ЗАЩИТНОЕ БЕРЕГОУКРЕПИТЕЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО СОЗДАНИЯ

ЗАЩИТНОЕ БЕРЕГОУКРЕПИТЕЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО СОЗДАНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2280730 (13) C1

(51) МПК
E02B 3/12 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.07.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005101866/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.26 
(45) Опубликовано: 2006.07.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 95110828 А, 27.10.1997.

SU 1825846 А1, 07.07.1993.

SU 1361233 А1, 23.12.1987.

FR 2615542 A1, 25.11.1988.

FR 2358515 A1, 10.02.1978.

RU 2204650 С1, 20.05.2003.

SU 1294910 А1, 07.03.1987.

SU 1002449 А, 07.03.1983.

SU 661070 А, 11.05.1979.

RU 2080441 С1, 27.05.1997.

DE 4325048 C1, 20.04.1995.

DE 3630969 A1, 24.03.1988.

DE 3118280 A1, 02.12.1982. 
(72) Имя изобретателя: Лобов Олег Иванович (RU); Мельников Борис Николаевич (RU); Иваненко Виктор Иванович (RU); Шерстюк Сергей Леонидович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Лобов Олег Иванович (RU); Мельников Борис Николаевич (RU); Иваненко Виктор Иванович (RU); Шерстюк Сергей Леонидович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 347371, Ростовская обл., г. Волгодонск, ул. Весенняя, 32, кв.155, В.И. Иваненко 

(54) ЗАЩИТНОЕ БЕРЕГОУКРЕПИТЕЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО СОЗДАНИЯ

