RU90453U1 - NET TERRACES FOR PREVENTING VALVES OF SNOW AVALANCHES - Google Patents

Abstract

1. Сетчатые террасы для предотвращения схода снежных лавин, содержащие стойки и анкеры, выполненные из металлических труб, а также сетчатое заполнение, закрепленное нижним по склону краем на верхних торцах стоек, верхним по склону краем уложенное на грунт и закрепленное на нем, отличающиеся тем, что сетчатое заполнение выполнено из отдельных плоских прямоугольных сетчатых элементов, а верхние концы стоек и анкеров снабжены диаметральными пазами для механического крепления сетчатого заполнения. ! 2. Сетчатые террасы по п.1, отличающиеся тем, что при монтаже террас рядами поперек склона верхние по склону края сеток закреплены на грунте на верхних торцах анкеров, причем на всех стойках и анкерах, кроме крайних в ряду, одновременно закрепляются края двух смежных сеток. ! 3. Сетчатые террасы по п.1, отличающиеся тем, что при монтаже террас рядами вдоль склона верхний по склону край сетки закреплен на грунте за основания стоек вышерасположенного яруса террасы, а верхний край сетки самого верхнего по склону яруса закреплен на верхних торцах анкеров.1. Mesh terraces to prevent the avalanche from coming down, containing racks and anchors made of metal pipes, as well as mesh filling fixed with a lower edge on the upper ends of the racks, with the upper edge laid on the ground and fixed on it, characterized in that that the mesh filling is made of separate flat rectangular mesh elements, and the upper ends of the posts and anchors are provided with diametrical grooves for mechanical fastening of the mesh filling. ! 2. Mesh terraces according to claim 1, characterized in that when installing the terraces in rows across the slope, the upper edges of the nets along the slope are fixed on the ground at the upper ends of the anchors, and on all racks and anchors, except the extreme ones in the row, the edges of two adjacent nets are simultaneously fixed . ! 3. Mesh terraces according to claim 1, characterized in that when installing the terraces in rows along the slope, the upper edge of the mesh on the slope is fixed to the ground at the base of the uprights of the upper tier of the terrace, and the upper edge of the mesh of the highest on the slope of the terrace is fixed on the upper ends of the anchors.

Description

Изобретение относится к стационарным искусственным лавинопредупреждающим защитным сооружениям, предназначенным для защиты от схода снежных лавин населенных пунктов, предприятий, отдельных зданий и сооружений, культурно-оздоровительных, спортивных объектов, автомобильных и железных дорог, расположенных в горной местности.The invention relates to stationary artificial avalanche warning protective structures designed to protect against avalanches of settlements, enterprises, individual buildings and structures, recreational, sports facilities, roads and railways located in mountainous areas.

Известны лавинопредупреждающие устройства, выполняемые в виде стен (дамб), заборов, земляных террас (лавинозадерживающие устройства), земляных (грунтовых) холмов и тормозящих клиньев (лавинотормозящие устройства), сооружаемые на лавиноопасных горных склонах с углом наклона к горизонту от 20° до 60° (Дюнин А.Н., Бялобжеский Г.В., Чесноков А.Г. Защита автомобильных дорог от лавин. - М.: Транспорт, 1987 г. - 61 с. Рис.3, с.10; рис.8 и 9, с.23; рис.12, с.30 и рис.14, с.31).Known avalanche warning devices, made in the form of walls (dams), fences, terraces (avalanche-holding devices), earthen (ground) hills and braking wedges (avalanche-braking devices), built on avalanche mountain slopes with an angle of inclination from 20 ° to 60 ° to the horizontal (Dunin A.N., Bialobzhesky G.V., Chesnokov A.G. Protection of highways from avalanches. - M.: Transport, 1987 - 61 p. Fig. 3, p. 10; fig. 8 and 9 , p.23; fig. 12, p.30 and fig. 14, p.31).

Главным недостатком перечисленных аналогов является необходимость выполнения чрезвычайно большого объема строительно-земляных работ при их сооружении, что может быть весьма затруднительным, особенно на достаточно крутых и, поэтому, труднодоступных горных склонах. Значительная часть работ должна выполняться вручную из-за сложности или полной невозможности использования землеройных и грузоподъемных машин и механизмов на крутых склонах.The main disadvantage of these analogues is the need to perform an extremely large amount of construction and excavation work during their construction, which can be very difficult, especially on fairly steep and, therefore, inaccessible mountain slopes. A significant part of the work must be performed manually due to the complexity or complete impossibility of using earthmoving and hoisting machines and mechanisms on steep slopes.

Другим недостатком аналогов является необходимость обеспечения их высокой прочности и устойчивости при проектировании и сооружении, что предопределяет их массивность и, вследствие этого, большой расход строительных материалов (железобетон, металл, древесина, грунт). Этот недостаток обусловлен активным характером работы устройств-аналогов, которые должны воспринимать и выдерживать воздействие многотонных снежных масс и (или) гасить кинетическую энергию зарождающихся лавин, или лавин, уже начавших сходить и развиваться (усиливаться).Another disadvantage of analogues is the need to ensure their high strength and stability during design and construction, which determines their massiveness and, as a result, the high consumption of building materials (reinforced concrete, metal, wood, soil). This drawback is due to the active nature of the work of analog devices, which must perceive and withstand the effects of multi-ton snow masses and (or) extinguish the kinetic energy of incipient avalanches, or avalanches that have already begun to descend and develop (increase).

