способ защиты деформационных швов облицовки канала от биологических разрушений

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ ОБЛИЦОВКИ КАНАЛА ОТ БИОЛОГИЧЕСКИХ РАЗРУШЕНИЙ, включающий выполнение под деформационным швом полости, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления технологии производства работ, после завершения работ по обустройству деформационного шва полость выполняют в виде растениеотводящей скважины, размещенной в граничащем с деформационным швом подстилающем облицовку канала почвогрунте и под ним и прилегающей к тыльной стороне облицовки от бровки канала до подошвы откоса, с последующей или одновременной пропиткой стенок растениеотводящей скважины в процессе ее выполнения раствором грунтоукрепляющего вещества.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам защиты швов облицовок каналов, прудов, водохранилищ и других строительных объектов от разрушений растительностью.

Известен способ защиты деформационных швов облицовки канала, включающий увлажнение грунтов, подстилающих полость шва и внесение в шов подосновы и герметизирующей мастики, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет уменьшения разрушения облицовки растительностью со стороны грунта, шов выполняют с расширенной нижней частью в месте контакта с грунтом, а перед введением подосновы и герметизирующей мастики вводят в нижнюю часть полости шва неотсортированное битое стекло, при этом подоснову и герметизирующую мастику вводят в зауженную часть полости шва, а в качестве подосновы используют асфальтобетон, укладываемый слоями с поочередным их уплотнением.

Однако использование этого способа связано с применением плит новой конструкции, что требует введение изменений в оснастку для их изготовления. Кроме того, укладка неотсортированного битого стекла в шов и его уплотнение является трудоемким и в связи с этим дорогостоящим процессом.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты деформационных швов облицовки каналов от биологических разрушений, включающий увлажнение грунтов, подстилающих полость шва и внесение в шов подосновы из асфальтобетона, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления технологии производства работ, производят уплотнение грунта, подстилающего полость шва, в образовавшуюся в результате уплотнения грунта полость до уровня нижней плоскости облицовки вводят цементный раствор, на поверхность которого после схватывания наносят уплотнительный состав с герметизирующими и антифрикционными свойствами, затем полость шва заполняют асфальтобетоном и уплотняют его заподлицо с верхней плоскостью облицовки [1] .

Однако этого способа связана с проведением таких трудоемких операций, как уплотнение полости шва, введение в полученную в результате уплотнения, полость цементного раствора, что удорожает стоимость указанного способа и усложняет его выполнение.

Цель изобретения - упрощение и удешевление технологии производства работ.

Достигается это тем, что в известном способе, включающем создание под деформационным швом облицовки канала полости, полость формируют после устройства шва в виде растениеотводящих скважин, устроенных в граничащем с деформационным швом и под ним, подстилающем облицовку канала, почвогрунте, при этом скважины располагают под облицовкой параллельно линии откоса канала, после чего образующий полость скважин почвогрунт обрабатывают грунтоукрепляющим веществом, например водорастворимым полимером, нэрозином, жидким стеклом.

Прорастающие из семян, корней и корневищ сорные растения проявляют целесообразную реакцию на тот или иной раздражитель - свет, тепло, влагу. Раздражимость - неотъемлемая черта, свойственная всему живому, является выражением одного из общих свойств всех тел природы - свойства отражения. Она связана с передачей информации из внешней среды любой биологической системе (организм, орган, клетка) и проявляется реакциями этих систем на внешнее воздействие (Слюсарев А. , Жукова С. В. Биология. Киев, Вища школа, 1987, с. 10). В соответствии с целесообразной реакцией на раздражитель, каковым является облицовка канала, создающая для растений стесненные условия, сорняки изменяют ориентировку в пространстве и попадают в растениеотводящую скважину. Очевидно, что в скважине сорняки находятся в менее стесненных условиях, чем вне ее. Кроме того, здесь лучше проявляются такие реакции растений, как фототропизм, как фототропизм и геотропизм, вследствие чего сорные растения по растениеотводящей скважине выходят без помех на бровку канала. Вследствие этого исключается нарушение или целостности швов и обеспечивается сохранность их от биологических разрушений.

