RU2815977C1 - Layered drainage from flexible mattresses - Google Patents
Layered drainage from flexible mattresses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815977C1 RU2815977C1 RU2023109400A RU2023109400A RU2815977C1 RU 2815977 C1 RU2815977 C1 RU 2815977C1 RU 2023109400 A RU2023109400 A RU 2023109400A RU 2023109400 A RU2023109400 A RU 2023109400A RU 2815977 C1 RU2815977 C1 RU 2815977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mattresses
- drainage
- slope
- flexible
- flexible mattresses
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве дренажного устройства земляных плотин и дамб обвалования на равнинных и предгорных участках малых рек.The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a drainage device for earthen dams and embankment dams on flat and foothill sections of small rivers.
Известны дренажи, устроенные на низовых откосах грунтовых плотин,There are known drainages installed on the lower slopes of earth dams,
выполненные из песчано-гравелистых и каменных материалов [1]. Основными недостатками их являются потребность большого количества каменного и песчано-гравелистого материала и сложность производства работ по укладке обратных фильтров.made of sand, gravel and stone materials [1]. Their main disadvantages are the need for a large amount of stone and sand-gravel material and the complexity of the installation of return filters.
Наиболее близким техническим решением является наслонный дренаж земляных сооружений [2], содержащем гибкие тюфяки, уложенные на низовом откосе земляного сооружения и выполненные из плотных рядов легких фашин и сетчатых оболочек. При этом гибкие тюфяки дренажа на низовом откосе выполнены из заранее заготовленных габионных тюфяков сборной конструкции, шириной 1-1,5 м, толщиной 0,4-0,6 м и длиной до 2,5 м. Вдоль верхнего ряда тюфяков с заглублением в низовой откос уложены тяжелые тюфяки из мешков с местным и растительным грунтом. Гибкие и габионные тюфяки в основном выполнены из легких фашин, изготовленных из сухого камыша. Основными недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и использование для изготовления легких фашин из камыша, который имеет ограниченный срок службы и не везде его можно найти. Кроме того при возможном размыве русла у подошвы низового откоса высока вероятность разрушения дренажа.The closest technical solution is layered drainage of earthen structures [2], containing flexible mattresses laid on the lower slope of the earthen structure and made of dense rows of light fascines and mesh shells. At the same time, flexible drainage mattresses on the lower slope are made of pre-prepared gabion mattresses of prefabricated construction, 1-1.5 m wide, 0.4-0.6 m thick and up to 2.5 m long. Along the upper row of mattresses with recess in the lower slope The slope is covered with heavy mattresses made from bags of local and plant soil. Flexible and gabion mattresses are mainly made of lightweight fascines made from dry reeds. The main disadvantages of this technical solution are the complexity of the design and the use of reeds for the manufacture of lightweight fascines, which have a limited service life and cannot be found everywhere. In addition, with possible erosion of the channel at the base of the downstream slope, there is a high probability of destruction of the drainage.
Цель изобретения - повышения эффективности работы и снижения трудоемкости изготовления.The purpose of the invention is to increase operating efficiency and reduce the labor intensity of manufacturing.