Известно лавинопредупреждающее устройство "Снегоудерживающая терраса" (RU 2031193, МПК E01F 7/04, опубл. 1995.03.20). Это устройство монтируется и каким-то образом закрепляется на склоне (в описании к патенту не разъясняется, как). Устройство представляет собой сборную конструкцию с металлическим основанием, собранным (сваренным) из стальных уголков и горизонтального дощатого настила, сплошного или с небольшими просветами между смежными досоками. Достаточно очевидными недостатками устройства является затруднительность надежной установки его на склоне и высокая весовая нагрузка на конструкцию от снега, накапливающегося на настиле, что требует обеспечения высокой прочности и устойчивости изделия. Еще одним недостатком аналога является затруднительность обеспечения условия строгой горизонтальности настила (хотя, опять же, в описании к патенту это условие никак не обосновано). Чтобы настил был горизонтален при установке устройства на неровном (негладком) склоне со сложным переменным рельефом, требуется или индивидуальная подгонка опорной части каждой террасы по месту, или выполнение планировки склона (выравнивания, срезки или подсыпки грунта), что, в любом случае, чрезвычайно усложняет и удорожает монтаж лавино-предупреждающего сооружения.Known avalanche warning device "Snow retention terrace" (RU 2031193, IPC E01F 7/04, publ. 1995.03.20). This device is mounted and somehow fixed on a slope (the description of the patent does not explain how). The device is a prefabricated structure with a metal base assembled (welded) from steel corners and a horizontal plank flooring, solid or with small gaps between adjacent boards. Quite obvious disadvantages of the device are the difficulty of installing it on a slope and the high weight load on the structure from snow accumulating on the floor, which requires high strength and stability of the product. Another disadvantage of the analogue is the difficulty of providing a strict horizontal flooring conditions (although, again, this condition is not justified in the patent description). In order for the flooring to be horizontal when installing the device on an uneven (non-smooth) slope with a complex variable terrain, it is either necessary to individually adjust the supporting part of each terrace in place, or to plan the slope (leveling, cutting or adding soil), which, in any case, extremely complicates and increases the cost of installing an avalanche warning facility.

Известно "Устройство для защиты от стихийных бедствий" (RU 2057229, МПК E01F 7/04, опубл. 1996. 03.27). Устройство представляет собой цельнометаллическую сборную (сварную) конструкцию, состоящую целиком из стержневых элементов, часть из которых (стойки или вертикальные штанги) забиваются в мягкий грунт на склоне или, если грунт скальный, то ограничиваются просто опиранием нижних концов штанг на поверхность грунта, без заглубления. Другая часть стержневых элементов (связи) приваривается к верхним концам вертикальных штанг, образуя решетку. Для усиления конструкции к связям и штангам дополнительно привариваются стержневые укосины, образующие жесткие треугольные элементы. На поверхности склона конструкция закрепляется тросовыми растяжками с анкерами. Судя по описанию к патенту, решетка, образуемая связями, должна быть расположена в плоскости, параллельной склону. Это - недостаток устройства, т.к. решетка не армирует слой снега по его толщине, а, значит, оказывает минимальное сопротивление сдвигу слоев снега друг относительно друга и практически не препятствует зарождению лавин, как сухих, так и мокрых. Недостатком можно считать и сложность монтажа устройства на склоне, т.к. на скальном склоне, без заглубления в грунт и фиксации нижних концов штанг надежно сварить такую "борону" весьма затруднительно. Ничего не сказано в описании о рекомендуемой высоте изделия, о связи этой высоты с толщиной снежного слоя на склоне. Если решетка окажется выше поверхности снежного слоя, сопротивление устройства зарождению и началу схода лавин будет незначительным, обусловленным только вертикальными штангами, установленными с достаточно большими расстояниями между ними. Если же высота устройства будет ниже поверхности снега, сопротивление соскальзыванию верхних слоев снега и поверхностного наста будет вообще нулевым.It is known "Device for protection against natural disasters" (RU 2057229, IPC E01F 7/04, publ. 1996. 03.27). The device is an all-metal prefabricated (welded) structure consisting entirely of rod elements, some of which (racks or vertical rods) are hammered into soft soil on a slope or, if the soil is rocky, they are limited simply by resting the lower ends of the rods on the soil surface, without deepening . The other part of the rod elements (bonds) is welded to the upper ends of the vertical rods, forming a lattice. To strengthen the structure, rod jaws, forming rigid triangular elements, are additionally welded to the ties and rods. On the surface of the slope, the structure is fixed with cable ties with anchors. Judging by the description of the patent, the lattice formed by the bonds should be located in a plane parallel to the slope. This is a disadvantage of the device, because the lattice does not reinforce the snow layer by its thickness, and, therefore, has minimal resistance to the shift of snow layers relative to each other and practically does not prevent the emergence of avalanches, both dry and wet. The disadvantage is the complexity of mounting the device on a slope, because on a rocky slope, without deepening into the ground and fixing the lower ends of the rods, it is very difficult to weld such a “harrow” reliably. Nothing is said in the description of the recommended height of the product, the relationship of this height with the thickness of the snow layer on the slope. If the lattice is higher than the surface of the snow layer, the resistance of the device to the nucleation and the beginning of avalanches will be insignificant, due only to vertical rods installed with sufficiently large distances between them. If the height of the device is below the surface of the snow, the resistance to slipping of the upper layers of snow and the surface infusion will be generally zero.

Наиболее близким к заявляемому изобретению аналогом, по совокупности конструктивных признаков и достигаемому техническому результату, является снегоудерживающий забор с железобетонными стойками и сетчатым заполнением (Дюнин А.Н., Бялобжеский Г.В., Чесноков А.Г. Защита автомобильных дорог от лавин. - М.: Транспорт, 1987 г. - 61 с. Рис.13, с.30).The closest analogue to the claimed invention, in terms of the combination of design features and the technical result achieved, is a snow-holding fence with reinforced concrete racks and mesh filling (Dyunin A.N., Bialobzhesky G.V., Chesnokov A.G. Protection of roads from avalanches. - M .: Transport, 1987 - 61 p. Fig. 13, p.30).

Снегоудерживающий забор, устанавливаемый рядами поперек склона, представляет собой конструкцию, состоящую из железобетонных стоек (столбов с подкосами) и гибкого сетчатого заполнения (сетка из стальной проволоки диаметром 4…6 мм с квадратными ячейками 100×100, 150×150 или 200×200 мм). Сетчатое заполнение закрепляется на столбах стоек. Возможно выполнение столбов и подкосов из металла или древесины, а заполнения - из сетки с прямоугольными, ромбическими, круглыми или шестиугольными ячейками. Возможна также замена или дополнение подкосов стоек проволочными, тросовыми или цепными растяжками, закрепляемыми к верхней части столбов и к анкерам, устанавливаемым выше и ниже по склону от линии забора.The snow-holding fence, mounted in rows across the slope, is a structure consisting of reinforced concrete racks (posts with struts) and a flexible mesh filling (mesh of steel wire with a diameter of 4 ... 6 mm with square cells 100 × 100, 150 × 150 or 200 × 200 mm ) Mesh filling is fixed on the pillar racks. Pillars and struts can be made of metal or wood, and the fillings can be made of mesh with rectangular, rhombic, round or hexagonal cells. It is also possible to replace or supplement struts of struts with wire, cable or chain extensions, fixed to the top of the posts and to the anchors installed above and below the slope from the fence line.

