ADMINIS GIRTS (LV)
ADMINIS GIRTS (LV)
| KR20040068077A | 2004-07-30 | |||
| RU2240398C2 | 2004-11-20 | |||
| FR2692298A1 | 1993-12-17 | |||
| SU1420097A1 | 1988-08-30 | |||
| JPH11315527A | 1999-11-16 |
АНОХИНС, Владимирс (LV)
| ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ восстановления и защиты авандюны песчаных берегов с применением природобезвредных материалов без использования тяжелой техники, включающий следующие стадии: - прорывание или вымывание русла (10) для фундамента до отметки уровня водоема, - устройство гибкого габионного фундамента (2) с высотной отметкой верха его на уровне водоема, - постепенное послойное построение наклонной сводчатой, лежащей на авандюне, защитной стены с фильтром из непроницаемого для песка геотекстиля (3) со стороны дюны, позволяя ветру со стороны водоема до постройки каждого последующего слоя стены навеять песок за уже построенным слоем до его верха. 2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что фундамент защитной стены сооружают из габионов, которые в сторону водоема выполняют настолько шире толщины защитной стены, чтобы край габионов мог свободно наклоняться в сторону канавы (V), которую бури вымоют у фундамента, и надёжно защитить грунт под стеной от вымывания. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что на ближайшем к дюне краю габионного фундамента с углом наклона, как можно более близким к углу (β) естественного откоса насыпного песка дюны, сооружают наклонную сводчатую защитную стену путем нанизывания на соответствующую по форме ландшафтной линии восстанавливаемой дюны продольную ось стены (О) основных узлов (М) и поворотных узлов (Р) единого конструктивного исполнения, причём основной узел представляет собой наклонный цилиндрический свод с гасящей энергию волн ступенчатой поверхностью, опирающийся на импосты (I) из двух изогнутых в противо- положные стороны совмещённых сводов с монолитным бетонным заполнением (8) между ними, и лежащий на песке восстановленной авандюны, а конструкцию поворотного узла можно представить как перерезанный по гребню пополам свод (С) основного узла, причём полученные полусводы (С/2) вместе с импостами (I) повёрнуты вокруг центра формирующей свод нижней арки на требуемый угол, и в секторе между полусводами встроен соответствующий сектор конического свода. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сводчатую стену сооружают с рациональным расходом материалов без армирования, причём угол наклона стены подбирают как можно более близким к углу естественного откоса насыпного песка восстанавливаемой авандюны, что позволяет до минимума снизить давление грунта на свод снизу, ударная сила волн создаёт в сводах только нагрузку давления, причём распор сводов взаимно уравновешивается в импостах (I), в результате чего стяжку между импостами (I) необходимо предусмотреть только в крайних сводах защитной стены. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что все своды защитной стены: цилиндрические, конические, а также своды импостов строят из одинаковых (или минимального числа модификаций) взаимосцепляемых блоков (1), собирая из них одну над другой горизонтальные арки с таким сдвигом верхней арки по отношению к соседней нижележащей в сторону дюны, чтоб получился нужный угол уклона свода, при этом обеспечивают, чтобы все выступы всех блоков верхней арки были размещены в пазах блоков соседней нижележащей арки, чтобы швы между блоками в соприкасающихся арках были взаимно смещены, и чтобы все горизонтальные и вертикальные швы были заполнены бетонным раствором, при этом все арки по всей длине свода имеют одинаковый радиус и пролёт, а радиус каждой верхней арки конического свода меньше радиуса соседней нижележащей арки. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что защитную стену строят из взаимосцепляемых блоков (1), размер которых лимитирован их тяжестью, которая не должна превышать установленный нормативными актами вес, допустимый для поднимания одним рабочим, при этом на виде сверху блоки имеют прямоугольную или трапецеидальную форму, подходящую для постройки арки, а на виде сбоку блоки имеют форму стилизованной цифры "1" с выступом (4) внизу и пазом (5) наверху, при этом как выступ, так и паз с одной стороны имеет крюк (6), обеспечивающий сцепление блоков, когда они положены друг на друга, так что выступ верхнего блока размещён в пазу нижнего блока, и верхний блок сдвинут в сторону дюны, при этом ширина (В1) паза превышает ширину (В2) выступа настолько, чтобы были соблюдены следующие требования: - обеспечена возможность взаимного сцепления блоков путем укладывания их друг на друга сверху, - в шве между крюками выступа и паза при необходимости можно разместить арматуру (9), - выступы всех блоков верхних арок, формирующих свод, размещены в пазах блоков нижних арок, - угол наклона сводчатой стены как можно более близок к углу естественного откоса насыпного песка дюн, - из одинаковых блоков можно построить арки возможно большего набора радиусов (в идеальном случае - всех), необходимых для сооружения сводов и импостов защитной стены. 7. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что взаимо- сцепляемые блоки изготовляют из экологически чистого естественно морозостойкого неармированного материала, каким является, например, трамбованный бетон, описанный в патентах RU 2243887 и LV 13144. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что наклонную сводчатую стену строят по слоям (J) из нескольких арок (А) за один приём, после постройки каждого слоя обеспечивая возможность для того, чтобы ветер навеял песок (S) за ним до верха, при этом в зависимости от комплекса природных условий для каждого конкретного места подбирают свою оптимальну высоту слоя стены, при которой ветер эффективнее всего аккумулирует песок, а следующий слой стены строят над предыдущим после того, как песок за построенным слоем накопится до её верха, и выстраивая таким образом слой за слоем, наращивают защитную стену и авандюну до проектной отметки. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что между каждым построенным слоем и следующим, а также между габионным фундаментом и первым слоем стены со стороны дюны замуровывают край полотна непроницаемого для песка геотекстиля (3), желательно, сплоенного, чтобы он не рвался при деформациях стены, при этом подбирают полотно такой ширины, чтобы после его прижатия к стене остался свободный край для нагибания его на верхнюю плоскость стены. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что в случае локального повреждения наклонную защитную стену ремонтируют, намуровывая над повреждённым участком ремонтный пласт (Rem) из описанных выше взаимосцепляемых блоков (1) с геотекстилем (3) под ним . 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что наклонную защитную сводчатую стену строят, выполняя по меньшей мере одну из следующих операций: - стену строят любой толщины, сооружая своды из нескольких пластов, - стену армируют, размещая арматуру между крюками блоков арок, формирующих своды, - стену строят из крупногабаритных блоков или из монолитного бетона, если нормативные акты допускают применение тяжелой техники в дюнах, - следующий слой стены строят, не ожидая, пока ветер навеет песок за построенным слоем, но насыпая или намывая его там в случаях, если защитную стену необходимо построить быстро, если на пляже имеется дефицит песка, и.т.п., - стену строят не послойно а в один приём, - стену строят не в песчаных а в других грунтах. 12. Способ по любому из пп.1-11 , отличающийся тем, что упомянутые взаимосцепляемые блоки (1) на виде сверху имеют прямоугольную или трапецеидальную форму, а на виде сбоку форму стилизованной цифры "1" с выступом (4) внизу в одном конце блока на всю его ширину и пазом (5), который длиннее выступа, также на всю ширину блока наверху в средней его части, при этом на удалённом от торца блока крае выступа, и на том крае паза, который дальше от того же торца блока, имеются выносы крюкооб- разного поперечного сечения (6) на всю ширину блока, обеспечивающие возможность сцепления блоков, когда их, придав им одинаковую ориентацию, накладывают друг на друга так, чтобы выступ верхнего блока был размещён в пазу нижележащего блока, и чтобы верхний блок был максимально сдвинут по его продольной оси в направлении от выступа нижележащего блока. |
Описание изобретения. Изобретение относится к охране природы, в частности, к восстановлению и укреплению дюн песчаных берегов водоемов после их разрушения бурями.
Анализ известного технического уровня.
Проблемы, опыт и перспективы сохранения и восстановления дюн песчаных берегов обобщены и всесторонне проанализированы в книге G. Eberhards "Latvijas juras krasti", LU, Рига, 2003, где подчеркнуто, что определяющую роль в сохранении песчаных берегов играет сохранность авандюны и восстановление её на старом месте, если она разрушена бурями. Эродированную авандюну нередко восстанавливают путем механического перемещения песка при помощи соответствующих технических средств. Такой способ описан в разделе 5.8.3. указанной книги и проиллюстрирован на рисунке 170, страница 219. Широко известен также способ естественного возобновления авандюны путем механического закрепления передвигаемого ветром песка и/или создания разнообразных препятствий, добиваясь снижения скорости ветра у поверхности земли до уровня, при котором песчинки уже не передвигаются под действием ветра. Одним из старейших способов укрепления передвигаемого ветром песка является снижение скорости ветра при помощи заборов, в частности, низких заборчиков высотой от 0,3 до 0,5 метра. Такие заборчики создаются из оплетённых хворостом заколоченных в грунт прутьев или воткнутым в песок камышом, соломой и т.п. После того как под действием ветра забор заносится песком до верха, устанавливается новый заборчик, и дюна растёт выше. То же достигается посадкой подходящих трав и кустарников, в этом случае восстанавливаемая авандюна частично укрепляется их корневой системой. Этот опыт обобщен в книге М. Buss "Latvijas kapu smiltaji un to apmezosna", LVI, Рига, 1960, страницы 83-87.