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для укрепления и защиты берегов морей, рек, водохранилищ. Защитное берегоукрепительное сооружение включает отдельно стоящие длинномерные элементы свайного типа, снабженные релаксационными элементами и заглубленные в устойчивые грунты, не подверженные действию сил внешнего фактора воздействия. Длинномерные элементы свайного типа выполнены из твердеющего материала, инъектируемого непосредственно в грунт или в сформированные в грунте вертикальные скважины, с установленными в них на всей или на части длины, в зависимости от свойств грунта, металлическими стержневыми элементами, нижние концы которых заанкерены в теле длинномерных элементов, а верхние концы выступают над поверхностью грунта. Длинномерные элементы размещены в двух зонах: пляжной и береговой, не менее чем по три ряда по ширине каждой из зон и в шахматном порядке по отношению к длинномерным элементам в соседних рядах. Длинномерные элементы закреплены в грунте по всей высоте посредством охватывающих их пространственных элементов, сформированных из уплотненных грунтов, пронизанных на разной высоте хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала и выполняющих функцию анкеров. Расстояние между длинномерными элементами в ряду и между рядами определено из условия наложения поперечных сечений охватывающих их пространственных элементов и типа грунтов. Релаксационные элементы прикреплены к верхним выступающим концам металлических стержневых элементов таким образом, что объединяют между собой соседние стержневые элементы в ряду и в соседних рядах. Часть или все длинномерные элементы во фронтальных рядах в обеих укрепляемых зонах выполнены с наклоном в вертикальной плоскости, преимущественно в сторону береговой зоны. Изобретение обеспечивает повышение надежности берегозащитных сооружений и снижении стоимости процесса берегоукрепления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к области гидростроительства и может быть использовано при создании укрепления и защиты берегов морей, рек, водохранилищ.
Известно берегозащитное сооружение, выполненное в виде двух защитных слоев из различных элементов, где первый слой уложен вдоль основания защищаемого берега в виде слоя из 2-5 рядов синтетических мешков с сыпучим наполнителем, а вдоль последнего ряда мешков первого слоя, с заложением откоса 1:1, уложен слой крупногабаритного камня, при этом верхняя (берменная) часть первого слоя перекрыта фильтрующим слоем толщиной 0,3-0,4 м из обломочного материала крупностью 5-20 см [1] (Описание к патенту RU №2200792 по кл. Е 02 В 3/12 от 02.10.2000 г.). Отметка верха сооружения соответствует расчетной высоте максимальных волн заданной обеспеченности на акватории моря или водохранилища, а на реках - максимальному подъему уровня паводковых волн.
Известен также способ создания защитных покрытий на укрепляемых откосах гидротехнических сооружений, выполняемых из каменных материалов в виде наброски из несортированного (из горных пород) или сортированного материала, а при использовании фасонных элементов - укладкой их в определенном порядке - курсами, или без определенной системы [2].
Недостатком известных сооружения и способа является работоспособность созданных сооружений лишь при заданной обеспеченности акватории водоема и расчетной высоте волн. При превышении уровня обеспеченности акватории, например в водохранилище за счет паводковых вод, берегозащитное сооружение может уйти под воду и не окажет защитного действия, да еще и подвергается риску разрушения при сильном волнообразовании.
Кроме того, защитные сооружения такого типа и способы их сооружения пригодны для пологих береговых откосов и мелководных гидротехнических сооружений. Для защиты высоких обрывистых береговых откосов наброски из горных пород или укладки фасонных блоков применимы лишь в нижней части, в лучшем случае для перекрытия волноприбойной ниши при постоянном уровне наполнения акватории. При изменении уровня наполнения акватории береговой клиф вновь становится уязвимым при волнообразовании.
Недостатком упомянутых выше защитных сооружений является также незначительное влияние их на водообменные процессы в грунте укрепляемых участков. Свободное проникновение в грунт берега вод из акватории и со стороны материковой зоны (грунтовые воды различного природного и техногенного происхождения), сопровождаемое его размыванием и выносом из грунта укрепляемой зоны тонкой и мелкодисперсной фракций грунта, ведет к ослаблению закрепленного грунта и требует постоянных ремонтов таких сооружений.
Известно также устройство для защиты берегов от размыва, представляющее собой подпорную стенку, состоящую из вертикально установленных железобетонных труб, заполненных грунтовой засыпкой, при этом железобетонные трубы установлены внахлест друг к другу, ближе к основному руслу реки вниз под углом по направлению течения и ориентированы по диагонали, образуя в плане ломаное очертание, причем, нижние концы труб расположены в грунте ниже глубины размыва дна основного русла [3].