Снегоудерживающий забор-прототип требует для сооружения несколько меньшего объема земляных работ, чем у большинства других аналогов. Тем не менее, для надежной установки забора приходится бурить или рыть скважины для установки стоек (столбов и подкосов), образующих опоры забора. Скважины должны выполняться глубиной до 1,0 м и диаметром не менее 0,5 м. Для надежного крепления стоек в грунте требуется выполнять бетонирование оснований столбов и подкосов, что является крупным недостатком прототипа.Snow-holding fence prototype requires for construction a slightly smaller amount of earthwork than most other analogues. However, for reliable installation of the fence, it is necessary to drill or dig wells to install the uprights (pillars and struts) that form the support of the fence. Wells should be made to a depth of 1.0 m and a diameter of at least 0.5 m. For reliable fastening of the uprights in the ground, it is necessary to perform concreting of the bases of the posts and struts, which is a major disadvantage of the prototype.

Другим существенным недостатком прототипа является необходимость обеспечения устойчивости несущих стоек забора подкосами и (или) гибкими тросовыми или цепными растяжками, что значительно усложняет и удорожает конструкцию забора.Another significant disadvantage of the prototype is the need to ensure the stability of the load-bearing racks of the fence with struts and (or) flexible cable or chain extensions, which greatly complicates and increases the cost of the design of the fence.

Еще одним недостатком прототипа является необходимость применения грузоподъемных механизмов при монтаже забора из-за большой массы стоек и подкосов, а также для доставки бетонного раствора по склону для заливки фундаментов стоек.Another disadvantage of the prototype is the need to use lifting mechanisms when installing the fence due to the large mass of struts and struts, as well as for the delivery of concrete mortar along the slope for pouring the foundations of the racks.

Главным же недостатком сетчатых снегоудерживающих заборов является минимальное по протяженности армирование сетчатым заполнением слоя снега, лежащего на склоне, определяемое высотой снежного покрова и шагом установки рядов заборов вдоль склона, так как сетчатое заполнение располагается перпендикулярно к поверхности склона и, вследствие этого, пересекает слой снега по кратчайшему расстоянию (по толщине, даже не по высоте). Увеличить надежность армирования снега, а, значит, и надежность лавинозащиты можно только уменьшением шага установки рядов заборов вдоль склона, что или уменьшает защищаемую протяженность склона при фиксированном числе рядов заборов, или значительно удорожает защитное сооружение из-за увеличения количества этих рядов. Причиной отмеченного недостатка является установка забора-прототипа таким образом, что плоскость сетчатого заполнения перпендикулярна поверхности склона, поэтому площадь контакта сетчатого заполнения со слоем снега, лежащего на склоне, минимальна.The main drawback of mesh snow-holding fences is the minimum length of reinforcement with mesh filling of the snow layer lying on the slope, determined by the height of the snow cover and the step of installing rows of fences along the slope, since the mesh filling is perpendicular to the surface of the slope and, therefore, crosses the snow layer along the shortest distance (in thickness, not even in height). The reliability of snow reinforcement, and hence the safety of avalanche protection, can be increased only by decreasing the pitch of the rows of fences along the slope, which either reduces the protected length of the slope with a fixed number of rows of fences, or significantly increases the cost of the protective structure due to an increase in the number of these rows. The reason for the noted drawback is the installation of the prototype fence in such a way that the mesh filling plane is perpendicular to the slope surface, therefore, the contact area of the mesh filling with the layer of snow lying on the slope is minimal.

Отмеченные недостатки прототипа устраняются предлагаемыми в качестве изобретения сетчатыми террасами для предотвращения зарождения и схода снежных лавин.The noted disadvantages of the prototype are eliminated by the proposed as an invention mesh terraces to prevent the nucleation and descent of avalanches.

Техническая задача предлагаемого изобретения - увеличение надежности удержания слоя снега на склоне, упрощение конструкции, сведение к минимуму объема земляных и подъемно-транспортных работ, а также обеспечение снижения трудовых и материальных затрат при монтаже и эксплуатации устройства для предотвращения схода снежных лавин - сетчатых террас.The technical task of the invention is to increase the reliability of retaining the snow layer on a slope, simplifying the design, minimizing the volume of excavation and handling operations, as well as reducing labor and material costs during installation and operation of the device to prevent the avalanches from falling off the net-terraces.

Указанная задача решается тем, что сетчатые террасы для предотвращения схода снежных лавин, содержащие стойки и анкеры, а также закрепленное на стойках и анкерах сетчатое заполнение, отличающиеся тем, что стойки и анкеры, выполнены из металлических труб, установлены на склоне вертикально в пробуренных в грунте шпурах, а сетчатое заполнение выполнено из отдельных плоских прямоугольных сетчатых элементов, причем сетчатое заполнение закреплено нижним по склону краем сетки на верхних торцах стоек, а верхний по склону край сетки уложен и закреплен на грунте. При установке сетчатых террас рядами поперек склона, верхние по склону края сеток закреплены на грунте на верхних торцах анкеров, причем на всех стойках и анкерах, кроме крайних в ряду, одновременно закрепляются края двух смежных сеток.This problem is solved in that the mesh terraces to prevent the avalanche from descending, containing racks and anchors, as well as mesh filling fixed to the racks and anchors, characterized in that the racks and anchors are made of metal pipes, are mounted vertically in a slope drilled in the ground holes, and the mesh filling is made of separate flat rectangular mesh elements, and the mesh filling is fixed with the lower edge of the grid on the upper ends of the racks, and the upper edge of the grid is laid and closed eplen on the ground. When installing mesh terraces in rows across the slope, the upper edges of the nets along the slope are fixed on the ground at the upper ends of the anchors, and on all posts and anchors, except the extreme ones in the row, the edges of two adjacent nets are simultaneously fixed.

