RU2270292C1

RU2270292C1 - Transversal through bank-protection structure

Info

Publication number: RU2270292C1
Application number: RU2004123799/03A
Authority: RU
Inventors: Замир Галимович Ламердонов (RU); Замир Галимович Ламердонов
Original assignee: Замир Галимович Ламердонов
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2006-02-20
Also published as: RU2004123799A

Abstract

FIELD: hydraulic and irrigation building, particularly to protect banks of rivers, channels, dam slopes and other structures against erosion.

SUBSTANCE: bank-protection structure consists of transversal heels created as shafts fixed in gabions from lower ends thereof. The gabions comprise nets filled with stones and are formed as cylindrical foundations built below eroded zone level. The shafts are installed in the foundations in one or several rows. The shafts are spaced apart and installed in direction transversal to river flow. The shafts are trees or reinforced concrete posts fixed inside the gabion by stones. Depth of gabion embedding in ground increases in direction from the bank.

EFFECT: increased efficiency of bank protection and extended service life of bank-protection structure.

5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов, откосов дамб, предназначенных для самых различных назначений, и других сооружениях.The invention relates to hydraulic engineering and land reclamation construction and can be used as shore protection structures in eroded riverbeds, canals, slopes of dams, designed for various purposes, and other structures.

Известно устройство крепления откоса земляного сооружения [1], содержащее уложенное на откосы синтетическое фильтровое покрытие, удерживающие элементы и слой каменной наброски. Удерживающие элементы выполнены в виде ригелей, стоек с шарнирами, канатов, сетки и ограничителей. Каменная наброска выполнена в виде гравия. Нижние концы стоек шарнирно присоединены к ригелю, а их верхние концы к канату. На канате присоединена сетка. Один из концов каната прикреплен к ригелю, а другие их свободные концы натянуты за счет приложения усилия и стойки и ригеля соединены К-ограничителями. Между покрытием и сеткой уложен слой каменной наброски. Слой гравия защищает покрытие от динамического волнового воздействия. В свою очередь, он надежно защищен сеткой, удерживаемой в заданном положении канатами. Недостатком данного технического решения является то, что:A device for attaching a slope of an earth structure [1] is known, comprising a synthetic filter coating laid on the slopes, retaining elements and a layer of stone outline. The holding elements are made in the form of crossbars, racks with hinges, ropes, mesh and limiters. The stone sketch is made in the form of gravel. The lower ends of the uprights are pivotally attached to the crossbar, and their upper ends to the rope. A mesh is attached to the rope. One of the ends of the rope is attached to the crossbar, and their other free ends are tensioned due to the application of force, and the posts and the crossbar are connected by K-stops. Between the coating and the mesh, a layer of stone is laid. A layer of gravel protects the coating from dynamic wave action. In turn, it is reliably protected by a mesh held in place by ropes. The disadvantage of this technical solution is that:

- крепление непосредственно контактирует с потоком жидкости и влекомыми наносами и поэтому может подвергаться быстрому истиранию и разрушению в короткие сроки;- the mount is directly in contact with the fluid flow and entrained sediments and therefore can undergo rapid attrition and destruction in a short time;

- конструкция представляет из себя достаточно сложное техническое решение, что делает ее ненадежной в работе и дорогой по стоимости;- the design is a rather complicated technical solution, which makes it unreliable in operation and expensive in cost;

- эффективность применения крепления значительно снижается в случае, когда в реке или канале имеют место большие колебания уровня воды, колебания скорости и расхода потока;- the efficiency of fastening is significantly reduced when there are large fluctuations in the water level, fluctuations in speed and flow rate in the river or canal;

- данное техническое решение не эффективно для применения в тех случаях, когда местным строительным материалом является деревья или кустарник.- this technical solution is not effective for use in cases where the local building material is trees or shrubs.

Наиболее близким техническим решением являются сквозное берегозащитное сооружение [2].The closest technical solution is a through shore protection structure [2].