Известен также способ формирования вертикальных защитных стен из железобетонного шпунта таврового или плоского сечения, в котором шпунтовые элементы заглубляют в минеральное дно в водной части гидротехнического сооружения, а оголовки укрепительных шпунтовых элементов соединяют шапочным брусом и с обеих сторон сформированной стенки выполняют отсыпку: грунтом - со стороны берега, и из камней - со стороны водного пространства [4].
Недостатком стеновых защитных сооружений является пассивность их в отношении берега. При превышении уровня обеспеченности акватории, в частности при сборе паводковых вод, неукрепленный берег остается беззащитным против разрушающего воздействия волн. Размещение образующих защитную стенку элементов в водной части акватории не предохраняет остающийся непереработанным берег.
Другим недостатком известных сооружений стенового типа и способов их создания является большой расход материалов, используемых для создания сплошного защитного сооружения и их дороговизна.
Наиболее близким техническим решением по назначению, технической сущности и достигаемому результату является защитное противодеформационное подпорно-удерживающее берегоукрепительное противоэрозионное сооружение, включающее отдельно стоящие однотипные устройства, которые выполнены из длинномерных элементов свайного типа, заглубленных в устойчивые грунты, не подверженные действию сил внешнего фактора воздействия и снабжены релаксационными элементами в виде опирающихся на поверхность почвы горизонтальных площадок, шарнирно прикрепленных к элементам свайного типа на различной высоте [5].
Наиболее близким к заявляемому способу создания берегозащитного сооружения по назначению, технической сущности и достигаемому результату является способ формирования берегоукрепительных сооружений вертикального типа в виде подпорных стен (набережных), применяемых на защищенных акваториях, в частности в морских портах, судоремонтных и судостроительных заводах [6]. Вертикальные стены формируются в виде шпунтового (свайного) ряда, заглубляемого в дно акватории, или из железобетонных (или металлических) оболочек большого диаметра, устанавливаемых с просветом в нижней части, перекрываемым специальными бетонными блоками, высота которых определяется высотой волны, а береговой откос укрепляют бетонными или железобетонными плитами.
Недостатками известного сооружения являются его ненадежность из-за возможности повреждения шарнирных креплений релаксационных элементов при больших волновых нагрузках и его высокая стоимость, обусловленная сложностью элементов сооружения и большой трудоемкостью процесса берегоукрепления.
Недостатком способа также является ненадежность формируемых посредством его стеновых сооружений, не срабатывающих при подъеме уровня воды выше расчетного и высокая стоимость последних, обусловленная стоимостью используемых в способе материалов и трудоемкостью процесса берегоукрепления.
Кроме того, известные сооружение и способ применимы для укрепления пологих берегов гидротехнических сооружений, а при использовании их для создания защиты высоких, обрывистых берегов морей или водохранилищ резко повышается стоимость таких сооружений.
Задачей изобретения является расширение зоны применения берегозащитных сооружений при повышении их надежности и снижении стоимости процесса берегоукрепления.
Поставленная задача в части объекта "устройство" достигается за счет того, что в защитном берегоукрепительном сооружении, включающем отдельно стоящие длинномерные элементы свайного типа, снабженные релаксационными элементами и заглубленные в устойчивые грунты, не подверженные действию сил внешнего фактора воздействия, согласно изобретению длинномерные элементы свайного типа выполнены из твердеющего материала, инъектируемого непосредственно в грунт или в сформированные в грунте вертикальные скважины, с установленными в них на всей или на части длины, в зависимости от свойств грунта, металлическими стержневыми элементами, нижние концы которых заанкерены в теле длинномерных элементов, а верхние концы выступают над поверхностью грунта, при этом длинномерные элементы размещены в двух зонах: пляжной и береговой, не менее, чем по три ряда по ширине каждой из зон и в шахматном порядке по отношению к длинномерным элементам в соседних рядах, длинномерные элементы свайного типа закреплены в грунте по всей высоте посредством охватывающих их пространственных элементов, сформированных из уплотненных грунтов, пронизанных на разной высоте хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала и выполняющих функцию анкеров, при этом расстояние между длинномерными элементами свайного типа в ряду и между рядами определено из условия наложения поперечных сечений охватывающих их пространственных элементов и типа грунтов, а релаксационные элементы прикреплены к верхним выступающим концам металлических стержневых элементов таким образом, что объединяют между собой соседние стержневые элементы в ряду и в соседних рядах, кроме того, часть или все длинномерные элементы свайного типа во фронтальных рядах в обеих укрепляемых зонах выполнены с наклоном в вертикальной плоскости, преимущественно в сторону береговой зоны.