При установке сетчатых террас рядами вдоль склона, верхние по склону края сеток закреплены на грунте за основания стоек вышерасположенных ярусов террас, а верхние края сеток самого верхнего по склону яруса закреплены на верхних торцах анкеров, причем на всех стойках и анкерах, кроме крайних в ряду, одновременно закрепляются края двух смежных сеток.When installing mesh terraces in rows along the slope, the upper edges of the grids on the slope are fixed on the ground to the bases of the racks of the higher tiers of the terraces, and the upper edges of the grids of the highest on the slope of the tiers are fixed on the upper ends of the anchors, and on all racks and anchors, except the extreme at the same time, the edges of two adjacent grids are fixed.

Для механического крепления сетчатого заполнения, верхние концы трубчатых стоек и анкеров снабжены диаметральными пазами.For mechanical fastening of the mesh filling, the upper ends of the tubular posts and anchors are provided with diametrical grooves.

Благодаря использованию в сетчатых террасах в качестве несущих элементов трубчатых стоек и анкеров, выполненных из стальных труб, например, сварных водогазопроводных оцинкованных (ГОСТ 3262-75), обеспечиваются минимальные затраты на выполнение их установки на склоне. Для этого производится бурение вертикальных шпуров глубиной 0,5…0,6 м в грунте, для чего наиболее целесообразно использовать переносные (ранцевые) мотобуры-перфораторы с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания или электродвигателями. При использовании для стоек и анкеров трубы с условным проходом 40 мм и наружным диаметром 48 мм, следует применять стандартные буровые коронки диаметром 50 мм. После бурения каждого шпура следует немедленно установить в него стойку или анкер. Анкеры выполняются длиной, равной или несколько большей, чем глубина шпура (0,5…0,6 м), а стойки - длиной, несколько большей или равной сумме глубины шпура (0,5…0,6 м) и максимальной по гляциологической статистике высоты снежного покрова на склоне (до 1,2…1,4 м), т.е. рекомендуемая длина анкера 0,6 м, а стойки 2,0 м. При установке сетчатых террас в лавиноопасной горной местности с относительно небольшими нормами выпадения снега длина стоек может быть уменьшена. Для этого следует определить среднюю максимальную высоту снежного покрова на лавиноопасных склонах по материалам гляциологических наблюдений местных метеостанций.Thanks to the use of tubular racks and anchors made of steel pipes, for example, galvanized welded water and gas pipelines (GOST 3262-75), in the mesh terraces, the minimum cost of their installation on the slope is ensured. For this, vertical holes are drilled with a depth of 0.5 ... 0.6 m in the ground, for which it is most advisable to use portable (knapsack) motor-drills-perforators with gasoline internal combustion engines or electric motors. When using pipes with a nominal bore of 40 mm and an outer diameter of 48 mm for racks and anchors, standard drill bits with a diameter of 50 mm should be used. After drilling each hole, immediately install a stand or anchor in it. Anchors are performed with a length equal to or slightly greater than the depth of the hole (0.5 ... 0.6 m), and racks - with a length somewhat greater than or equal to the sum of the depth of the hole (0.5 ... 0.6 m) and the maximum according to glaciological statistics snow depth on the slope (up to 1.2 ... 1.4 m), i.e. the recommended anchor length is 0.6 m and the racks are 2.0 m. When installing mesh terraces in avalanche mountainous areas with relatively low snowfall rates, the length of the racks can be reduced. For this, the average maximum snow depth on avalanche-hazardous slopes should be determined from glaciological observations from local weather stations.

Благодаря наклонному расположению сетчатого заполнения (под острым углом к поверхности склона) достигается максимальное армирование слоя снега на значительной протяженности по диагонали снежной толщи, чем обеспечивается высокое сопротивление сдвигу (сползанию) снега, как свежевыпавшего снега по "старому" снегу, так и сползанию всей снежной толщи по грунтовому основанию. Сетчатые террасы также предотвращают отрыв и сползание т.н. "настовых досок" - одну из основных причин возникновения и развития подавляющего большинства наиболее катастрофических "мокрых" лавин, сходящих в конце зимы и начале весны.Due to the inclined arrangement of the mesh filling (at an acute angle to the surface of the slope), the maximum reinforcement of the snow layer is achieved over a considerable length along the diagonal of the snow column, which provides high resistance to shear (sliding) of snow, both freshly fallen snow over the "old" snow, and the sliding of all snow thickness on a soil base. Mesh terraces also prevent the separation and sliding of the so-called "planks" - one of the main reasons for the emergence and development of the vast majority of the most catastrophic "wet" avalanches, descending in late winter and early spring.

Кроме того, сетчатое заполнение выполняет функцию растяжек стоек сетчатых террас, обеспечивая устойчивость всего сооружения вдоль склона, именно в том направлении, в котором действуют главные силы, приложенные к снежной массе, лежащей на склоне.In addition, mesh filling performs the function of stretching racks of mesh terraces, ensuring the stability of the entire structure along the slope, precisely in the direction in which the main forces applied to the snow mass lying on the slope act.