Для укрепления авандюн на пляжах применяют также насыпи из камня и/или щебня, кладку из разных блоков и других материалов, а также строят защитные стены разной конструкции. Они класссифицированы в Разделе 4 и в таблице на стр. 130 книги Смирнова Т.Г. и др. "Берегозащитные сооружения", Москва, 2002.
Ни в этих, ни в других литературных и патентных источниках не удаётся найти описание конструкций защитных сооружений, которые одно- временно могут стимулировать и естественное возобновление авандюны.
Цель и сущность изобретения, подробное описание изобретения Целью изобретения является объединение стимулирования процесса естественного роста авандюны с созданием защитной постройки из природо- сберегающих материалов без применения тяжелой техники в одном способе. Предлагаемый способ относится к конструктивным системам, создаваемым в виде наклонной сводчатой защитной стены на габионном фундаменте с непроницаемым для песка защитным слоем из геотекстиля со стороны дюны. Стена сооружается из взаимосцепляемых блоков небольших размеров по слоям высотой 30-50 см, причём временной интервал до сооружения каждого последующего слоя стены достаточен для того, чтобы ветер со стороны водоема навеял песок за построенным слоем стены до её верха.
Предлагаемое изобретение проиллюстрировано на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 показана форма одного из взаимосцепляемых блоков.
На фи г.2 показана в разрезе полностью построенная защитная стена со всеми составляющими ее элементами. На фиг.З показан пример защитной стены с одним основным и одним поворотным узлом.
На фиг. показано прорытое или вымытое рекой русло для устройства фундамента стены.
На фиг.5 показано дополнительно углубленное русло для фундамента и построенный фундамент перед его оседанием.
На фиг.6 показан осевший фундамент с построенным первым слоем стены из трех арок.
На фиг.7 показан навеянный ветром песок до верха первого слоя стены.
На фиг.8 показана полностью построенная стена и восстановленная авандюна с наклонившимся краем габиона.
На фиг.9 показан построенный ремонтный пласт.
Желаемый результат достигается сооружением защитной стены из взаимосцепляемых блоков 1 (фиг.1), размер которых лимитируется их тяжестью, которая желательно не должна превышать установленный нормативными актами вес, предельно допустимый для переноски одним рабочим, в результате чего обеспечивается возможность построить стену вручную, без применения тяжёлой техники. На виде сверху блок 1 имеют прямоугольную или слегка трапецеидальную форму, подходящую для постройки арки. На виде сбоку блок имеет форму стилизованной цифры "1" с выступом 4 снизу и пазом 5 сверху. И выступ, и паз с одной стороны имеют крюкообразные выносы (крюки), обеспечивающие при строительстве сцепление всех блоков каждой арки с блоками нижней и верхней арки, а также способствующие правильному ориентированию блоков и арок и эффективной монолитизации швов. Ширина паза превышает ширину выступа настолько, чтобы были соблюдены следующие требования:
- обеспечена возможность взаимного сцепления блоков путем укладывания их друг на друга сверху, - в шве между крюками выступа и паза при необходимости можно разместить арматуру,
- выступы всех блоков верхних арок, формирующих свод, размещены в пазах блоков нижних арок,
- угол наклона сводчатой стены как можно более близок углу естественного откоса насыпного песка дюн,
- из одинаковых блоков можно построить арки возможно большего набора радиусов (в идеальном случае - всех), необходимых для сооружения сводов и импостов защитной стены.
Взаимосцепляемые блоки изготовлены из естественно морозостойкого экологически чистого материала, каким является, например, трамбованный бетон, описанный в патентах RU 2243887 и LV 13144.
Главные факторы реализации изобретения следующие:
1) Из одинаковых (или минимального количества модификаций) взаимосцепляемых блоков 1 (фиг.1) на габионном фундаменте 2 (фиг.2) по слоям J сооружается сводчатая защитная стена с углом наклона β, который выполняется как можно более близким к углу естественного откоса насыпного песка дюн. Стена сооружается, как показано на фиг.З, путем нанизывания на соответствующую по форме ландшафтной линии восстанавливаемой дюны продольную ось стены О основных узлов М и поворотных узлов Р единого конструктивного исполнения и необходимой высоты. Основной узел М представляет собой опирающийся на импосты I наклонный цилиндрический свод С с гасящей энергию волн ступенчатой поверхностью и неизменным пролётом L и радиусом R по всей длине свода. Поворотный узел Р можно представить как перерезанный по гребню пополам свод основного узла, причём полученные полусводы С/2 повёрнуты вокруг центра формирующей свод нижней арки на смежный углу излома а продольной оси О стены угол, т.е., на угол 180°-а, причём в образовавшийся сектор между полусводами встроен соответствующий сектор конического свода К. 2) Цилиндрические своды (фиг.З) собираются из горизонтальных арок А единого радиуса R (фи г.2) по слоям J высотой 30-50 см, причём каждая вышележащая арка по отношению к нижележащей отодвигается в сторону дюны на величину N, что обеспечивает угол наклона свода β, близкий к естественному углу откоса насыпного песка дюны. Все выступы 4 всех блоков 1 каждой вышележащей арки размещены в пазах 5 нижележащей арки, и все швы между блоками в арках и между арками заполнены бетонным раствором, причём межблочные швы 7 в соседних арках взаимно сдвинуты (фиг.З), как в кирпичной кладке. Сектор конического свода поворотного узла сооружается из тех же сцепляемых блоков, только из арок разных радиусов, причём радиус самой нижней арки R (фиг.З) такой же, как у цилиндрического свода, а радиус каждой вышележащей арки г на величину Ν (фиг.2) меньше радиуса нижележащей арки. Импосты I создаются совмещением двух изогнутых в противоположные стороны цилиндрических сводов, сооруженных из тех же сцепляемых блоков так же по слоям из одинаковых горизонтальных арок, а линзообразное пространство между сводами монолитизируется бетонным раствором 8.
3) Защитная стена (фиг.2) сооружается на ближнем к дюне крае габионного фундамента, который в направлении водоема выполняют шире толщины защитной стены настолько, чтобы край габионов 2-1 мог свободно наклониться в сторону канавы V (фи г.8), вымытой бурей у фундамента, надёжно защищая грунт от вымывания его из-под стены. Поскольку наклон защитной стены близок к углу естественного откоса насыпного песка дюны, давление грунта на свод снизу будет минимальным. В свою очередь, ударная сила волн в сводах создаст только нагрузку давления, поэтому защитную стену нет необходимости армировать, и её можно строить из неармированных мелких блоков с рациональным расходом материала. В отдельных случаях, например, когда угол наклона защитной стены заметно отличается от угла естественного откоса насыпного песка, в сводах могут возникнуть растягивающие усилия. В таких случаях имеется возможность в местах сцепления блоков между арками разместить арматуру 9 (фиг.2). Распор сводов взаимно гасится в импостах, и только в крайних сводах необходимо предусмотреть стяжки между импостами.
Защитную стену сооружают, последовательно выполняя следующие операции:
- в песке пляжа до отметки 0.00 уровня водоема (фиг.4) по проектной линии выкапывают русло для устройства фундамента 10. Если стена возводится непосредственно у устья реки, то можно выкопать лишь небольшую канавку и, после направления течения реки по нему, река сама вымоет подходящее русло для устройства фундамента;
- непосредственно перед устройством фундамента русло 11 дополнительно углубляют (фиг.5) с таким расчётом, чтобы после оседания в сыром песке верх габионов оказался на уровне водоема;
- на ближний к дюнам край габионов наносят выравнивающий слой из бетона 12 (фиг.2), и на нём на бетонном растворе возводят несколько первых арок А (фиг.З), то есть, первый слой защитной стены J (фиг. 6). Для каждого конкретного места выбирают свою характерную высоту слоя стены, за которой ветер со стороны водоема наиболее эффективно аккумулирует песок. При строительстве арок блоки сдвигают, так чтобы они взаимно сцепились. Бетонным раствором заполняют все вертикальные и горизонтальные швы между блоками, следя чтобы образовались надёжные бетонные пробки 13 (фиг.2), и вся конструкция монолитизировалась. Если необходимо по расчётам, то между крюками выступов и пазов блоков укладывают арматуру 9. Между выравнивающим слоем 12 (фиг.2) над фундаментом и первой аркой замуровывают край полотна непроницаемого для песка геотекстиля 3. Геотекстиль перед замуровыванием желательно сплоить, чтобы он не рвался при деформациях стены.
- монолитизацию импостов осуществляют путем заполнения бетонным раствором 8 (фиг.З) линзообразного объёма между арками, формирующими своды импостов; - перемещением песка со стороны дюны (фиг.6) геотекстиль прижимают к построенному слою стены 15;
- затем конструкцию оставляют, чтобы ветер со стороны водоема навеял песок S (фиг.7) за построенным слоем стены до её верха. Этот процесс можно ускорить, насыпая песок за стеной, что необходимо делать и при дефиците песка на пляже;
- многократно повторяя вышеописанные действия, наращивают защитную стену, а вслед за ней и авандюну до проектной отметки Н (фиг.8);
- возможные повреждения стены легко устранить путем создания из тех же блоков ремонтного пласта Rem с геотекстилем 3 под ним.
Next Patent: MULTIPARTITE MECHANICAL PRESS FOR FLANGED CONNECTIONS WITH WEDGE-ACTUATED MOVEMENT MECHANISM