Релаксационные элементы могут быть выполнены в виде металлической сетки, арматуры или труб, а в качестве твердеющего материала может быть использована, например, цементно-песчаная смесь.
Поставленная задача в части объекта "способ" достигается за счет того, в способе формирования защитных берегоукрепительных сооружений вертикального типа из заглубленных в грунт длинномерных элементов свайного типа согласно изобретению длинномерные элементы размещают в двух зонах: пляжной и береговой, не менее чем по три ряда по ширине каждой из зон и в шахматном порядке по отношению к длиномерным элементам в соседних рядах, при этом длинномерные элементы образуют за счет инъектирования под давлением твердеющего материала непосредственно в грунт или в сформированные в грунте вертикальные скважины с предварительным террасированием берега и замачиванием грунта, при этом длинномерные элементы в каждой укрепляемой зоне первоначально формируют во фронтальных и тыловых рядах, а затем в рядах средней части, а в каждом ряду формирование длинномерных элементов ведут в последовательности не менее, чем через один, с последующим, по окончании процесса отверждения твердеющего материала или набора им 70-80% проектной прочности в сформированных длинномерных элементах, возвратом к формированию пропущенных длинномерных элементов, а в процессе формирования каждого длинномерного элемента свайного типа на всей или на части его длины, в зависимости от типа грунта, размещают металлические стержневые элементы, нижние концы которых заанкеривают в теле длинномерных элементов, а верхние концы выступают над поверхностью грунта, причем по окончании процесса формирования длинномерных элементов верхние концы объединяют между собой в каждом ряду и между соседними рядами при помощи релаксационных элементов; длинномерные элементы свайного типа закрепляют в грунте по всей высоте посредством охватывающих их пространственных элементов, которые формируют из уплотненных грунтов, пронизанных на разной высоте хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала и выполняющих функцию анкеров, при этом расстояние между длинномерными элементами свайного типа в ряду и между рядами определяют из условия наложения поперечных сечений охватывающих их пространственных элементов и типа грунтов, кроме того, фронтальный ряд длинномерных элементов в береговой зоне формируют на расстоянии от кромки берега, достаточном для образования устойчивого откоса, а часть или все длиномерные элементы во фронтальных рядах обеих укрепляемых зон выполняют с наклоном в вертикальной плоскости, преимущественно в сторону береговой зоны.
Релаксационные элементы предпочтительно выполняют в виде металлической сетки, арматуры или труб, а в качестве твердеющего материала используют, например, цементно-песчаную смесь.
Техническая сущность предлагаемого защитного берегоукрепительного сооружения наиболее полно может быть обоснована при изложении технической сущности способа его формирования.
Формирование защитного берегоукрепительного сооружения из длинномерных элементов свайного типа, создаваемых непосредственно в грунте или в сформированных в нем скважинах, и закрепление их по всей высоте посредством охватывающих пространственных элементов, сформированных из уплотненных грунтов, пронизанных по всей высоте хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала, выполняющими функцию анкеров, обеспечивает создание в укрепляемых пляжной и береговой зоне надежного берегозащитного сооружения стенового типа, приближающегося по устойчивости к набережным.
Создаваемые в грунтах двух укрепляемых зон: пляжной и береговой, сооружения стенового типа из длинномерных элементов свайного типа, окруженных пространственными элементами из уплотненных грунтов, пронизанных хаотично разветвленными армирующими элементами с перекрывающимися по вертикали и в плане поперечными сечениями, позволяет сформировать в укрепляемых зонах геотехногенные структуры, т.е. пространственные массивы, структура которых приближена к систематизированной пространственной решетке, образованной твердыми элементами, соединенными гибкими связями. Характеристики таких геотехногенных структур приближаются к характеристикам монолитных образований. Особенно ярко характеристики образующихся геотехногенных структур проявляются при укреплении берегов с лессовыми грунтами, которые, при их уплотнении, обеспечивают повышенную проницаемость твердеющих материалов в грунт и более полное перекрывание зон влияния соседних длинномерных элементов свайного типа (т.е. поперечных и продольных сечений пространственных элементов, охватывающих их), чем создается монолитное сцепление соседних упрочненных элементов.