Указанная цель достигается тем, что в наслонном дренаже, содержащем гибкие тюфяки на низовом откосе земляного сооружения, гибкие тюфяки выполнены цилиндрической формы из перфорированных дренажных труб, обмотанных вокруг геоматами и габионной сеткой, уложены гибкие тюфяки на низовой откос сверху песчаной подготовки продольными рядами в районе выхода фильтрационного потока, так чтобы дренажная перфорированная труба одного тюфяка входила в трубу последующего тюфяка на 1-1,5 см, при этом уложены они, начиная с подошвы откоса, плотно связанными между собой с помощью металлической проволоки, а у подошвы откоса в основании гибких тюфяков устроен один продольный ряд габионных тюфяков, которые выполнены длиной 2,2-2,5 м, шириной 0,8 - 1,2 м и толщиной 0,4-0,5 м из каменного материала и металлической оцинкованной сетки.This goal is achieved by the fact that in a layered drainage containing flexible mattresses on the downstream slope of an earthen structure, the flexible mattresses are made of a cylindrical shape from perforated drainage pipes wrapped around geomats and gabion mesh, flexible mattresses are laid on the downstream slope on top of the sand preparation in longitudinal rows in the exit area filtration flow, so that the drainage perforated pipe of one mattress enters the pipe of the next mattress by 1-1.5 cm, while they are laid, starting from the bottom of the slope, tightly connected to each other using metal wire, and at the bottom of the slope at the base of flexible mattresses There is one longitudinal row of gabion mattresses, which are made 2.2-2.5 m long, 0.8 - 1.2 m wide and 0.4-0.5 m thick from stone material and galvanized metal mesh.
На фиг.1. изображено поперечное сечение земляного сооружения (плотины или дамбы) с наслонным дренажом; на фиг.2 - план фрагмента дренажа, на фиг.3 - гибкий тюфяк; на фиг.4 - геомат; на фиг.5 - габионный тюфяк.In figure 1. shows a cross-section of an earthen structure (dam or dike) with layered drainage; figure 2 - plan of a fragment of drainage, figure 3 - flexible mattress; figure 4 - geomat; Fig. 5 - gabion mattress.
Наслонный дренаж состоит из гибких тюфяков 1, выполненных из перфорированных труб 2, геомат 3 и габионной сетки 4, завернутых слоями вокруг трубы 2, которые образуют водоприемную (дренирующую) часть тюфяка 1. Гибкие тюфяки уложены плотными рядами на песчаную подготовку 5, устроенной на низовом откосе, начиная от его подошвы, до уровня выше выхода фильтрационного потока в нижний бьеф (НБ). У подошвы откоса в основании первого ряда тюфяков 1 вдоль русла (с заглублением в дно) устроен продольный ряд габионных тюфяков 6, выполненного из каменного заполнителя 7 (сортированного гравия и гальки) и металлической оцинкованной сетки 8.Layered drainage consists of flexible mattresses 1, made of perforated pipes 2, geomat 3 and gabion mesh 4, wrapped in layers around pipe 2, which form the water receiving (drainage) part of the mattress 1. The flexible mattresses are laid in dense rows on sand preparation 5, located on the downstream slope, starting from its base, to a level above the exit of the filtration flow into the tailwater (LB). At the bottom of the slope at the base of the first row of mattresses 1 along the riverbed (with recess into the bottom) there is a longitudinal row of gabion mattresses 6 made of stone aggregate 7 (sorted gravel and pebbles) and galvanized metal mesh 8.
Наслонный дренаж из гибких тюфяков строится следующим образом.Layered drainage from flexible mattresses is constructed as follows.
Все элементы наслонного дренажа изготавливаются вручную на месте укладки с частичным использованием механических приспособлений. Вначале для изготовления гибких тюфяков 1 заранее заготавливают (привозят) в необходимом объеме геомат 3, габионной сетки 4 и перфорированных дренажных труб 2. Далее по размерам гибких и габионных тюфяков 1 и 6 нарезают в нужном количестве габионные (оцинкованные металлические) сетки 4 и 8, перфорированные полимерные трубы 2 (диаметром 30 - 40 мм), а также каменного материала 7 в необходимом объеме. Из этих материалов заготавливаются в необходимом количестве гибкие тюфяки 1. А габионные тюфяки 6 изготавливаются на месте укладки длиной 2,2-2,5 м, шириной 0,8 - 1,2 м и толщиной 0,4-0,5 м. Принятые размеры габионных тюфяков являются наиболее приемлемыми с точки зрения обеспечения устойчивости земляного сооружения и технологичности возведения дренажа.All elements of layered drainage are made manually at the installation site with partial use of mechanical devices. First, to produce flexible mattresses 1, geomat 3, gabion mesh 4 and perforated drainage pipes 2 are prepared (brought) in advance in the required volume. Next, gabion (galvanized metal) meshes 4 and 8 are cut to the size of flexible and gabion mattresses 1 and 6 in the required quantity. perforated polymer pipes 2 (diameter 30 - 40 mm), as well as stone material 7 in the required volume. From these materials, flexible mattresses 1 are prepared in the required quantities. And gabion mattresses 6 are made on site with a length of 2.2-2.5 m, a width of 0.8 - 1.2 m and a thickness of 0.4-0.5 m. Accepted the dimensions of gabion mattresses are the most acceptable from the point of view of ensuring the stability of the earthen structure and the manufacturability of drainage construction.
