укрепление водоотводных сооружений

Формула изобретения

Водоотводное сооружение, содержащее лоток, уложенный по заданному уклону, отличающееся тем, что дополнительно снабжено поперечными гребнями и площадками-зуб, которые являются основанием поперечных гребней, на стенках лотка непосредственно перед поперечными гребнями выполнены выемки, при этом уровень соседней верхней площадки-зуб выше места примыкания к лотку следующего поперечного гребня, находящегося ниже по уклону.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при строительстве водоотводных сооружений на автомобильных дорогах.

Известна водоотводящая система (см. а.с. 1606567 от 11.02.87 г.), в которой с целью повышения надежности эксплуатации предлагается отмостка для предотвращения размыва грунта и в целом достигается предотвращение обводнения основного лотка.

Однако предложенная система отличается громоздкостью и дороговизной.

Также известен способ устройства водоотводного сооружения (см. патент 2025551 от 11.03.91 г.), в котором применяют геотекстильные материалы и достигают снижения затрат и трудоемкости строительства водоотводного сооружения.

Однако указанный способ применим только на плотных грунтах.

Наиболее близким предлагаемому является водоотводное сооружение (см. а. с. 949041 от 16.06.80 г.), в котором достигается повышение эксплуатационной надежности водоотводного сооружения наличием дополнительного лотка.

Однако указанный ближайший аналог предполагает работу службы эксплуатации, которая затруднительна в зимне-весенний период (заносы снега, наледи, снежные насты) и экономически нецелесообразна.

Предлагаемое изобретение отличается тем, что водоотводное сооружение дополнительно снабжено поперечными гребнями и площадками-зуб, которые являются основанием поперечных гребней, на стенках лотка непосредственно перед поперечными гребнями изготовлены выемки, при этом уровень соседней верхней площадки-зуб выше места примыкания к лотку следующего поперечного гребня, находящегося ниже по уклону.

Предложенное техническое решение иллюстрируется чертежами:

фиг.1 показывает общий вид сооружения,

фиг.2 - поперечный гребень и его разновидность,

фиг.3 - условие соблюдения уклона,

фиг.4 - увеличение пропускной способности.

При эксплуатации сооружений водоотводного типа часто встречаются случаи размыва прилегающего к конструкции грунта, что способствует проникновению воды в основание лотка и является причиной деформации, а затем и разрушения сооружения. Размыв и разрушение конструкции иногда происходит лавинообразно. При строительстве типовых (по типовому проекту) водоотводных сооружений на автомобильных дорогах особое внимание уделяют количественному и временному факторам сбора воды с поверхности и ее отводу. Чтобы обеспечить долговременную эксплуатацию водоотводного сооружения, необходимо уделять достаточное внимание таким факторам, как максимальное использование естественного ландшафта местности, влияние различных климатических и метеорологических условий, характер грунтов.

Предлагаемое изобретение направлено на предотвращение разрушения водоотводного сооружения с учетом вышеуказанных факторов на стадии строительства.

В зависимости от склона рельефа (как правило, оврага), физико-механических свойств грунтов, а также протяженности возводимого водоотводного сооружения в выбранных для конкретного случая строительства местах, из монолитного железобетона изготавливают конструктивный элемент - поперечный гребень 1 (см. фиг.1 и 2), который представляет собой цельную с лотком железобетонную монолитную конструкцию и состоит из двух вертикальных стенок, разделенных выемкой. Выемка полностью совпадает с сечением лотка. Вертикальные стенки имеют скосы, направленные к середине указанного элемента, с уклонами, повторяющими естественный поперечный уклон оврага и незначительно выступающими над грунтом.

В целях обеспечения максимальной защиты сооружения от размыва целесообразно вести ландшафтное строительство по существующему протоку оврага с минимальным изменением естественного рельефа. Размеры и несущественные конструктивные особенности поперечного гребня выбираются для конкретного случая строительства, количество возводимых поперечных гребней и расстояние между ними определяются с учетом общего уклона рельефа и физико-механических характеристик грунта для конкретного случая строительства.

Основанием поперечного гребня служит площадка-зуб 2, которая конструктивно связывается с поперечным гребнем и изготавливается из армированного бетона (см. фиг.1 и 2). Верхняя поверхность площадки-зуб выполняется с уклоном, близким к горизонтальному. Величина (ширина) площадки-зуб является сопоставимой с высотой лотка, и основные требования, предъявляемые к площадке-зуб, вытекают из рассмотрения работы сооружения в целом, в следующем описании, в динамике.

На стенках лотка (см. фиг.1), непосредственно перед поперечными гребнями, изготавливаются выемки 3, представляющие собой углубления формы полуокружности, с нижней частью, находящейся на уровне прилегающего к лотку грунта.

При строительстве водоотводного сооружения описываемого типа выдерживается уклон, чтобы уровень соседней верхней площадки-зуб был выше места примыкания к лотку следующего поперечного гребня, находящегося ниже по уклону (см. фиг.3). Указанный уклон обеспечивает сток и предотвращает размыв грунта.

В динамике работа водоотводного сооружения с предлагаемыми конструктивными элементами сводится к следующему. Основной (транзитный) поток воды протекает по основному лотку. Вода, протекающая вдоль лотка (локальный боковой приток), по прилегающему грунту направляется поперечным гребнем 1 в лоток через выемки 3, тем самым обеспечивается струенаправленность потока и защищенность от малого размыва. В случаях образования наледи, засоренности или заиливания живого сечения лотка, вода основного потока, вышедшая за пределы лотка, также направляется поперечным гребнем через выемки в лоток, обеспечивая защиту прилегающего грунта от сильных размывов.

Для исключения необратимого разрушения сооружения, в экстремальных случаях, когда водоотводное сооружение не может пропустить поток, превышающий расчетный, живое сечение лотка увеличивается наполнением водой прилегающих к лотку скосов поперечных гребней, и вода, обрушиваясь на площадку-зуб 2, гасит свою энергию, а площадка-зуб предохраняет от размыва грунта под основанием лотка. Величина площадки-зуб задается учетом указанного обстоятельства.

Предлагаемые элементы поперечный гребень и площадка-зуб выполняют также следующую функцию, а именно служат упорами сооружения от значительных осадков и сползания конструкции на сильных уклонах, поскольку конструктивно обеспечивается упор на горизонтальную площадку-зуб и предложенная конструкция является цельной.

Технико-экономические характеристики предлагаемого технического решения оправдываются многолетним практическим опытом авторов, окупают трудоемкость строительства максимальной защищенностью сооружения, обеспечивая его надежность и долговечность.