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- сложность формы элементов;- the complexity of the shape of the elements;

- недостаточно прочное основание;- insufficiently strong base;

- крепление в экономическом отношении не всегда является эффективным техническим решением из-за применения индустриальных железобетонных конструкций.- fastening in economic terms is not always an effective technical solution due to the use of industrial reinforced concrete structures.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности защиты берегов русел рек от размыва и долговечности срока службы берегоукрепительного сооружения.The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of protecting the banks of riverbeds from erosion and durability of the life of the shore protection structure.

Поставленная цель достигается тем, что на защищаемом размываемом участке берега реки откапывается котлован поперек направления течения потока на глубину, превышающую глубину размыва. В котловане сооружаются цилиндрические габионы. Цилиндрические габионы состоят из сеток, которые заполняются камнями. В качестве сетки можно использовать плетеные сетки из проволоки толщиной 4-5 мм или шестигранную сетку с двойным кручением. Высота цилиндрических габионов рассчитывается и зависит от высоты устанавливаемых столбов и силы гидродинамического давления на них. В цилиндрических габионах, в линию друг от друга на некотором расстоянии поперек направления движения потока реки, устанавливаются вертикальные железобетонные столбы или деревья. При установке деревьев желательно для усиления степени закрепления их в цилиндрических габионах корневую часть, которая будет засыпаться камнями, сохранять. Цилиндрические габионы между собой могут соединяться. Таким образом, образуется искусственная поперечная сквозная преграда, которая отсекает основной поток от размываемого берега. В образованное пространство между вертикальными железобетонными столбами или деревьями протекает часть потока и сильно снижает скорость продольного течения до величины, позволяющей выпадению взвешенных наносов. Эта скорость зависит от густоты установки вертикальных железобетонных столбов или деревьев и подбирается в зависимости от фракционного состава наносов реки. Так при содержании наносов преимущественно песчаных фракций необходимо проектировать скорости равными 0,2-0,3 м/с. Если фракции меньше песчаных, то и скорости должны быть меньше.The goal is achieved by the fact that on the protected eroded section of the river bank, a foundation pit is excavated across the direction of the flow stream to a depth exceeding the erosion depth. In the pit, cylindrical gabions are being constructed. Cylindrical gabions consist of nets that are filled with stones. As a mesh, you can use woven wire mesh of 4-5 mm thickness or a double-twisted hexagonal mesh. The height of the cylindrical gabions is calculated and depends on the height of the installed columns and the hydrodynamic pressure on them. In cylindrical gabions, in a line from each other at some distance across the direction of flow of the river, vertical reinforced concrete pillars or trees are installed. When installing trees, it is desirable to preserve the root part, which will be covered with stones, to enhance the degree of their fixing in cylindrical gabions. Cylindrical gabions can be interconnected. Thus, an artificial transverse through barrier is formed, which cuts off the main stream from the eroded shore. A part of the flow flows into the formed space between vertical reinforced concrete pillars or trees and greatly reduces the longitudinal flow velocity to a value that allows precipitation to fall out. This speed depends on the density of the installation of vertical reinforced concrete pillars or trees and is selected depending on the fractional composition of river sediments. So when the sediment content is predominantly sand fractions, it is necessary to design speeds equal to 0.2-0.3 m / s. If fractions are less than sandy, then the speed should be less.

Глубина заглубления цилиндрических габионов по мере отдаления от берега может увеличиваться, что усилит устойчивость габионов.The depth of deepening of cylindrical gabions as they move away from the coast may increase, which will increase the stability of gabions.

Вертикальные железобетонные столбы или деревья могут устанавливаться в две или более линий на некотором расстоянии поперек направления движения потока реки. При такой установке значительно усиливается эффективность гашения скоростного потока реки, протекающего за поперечным сквозным берегозащитным сооружением, и скорость выпадения наносов на дно.Vertical reinforced concrete pillars or trees can be installed in two or more lines at some distance transverse to the direction of flow of the river. With this installation, the efficiency of quenching the high-speed flow of the river flowing behind the transverse through-shore protection structure and the rate of sediment deposition to the bottom are greatly enhanced.

