and railway. Thus, the drainage structure provides timely drainage of water through the well with a discharge pipe and increases operational reliability.

Claims

A drainage structure on a slope containing trays, the bottom of which has a difference between the trays, the trays are separated by a wall in which holes are made, characterized in that it is made in the form of a well on a slope of an automobile and railway road with a discharge pipe installed below the bottom of the trays, the well is equipped a protective permeable metal grating of a domed shape attached to the bottom of the tray with a hinge in the form of a horizontal axis.