На чертеже показан поперечный разрез шва, защищаемого от биологических разрушений предлагаемым способом.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале обустраивают деформационный шов 1. Затем в почвогрунте, подстилающем деформационный шов 1 и прилегающую к нему облицовку 2 канала, выполненную, например, из сборных железобетонных плит, пробуривают посредством, например, мотобуром ДМ-10 скважины 3 диаметром 25. . . 50 мм. При этом скважины 3 в количестве например, трех штук располагают друг от друга на расстоянии 60. . . 100 мм, в том числе одну скважину 3 размещают между двумя другими непосредственно под деформационным швом 1, а две другие сбоку от нее под облицовкой 2. В процессе работ соблюдают условие, в соответствии с которым уклон скважины 3 совпадает или близок заложению откосов канала, а сами скважины 3 проходят в непосредственной близости от тыльной стороны облицовки 2, например, в 2. . . 5 мм от нее, и доходят до подошвы откоса. После устройства скважины 3 производят укрепление ее стенок посредством их пропитывания раствором какого-либо грунтоукрепляющего вещества, например водорастворимого полимера К-9, К-4, полиакриламида, битума, нэрозина, жидкого стекла. Механическая прочность несвязного грунта, каковым является, например, песок, при обработке его 2,5. . . 3,0% -ным полимером К-4, К-9 при расходе 3 л/м² может достигать 15 кг/см². Прочность песчаных корок, полученных на основе раствора битума в отработанном трансформаторном масле в соотношении масла к битуму 10 : 2, а при расходе 3 л/м², составляет 3 кг/см². (Арипов Э. А. , Нурыев Б. Н, Аразмурадов М. А. Химическая мелиорация подвижных песков. Ашхабад, Ылым, 1983, с. 206). При этом водопрочность связнодисперсной системы песка по числу циклов (смачивание, высушивание) составляет не менее 6-ти в первом случае и не менее 17-ти - во втором.

Пропитку стенок растениеотводящей скважины ведут либо путем заполнения ее полости раствором грунтоукрепляющего вещества посредством ее простого налива, либо (в этом случае расход грунтоуплотняющего вещества можно значительно уменьшить) путем введения в полость скважины 3 полой трубки, наконечник которой снабжен отверстиями для впрыскивания в грунт под давлением раствора грунтоукрепляющего вещества, поступающего в трубку через шланг высокого давления из резервуара, сообщенного с компрессором. Трубку вводят в полость скважины 3 до упора в подошву откоса, затем открывают вентиль подачи в скважину 3 раствора грунтоукрепляющего вещества и производят выем трубки из полости скважины 3. После того, как наконечник трубки достигает бровки канала, вентиль подачи грунтоукрепляющего вещества перекрывают и на этом процесс закрепления стенок растениеотводящей скважины 3 заканчивается.

Другим вариантом устройства под облицовкой 2 и деформационным швом 1 канала растениеотводящей скважины 3 может быть ее продавливание в грунте посредством полой металлической трубки, имеющей конусообразную головку с отверстиями для впрыска укрепляющего грунт раствора. В последнем случае устройство скважины 3 сочетают с одновременным укреплением ее стенок за счет уплотнения грунта и пропитывания его укрепляющим раствором.

Как показывает практика, наиболее уязвимым для сорняков 4 конструктивным элементом облицовки 2 канала является деформационный шов 1 (Г. ГГалифанов, Л. Т. Шабанов, А. Б. Аннаниязов. Новый способ защиты деформационных швов облицовки канала от биологических разрушений. В сб. ЦБНТИ МВС СССР "Передовой производственный и научно-технический опыт в мелиорации и водном хозяйстве, рекомендуемый для внедрения" (1990, N 9, с. 39).

