Результат интеллектуальной деятельности: ГАБИОННЫЙ ТЮФЯК ГИБКОЙ КОНСТРУКЦИИ

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано для защиты прибрежных откосов русел рек и каналов на равнинных их участках.

Известны габионы, состоящие из сетчатой оболочки и каменного заполнителя, укладываемые вдоль берегов на откос [1]. Недостатком данних технических решений являются потребность большого количества сортированного камня и невозможность их укладки вручную без применения строительной техники.

Ближайшим аналогом является габионный тюфяк биопозитивной конструкции, содержащий металлическую сетку и геотекстиль в основании, заполнитель из мешков с растительным грунтом и слоя камня, обтянутого сверху габионной сеткой [2].

Недостатком ближайшего аналога является потребность значительного количества крупного камня и мешков с растительным грунтом, котого на месте может не оказаться.

Цель изобретения - снижения материалоемкости и повышение эффективности конструкции в условиях равнинных участков рек и каналов.

Указанная цель достигается тем, что габионный тюфяк содержащий металлическую сетку и геотекстиль в основании, заполнитель из местного и растительного грунтов и слоя камня, обтянутого сверху сеткой, отличающийся тем, что в качестве заполнителя сверху металлической сетки и геотекстиля устроена георешетка с заполненными доверху местным грунтом ячейками, сверху которых по всей площади уложен слой гравия или щебня, толщиной 15-20 см, а поверху обтянута геосетка, прикрепленной к стержням металлической сетки в основании.

На фиг. 1 показано поперечное сечение откосного крепления из габионных тюфяков; на фиг. 2 - то же самое в плане; на фиг. 3-фрагмент георешетки.

Габионный тюфяк гибкой конструкции содержит песчаную подготовку 1, крупноячеистую сетку из металлических проволок 2, геотекстиль 3, уложенной сверху крупноячеистой сетки, георешетки 4 с заполненными доверху местным грунтом ячейками 5, слой гравия или щебня 6, обтянутого поверху геосеткой 7, прикрепленной к металлическим проволокам 2 крупноячеистой сетки. При этом сама крупноячеистая сетка из металлических проволок 2 выполнена с ячейками размерами 1x1 ми прикреплена к бетонным анкерам 8, устроенных в откосе выше тюфяков.

Габионный тюфяк гибкой конструкции строится следующим образом.

Габионный тюфяк возводят на месте из разных элементов, которые выполняют свою общую задачу - укрепление прибрежных откосов для защиты от размыва и водной эрозии. При этом все элементы тюфяка изготавливаются на территории укладки с использованием ручных инструментов и приспособлений. Вначале планируется береговой откос.В откосе чуть выше верха крепления на расстоянии ширины тюфяка друг от друга устраиваются бетонные анкера 8. От подошвы крепления до его верхней линии на откосе отсыпается песчаная подготовка 1 толщиной 10-15 см. Монтируется крупноячеистая сетка из металлических проволок 2 и прикрепляется к бетонным анкерам 8. Сверху этой сетки раскладывается геотекстиль 3 и прикрепляется к металлическим проволокам 2. Далее, на крупноячеистую сетку и геотекстиль 3 укладывают заранее заготовленные по размерам георешетки 4, ячейки 5 которых доверху заполняют местным грунтом. Сверху заполненных грунтом георешеток 4 укладывают слой гравия или щебня 6, толщиной 15-20 см. А поверху слоя гравия или щебня 6 обтягивают геосетку 7 и прикрепляют ее к металлическим проволокам 2 крупноячеистой сетки основания. После чего по такой же технологии строятся второй, третий и т.д. тюфяки вдоль прибрежного откоса. И по длине откоса могут быть два и более рядов тюфяков в зависимости от высоты укрепляемого откоса (берега или дамбы) и гидрологических условий реки, канала, водоема и т.п. Использованная в конструкции тюфяка георешетка - геосинтетик, который представляет собой объемную конструкцию, состоящую из скрепленных между собою лент. Этот нетканый материал (называют геоячейками, геосотами) предназначается для укрепления прибрежных откосов и оснований. Производится георешетка 4 с перфорацией лент «Сармат-П» согласно ТУ-5772-005-51414105-08 из полиэтилена (ПНД и ПВД) и устойчива к любым типам грунтов, соленой и пресной воде. Выпускается она с высотой модуля от 5 до 30 см. Для предлагаемого габионного тюфяка рекомендуется использовать ее с высотой модуля 20-30 см.

Габионный тюфяк гибкой конструкции работает следующим образом.

При прохождении паводковых расходов реки (канала) вдоль откосов с креплениями из габионных тюфяков, нагрузки потоков воды рассредоточиваются и частично гасятся из-за гибкости и водопроницаемости конструкции габионных тюфяков. Часть струи прибрежного потока воды проходит через крепление в грунтовое основание берега, без возникновения фильтрационных деформаций грунтов. Наличие песчаной подготовки 1 и геотекстиль 3 в основании тюфяка предотвращает возможный контактный размыв подстилающих грунтов под креплением. Габионный тюфяк работает и как защитное крепление, и как дренаж. При размыве русла ниже низа крепления нижний ряд тюфяков будет опускаться в воронку размыва (под действием силы тяжести) и может принять вертикальное положение. И в этом случае сползание крепления не будет происходить, только сильнее будут натянуты крепежные проволоки анкеров 8 и поперечные металлические проволоки 2 крупноячеистой сетки основания. При этом габионные тюфяки сохраняют свою форму благодаря гибкости и прочности георешеток 4. Откосные крепления из габионных тюфяков предлагаемой конструкции обеспечивают надежную защиту прибрежным откосам, где возможны размывы и обрушения под воздействием паводковых вод. Со временем такое крепление зарастает травой и кустарниками и превращается в биопозитивное сооружение, которое не вносит помех в природную среду и воспринимается природой как родственный ей элемент.

Габионный тюфяк гибкой конструкции предназначен для защиты прибрежных откосов в трудно доступных условиях равнинных участков рек и каналов с уклонами i=0,0002…0.001.

Источники информации

1. Алтунин С.Т. Регулирование русел. - М.: Сельхозиздат. 1956 г., с. 62-64.

2. Патент на изобрет. №2369685 Габионный тюфяк биопозитивной конструкции. Опубл. 10.10.2009 Бюл. №28 / Курбанов C.O., Созаев А.А.