СЕЛЕПРОВОДЯЩИЙ КАНАЛ КОМБИНИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ

Полезная модель относится к гидротехническому строительству и может быть использована для защиты прибрежных зон рек от схода мощных селевых потоков.
Известно аналогичное решение, содержащее лоток, установленный в селеносном русле, дно которого выполнено из свободно уложенных на его бортах балок с нанизанными на них цилиндрическими элементами; при этом, дно представляет собой гибкую шероховатую поверхность с обратным уклоном, что обеспечивает гашение энергии потока, (а.с. SU 1645357 А1, Противоселевое устройство; Е02В 8/06; бюл. изобр. 16 от 30.04.1991 г.). Недостатком данного технического решения является то, что такое противоселевое устройство очень трудно соорудить в широких и длинных лотках, для обеспечения надежности и устойчивости его работы требуются значительные материальные затраты, то есть оно из себя представляет достаточно сложный и ненадежный в работе механизм.
Ближайшим аналогом является Селепроводящий канал, содержащий лоток полигонального поперечного сечения с симметричными откосами - двумя боковыми и двумя донными; лоток укреплен комбинированной облицовкой, состоящей из гибких железобетонных ростверков и бутовых креплений с толщиной бутовой кладки не менее 45 см, причем железобетонные ростверки расположены поперек сечения лотка по линии боковых и донных откосов на расстоянии друг от друга и состоят из рядов железобетонных призматических блоков, заанкеренных к основанию, соединенных между собой тросами и выступающих выше уровня бутового крепления и донных откосов на 30-40 см. (Патент РФ №2188277, МПК E02D 17/18, Е02B 3/12, Е02B 5/02, опубл. 2002 г.). Недостатком ближайшего аналога является то, что при сходе мощных селевых грязекаменных потоков с высокими скоростями (более 5 м/с) и глубинами размыва русла более 1,5 м железобетонные ростверки могут не выдержать, т.е. могут получить большие перемещения и разрывы гибких узлов, а это в свою очередь приведет к разрушению всего сооружения.
Технический результат выражается в повышении эффективности конструкции.
у
у
Сущность селепроводящего канала характеризуется совокупностью общих с ближайшим аналогом признаков, содержащий лоток полигонального поперечного сечения с симметричными откосами - боковыми и донными, укрепленными комбинированной облицовкой, состоящей из гибких железобетонных ростверков и бутовых креплений, и отличающиеся от ближайшего аналога признаками, а именно: в основании донных откосов полигонального лотка предусмотрен горизонтальный участок дна, где по линии гибких ростверков устроены запруды из армированных габионов, уложенных в два-три ряда по всей ширине горизонтального участка русла с заглублением ниже дна в два и более слоя до возможной глубины размыва русла, габионы выполнены, длиной 2-2,5 м, шириной 0,8-1,0 м и высотой 0,7-1,0 м из арматурного каркаса А1 диаметром 12-14 мм, оцинкованной сетки и каменного заполнителя, при этом железобетонные ростверки расположены поперек сечения лотка по линии боковых и донных откосов и поверху запруд на расстоянии друг от друга и состоят из рядов железобетонных призматических блоков, прикрепленных к основанию и арматурному каркасу запруд, соединенных между собой тросами и выступающих выше уровня запруд, донных откосов и бокового крепления на 30-50 см. При этом расстояние L между запрудами и железобетонными ростверками (м) не превышает 2 В, где В - устойчивая ширина русла (м), причем L=50-100 м, а промежутки боковых откосов между ростверками укреплены габионными тюфяками, расположенными рядами и выполненными длиной 2-2,5 м, шириной 1-1,5 м и толщиной 0,3-0,4 м из каменного заполнителя и оцинкованной сетки.
Сущность селепроводящего канала поясняется чертежами, где на фиг. 1. изображено поперечное сечение 1-1 селепроводящего канала по оси железобетонной ростверки и запруды; на фиг. 2 - план селепроводящего канала; на фиг. 3 - поперечное сечение канала 2-2 по креплению боковых откосов из габионных тюфяков; на фиг. 4 - продольное сечение 3-3 по оси канала; на фиг. 5 - армированный габион.
