способ возведения подпорных стенок из габионов

Формула изобретения

1. Способ возведения подпорных стенок из габионов, включающий изготовление и укладку габионов в виде ступеней вдоль берега реки, отличающийся тем, что габионы размещают в решетчатых арматурных каркасах, которые заранее изготавливают сборной конструкции по размерам секций ступеней, вначале монтируют секции арматурных каркасов первой ступени, внутри каждой секции каркасов собирают габионы, для чего по их основанию и по бокам растягивают габионные сетки с прикреплением их к стержням решеток, внутреннюю часть каждой секции плотно заполняют каменным материалом до верха каркаса, а поверху закрывают верхним слоем сетки, прикрепленным к боковым ее слоям и к стержням решеток, сверху секций каркасов первой ступени устанавливают поперечные арматурные стержни жесткости с прикреплением их к несущим стойкам каркасов, после чего по такой же технологии монтируют секции арматурных каркасов второй и более ступеней, отступив на ширину предыдущей ступени, при этом арматурные каркасы всех ступеней соединяют между собой и прикрепляют к анкерам, устроенным в береговом откосе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутри габионов между камнями ближе к наружным поверхностям ступеней укладывают мешки с плодородным растительным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в размываемых руслах рек и каналов в качестве берегоукрепительных сооружений.

Известен способ возведения габионного крепления [1], включающий укладку вдоль берегов русла на основание заполненных камнем габионов призматической формы. Недостатками данного технического решения являются: низкая эффективность работы и высокая трудоемкость их возведения.

Относительно близким техническим решением является берегозащитное сооружение [2], где приводится способ возведения подпорных стенок из габионов, включающий изготовление и укладку габионов в виде ступеней вдоль берега реки. Основными недостатками данного технического решения являются: сложность конструкции, низкая эффективность работы и высокая трудоемкость возведения подпорных стенок.

Цель изобретения - повышение эффективности работы и снижение трудоемкости строительства подпорных стенок.

Указанная цель достигается тем, что в способе возведения подпорных стенок из габионов, включающем изготовление и укладку габионов в виде ступеней вдоль берега реки, габионы размещают в решетчатых арматурных каркасах, которые заранее изготавливают сборной конструкции по размерам секций ступеней. Вначале монтируют секции арматурных каркасов первой ступени, внутри каждой секции каркасов собирают габионы, для чего по их основанию и по бокам растягивают габионные сетки с прикреплением их к стержням решеток, внутренюю часть каждой секции плотно заполняют каменным материалом до верха каркаса, а поверху закрывают верхним слоем сетки, прикрепленным к боковым ее слоям и к стержням решеток. Сверху секций каркасов первой ступени устанавливают поперечные арматурные стержни жесткости с прикреплением их к несущим стойкам каркасов, после чего по такой же технологии монтируют секции арматурных каркасов второй и более ступеней, отступив на ширину предыдущей ступени, при этом арматурные каркасы всех ступеней соединяют между собой и прикрепляют к анкерам, устроенным в береговом откосе. Причем внутри габионов между камнями ближе к наружным поверхностям ступеней укладывают мешки с плодородным растительным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников.

На фиг.1 изображен арматурный решетчатый каркас одной секции ступени подпорных стенок; на фиг.2 показан участок ступенчатых подпорных стенок в аксонометрии; на фиг.3 - план участка подпорных стенок; на фиг.4 - узел соединений арматурных каркасов.

Подпорные стенки состоят из арматурных решетчатых каркасов 1, сборной конструкции призматической формы, связанных между собой и прикрепленных к бетонным анкерам 2, устроенным в береговом откосе; габионов 3, выполненных из специальной сетки 4, растянутой внутри арматурных каркасов 1, каменного заполнителя 5, плотно уложенного внутри сетки 4 до верху ступеней, и мешков 6 с плодородным грунтом, располагаемых внутри габионов 3. По верху ступеней арматурные каркасы укреплены поперечными стержнями 7 жесткости. На береговом откосе выше подпорных стенок предусмотрено крепление из дерновки 8.

Способ возведения подпорных стенок из габионов осуществляется и работает следующим образом.