Последовательность формирования стеновых сооружений в обеих укрепляемых зонах (береговой и пляжной), при которой первоначально ведется формирование длинномерных элементов свайного типа в грунте или скважинах фронтальных и тыловых рядов, а затем в скважинах рядов средней части благодаря уплотнению грунтов по контуру укрепляемых зон, создает возможность их защиты от волновых разрушений и воздействия вод, заключенных в грунте. При этом, благодаря первоочередному формированию длинномерных элементов свайного типа во фронтальных и тыловых рядах и наложению поперечных и продольных сечений пространственных элементов, охватывающих длинномерные элементы свайного типа, а также в результате заглубления последних в минеральное дно, отсекается поступление воды в укрепляемую зону и со стороны акватории и со стороны берега (подземные техногенные воды различного происхождения), а влага, содержащаяся в грунте внутри укрепляемых зон, оказывается иммобилизованной и в последующем принимает участие в формировании упрочненных пространственных элементов в структуре уплотняемого грунта. Предотвращение движения влаги в укрепляемой береговой и пляжной зоне исключает возможность размывания закрепленного грунта, выноса тонких фракций грунта и последующего ослабления закрепленного грунта.
Размещение и закрепление в нижней части длинномерных элементов свайного типа металлических стержневых элементов обеспечивает целостность свайных элементов по всей высоте, даже если, в силу различной структуры грунта, свайные элементы формируются в виде цепочки блоков. Кроме того, наличие металлических стержневых элементов в длинномерных элементах свайного типа повышает надежность и долговечность создаваемого защитного берегоукрепительного сооружения за счет повышения его ремонтопригодности. В случае образования в укрепляемом грунте береговой зоны вымоин к обнажившимся металлическим стержням может быть прикреплена опалубка для образования полости, подлежащей заполнению крупнокусковым природным материалом, например камнем или щебнем, закрепляемым подачей под давлением твердеющего материала.
Замачивание грунта, предшествующее формированию свайных элементов инъецированием твердеющего материала в грунт или скважины под давлением, облегчает формирование свайных элементов с боковыми хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала и способствует формированию более разветвленной системы элементов, выполняющих функции анкеров для длинномерных элементов свайного типа, т.к. подаваемая в грунт или скважины вода размягчает грунт, размывает существующие в нем трещины, раковины, поры, облегчая прохождение твердеющего материала, уплотняющего и закрепляющего грунт. Кроме того, при предварительном замачивании происходит растворение встречающихся в грунте цементирующих частей скелета грунта солей карбоната, гипса, галита и др., что способствует повышению удельного содержания глинистых частиц в грунте укрепляемого массива и обуславливает повышение пластичности грунта и формируемых из него упрочненных пространственных элементов, определяющих свойства геотехногенного массива. Более пластичные связи в пространственной структуре геотехногенного массива обращают в упрочняющее усилие воздействие волновой и ветровой нагрузки, что повышает надежность создаваемого защитного берегоукрепительного сооружения стенового типа.
Расположение длинномерных элементов свайного типа и охватывающих их пространственных элементов в соседних рядах в шахматном порядке, а в каждом ряду и в соседних рядах - на расстоянии, обеспечивающем наложение поперечных сечений по вертикали и в плане, создает дополнительное, усиливающее воздействие на уплотненные грунты уже сформированных вокруг длинномерных элементов свайного типа пространственных элементов, что приближает создаваемое вертикальное сооружение по показателям устойчивости к волновому воздействию к сооружениям типа набережных, формируемым наложением стенообразующих элементов "внахлест". Т.е. при формировании длинномерных элементов свайного типа в рядах средней части укрепляемых зон происходит дополнительное уплотняющее воздействие на пространственные элементы фронтальных и тыловых рядов, что также повышает надежность создаваемого сооружения стенового типа.