Селепроводящий канал содержит лоток полигонального сечения с симметричными откосами - двумя боковыми 1 и двумя донными 2, и горизонтальным дном 3, где устроены запруды 4 на определенном расстоянии друг от друга. Запруды 4 выполнены из армированных габионов 5, уложенных в три ряда по всей ширине горизонтального дна 3 с заглублением ниже дна в два и более слоя до возможной глубины размыва русла. А габионы 5 состоят из арматурного каркаса 6, металлической (оцинкованной) сетки 7 и каменного заполнителя 8, и выполнены длиной 2-2,5 м, шириной 0,8-1,0 м и высотой 0,7-1,0 м. В поперек сечения лотка на расстоянии друг от друга устроены железобетонные ростверки 9, проходящими по линии боковых 1 и донных 2 откосов и поверху запруд 4. Состоят ростверки 9 из рядов железобетонных призматических блоков 10, прикрепленных к основанию и арматурному каркасу 6 запруд 4, соединенных между собой тросами 11 и выступающих выше уровня запруд, донных откосов и бокового крепления на 30-50 см. Выступающие части железобетонных блоков 10 с напорной стороны выполнены с наклоном грани против направления селевого потока под углом 30-40°. Промежутки боковых откосов 1 между ж.б. ростверками 9 укреплены габионными тюфяками 12, расположенными рядами и выполненными длиной 2-2,5 м, шириной 1-1,5 м и толщиной 0,3-0,4 м из каменного заполнителя 13 и оцинкованной металлической сетки 14.
Проектирование и расчет селепроводящих каналов комбинированных конструкций осуществляется в соответствии с действующими строительными нормами и правилами с учетом фактических природных условий (климатических, топографических, гидрологических, геологических, гидрогеологических и др.) на рассматриваемом бассейне селеносной реки, где возводятся селезащитные крепления. Размеры запруд 4, железобетонных ростверков 9 и расстояние между ними определяются в зависимости от возможных максимальных гидродинамических характеристик селевого потока.
у
у
Возводится селепроводящий канал следующим образом. Вначале в селеносном русле разрабатывается канал полигонального сечения с симметричными откосами 1 и 2 и горизонтальным дном 3. В необходимых местах дна и откосов, на расстоянии 50-100 м друг от друга устраиваются траншеи под запруды 4 и железобетонные ростверки 9, строятся из монолитного бетона - блоки 10 с армированием и установкой гибких связей между собой и тросов 11. Выступающие части железобетонных блоков 10 выполняются из высокопрочного абразивно-устойчивого железобетона. После чего выполняется крепление из габионных тюфяков 12, для этого используются габионную оцинкованную сетку 14 и каменный заполнитель 13 (размерами 5-20 см). Габионные тюфяки 12 изготавливаются на месте, длиной 2-2,5 м, шириной 1-1,5 м и толщиной 0,3-0,4 м из каменного заполнителя 13 и оцинкованной металлической сетки 14, и располагаются рядами вдоль откоса. При этом расстояние L между запрудами и железобетонными ростверками (м) не превышает 2 В, где В - устойчивая ширина русла (м), в среднем L=50-100 м. Донные откосы 2 между железобетонными ростверками 9 не укрепляются.
При прохождении сели по каналу из-за полигональной формы его поперечного сечения максимальные удельные нагрузки селевого потока сосредотачиваются по центру русла вдоль горизонтального дна 3. При этом наибольшие гидродинамические воздействия сели воспринимают запруды 4 и выступающие части железобетонных ростверков 9.
3
Селепроводящий канал комбинированной конструкции особенно эффективно в условиях горных (транзитных селепроводящих) участков рек с уклонами i=0,02…0.05. Селепроводящий канал предлагаемой конструкции обеспечивает надежную защиту прибрежным зонам, где возможны гидродинамические воздействия мощных селевых потоков, расходом Q>50 м/с.