Строительство ведется по участкам, а количество участков могут быть один, два и более. Сначала строительство ведется на первом участке; для этого у подошвы откоса и вдоль русла разрабатывается траншея, шириной 1,5 м и глубиной до 1,0 м. После чего начинается монтаж габионных тюфяков 6 из металлической оцинкованной сетки 8 и каменного заполнителя 7 (из сортированного гравия и гальки). Затем по завершению монтажа габионных тюфяков 6, выше них на низовом откосе устраивается песчаная подготовка 5 (толщиной 15-20 см), до уровня выше выхода фильтрационного потока в НБ. Сверху песчаной подготовки 5 (по всей площади до уровня выше выхода кривой депрессии) укладывают плотными рядами гибкие тюфяки 1, так чтобы перфорированная дренажная труба 2 одного тюфяка входила на 1,0 - 1,5 см в трубу последующего тюфяка 1. Кроме того между собой гибкие тюфяки 1 соединяют (связывают) с помощью металлической проволоки.Construction is carried out in sections, and the number of sections can be one, two or more. First, construction is carried out on the first site; for this purpose, a trench is developed at the bottom of the slope and along the riverbed, 1.5 m wide and up to 1.0 m deep. After which the installation of gabion mattresses 6 from galvanized metal mesh 8 and stone aggregate 7 (from sorted gravel and pebbles) begins. Then, upon completion of the installation of gabion mattresses 6, sand preparation 5 (15-20 cm thick) is arranged above them on the lower slope (15-20 cm thick), to a level above the outlet of the filtration flow in the NB. On top of the sand preparation 5 (over the entire area to a level above the exit of the depression curve), flexible mattresses 1 are laid in dense rows, so that the perforated drainage pipe 2 of one mattress enters 1.0 - 1.5 cm into the pipe of the subsequent mattress 1. In addition, between each other flexible mattresses 1 are connected (tied) using metal wire.
Точно также строятся гибкие и габионные тюфяки наслонного дренажа на втором и последующих участках.In the same way, flexible and gabion mattresses for layered drainage are built in the second and subsequent sections.
Наслонный дренаж из гибких тюфяков работает следующим образом.Layered drainage from flexible mattresses 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 наслонного дренажа (где песчаная подготовка 5). Далее, через песчаную подготовку 5 геоматы 3 свободно принимают воду из-за их высокой водопроницаемости и пропускают через щелевые отверстия в дренажные трубы 2, которые транспортируют далее и выпускают в НБ. Наличие воды в НБ не мешает работы дренажа, только уровень воды в нижнем бьефе (УНБ) должен быть значительно ниже уровня выхода фильтрационного потока на низовой откос. Поэтому дренаж предлагаемой конструкции рекомендуется использовать в средне и низконапорных грунтовых плотинах и дамбах обвалования территорий, и при незначительной глубине воды в НБ, который не может влиять на режим работы дренажа. Эффективность работы наслонного дренажа повышается, из-за наличии заглубленного ряда из габионных тюфяков 6 (в основании первого ряда гибких тюфяков 1 и русла реки), который предотвращает возможный подмыв русла и разрушения дренажа.Filtration water, moving under the influence of hydrostatic pressure from the upstream side (UP) through the pores of the soil of the dam or dam body, enters the zone of the water intake part of the layered drainage (where the sand preparation is 5). Next, through the sand preparation 5, geomats 3 freely accept water due to their high water permeability and pass through slotted holes into drainage pipes 2, which are transported further and discharged into the NB. The presence of water in the NB does not interfere with the operation of the drainage; only the water level in the downstream (UNB) should be significantly lower than the level of the filtration flow exiting the downstream slope. Therefore, the drainage of the proposed design is recommended for use in medium and low-pressure soil dams and embankment dams, and with insignificant water depth in the NB, which cannot influence the operating mode of the drainage. The efficiency of layered drainage is increased due to the presence of a buried row of gabion mattresses 6 (at the base of the first row of flexible mattresses 1 and the river bed), which prevents possible undermining of the bed and destruction of the drainage.