Это обусловлено температурным растрескиванием заполняющего его полость несжимаемого малофильтрующего материала, в частности цементного раствора, с последующим проникновением в трещины сорняков, а также низкой сопротивляемостью (устойчивостью) к внедрению сорняков 4 герметизирующего полость шва 1 пластичного материала, например различных мастик. Другими словами, сорняки 4 прорастают через облицованное ложе канала только в тех местах, где имеется минимальное количество помех для реализации их жизненных отправлений, что вполне согласуется с теорией целесообразных реакций живых организмов на тот или иной раздражитель. В связи с этим прорастающие из семян, корней и корневищ растений под деформационным швом или вблизи него сорняки при отсутствии растениеотводящей скважины 3 вынуждены внедряться в имеющиеся зазоры и трещины герметизирующего материала шва или же в пластичный податливый материал и, постепенно наращивая, длительно развертывая во времени прорастающие усилие, выходить на дневную поверхность.

При устройстве же растениеотводящей скважины 3 под деформационным швом 1 или вблизи него все прорастающие в этой зоне сорняки 4 получают возможность беспрепятственного выхода на бровку канала. Дополнительным фактором, стимулирующим такую поведенческую реакцию растений, является реакция их на свет, известная под названием фототропизм, и отчасти реакция на центр тяжести земли - геотропизм, в соответствии с которой стебель растений стремится к вертикальному росту (Хржановский А. Г. и др. Ботаника. М. : Высшая школа, 1975, с. 175. . . 176, 173). В последнем случае под облицовкой 2 канала в растениеотводящей скважине 3 сорняки не имеют возможности роста вертикально вверх, однако, эта их поведенческая реакция отчасти реализуется в том, что они растут, например, под углом 45^о (заложение откосов 1 : 1), что более отвечает реализации биологической потребности растений, чем, например, вынужденный горизонтальный рост. В связи с этим сорные растения, изменяя ориентировку в пространстве в поисках под облицовкой 2 канала относительно лучших условий для своего роста и развития, получают их, попадая в растениеотводящую скважину 3. Поскольку здесь менее стесненные условия для роста сорняков 4, последние, попав в скважину 3, без помех выходят на бровку канала, не нарушая целостности деформационного шва 1. Тем самым достигается поставленная цель - защита деформационных швов 1 облицовки 2 канала от биологических разрушений. Одновременно достигается также и другая поставленная цель - удешевление стоимости работ по сравнению с прототипом, что видно из нижеследующих данных. Стоимость герметизации 1 п. м. деформационного шва по способу-прототипу находится в пределах от 1,13 до 1,82 руб. или в среднем 1,47 руб.

По предлагаемому способу затраты на его осуществление составляют 0,90. . . 1,16 руб. на 1 п. м. шва или в среднем 1,03 руб. , что на 0,44 руб. меньше, чем по способу-прототипу.

Необходимо отметить, что применение предлагаемого способа эффективно только для защиты откосных деформационных швов, так как устройство растениеотводящих скважин под донными швами технически сложно выполнимо. Тем не менее, как свидетельствует опыт, основанная масса сорняков прорастает через откосы канала, причем наибольшее их количество вегетирует в верхней части откоса, и наименьшее вблизи подошвы откоса. Это объясняется тем, что по мере движения к подошве откоса увеличивается слой воды (глубина воды), оказывающий ограничивающее воздействие на возможность прорастания сорняков. Так, например, установлено, что отрастание такого опасного для облицовок каналов сорняка, как верблюжьей колючки, под водой не происходит. Установлено также, что если произвести затопление уже отросших растений верблюжьей колючки, то они противостоят этому неблагоприятному фактору, не погибая до 7. . . 8 мес. Длительное затопление действует на верблюжью колючку угнетающе - на затопляемых местах растения бывают низкорослыми и никогда не цветут (В. В. Никитин. Сорная растительность Туркмении. Ашхабад. Изд. АН ТССР, 1957, с. 395).

Что касается также очень опасного для облицовок сорняка, как тростник обыкновенный, то наблюдениями выявлено, что в оросителях тростник растет только по внутренним бортам (откосам), спускаясь в воду всего лишь на 30. . . 80 см. По дну магистральных действующих оросителей не произрастает. Из этих данных следует, что предохранять от биологических разрушений следует преимущественно откосные деформационные швы, донные же швы в такой защите не нуждаются. Следовательно, предлагаемый способ позволяет обеспечить надежную защиту деформационных швов облицовки канала от биологических разрушений. Достоинством способа является, кроме всего прочего, его экологическая чистота.