Формирование части или всех длинномерных элементов свайного типа во фронтальных рядах обеих укрепляемых зон наклонными в вертикальной плоскости, преимущественно в сторону береговой зоны, обеспечивает возможность создания в формируемом стеновом сооружении сооружений типа берм, использующих для гашения волн энергии самого волнового движения. Кроме того, формирование части или всех длинномерных элементов свайного типа наклонными во фронтальном ряду в береговой зоне способствует образованию устойчивого откоса, что позволяет уменьшить расстояние от кромки берега до фронтального ряда в береговой зоне и сократить затраты на террасирование берега.
При формировании геотехногенного массива из свайных элементов в двух зонах: пляжной и береговой, происходит подъем грунта и в пляжной зоне, и в береговой, что способствует выводу укрепляемой зоны из уровня воздействия паводковых вод и волнового процесса.
Выполнение релаксационных элементов в виде закрепленных на выступающих из верхних частей длинномерных элементов свайного типа металлических стержневых элементах металлической сетки, арматуры или труб, способствует передаче нагрузки от волнового движения, воспринимаемой длинномерными элементами свайного типа во фронтальных рядах обеих укрепляемых зон на весь сформированный геотехногенный массив.
Данный способ и создаваемое им защитное берегоукрепительное сооружение благодаря формированию элементов свайного типа из твердеющего материала непосредственно в грунте или в предварительно сформированных скважинах применимы для укрепления и пологих, и высоких, обрывистых берегов. Наличие в укрепляемых зонах геотехногенных структур, определяющих свойства берегозащитного сооружения, повышает его надежность. При этом, использование для формирования геотехногенных структур грунта укрепляемых зон, террасирования и сравнительно недорогих твердеющих материалов (например, цементных растворов) делает берегозащитное сооружение по стоимости сопоставимым с сооружениями типа набросок из природных материалов.
Предлагаемый способ формирования защитного берегоукрепительного сооружения и создаваемое посредством данного способа защитное берегоукрепительное сооружение реализованы в предпроектном предложении, предназначенном для решения проблемы укрепления высоких обрывистых и низких пологих берегов Цимлянского водохранилища.
Пример реализации защитного берегоукрепительного сооружения и способа его формирования приведен на чертежах, где
на фиг.1 представлен разрез защитного берегоукрепительного сооружения;
на фиг.2 - вид защитного берегоукрепительного сооружения в плане;
на фиг 3 - вариант выполнения релаксационных элементов из арматуры;
на фиг 4 - разрез длинномерного элемента свайного типа в грунте;
на фиг.5 - последовательность формирования длинномерных элементов свайного типа в рядах обеих зон.
Способ создания защитного берегоукрепительного сооружения в зоне высоких обрывистых береговых откосов реализуется формированием в береговой и пляжной зонах по три ряда длинномерных элементов 1 свайного типа, закрепленных в грунте по всей высоте охватывающими их пространственными элементами 2, пронизанными хаотично разветвленными армирующими элементами 3. Указанные пространственные структуры в укрепляемом береговом массиве формируют последовательным инъецированием твердеющих материалов (цементно-песчаной смеси) в скважины, выполненные в три ряда в береговой зоне и в три ряда в прибрежной (пляжной) зоне. Глубина скважин в береговой зоне составляет не менее 15 метров, что достаточно для заглубления их в минеральное дно 4 водоема, т.е. в грунт, не подверженный внешнему воздействию, и для создания защитного сооружения, соответствующего по высоте уровню паводкового заполнения гидротехнического сооружения. При необходимости превышения указанной глубины скважин высокий берег подвергается террасированию на ширину, достаточную для размещения нескольких рядов скважин. В пляжной зоне глубина скважин составляет не менее 6 метров, что также достаточно для прохождения лессовых грунтовых слоев, насыщенных влагой и для заглубления упрочненных свайных элементов в минеральное дно водоема.
Формирование длинномерных свайных элементов в первую очередь ведут во фронтальных рядах I обеих укрепляемых зон, заполняя скважины через одну, затем, после отверждения закачанной в скважины твердеющей цементно-песчаной смеси, возвращаются к формированию длинномерных элементов свайного типа в пропущенных скважинах. Во вторую очередь формируют длинномерные элементы свайного типа в тыловых рядах II обеих укрепляемых зон, а по завершении формирования тыловых рядов производят формирование длинномерных свайных элементов в рядах III средней части, заполняя твердеющим материалом скважины в таком же порядке, что и во фронтальных и тыловых рядах укрепляемых зон (вначале - через одну, а затем возвращаясь к пропущеннным скважинам).