При изготовлении дренажа основным фильтрационным материалом используется геомат - достаточно стойкий и прочный искусственный материал, который эффективно работает в условиях водной среды и является высоко дренирующим материалом. При этом исключается вынос и проникновение мелких частиц грунта в водоприемные трубы 2. В результате обеспечивается безопасный прием и отвод профильтровавшей воды через тело земляных сооружений при всех возможных эксплуатационных уровнях воды в ВБ.When making drainage, the main filtration material is geomat - a fairly stable and durable artificial material that works effectively in an aquatic environment and is a highly draining material. This eliminates the removal and penetration of small soil particles into water intake pipes 2. As a result, the safe reception and removal of filtered water through the body of earthen structures is ensured at all possible operational water levels in the WB.
Наслонный дренаж из гибких тюфяков, может эффективно работать без капитального ремонта 20 лет и более. В связи с тем, что геомат является высоко дренирующим и достаточно стойким материалом, который способен держаться в водной среде 20 лет и более. Использование геомат обеспечивает не только водопроницаемость и гибкость конструкции, но и способствует сохранению влаги в теле сооружения в течение длительного времени. Что создает хорошие условия для прорастания трав и кустарников на низовом откосе земляного сооружения. Со временем низовой откос полностью зарастет травой и кустарниками и через несколько лет оно превратится в сплошную дерновку, проросшую ветвями растений вверх и корнями вниз и вширь.Layered drainage made from flexible mattresses can operate effectively without major repairs for 20 years or more. Due to the fact that geomat is a highly draining and fairly resistant material that can last in an aquatic environment for 20 years or more. The use of geomats ensures not only water permeability and design flexibility, but also helps retain moisture in the body of the structure for a long time. This creates good conditions for the germination of grasses and shrubs on the lower slope of the earthen structure. Over time, the lower slope will be completely overgrown with grass and shrubs, and after a few years it will turn into a continuous turf, with plant branches growing upward and roots downward and in breadth.
Таким образом, наслонный дренаж предлагаемой конструкции, не создает помех и будет помогать развитию природы и включаться в экосистему территории.Thus, the layered drainage of the proposed design does not create interference and will help the development of nature and be included in the ecosystem of the territory.
Наслонный дренаж из гибких тюфяков может быть эффективно использован на равнинных и предгорных участках рек при строительстве и реконструкции земляных плотин и дамб обвалования территорий. А также - в труднодоступных участках рек, где строятся земляные сооружения и доставка строительной техники затруднена.Layered drainage from flexible mattresses can be effectively used on flat and foothill sections of rivers during the construction and reconstruction of earthen dams and embankment dams. And also in hard-to-reach areas of rivers, where earthworks are being built and the delivery of construction equipment is difficult.
Источник информацииA 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. Hydraulic structures. Designer's Handbook. / Under the general editorship of Dr. Tech. sciences, prof. V.P. Nedrigi. - M.: Stroyizdat, 1983, p. 172-173, p. 491.