Вначале разрабатывается траншея вдоль берега по ширине подпорных стенок и изготавливаются арматурные каркасы 1 по размерам секций их ступеней. Монтируются несколько секций арматурных каркасов 1 первой ступени, по длине две секции и по ширине в зависимости от числа ступеней (две, три и более). Внутри каждой секции каркасов 1 собирают габионы 3, для чего по их основанию и по бокам растягиваются габионные сетки 4 с прикреплением их к стержням решеток, так чтобы их верхняя часть оставалась открытой. Внутреннюю часть каждой секции заполняют каменным материалом 5 до верху ступени, так чтобы наиболее крупные камни (галечник и булыжник) лежали вдоль наружной грани и плоскости ступени, а наиболее мелкие (гравий и галька) лежали в основании и по средине ступени. При этом внутри габионов 3 ближе их наружным сторонам укладывают (заранее заготовленные) мешки 6 с плодородным растительным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников. Сразу же упомянутые мешки 6 поливают водой, чтобы быстрее они заросли. Далее, верхнюю часть габионов по секциям и по линии первой ступени затягивают габионной сеткой 4 с прикреплением ее к боковым слоям сетки 4 и к стержням решеток. А сверху каркасов 1 ступени устанавливают поперечные арматурные стержни жесткости 7 с прикреплением их к несущим стойкам каркасов 1. После чего монтируют по секциям арматурные каркасы 1 второй ступени (на такую же длину), отступив на ширину первой ступени и прикрепив их к стойкам нижних каркасов 1. Внутри каждой секции каркасов 1 по такой же технологии собирают габионы 3, а сверху их укрепляют стержнями жесткости 7. В случае необходимости по такому же способу строят следующие ступени подпорных стенок. При этом арматурные каркасы всех ступеней прочно соединяют между собой и с помощью арматурных проволок прикрепляют их к бетонным анкерам 2, устроенным в береговом откосе. Вдоль берегового откоса выше последней ступени устраивают вспомогательное крепление из дерновки 8.

Трудоемкость строительства предлагаемых подпорных стенок значительно облегчается по сравнению с известными техническими решениями. Их можно строить и вручную, и с использованием строительной техники.

Основание подпорных стенок закладывают с учетом глубины размыва русла, или у подошвы сооружения на определенном расстоянии друг от друга устраивают гибкие шпоры [2].

При прохождении паводков основные гидродинамические нагрузки потоков воспринимают арматурные каркасы 1 и анкера 2. При этом из-за ступенчатой формы сооружения и гибкости конструкции каркасы 1 и габионы 3 получают небольшие перемещения, происходит рассредоточение и частичное гашение избыточной энергии потока. Основное ударное и абразивное воздействие наносов воспринимают арматурные стержни каркасов 1. В случае глубокого размыва русла ниже основание подпорных стенок, и в этом случае подпорные стенки не потеряют устойчивость. Только подпорные стенки получат небольшие искривления и их ступени перемещения вниз, арматурные каркасы 1 и проволоки натянутся и будут прочно держаться на анкерах 2. Со временем мешки 6 с растительным грунтом зарастут, ветвистые растения и кустарники с развитой корневой системой обеспечат дополнительное армирование каменного материала 5 и восстановление прибрежной водоохранной зоны. Тем самым прочность сооружения с течением времени будет повышаться. Кроме того, зеленые растения вдоль уреза воды создают благоприятные условия для размножения рыб.

Таким образом, подпорные стенки из габионов, возводимые по предлагаемому способу, превращаются в природоохранные инженерные сооружения, которые помогают развитию природы и включаются в экосистему реки, воспринимаются природой как родственный ей элемент.

Подпорные стенки из габионов в арматурных решетчатых каркасах наиболее эффективно могут быть использованы на горных и предгорных паводкоопасных участках рек, важных в хозяйственном отношении.

Источники информации

1. Гришин М.М. Гидротехнические сооружения. Ч.II. Госиздат. М.: 1955. с.383-385.

2. Патент РФ №2204649, кл. Е02В 3/12, 2003. Берегозащитное сооружение. / Курбанов C.O., Дышеков А.X.