Скважины в соседних рядах выполняют в шахматном порядке, производят замачивание грунта подачей в них воды и в последовательности хотя бы через одну, начиная с фронтальных рядов каждой укрепляемой зоны, заполняют цементно-песчаной смесью, подаваемой в скважины под технологическим давлением, определяемым расчетным путем. При различной плотности грунтов закрепляемого участка берега и прибрежной зоны, устанавливаемой в результате обследования, последовательность заполнения скважин может быть через одну, или другой, например, через две, три и т.д. Формирование длинномерных элементов свайного типа в каждой скважине ведется последовательным заполнением на высоту не менее 1 метра скважины твердеющей цементно-песчаной смесью. При подаче в скважины цементно-песчаной смеси под технологическим давлением происходит уплотнение прилегающих к скважинам замоченных грунтов и образование хаотично разветвленных армирующих элементов заполнением цементно-песчаной смесью имеющихся в грунте и созданных при замачивании последнего пустот: трещин, пор, раковин. При отверждении цементно-песчаной смеси в хаотично разветвленных армирующих элементах, пронизывающих уплотненный грунт, вокруг длинномерных элементов свайного типа образуются пространственные элементы 2, выполняющие функции анкеров для длинномерных элементов, закрепляя их по всей высоте. При этом, технологическое давление определяют таким, чтобы обеспечить перекрывание сечений образующихся пространственных элементов соседних длинномерных элементов в ряду и в соседних рядах в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
При формировании длинномерных элементов свайного типа в скважину при подаче цементно-песчаной смеси или до ее затвердения вставляют металлические стержни 5, концы которых, выступающие над поверхностью грунта, затем соединяют (обвязывают) металлической сеткой 6, арматурой или трубами, прикрепляемыми к соседним стержням по ряду и в соседних рядах. Металлические стержневые элементы обеспечивают целостность длинномерных элементов свайного типа, скрепляя возможно разрозненные блоки, образующиеся при заполнении скважин. Часть скважин во фронтальных рядах или все скважины фронтальных рядов в обеих укрепляемых зонах (береговой и пляжной) могут быть выполнены наклонными в вертикальной плоскости, преимущественно в сторону береговой зоны.
Расстояние между скважинами в рядах и расстояние между рядами также определяется структурой и плотностью грунтов и колеблется от 3 до 5 метров.
Закрепление пологих берегов обводненного гидротехнического сооружения по указанному способу производится аналогично, с выполнением скважин на меньшую глубину.
Указанный способ позволяет сформировать защитное берегоукрепительное сооружение, включающее отдельно стоящие длинномерные элементы свайного типа 1, размещенные в береговой и прибрежной (пляжной) зоне, не менее чем по три ряда и в шахматном порядке в соседних рядах, и закрепленные в грунте по всей высоте посредством охватывающих их пространственных элементов 2, сформированных из уплотненных грунтов, пронизанных на разной высоте корнеподобными элементами 3 из отвержденного материала, при этом расстояние между свайными элементами в рядах и между рядами определено из условия наложения поперечных сечений охватывающих их пространственных элементов 2. Длинномерные элементы свайного типа заглублены в минеральное дно 4 водоема. В длинномерных элементах свайного типа размещены металлические стержни 5, к которым прикреплены релаксационные элементы, выполненные в виде сетки 6 или арматуры, соединяющей соседние стержни в ряду и в соседних рядах. Часть длинномерных элементов свайного типа или фронтальные ряды в обеих укрепляемых зонах могут быть выполнены наклонными.
Предлагаемое защитное берегоукрепительное сооружение и способ его создания обеспечивают возможность создания береговых массивов, устойчивых к воздействию волн на любом уровне заполнения акватории. Невысокая стоимость технологического процесса и используемых материалов позволяет приблизить стоимость защитного берегоукрепительного сооружения к самым простейшим защитным сооружениям типа набросок из природных материалов.
Источники информации
1. Описание к патенту RU №2200792 по кл. Е 02 В 3/12 от 02.10.2000 г.
2. Смирнова Т.Г., Правдивец Ю.П., Смирнов Г.Н. Берегозащитные сооружения. Издательство строительных вузов. 2002 г., стр.278-279, абзац 3.
3. Описание к заявке RU №2002106360 по кл. Е 02 В 3/12 от 11.03.2002 г., опубл. 27.09.2003 г.
4. Смирнова Т.Г., Правдивец Ю.П., Смирнов Г.Н. Берегозащитные сооружения. Издательство строительных вузов. 2002 г., стр.276, рис.7.29.
5. Реферат к заявке RU №95110828 от 26.06.1995 г. по кл. Е 02 В 3/12, опублик. 27.10.97 г. (Прототип).
6. Смирнова Т.Г., Правдивец Ю.П., Смирнов Г.Н. Берегозащитные сооружения. Издательство строительных вузов, 2002 г., стр.161, рис.4.38, е, и стр.165. (Прототип).