На дне, для усиления жесткости сквозного берегозащитного сооружения, может укладываться сетка, на которую будут устанавливаться цилиндрические габионы. Сетка будет усиливать жесткость поперечного сквозного берегозащитного сооружения или и предотвращать выпадению камней из цилиндрических габионов.At the bottom, to increase the rigidity of the through shore protection structure, a grid can be laid on which cylindrical gabions will be installed. The mesh will increase the rigidity of the transverse through-shore protection structure or and prevent stones from falling out of cylindrical gabions.

Для усиления жесткости цилиндрических габионов верх может покрываться бетоном толщиной 7-15 см. Покрытые бетоном цилиндрические габионы имеют более жесткую конструкцию и меньше подвержены динамическим нагрузкам от воздействия потока воды.To increase the stiffness of cylindrical gabions, the top can be covered with concrete 7-15 cm thick. Concrete cylindrical gabions coated with concrete have a more rigid structure and are less susceptible to dynamic loads from the action of the water flow.

На фиг.1 изображен план реки с поперечным сквозным берегозащитным сооружением; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 с железобетонными столбами; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 с деревьями; на фиг.4 - план реки с поперечным сквозным берегозащитным сооружением, установленным в две линии; на фиг.5 - разрез А-А на фиг.1 с железобетонными столбами в цилиндрических габионах, заглубляющихся к концу шпоры, аксонометрия; на фиг.6 - цилиндрические габионы, аксонометрия.Figure 1 shows a plan of a river with a transverse through-shore protection structure; figure 2 is a section aa in figure 1 with reinforced concrete pillars; figure 3 is a section aa in figure 1 with trees; figure 4 - plan of the river with a transverse through-shore protection structure installed in two lines; figure 5 is a section aa in figure 1 with reinforced concrete pillars in cylindrical gabions, deepening towards the end of the spur, axonometry; figure 6 - cylindrical gabions, axonometry.

На реке 1 на размываемом берегу 2 установлено поперечное сквозное однорядное берегозащитное сооружение 3 или двухрядное 4. Для этого на глубине, превышающей глубину размыва, заглубляются цилиндрические габионы 5, в которые вертикально установлены железобетонные столбы 6 или деревья 7. Цилиндрические габионы 7 состоят из сетки 8, заполненной камнями 9. Под цилиндрическими габионами 7 укладывается сетка 10. Верх цилиндрических габионов 5 может покрываться бетоном 11. Концевые габионы поперечного сквозного берегозащитного сооружения 3 или 4 по мере удаления от берега могут заглубляться.On the river 1 on the eroded bank 2, a transverse through one-row shore protection structure 3 or two-row is installed 4. For this, at a depth greater than the depth of erosion, cylindrical gabions 5 are deepened, into which concrete columns 6 or trees are vertically mounted 7. Cylindrical gabions 7 consist of a grid 8 filled with stones 9. A mesh 10 is laid under the cylindrical gabions 7. The top of the cylindrical gabions 5 can be covered with concrete 11. The end gabions of the transverse through shore protection structure 3 or 4 are measured Departures from the shore may be buried.