Благодаря высокой теплопроводности всех элементов конструкции сетчатых террас-стоек и сетчатого заполнения, в качестве которого используются, например, электросварные проволочные арматурные сетки, плоские (не рулонные) с рекомендуемым размером 2×4 м с ячейками 200×200 мм из стальной катанки Вр-1 диаметром 6 мм (ГОСТ 23279-85), достигается существенное снижение температурного градиента (разницы температур) по высоте снежной толщи. Дело в том, что при оттепелях, при выпадении дождей, происходит насыщение снега влагой, особенно, его нижних слоев. Затем, при похолоданиях, особенно в ночное время, при отрицательных температурах воздуха из-за низкой теплопроводности снега и льда настовой корки, внутри снежной толщи сохраняются положительные температуры. Это сопровождается интенсивным испарением влаги и ее конденсацией с последующим намерзанием насыщенного водяного пара на нижней поверхности холодной поверхностной настовой корки. Таким образом, происходит интенсивное наращивание толщины настовой корки, а, значит, и ее массы. С другой стороны, уплотнение нижних слоев снега и испарение влаги из водонасыщенных слоев способствуют образованию пустот (каверн) под настовым слоем, ослаблению поддержки наста нижележащим снегом (деструктивный метаморфизм в снежной толще). Все это способствует отрыву и сползанию "настовых досок", зарождению и развитию лавин, так как, в большинстве случаев, сползание настовых досок (óсов) играет роль "спускового крючка" настоящих снежных лавин. Сетчатое же заполнение и стойки сетчатых террас активно отводят теплоту из снежной толщи на поверхность, замедляя испарение, и, с другой стороны, выступают как активные центры конденсации испаряющейся влаги, замедляя или, даже, предотвращая рост толщины наста. Кроме того, благодаря реологическим свойствам снега, происходит постоянное разрезание наста проволоками сетчатого заполнения на отдельные куски ("кирпичи"), причем скорость этого процесса может достигать нескольких сантиметров в час. Интенсификации процесса разрезания наста на отдельные фрагменты способствует нагревание части сетчатого заполнения, находящейся над снежным слоем (нижняя по склону часть сетки, поднятая на стойках) благодаря активизации солнечной радиации в конце зимы и начале весны. Нарезанные куски наста проваливаются под сетчатое заполнение, заполняя каверны в нижележащем снегу, обеспечивая его монолитность и повышая среднюю плотность (конструктивный метаморфизм снега).Due to the high thermal conductivity of all structural elements of the mesh terrace racks and mesh filling, which are used, for example, electric-welded wire reinforcing mesh, flat (non-rolled) with a recommended size of 2 × 4 m with cells 200 × 200 mm from steel wire rod VR-1 with a diameter of 6 mm (GOST 23279-85), a significant decrease in the temperature gradient (temperature difference) along the height of the snow mass is achieved. The fact is that during thaws, when it rains, the snow is saturated with moisture, especially its lower layers. Then, during cold snap, especially at night, at negative air temperatures due to the low thermal conductivity of snow and ice of the crust, positive temperatures are maintained inside the snow strata. This is accompanied by intensive evaporation of moisture and its condensation, followed by freezing of saturated water vapor on the lower surface of the cold surface crust. Thus, there is an intensive increase in the thickness of the crust, and, therefore, its mass. On the other hand, the compaction of the lower layers of snow and the evaporation of moisture from water-saturated layers contribute to the formation of voids (caverns) under the inflow layer, weakening the support of the inflow with the underlying snow (destructive metamorphism in the snow mass). All this contributes to the separation and sliding of “planks”, the emergence and development of avalanches, since, in most cases, the sliding of planks (os) plays the role of a “trigger” of real snow avalanches. Mesh filling and racks of mesh terraces actively remove heat from the snow mass to the surface, slowing down evaporation, and, on the other hand, act as active centers of condensation of evaporating moisture, slowing down, or even preventing the growth of the thickness of the infusion. In addition, due to the rheological properties of snow, there is a constant cutting of the infusion wire mesh filling into individual pieces ("bricks"), and the speed of this process can reach several centimeters per hour. The intensification of the process of cutting the infusion into individual fragments is facilitated by heating the part of the net filling located above the snow layer (the lower part of the net, raised on racks) due to the activation of solar radiation in late winter and early spring. Chopped pieces of infusion fall through the mesh filling, filling the caverns in the underlying snow, ensuring its solidity and increasing the average density (constructive metamorphism of snow).

Благодаря выполнению сетчатыми террасами функции по предотвращению схода снежных лавин не происходит снос почвенного слоя с поверхности склона, а, значит, создаются достаточно благоприятные условия для произрастания трав, кустарниковой и древесной растительности на лесопригодных склонах, каковая растительность, при наличии сетчатых террас, не уничтожается лавинами, а закрепляется и вырастает. Тем самым, на горном склоне постепенно создается дополнительная и весьма надежная защита от схода лавин древесно-кустарниковой растительностью, появляются новые места для заселения местности дикими птицами и животными и их размножения, улучшается экологическая и климатическая обстановка.Due to the performance of the mesh terraces to prevent snow avalanches, there is no demolition of the soil layer from the surface of the slope, which means that favorable conditions are created for the growth of grasses, shrubs and woody vegetation on forest slopes, which vegetation, in the presence of mesh terraces, is not destroyed by avalanches , but consolidates and grows. Thus, an additional and very reliable protection against avalanches of trees and shrubs is gradually being created on the hillside, new places for populating the area with wild birds and animals and their reproduction appear, and the ecological and climatic situation improves.

Сущность заявляемого изобретения поясняется рисунками, где на рис.1 показан одиночный модуль сетчатых террас в трехмерном изображении, на рис.2 - тот же одиночный модуль сетчатых террас в профильной проекции (в направлении поперек склона), на рис.3 - однорядная сетчатая терраса, расположенная поперек склона, на рис.4 - однорядная сетчатая терраса, расположенная вдоль склона в узком эрозионном врезе, на рис.5 - двухрядная сетчатая терраса, расположенная в более широком эрозионном врезе (логообразном углублении склона), на рис.6, 7 и 8 - варианты закрепления сетчатого заполнения на верхних торцах стоек и анкеров, а, также, за основания вышерасположенных стоек.The essence of the claimed invention is illustrated by figures, where Fig. 1 shows a single module of mesh terraces in a three-dimensional image, Fig. 2 shows the same single module of mesh terraces in a profile projection (in the direction across the slope), in Fig. 3 - a single-row mesh terrace, located across the slope, in Fig. 4 - a single-row mesh terrace located along the slope in a narrow erosion incision, in Fig. 5 - a two-row mesh terrace located in a wider erosion incision (a log-shaped recess of the slope), in Figs. 6, 7 and 8 - options zak epleniya filling mesh on the upper ends of the posts and anchors, and also, upstream of the base struts.

Одиночный модуль сетчатой террасы (рис.1) состоит из двух трубчатых стоек 1, двух трубчатых анкеров 2 и сетчатого заполнения 3. При установке сетчатых террас "всплошную", а также, при установке сетчатых террас рядами вдоль склона в эрозионных врезах и логообразных впадинах, вместо двух анкеров 2 в конструкции используются две трубчатые стойки 1 модуля, расположенного выше по склону.The single module of the mesh terrace (Fig. 1) consists of two tubular posts 1, two tubular anchors 2 and mesh filling 3. When installing the mesh terraces "continuous", as well as when installing the mesh terraces in rows along the slope in erosive incisions and log-shaped depressions, instead of two anchors 2, two tubular posts 1 of the module located higher up the slope are used in the construction.