2. Наслонный дренаж земляных сооружений. Патент РФ №2614071 Е02В 3/12, 2017, бюл. №9. / Курбанов C.O., Дударова Ф.Т.2. Layered drainage of earthen structures. RF Patent No. 2614071 E02B 3/12, 2017, bulletin. No. 9. / Kurbanov S.O., Dudarova F.T.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2815977C1 true RU2815977C1 (en) | 2024-03-25 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3917357A1 (en) * | 1989-05-29 | 1990-12-06 | Bestmann Gmbh | Embankments and flood dams - prepd. from rammed posts and rock filled netting based on plastic material |
DE4113215A1 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-29 | Lothar Bestmann | Permeable vegetative bank protection system for rivers, etc. - consists of open form of thick fleece and substrate, to encourage rooting and covering with net |
JP2006194044A (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Ohbayashi Corp | Installation method for water drain pipe in toe of slope on back of levee body, water draining method for seepage water on back of levee body, and water drain structure for seepage water |
RU155630U1 (en) * | 2015-05-27 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВПО КБГАУ) | COMBINED DRAINAGE |
RU2614071C1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО КБГАУ) | Batter drainage of earthworks |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3917357A1 (en) * | 1989-05-29 | 1990-12-06 | Bestmann Gmbh | Embankments and flood dams - prepd. from rammed posts and rock filled netting based on plastic material |
DE4113215A1 (en) * | 1991-04-23 | 1992-10-29 | Lothar Bestmann | Permeable vegetative bank protection system for rivers, etc. - consists of open form of thick fleece and substrate, to encourage rooting and covering with net |
JP2006194044A (en) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Ohbayashi Corp | Installation method for water drain pipe in toe of slope on back of levee body, water draining method for seepage water on back of levee body, and water drain structure for seepage water |
RU155630U1 (en) * | 2015-05-27 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВПО КБГАУ) | COMBINED DRAINAGE |
RU2614071C1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО КБГАУ) | Batter drainage of earthworks |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104790346A (en) | Reservoir hydro-fluctuation belt bank slope protection pine pile-gabion box combined plant-growing retaining wall | |
RU2319806C2 (en) | Method for bio-positive shore revetment | |
CN110761241B (en) | City river course ecology defense | |
RU2319805C2 (en) | Method for bio-positive spur dike erection | |
RU2815977C1 (en) | Layered drainage from flexible mattresses | |
RU2518634C2 (en) | Underflow filtering water intake of combined design | |
RU2808036C1 (en) | Method for constructing layered drainage from flexible mats | |
JP3429422B2 (en) | Flexible seawall and greening method | |
RU2798218C1 (en) | Tube drainage of combined design | |
RU2800513C1 (en) | Method for erecting a tubular drainage of a combined design | |
RU2398930C1 (en) | Method for erection of slope support from fascines of biopositive design | |
RU2751569C1 (en) | Horizontal combined intake structure | |
RU2393294C1 (en) | Method for erection of batter drainage of biopositive design | |
CN112136410B (en) | Method for rapidly building plants in flood plain wetland of Yangtze river central island | |
RU2399720C2 (en) | Batter drainage of biopositive design | |
RU2406800C2 (en) | Method for erection of gabion mat of biopositive design | |
RU2399717C1 (en) | Retaining walls of biopositive design | |
RU2614072C1 (en) | Combined drainage of earthworks | |
RU2392373C1 (en) | Horizontal drainage of earth works | |
RU2399721C1 (en) | Method for erection of horizontal drain | |
RU2601802C1 (en) | Erection method of batter drainage earth structures | |
RU2801750C1 (en) | Method for erecting a retaining wall of a combined structure to protect coastal zones from erosion | |
RU2396393C2 (en) | Tubular drain | |
RU2747488C1 (en) | Underwater intake of combined design | |
RU2614071C1 (en) | Batter drainage of earthworks |