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Защитное берегоукрепительное сооружение, включающее отдельно стоящие длинномерные элементы свайного типа, снабженные релаксационными элементами и заглубленные в устойчивые грунты, не подверженные действию сил внешнего фактора воздействия, отличающееся тем, что длинномерные элементы свайного типа выполнены из твердеющего материала, инъектируемого непосредственно в грунт или в сформированные в грунте вертикальные скважины, с установленными в них на всей или на части длины, в зависимости от свойств грунта, металлическими стержневыми элементами, нижние концы которых заанкерены в теле длинномерных элементов, а верхние концы выступают над поверхностью грунта, при этом длинномерные элементы размещены в двух зонах: пляжной и береговой, не менее чем по три ряда по ширине каждой из зон и в шахматном порядке по отношению к длинномерным элементам в соседних рядах, длинномерные элементы свайного типа закреплены в грунте по всей высоте посредством охватывающих их пространственных элементов, сформированных из уплотненных грунтов, пронизанных на разной высоте хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала и выполняющих функцию анкеров, при этом расстояние между длинномерными элементами свайного типа в ряду и между рядами определено из условия наложения поперечных сечений охватывающих их пространственных элементов и типа грунтов, а релаксационные элементы прикреплены к верхним выступающим концам металлических стержневых элементов таким образом, что объединяют между собой соседние стержневые элементы в ряду и в соседних рядах, кроме того, часть или все длинномерные элементы свайного типа во фронтальных рядах в обеих укрепляемых зонах выполнены с наклоном в вертикальной плоскости преимущественно в сторону береговой зоны.
2. Защитное берегоукрепительное сооружение по п. 1, отличающееся тем, что релаксационные элементы выполнены в виде металлической сетки, арматуры или труб, а в качестве твердеющего материала использована, например, цементно-песчаная смесь.
3. Способ формирования защитных берегоукрепительных сооружений вертикального типа из заглубленных в грунт длинномерных элементов свайного типа, отличающийся тем, что длинномерные элементы размещают в двух зонах: пляжной и береговой, не менее чем по три ряда по ширине каждой из зон и в шахматном порядке по отношению к длиномерным элементам в соседних рядах, при этом длинномерные элементы образуют за счет инъектирования под давлением твердеющего материала непосредственно в грунт или в сформированные в грунте вертикальные скважины с предварительным террасированием берега и замачиванием грунта, при этом длинномерные элементы в каждой укрепляемой зоне первоначально формируют во фронтальных и тыловых рядах, а затем - в рядах средней части, а в каждом ряду формирование длинномерных элементов ведут в последовательности не менее чем через один с последующим по окончании процесса отверждения твердеющего материала или набора им 70-80% проектной прочности в сформированных длинномерных элементах, возвратом к формированию пропущенных длинномерных элементов, а в процессе формирования каждого длинномерного элемента свайного типа на всей или на части его длины, в зависимости от типа грунта, размещают металлические стержневые элементы, нижние концы которых заанкеривают в теле длинномерных элементов, а верхние концы выступают над поверхностью грунта, причем по окончании процесса формирования длинномерных элементов верхние концы объединяют между собой в каждом ряду и между соседними рядами при помощи релаксационных элементов; длинномерные элементы свайного типа закрепляют в грунте по всей высоте посредством охватывающих их пространственных элементов, которые формируют из уплотненных грунтов, пронизанных на разной высоте хаотично разветвленными армирующими элементами из твердеющего материала и выполняющих функцию анкеров, при этом расстояние между длинномерными элементами свайного типа в ряду и между рядами определяют из условия наложения поперечных сечений охватывающих их пространственных элементов и типа грунтов, кроме того, фронтальный ряд длинномерных элементов в береговой зоне формируют на расстоянии от кромки берега, достаточном для образования устойчивого откоса, а часть или все длиномерные элементы во фронтальных рядах обеих укрепляемых зон выполняют с наклоном в вертикальной плоскости преимущественно в сторону береговой зоны.
4. Способ формирования защитного берегоукрепительного сооружения по п. 3, отличающийся тем, что релаксационные элементы выполняют в виде металлической сетки, арматуры или труб, а в качестве твердеющего материала используют, например, цементно-песчаную смесь.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru