ТЯЖЕЛАЯ ФАШИНА БИОПОЗИТИВНОЙ КОНСТРУКЦИИ
FASCINE-AND-STONE ROLL OF BIOPOSITIVE DESIGN

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству, а именно к природоохранным берегоукрепительным конструкциям в регулируемых руслах рек и защитно-регуляционных сооружений.
Близким техническим решением является известная тяжелая фашина, используемая для крепления прибрежных откосов [1], состоящая из грунтового крупнозернистого заполнителя и хворостяной оболочки; выполнена фашина цилиндрической формы диаметром 0,6-1,0 м, перевязанная мягкой проволокой в нескольких местах. Основными недостатками данной конструкции являются:
- ненадежность и короткий срок службы;
- сложность и трудоемкость изготовления и монтажа:
- невозможность их использования при больших скоростях потока (более 1,5-2 м/с);
- слабая зарастаемость и биопозитивность конструкции.
Цель изобретения - повышение надежности и срока службы крепления из тяжелых фашин, а также биопозитивность их конструкции.
Указанная цель достигается тем, что тяжелая фашина, состоящая из грунтового заполнителя и оболочки, в качестве заполнителя внутри оболочки уложены мешки, выполненные из геосетки и заполненные плодородным грунтом с добавлением семян многолетних трав и кустарников с развитой корневой системой, а ее оболочка выполнена из плотных слоев сухого камыша и мягкой металлической сетки, оцинкованной или покрытой пластиком и обтянутой вокруг слоев камыша, при этом длина фашины принята по средней длине созревшего сухого камыша 2-2,5 м, с двух концов фашины в местах перевязки предусмотрены ручки-петли для укладки и связки фашин между собой.
На фиг.1 изображена тяжелая фашина в аксонометрии и с разрезами;
на фиг.2 - узел соединения мешков с плодородным грунтом внутри фашины; на фиг.3 - откосное крепление из тяжелых фашин в разрезе; на фиг.4 - то же самое, в плане.
Тяжелая фашина биопозитивной конструкции состоит из мешков 1, наполненных плодородным грунтом 2 с добавлением семян многолетних трав и кустарников, расположенных внутри оболочки из габионной сетки 3 и сухого камыша 4. Фашина в нескольких местах перевязана оцинкованной проволокой 5, и в местах перевязки 5 с двух сторон предусмотрены ручки-петли 6 для укладки и связки фашин между собой. Мешки 1 внутри оболочки фашин уложены в один плотный ряд в длину и связаны между собой узлами 7. Тяжелые фашины укладываются на береговой откос параллельными рядами и соединяются между собой в местах перевязки 5. В необходимых случаях на откосе выше крепления на определенном расстоянии друг от друга устраиваются бетонные анкера 8, куда прикрепляются ряды фашин.
Тяжелая фашина биопозитивной конструкции строится следующим образом.
Вначале заготавливают сухой камыш 4 в необходимом объеме и мешки 1 из геосетки, размеры мешков в поперечном сечении могут иметь следующие 15×15 см, 20×20 см, 25×25 см и другие, а длина 35 см, 40 см, 45 см и 50 см. Заполняют мешки 1 плодородным грунтом с добавлением семян растений, приспособленные к местным условиям. Далее, отрезают и заготавливают габионные сетки 3 по размерам фашин, изготавливают сегментный лоток на опорах из дерева или металла. Сетку 3 укладывают и растягивают симметрично в длину на сегментный лоток, сверху сетки 3 по сегменту плотными рядами укладывают сухой камыш 4 (толщиной 5-10 см). Затем сверху слоя камыша 4 укладывают в длину в один плотный ряд мешки 1 с плодородным растительным грунтом, соседние мешки 1 между собой связывают плотными узлами 7 из веревки в двух местах. Сверху и сбоку мешков 1 укладывают плотный слой из сухого камыша 4. После чего с двух сторон натягивают свободные концы металлической сетки 3 и плотно связывают между собой. Полученный цилиндрический фашин (длиной 2-2,5 м) дополнительно перевязывают в нескольких (2-3) местах оцинкованной проволокой (ø 2-3 мм), и в местах перевязки 5 с двух сторон фашины изготавливают ручки-петли 6. И с помощью этих ручек-петель 6 с лотка снимается изготовленная тяжелая фашина. По такой же технологии изготавливаются все необходимое количество таких тяжелых фашин.
