Конструкция противолавинной и противокамнепадной защиты
CONSTRUCTION OF ANTI-AVALANCHE AND ANTI STONE-FALL PROTECTION

Изобретение относится к искусственным защитным сооружениям в горной местности, а конкретно к стационарным сооружениям, предназначенным для защиты автомобильных и железных дорог, населенных пунктов, предприятий, отдельных зданий и сооружений от схода снежных лавин и камнепадных процессов.
Известно, что улавливающие сетки (сетчатые ограждения) рекомендуется устраивать в виде вертикальных плоских барьеров на склонах или у подошвы склонов. Сетки должны находиться в слабонатянутом состоянии, что увеличивает их способность поглощать энергию падающих скальных обломков (см. ВНИИТС Минтрансстрой. Руководство по проектированию противооползневых и противообвальных защитных сооружений. - М.: 1983).
Наиболее близким техническим решением является защитное заграждение от камнепада (Патент SU 949042 - аналог), включающее заделанные в грунт неподвижные стойки, ограждающие щиты из эластичной сетки, смонтированные на амортизирующих элементах из тросов, концы которых прикреплены к грунтовым анкерам.
Недостатком известного технического решения является то, что устройство данного защитного заграждения предполагается только на берме параллельно кромке откоса.
Известны конструкции против лавин, камнепадов и падающих деревьев (Патент ЕР 0484563 А1 - прототип), включающие устройства, состоящие из двух подвесных канатов, устраиваемых независимо друг от друга и имеющих как минимум два подвесных участка, и/или как минимум двух основных канатов, устраиваемых независимо друг от друга и имеющих как минимум два опорных участка. Между подвесными канатами и основными канатами устраивается сеть. Сеть крепится к основным канатам и подвесным канатам при помощи скрепок. Сеть служит для удержания лавин, камнепадов и поваленных деревьев.
Недостатком указанного устройства против лавин, камнепадов и падающих деревьев является необходимость многорядного размещения для восприятия интенсивных камнепадных процессов, недостаточная жесткость стальной сетки при воздействии обломков с большой кинетической энергией, а также потребность в техническом обслуживании такого устройства.
Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности инженерной защиты за счет достижения высокой пространственной жесткости и устойчивости комбинированной конструкции на склоне.
Технический результат достигается за счет того, что в конструкции противолавинной и противокамнепадной защиты, включающей устройства, состоящие из пространственных опор, между которыми расположена сеть, согласно изобретению, устройства выполнены в виде правильных пирамид, ребра которых использованы в качестве пространственных опор, а грани пирамид выполнены из высокопрочной стальной сетки, при этом вершины устройств снабжены вертикальными металлическими опорами, которые, как и пространственные опоры, имеют фундаменты с анкерами, соосными с вертикальными металлическими опорами, при этом устройства расположены на склоне и установлены рядами в шахматном порядке для удержания лавинных и/или камнепадных процессов, причем ребра устройств соседних рядов соединены между собой посредством высокопрочной сетки, расположенной в одной плоскости с боковыми гранями смежных устройств.
Научная новизна предлагаемого решения заключается в том, что конструкция инженерной защиты от камнепадных/лавинных процессов выполняется при помощи устройств, имеющих преднапрягаемые элементы, в которых регулируется усилие преднапряжения. В отличие от плоских конструкций, пространственная форма удерживающей конструкции позволяет значительно эффективнее воспринимать энергию природных процессов, направление воздействия которых может иметь сложный пространственный характер. Способ установки конструкций также приводит к снижению трудозатрат на обслуживание инженерной защиты.
Длина анкеров определяется исходя из требуемой нагрузки на анкер, а также с учетом инженерно-геологических условий местности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства в составе конструкции противокамнепадной и противолавинной защиты. На фиг. 2 показан пример расположения комбинированной конструкции в плане.
Конструкция противолавинной и противокамнепадной защиты, включающая устройства 1, выполненные в виде правильных пирамид, ребра которых использованы в качестве пространственных опор 2, а грани 3 пирамид выполнены из высокопрочной металлической сетки, закрепленной на пространственных опорах 2, при этом вершины 4 устройств 1 снабжены вертикальными металлическими опорами 5, которые, как и пространственные опоры 2, имеют фундамент 6 с анкерами 7, соосными с вертикальными металлическими опорами 5. Устройства 1 расположены на склоне и установлены рядами в шахматном порядке для удержания лавинных и/или камнепадных процессов, при этом между ребрами устройств соседних рядов установлены секции 8 из высокопрочной сетки, расположенные в одной плоскости с боковыми гранями смежных устройств 1.
Устройство в составе комбинированной конструкции устанавливается следующим образом.
На потенциально опасном склоне устраивается вертикальная металлическая опора 5 расчетного сечения с заделкой в грунт посредством устройства анкерного фундамента 6 с анкером 7. Три пространственные опоры 2 равной длины крепятся одним концом к вершине 4 устройства 1, которой является вершина вертикального металлического элемента 5, а другим концом к индивидуальным анкерным фундаментам 6 с анкерами 7, соосными с пространственными опорами 2. Таким образом, пространственные опоры 2 представляют собой ребра правильной пирамиды, гранями 3 которой является высокопрочная стальная сетка. Устройства располагаются на склоне в шахматном порядке с расчетным шагом таким образом, чтобы одно из ребер пирамиды было направлено против движения лавинного/камнепадного процесса. При этом между ребрами устройств 1 соседних рядов устанавливаются секции 8 из высокопрочной стальной сетки, расположенные в одной плоскости с боковыми гранями смежных устройств, выполняющие функцию улавливания и удержания падающих обломков породы и снежных масс.