Поперечное сквозное берегозащитное сооружение сооружается и работает следующим образом. На защищаемом размываемом участке 2 берегу реки 1 откапывается котлован поперек направления течения потока на глубину, превышающую глубину размыва (фиг.1). В котловане сооружаются цилиндрические габионы 5. Цилиндрические габионы 5 состоят из сеток 8, которые заполняются камнями 9. В цилиндрических габионах 5, в линию друг от друга на некотором расстоянии вдоль направления движения потока реки, устанавливаются вертикальные железобетонные столбы 6 или деревья 7 (фиг.2, 3). Таким образом образуется искусственная сквозная поперечная преграда, которая отсекает основной поток от размываемого берега 2. Образованная поперечная преграда представляет из себя сквозную полузапруду. Расстояние между поперечными преградами зависит от длины и угла установки и как правило равна 2-3 длинам. В образованное пространство между вертикальными железобетонными столбами 6 или деревьями 7 протекает часть потока и сильно снижает скорость продольного течения до величины, позволяющей выпадению взвешенных наносов. Эта скорость зависит от густоты установки вертикальных железобетонных столбов 6 или деревьев 7 и подбирается в зависимости от фракционного состава наносов реки 1. Так при содержании наносов преимущественно песчаных фракций необходимо проектировать скорости равными 0,2-0,3 м/с. Если фракции меньше песчаных, то и скорости должны быть меньше.A transverse through-shore protection structure is constructed and operates as follows. On the protected eroded section 2 of the river bank 1, a foundation pit is excavated across the direction of the flow stream to a depth exceeding the erosion depth (Fig. 1). Cylindrical gabions 5 are constructed in the pit. Cylindrical gabions 5 consist of nets 8, which are filled with stones 9. In cylindrical gabions 5, vertical reinforced concrete pillars 6 or trees 7 are installed in a line from each other at a certain distance along the direction of flow of the river flow (Fig. 2, 3). Thus, an artificial through transverse barrier is formed, which cuts off the main stream from the eroded shore 2. The formed transverse barrier is a through half-dam. The distance between the transverse barriers depends on the length and angle of installation and is usually equal to 2-3 lengths. A part of the flow flows into the formed space between the vertical reinforced concrete pillars 6 or trees 7 and greatly reduces the longitudinal flow velocity to a value that allows precipitation to fall out. This speed depends on the density of the installation of vertical reinforced concrete pillars 6 or trees 7 and is selected depending on the fractional composition of the sediments of river 1. So, when the sediment content is mainly sandy fractions, it is necessary to design velocities of 0.2-0.3 m / s. If fractions are less than sandy, then the speed should be less.

Вертикальные железобетонные столбы 6 или деревья 7 могут устанавливаться в две 4 или более линий на некотором расстоянии вдоль направления движения потока реки (фиг.4). При такой установке значительно усиливается эффективность гашения скоростного потока реки 1, протекающего за поперечным сквозным берегозащитным сооружением 4, и скорость выпадения наносов на дно.Vertical reinforced concrete pillars 6 or trees 7 can be installed in two 4 or more lines at some distance along the direction of flow of the river (figure 4). With this installation, the efficiency of quenching the high-speed flow of the river 1, flowing behind the transverse through-shore protection structure 4, and the rate of sediment deposition to the bottom are greatly enhanced.

На дне, для усиления жесткости сквозного берегозащитного сооружения, может укладываться сетка 10, на которую будут устанавливаться цилиндрические габионы 5. Сетка 10 будет усиливать жесткость поперечного сквозного берегозащитного сооружения 3 или 4 и предотвращать выпадение камней 9 из цилиндрических габионов 5.At the bottom, to increase the rigidity of the through-shore protection structure, a grid 10 can be laid on which cylindrical gabions 5 will be installed. The mesh 10 will increase the rigidity of the transverse through-shore protection structure 3 or 4 and prevent stones 9 from falling out of the cylindrical gabion 5.

Для усиления жесткости цилиндрических габионов 5 верх может покрываться бетоном 11 (фиг.6) толщиной 7-15 см. Покрытые бетоном 11 цилиндрические габионы 5 имеют более жесткую конструкцию и меньше подвержены динамическим нагрузкам от воздействия потока воды.To increase the stiffness of cylindrical gabions 5, the top can be covered with concrete 11 (Fig. 6) 7-15 cm thick. Cylindrical gabions 5 coated with concrete 11 have a more rigid structure and are less susceptible to dynamic loads from the action of the water flow.