На рис.2 показана геометрическая схема модуля, основные угловые и линейные размеры которого, зависящие от угла а наклона склона к горизонтали, высоты надземной части трубчатой стойки h=1,5 м и длины сетчатого заполнения l=3,9 м показаны в таблице.Figure 2 shows the geometric diagram of the module, the main angular and linear dimensions of which, depending on the angle a of the slope to the horizontal, the height of the aerial part of the tubular stand h = 1.5 m and the length of the mesh filling l = 3.9 m are shown in the table.

Таблица. Взаимосвязь между геометрическими параметрами склона и сетчатой террасы при h=1,5 м и l=3,9 мTable. The relationship between the geometric parameters of the slope and the mesh terrace at h = 1.5 m and l = 3.9 m

Угол склона α, град.Slope angle α, degrees 20twenty 2525 30thirty 3535 4040 4545 50fifty 5555 6060 Угол между сетчатым заполнением и поверхностью склона , град.The angle between the mesh filling and the slope surface , hail. 21,221,2 20,420,4 19,519.5 18,4.18.4. 17,217,2 15,815.8 14,314.3 12,812.8 11,111.1 Угол между сетчатым заполнением и вертикальной стойкой , градThe angle between the mesh filling and the upright , hail 88,888.8 94,694.6 100,5100.5 106,6106.6 112,8112.8 119,2119.2 125,7125.7 132,2132.2 138,9138.9 Перекрываемая сетчатым заполнением протяженность склона при γ≤90° или при γ≥90°Slope covered by net filling at γ≤90 ° or at γ≥90 ° 3,73,7 4,34.3 4,44.4 4,64.6 4,74.7 4,84.8 4,94.9 5,05,0 5,15.1

Сетчатая терраса, расположенная поперек склона, показана на рис.3. Такое расположение целесообразно применять на относительно ровных (гладких) склонах, где зарождение снежных лавин по всей ширине склона равновероятно. Сетчатая терраса по рис.3 образована набором модулей путем наращивания протяженности террасы в направлении поперек склона. На рис.3 обозначено: 1 - трубчатые стойки, 2 - трубчатые анкеры, 3 - сетчатое заполнение террас и 4 - дополнительные сетки-оттяжки на флангах террасы для повышения ее продольной устойчивости. При значительной протяженности склона, сетчатые террасы по рис.3 устанавливаются рядами, разнесенными вдоль склона на расстояние в (l,5…2,0)t, где t - перекрываемая сетчатой террасой продольная протяженность склона. Ряды террас устанавливаются в местах потенциального зарождения наиболее мощных и, поэтому, опасных лавин, а именно, на верхней трети склона. В средней трети склона ряды сетчатых террас можно располагать с увеличенным до (3,0…5,0)t шагом, а в нижней трети - с шагом (6,0…10,0)г, или, даже, совсем не устанавливать.A mesh terrace located across the slope is shown in Fig. 3. This arrangement is advisable to apply on relatively flat (smooth) slopes, where the emergence of snow avalanches over the entire width of the slope is equally likely. The mesh terrace in Fig. 3 is formed by a set of modules by increasing the length of the terrace in the direction across the slope. In Fig. 3 it is indicated: 1 - tubular racks, 2 - tubular anchors, 3 - mesh filling of terraces and 4 - additional mesh-braces on the flanks of the terrace to increase its longitudinal stability. With a significant length of the slope, mesh terraces according to Fig. 3 are installed in rows spaced along the slope at a distance of (l, 5 ... 2.0) t, where t is the longitudinal length of the slope covered by the mesh terrace. Rows of terraces are established at the places of potential nucleation of the most powerful and, therefore, dangerous avalanches, namely, on the upper third of the slope. In the middle third of the slope, the rows of mesh terraces can be arranged with increments increased to (3.0 ... 5.0) t, and in the lower third with increments of (6.0 ... 10.0) g, or even not installed at all.

Сетчатые террасы по рис.4 образуются отдельными модулями путем наращивания вдоль склона. Такие сетчатые террасы следует применять при наличии на склоне выраженных эрозионных врезов и логообразных углублений: распадков, оврагов, русел ручьев и других выемок большой протяженности, играющих роль естественных водостоков. Перечисленные особенности рельефа являются активными снегосборами, накапливающими весьма большие объемы снега из-за метелевого снегопереноса, и, потенциально, являются очагами зарождения и схода, так называемых, канализированных или лотковых лавин, наиболее мощных и опасных, поскольку в эти лавины вовлекаются очень большие массы снега при относительно нешироком фронте самой лавины. Понижения рельефа в эрозионных врезах способствуют накоплению талой и дождевой влаги, увеличивают водонасыщенность нижних слоев снега, что ослабляет сцепление снежного слоя с подстилающим грунтом. Таким образом, возникновение мокрых канализированных лавин имеет наибольшую вероятность. На рис.4 показана сетчатая терраса, образованная одним рядом модулей. Такая терраса может устанавливаться в эрозионном врезе, имеющем небольшую ширину (2,5…3,5 м). При большей ширине вреза, сетчатая терраса может содержать два ряда модулей, и более (рис.5).The mesh terraces in Fig. 4 are formed by individual modules by building along the slope. Such net terraces should be used in the presence of pronounced erosion incisions and log-shaped depressions on the slope: glenders, ravines, riverbeds of streams and other excavations of great length, playing the role of natural drains. The listed features of the relief are active snow accumulations, accumulating very large volumes of snow due to snowstorm snow transfer, and, potentially, are the centers of origin and descent, the so-called channelized or channel avalanches, the most powerful and dangerous, since very large masses of snow are involved in these avalanches with a relatively narrow front of the avalanche itself. Lowering the relief in erosive incisions contributes to the accumulation of thawed and rain moisture, increases the water saturation of the lower layers of snow, which weakens the adhesion of the snow layer to the underlying soil. Thus, the occurrence of wet sewer avalanches is most likely. Fig. 4 shows a mesh terrace formed by one row of modules. Such a terrace can be installed in an erosion insert having a small width (2.5 ... 3.5 m). With a larger cut-in width, the mesh terrace can contain two rows of modules, and more (Fig. 5).