Тяжелые фашины могут быть изготовлены рядом с местом их укладки, а также вдалеке от места укладки. В случае их изготовления далеко от места их монтажа загрузка на автотранспорт, выгрузка и укладка на откосе может быть осуществлена с помощью автокрана, погрузчика других строительных механизмов, приспособленных для этого. В необходимых случаях все эти операции могут быть выполнены и вручную. В этом случае вес одной фашины не должен превышать 75-80 кг, чтобы два человека свободно могли поднять и уложить ее. Уложенные на откосе тяжелые фашины соединяют между собой с помощью оцинкованной проволоки через их ручки-петли 6. В необходимых случаях смонтированные тяжелые фашины на откосе прикрепляют к анкерам 8, устроенным на откосе выше крепления.
Откосное крепление, состоящее из тяжелых фашин предлагаемой биопозитивной конструкции, работает следующем образом.
Основные гидродинамические нагрузки паводкового потока воспринимают сетчатые оболочки фашин и узлы их соединения из оцинкованной проволоки. При этом часть нагрузки потока рассредоточивается и частично гасится из-за гибкости и мягкой волнообразной формы откосного крепления. Часть струи прибрежного потока воды проходит через крепление в откос берега (или тела дамбы) и обратно из откоса в реку, без возникновения опасных фильтрационных деформаций в откосе и под креплением из-за использования сухого камыша в фашинной оболочке. Фашинное крепление работает и как защитное покрытие, и как дренаж и фильтр. При размыве русла ниже низа крепления нижние ряды фашин будут опускаться в образовавшую яму размыва и произойдет натяжение узлов соединения 6 и анкерных проволок 8 (в случае их устройства). В случае максимально возможного размыва русла до половины рядов фашин могут принять вертикальное положение, и при этом сползания крепления не будет происходить, только сильнее будут натянуты соединительные проволоки 6, 7 и 8. И в вертикальном висячем положении тяжелые фашины не теряют свою форму из-за сетчатой (габионной) оболочки и крепежных проволок 5 и 6. Кроме того, фашины с камышовой оболочкой в воде создают дополнительную силу подъема, которая уменьшает нагрузки на крепежные и анкерные проволоки. В то же время в плодородном грунте 2 и в влажной среде происходит быстрое зарастание семян трав и кустарников и развитие их корневой системы. Через короткое время побеги растений пройдут через сетчатые и камышовые оболочки фашин наверх и покроют всю поверхность крепления, а корни растений пройдут в глубь в откос и ширь, армируя (дополнительно) все крепление вместе с подстилающими грунтами откоса. Через такое крепление будет расти не только трава, но и кустарники. И с каждым годом по мере зарастания и развития корневой системы трав и кустарников в теле крепления и откоса берега (или дамбы) устойчивость против сползания и прочность крепления будет повышаться. В результате фашинное крепление еще сильнее будет укрепляться и сливаться с естественным ландшафтом прибрежной зоны. При этом одновременно создаются и благоприятные условия для миграции и нереста рыб благодаря густым зарослям и застойным зонам вдоль прибрежного крепления. Как известно, рыбы размножаются в прибрежных застойных зонах воды, и мальки рыб питаются личинками насекомых, находящихся в зеленых растениях вдоль уреза воды. Кроме того, зеленые заросли вдоль уреза воды способствуют и биологической очистке воды.
Таким образом, береговое крепление из тяжелых фашин предлагаемой конструкции превращается в откосное биопозитивное сооружение, которое не препятствует круговороту веществ и энергии, помогает развитию природы и включается в экосистему реки, воспринимается природой как родственный ей элемент.
Тяжелая фашина предлагаемой биопозитивной конструкции предназначена для крепления прибрежных откосов берегов и дамб и восстановления водоохранных зеленых полос вдоль предгорных и равнинных участков рек с уклонами i<0,01, где средние скорости потоков достигают до 3-4 м/с. Крепление из таких фашин наиболее полно отвечает современным требованиям природоохранного законодательства и закону о безопасности гидротехнических сооружений.
Источник информации
1. Алтунин С.Т. Регулирование русел. - М.: «Сельхозиздат», 1962 352 с.