Глубина заглубления цилиндрических габионов 5 по мере отдаления от размываемого берега 2 может увеличиваться, тем самым усиливается устойчивость сквозного берегозащитного сооружения 3 или 4, так как максимальные ямы размыва имеют место в конце полузапруды.The depth of penetration of cylindrical gabions 5 may increase with distance from the eroded shore 2, thereby increasing the stability of the through shore protection structure 3 or 4, since the maximum erosion pits occur at the end of the half-dam.

Гибкость является огромным достоинством этого сооружения, так как оно находится в воде и избежать деформаций дна и основания невозможно, а это повлечет и деформацию сооружения, что не является опасным для такого типа береговой защиты.Flexibility is a huge advantage of this structure, since it is in the water and it is impossible to avoid deformations of the bottom and base, and this will entail the deformation of the structure, which is not dangerous for this type of coastal protection.

Предлагаемое техническое решение имеет ряд достоинств перед другими, ранее известными. В предлагаемом техническом решении можно использовать местный строительный материал, который является наиболее дешевым и доступным.The proposed technical solution has several advantages over others previously known. In the proposed technical solution, you can use local building material, which is the cheapest and most affordable.

Предлагаемое техническое решение дешевле известных аналогичных из-за использования местного строительного материала, а также за счет уменьшения потребного его количества. При этом долговечность этих сооружений больше ранее известных аналогичных технических решений.The proposed technical solution is cheaper than similar ones due to the use of local building material, as well as by reducing the required quantity. Moreover, the durability of these structures is greater than previously known similar technical solutions.

В экологическом отношении это наиболее благоприятный вариант решения проблемы защиты берегов от размыва.In environmental terms, this is the most favorable solution to the problem of protecting coasts from erosion.

Источники информацииInformation sources

1. А.c. 1461821 СССР, МКИ Е 02 D 17/20. Устройство для крепления откоса земляного сооружения / Шкундин Б.М. и Новожилов А.П.(СССР); Заяв. 04.03.87; опубл. 28.02.89, Бюл. №8 (Аналог).1. A.c. 1461821 USSR, MKI E 02 D 17/20. A device for fastening the slope of an earth structure / Shkundin B.M. and Novozhilov A.P. (USSR); Application 03/04/87; publ. 02/28/89, Bull. No. 8 (Analog).

2. Алтунин С.Т. Регулирование русел. М.: Сельхозгиз, 1956, с 102-103, рис.78 (прототип).2. Altunin S.T. Regulation of channels. M .: Selkhozgiz, 1956, pp. 102-103, Fig. 78 (prototype).

Claims

1. Поперечное сквозное берегозащитное сооружение, состоящее из поперечных шпор, выполненных из стволов, укрепленных снизу в габионах, состоящих из сетки и камней, отличающееся тем, что габионы выполнены в виде габионных цилиндрических фундаментов, заглубленных ниже глубины размыва, в которых вертикально установлены в одну или более линий на некотором расстоянии друг от друга поперек направления движения потока реки стволы.1. A transverse through-shore protection structure, consisting of transverse spurs made of trunks, fortified from below in gabions, consisting of a net and stones, characterized in that the gabions are made in the form of gabion cylindrical foundations, recessed below the erosion depth, in which they are vertically installed in one or more lines at some distance from each other across the direction of flow of the river trunks.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что стволы представляют собой деревья, корневая часть которых закреплена камнями в цилиндрическом габионе.2. The construction according to claim 1, characterized in that the trunks are trees, the root part of which is fixed with stones in a cylindrical gabion.

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что стволы представляют собой железобетонные столбы, один конец которых закреплен камнями в цилиндрическом габионе.3. The structure according to claim 1, characterized in that the trunks are reinforced concrete poles, one end of which is fixed with stones in a cylindrical gabion.

4. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические габионы выполнены заглубляющимися по мере отдаления от берега.4. The construction according to claim 1, characterized in that the cylindrical gabions are made deepened as they move away from the coast.

5. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что верх цилиндрических габионов покрыт бетоном.5. The construction according to claim 1, characterized in that the top of the cylindrical gabion is covered with concrete.