На рис.6, 7 и 8 показаны различные варианты закрепления сетчатого заполнения 3 на стойках и анкерах при монтаже сетчатых террас. На одном (верхнем) торце каждой стойки 1 и анкера 2 должен быть выполнен сквозной паз шириной несколько большей, чем диаметр проволок, из которых изготовлено сетка сетчатого заполнения 3. Так, например, если сетка состоит из проволок диаметром 6 мм, паз необходимо выполнять шириной не менее 7 мм. Длина паза должна составлять 50…60 мм.Fig. 6, 7 and 8 show various options for fixing the mesh filling 3 on the racks and anchors during the installation of mesh terraces. At one (upper) end of each rack 1 and anchor 2, a through groove should be made with a width slightly larger than the diameter of the wires of which the mesh filling 3 is made. For example, if the mesh consists of wires with a diameter of 6 mm, the groove must be made wide not less than 7 mm. The length of the groove should be 50 ... 60 mm.

На рис.6 показано закрепление сетки на стойках и анкерах при монтаже одиночного модуля (рис.1), а также, при монтаже сетчатых террас рядами, на крайних, фланговых стойках и анкерах - в левой части рисунка показана укладка проволоки сетчатого заполнения в паз, в правой части рисунка показано закрепление сетчатого заполнения на стойках и анкерах путем механической деформации их верхних торцов в направлении, перпендикулярном плоскости паза.Fig. 6 shows the fixing of the grid on the racks and anchors during the installation of a single module (Fig. 1), and also, when installing the mesh terraces in rows, on the extreme, flank racks and anchors - the mesh filling wire is laid in the groove in the left part of the figure, on the right side of the figure, the mesh filling is fixed on the posts and anchors by mechanical deformation of their upper ends in the direction perpendicular to the groove plane.

На рис.7 показано закрепление смежных сеток двух соседствующих в ряду модулей, на стойках и анкерах. Такое закрепление следует использовать, преимущественно, при монтаже сетчатых террас рядами поперек склона, а также, при использовании сеток-оттяжек 4 (см. рис.3) для их закрепления на крайней в ряду стойке.Figure 7 shows the fastening of adjacent grids of two adjacent modules in a row, on racks and anchors. Such fastening should be used mainly when mounting mesh terraces in rows across the slope, as well as when using bracing nets 4 (see Fig. 3) to fix them on the last stand.

На рис.8 показано закрепление сеток при монтаже сетчатых террас рядами вдоль склона или "всплошную", причем в левой части рис.8 показано закрепление сеток на крайних стойках, а в правой части - закрепление сеток на всех стойках, кроме крайних, при укладке сеток "внахлест", когда верхние по склону углы сеток закрепляются за основания вышерасположенных стоек, а нижние по склону углы сеток закрепляются на верхних торцах стоек.Fig. 8 shows the fastening of grids when mounting mesh terraces in rows along the slope or "continuous", and the left side of Fig. 8 shows the fastening of grids at the extreme racks, and on the right side - fixing grids on all racks, except the extreme ones, when laying grids “overlap” when the upper corners of the nets are fixed to the bases of the uprights, and the lower corners of the nets are fixed to the upper ends of the racks.

Окончательное закрепление сеток на стойках и анкерах выполняется путем деформации верхних концов стоек и анкеров в направлении, перпендикулярном плоскости пазов, что можно сделать, например, с помощью рычажных (клещевых) разводных (газовых) ключей. Эти же ключи используются для разворота стоек и анкеров, установленных в шпурах для правильной ориентации пазов на их верхних торцах перед укладкой или во время укладки сетчатого заполнения.The final fixing of the grids on the posts and anchors is carried out by deformation of the upper ends of the posts and anchors in the direction perpendicular to the plane of the grooves, which can be done, for example, using lever (tick) adjustable (gas) wrenches. The same keys are used to turn the racks and anchors installed in the holes for the correct orientation of the grooves on their upper ends before laying or during laying of the mesh filling.

Сетчатые террасы для предотвращения снежных лавин, предлагаемые в качестве изобретения, состоят из трубчатых стоек 1, трубчатых анкеров 2 и сетчатого заполнения, состоящего из отдельных прямоугольных проволочных сеток 3, а также сеток-оттяжек 4.The mesh terraces to prevent snow avalanches, proposed as an invention, consist of tubular posts 1, tubular anchors 2 and mesh filling, consisting of separate rectangular wire mesh 3, as well as guy wires 4.

Сетчатые террасы для предотвращения снежных лавин работают следующим образом.Mesh terraces to prevent snow avalanches work as follows.

Начиная с установления постоянного снежного покрова в конце осени или начале зимы, и заканчивая последними снегопадами в конце зимы или начале весны, сетчатые террасы никоим образом не препятствуют образованию на склоне естественного снежного слоя. При этом слой снега, лежащий на склоне и покрывающий большую часть или даже всю сетчатую террасу, не создает сколько-нибудь значительных силовых нагрузок на элементы конструкции террасы, способных деформировать, или, тем более, разрушить эти элементы.Starting from the establishment of permanent snow cover in late autumn or early winter, and ending with the last snowfall in late winter or early spring, mesh terraces in no way prevent the formation of a natural snow layer on the slope. Moreover, the snow layer lying on the slope and covering most or even the entire mesh terrace does not create any significant force loads on the structural elements of the terrace, capable of deforming, or, even more so, destroying these elements.

С другой стороны, сетчатые террасы не препятствуют оседанию (слеживанию, уплотнению) снежного слоя в направлении действия гравитационных сил (по вертикали). Также, сетчатые террасы практически не препятствуют переносу (накоплению или выдуванию) снега во время метелей.On the other hand, mesh terraces do not interfere with the subsidence (caking, compaction) of the snow layer in the direction of gravitational forces (vertically). Also, mesh terraces practically do not interfere with the transfer (accumulation or blowing) of snow during snowstorms.

Сетчатые террасы оказывают значительное сопротивление снегу, стремящемуся уменьшить свою потенциальную энергию, сползти вниз по склону. Основную роль в этом играет сетчатое заполнение, так как сетчатое заполнение в направлении вдоль склона имеет уменьшенную просветность, квадратные ячейки сеток в этом направлении становятся как бы прямоугольными, с небольшой высотой. Снег не жидкость и, в большинстве случаев, не сухая сыпучая субстанция, это - нечто промежуточное. Снег достаточно быстро, в результате слипания или смерзания, образует некие конгломераты, в которых действуют довольно большие силы взаимного сцепления между отдельными частицами. Самым понятным и известным снежным конгломератом является наст - снеголедяная корка, образующаяся на поверхности снега в течение всей зимы. Настовые прослойки образуются также в течение зимы в промежутках между снегопадами. Сетчатые террасы создают сопротивление сползанию настовых корок, что, в большинстве случаев, провоцирует зарождение и последующий сход лавины. В случае óсова - сползания кусков наста в промежутках между рядами сетчатых террас, лавина не успевает зародиться и развиться, набрать достаточную кинетическую энергию, т.к. óсов сразу же останавливается нижележащей по склону следующей сетчатой террасой. Нагрузка на нижнюю террасу при этом невелика, т.к. скорость óсова - обычно всего несколько сантиметров или несколько десятков сантиметров в секунду. Кроме того, сетчатые террасы оказывают большое сопротивление еще одному снежному конгломерату - уплотненному слежавшемуся снегу под настовой коркой.Mesh terraces offer significant resistance to snow, which tends to reduce its potential energy, sliding down the slope. The main role in this is played by the mesh filling, since the mesh filling in the direction along the slope has a reduced transparency, the square mesh cells in this direction become as if rectangular, with a small height. Snow is not a liquid and, in most cases, is not a dry loose substance, it is something in between. Snow quickly enough, as a result of sticking together or freezing, forms some conglomerates, in which quite large forces of mutual cohesion between individual particles act. The most understandable and well-known snow conglomerate is ice crust, which forms on the surface of snow throughout the winter. Inserts are also formed during the winter in between snowfalls. Mesh terraces create resistance to slipping of the crusts of the crust, which, in most cases, provokes the nucleation and subsequent avalanche. In the case of Osova, creeping pieces of infusion in between the rows of net terraces, the avalanche does not have time to originate and develop, gain sufficient kinetic energy, because The osov immediately stops by the next mesh terrace below the slope. The load on the lower terrace is small, because Osova speed - usually just a few centimeters or several tens of centimeters per second. In addition, mesh terraces offer great resistance to yet another snow conglomerate - compacted packed snow under the crust.

Таким образом, сетчатые террасы способны обеспечить стабильное положение снега на горных склонах, предотвратить зарождение снежных лавин и, тем самым, надежно защитить населенные пункты, предприятия, отдельные здания и сооружения, культурно-оздоровительные, спортивные объекты, автомобильные и железные дороги, расположенные в горной местности. Сетчатые террасы способны также значительно уменьшить или, даже, свести к минимуму разрушительное действие камнепадов, селей и оползней.Thus, mesh terraces are able to provide a stable position of snow on the mountain slopes, prevent the emergence of snow avalanches and, thus, reliably protect settlements, enterprises, individual buildings and structures, recreational, sports facilities, roads and railways located in the mountain terrain. Mesh terraces can also significantly reduce or even minimize the destructive effect of rockfalls, mudflows and landslides.

Для увеличения надежности лавинозащиты, предлагаемые сетчатые террасы могут использоваться в сочетании с другими известными противолавинными средствами. Так, например, при наличии плоской вершины (плато) за верхним краем лавиноопасного склона, представляется вполне целесообразной установка на этом плато снеговыдувающих сооружений - кольктафелей или, например, ветропередувающих заборов для предотвращения образования на верхней кромке склона снеголедяных карнизов, обрушение которых на нижележащий склон может вызвать снежную лавину и повредить или даже разрушить верхние по склону ряды сетчатых террас.To increase the reliability of avalanche protection, the proposed mesh terraces can be used in combination with other well-known avalanche means. So, for example, if there is a flat peak (plateau) behind the upper edge of the avalanche-hazardous slope, it seems quite advisable to install snow blowing structures on this plateau - Kolktafely or, for example, wind-transmitting fences to prevent the formation of snow-ice cornices on the upper edge of the slope, the collapse of which on the underlying slope may cause an avalanche and damage or even destroy the upper slopes of the mesh terraces.

Claims (3)

1. Сетчатые террасы для предотвращения схода снежных лавин, содержащие стойки и анкеры, выполненные из металлических труб, а также сетчатое заполнение, закрепленное нижним по склону краем на верхних торцах стоек, верхним по склону краем уложенное на грунт и закрепленное на нем, отличающиеся тем, что сетчатое заполнение выполнено из отдельных плоских прямоугольных сетчатых элементов, а верхние концы стоек и анкеров снабжены диаметральными пазами для механического крепления сетчатого заполнения.1. Mesh terraces to prevent the avalanche from coming down, containing racks and anchors made of metal pipes, as well as mesh filling fixed with a lower edge on the upper ends of the racks, with the upper edge laid on the ground and fixed on it, characterized in that that the mesh filling is made of separate flat rectangular mesh elements, and the upper ends of the posts and anchors are provided with diametrical grooves for mechanical fastening of the mesh filling. 2. Сетчатые террасы по п.1, отличающиеся тем, что при монтаже террас рядами поперек склона верхние по склону края сеток закреплены на грунте на верхних торцах анкеров, причем на всех стойках и анкерах, кроме крайних в ряду, одновременно закрепляются края двух смежных сеток.2. Mesh terraces according to claim 1, characterized in that when installing the terraces in rows across the slope, the upper edges of the nets along the slope are fixed on the ground at the upper ends of the anchors, and on all racks and anchors, except the extreme ones in the row, the edges of two adjacent nets are simultaneously fixed . 3. Сетчатые террасы по п.1, отличающиеся тем, что при монтаже террас рядами вдоль склона верхний по склону край сетки закреплен на грунте за основания стоек вышерасположенного яруса террасы, а верхний край сетки самого верхнего по склону яруса закреплен на верхних торцах анкеров.

3. Mesh terraces according to claim 1, characterized in that when installing the terraces in rows along the slope, the upper edge of the mesh on the slope is fixed to the ground at the base of the uprights of the upper tier of the terrace, and the upper edge of the mesh of the highest on the slope of the terrace is fixed on the upper ends of the anchors.