Ограждение для защиты объектов от горных обвалов и использующая его система защиты

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям для защиты объектов от горных обвалов, и может быть использовано для защиты железных, автомобильных дорог, газопроводов, нефтепроводов и т.д. Ограждение для защиты объектов от горных обвалов содержит кладку в виде послойно уложенных друг на друга блоков из полимерных ППР, образующую в вертикальном поперечном сечении равнобокую трапецию с углом наклона α боковых сторон по отношению к вертикали, выбранным из диапазона 30°≤α≤85°. Блоки уложены со сдвигом в направлении к центральной оси трапеции и с образованием внутренних полостей, заполненных крупнозернистым песком или камнями. Через каждые четыре или менее слоев уложен сплошной блок на всю ширину трапеции. Внутренние ячейки ППР заполнены щебнем или крупнозернистым песком, а наружные - грунтом почвенного слоя или растительностью. Система защиты объектов от горных обвалов включает по меньшей мере одно описанное защитное ограждение, покровную сетку, закрепленную анкерами на откосе, и вертикальное сетчатое ограждение, закрепленное на грунте перед защитным ограждением. Технический результат - повышение сейсмоустойчивости, сопротивления эрозии, устойчивости к внешним нагрузкам, увеличение механической прочности конструкции, снижение трудоемкости работ при монтаже и уменьшение расхода строительных материалов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям для защиты объектов от горных обвалов, и может быть использовано для защиты железных, автомобильных дорог, газопроводов, нефтепроводов и т.д. в горной местности, в условиях вечной мерзлоты, в том числе в сейсмоопасных районах.

Уровень техники

Из уровня техники известно защитное сооружение от опасных геологических процессов в вечномерзлых грунтах (см. RU 2185474 C1, кл. E01F 7/04, опубл. 20.07.2002). Сооружение включает в себя галерею из металлических гофрированных структур арочного типа, опирающуюся на железобетонные опоры и амортизирующую отсыпку. Сооружение имеет подпорные стены из слоев армированного уплотненного грунта постоянной толщины, переменной ширины, уширяющейся по мере удаления от концевого участка галереи, переходящего в амортизирующую отсыпку, примыкающую к кровле галереи. В амортизирующей отсыпке поверх армированного слоя, примыкающего к кровле галереи, укладывается мембрана из двух слоев пространственно полимерных решеток.

Недостатками известного сооружения является то, что обеспечение защиты от опасных геологических процессов осуществляется только между тоннелем и мостом при устройстве дорог в двух уровнях, также известная конструкция не обеспечивает высокую устойчивость и высокую эксплуатационную надежность.

Из уровня техники известно устройство для защиты от горных обвалов (см. RU 2304657 C1, кл. E01F 7/04, опубл. 20.08.2007). Устройство содержит вертикальные и горизонтальные опоры и ограждение, выполненное из отдельных жестких элементов, каждый из которых соединен посредством гибкой подвески с горизонтальной опорой. Ограждение выполнено из железнодорожных шпал, соединенных между собой гибкой связью.

Недостатком данного аналога является то, что использование гибкой связи для соединения между собой железнодорожных шпал не обеспечивает высокой надежности работы устройства в условиях камнепада, кроме того, использование железнодорожных шпал не обеспечивает долговечность работы в условиях агрессивного воздействия окружающей среды.

Из уровня техники известно защитное ограждение для защиты объектов от лавин, камнепадов и горных обвалов (см. SU 1546536 A1, кл. E01F 7/04, опубл. 1984 г.). Защитное ограждение содержит цилиндрические стойки и автопокрышки, размещенные на них.

Из недостатков можно отметить недолговечность эксплуатации вследствие использования автопокрышек и невысокую эксплуатационную надежность.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание надежной конструкции для защиты объектов от обвалов.

Техническим результатом изобретения является повышение сейсмоустойчивости, сопротивления эрозии, устойчивости к внешним нагрузкам, увеличение механической прочности конструкции, снижение трудоемкости работ при монтаже и уменьшение расхода строительных материалов.

Указанный технический результат достигается в конструкции ограждения для защиты объектов от горных обвалов за счет того, что оно содержит кладку в виде послойно уложенных друг на друга блоков из пространственных полимерных решеток (далее ППР), образующую в вертикальном поперечном сечении равнобокую трапецию с углом наклона α боковых сторон по отношению к вертикали, выбранным из диапазона 30°≤α≤85°, при этом блоки из ППР уложены со горизонтальным сдвигом в направлении к центральной оси трапеции и с образованием внутренних полостей, заполненных крупнозернистым песком или камнями, при этом через по меньшей мере каждые четыре слоя уложен сплошной блок из ППР на всю ширину трапеции, внутренние ячейки ППР заполнены щебнем или крупнозернистым песком, а наружные - грунтом почвенного слоя или растительностью.

В стенках ячеек ППР, предпочтительно, выполнены дренажные отверстия, расстояние t между которыми определяется из соотношения:

t=k×d, где

d - диаметр дренажных отверстий;

k - коэффициент заполняемости стенок дренажными отверстиями, выбранный из диапазона от 1,43 до 5,27.

Стенки ячеек ППР, предпочтительно, выполнены текстурированными.

Указанный технический результат достигается также в системе для защиты объектов от обвалов, включающей установленное на подошве откоса или горном склоне по меньшей мере одно упомянутое защитное ограждение, покровную сетку, закрепленную анкерами на откосе, и вертикальное сетчатое ограждение, закрепленное на грунте перед защитным ограждением.

Выполнение защитного ограждения из послойно уложенных друг на друга блоков из ППР, образующих в сечении равнобокую трапецию, позволяет конструкции сохранять устойчивость при развитии деформации в основании под действием собственного веса и внешних нагрузок, а также повышает сейсмоустойчивость.

Угол наклона боковых сторон трапеции, варьирующийся в диапазоне 30°≤α≤85°, обеспечивает удержание наполнителя (песка) в полости, образованной кладкой ППР.

Размещение сплошного блока из ППР на всю ширину трапеции через каждые 4 или менее слоев увеличивает механическую прочность конструкции.

Применение в качестве заполнителей щебня, крупнозернистого песка или камней положительно влияет на устойчивость при развитии деформации, а также оказывает сопротивление эрозии.

Применение указанных ПНР существенно изменяет эксплуатационные характеристики сыпучих заполнителей в предлагаемом изобретении. Происходит изменение напряженно-деформированного состояния заполнителя за счет стенок ячеек, которые ограничивают горизонтальные перемещения частиц. В ППР происходит перераспределение сосредоточенной нагрузки на смежные ячейки и уменьшаются напряжения непосредственно под нагрузкой. Это позволяет уменьшить толщину конструкции, т.е. обеспечить экономию материалов.

При этом ППР в сложенном положении достаточно компактны, что создает удобство при транспортировке.

Перечень чертежей

На фиг.1 показана заявленная система защиты (вид сверху).

На фиг.2 представлено продольное сечение системы для защиты объектов (вид сбоку).

На фиг.3 показано защитное ограждение.

На фиг.4 представлен общий вид ППР с перфорированными стенками.

Осуществление изобретения

Система для защиты объектов, таких как, например, трубопровод 1 и вдольтрассовая дорога 2, от горных обвалов включает в себя (см. фиг.1, 2): установленное на подошве откоса или горном склоне по меньшей мере одно защитное ограждение 3, покровную сетку 4, закрепленную анкерами 5 на грунте 6 откоса, и вертикальное сетчатое ограждение 7, закрепленное на грунте 6 перед защитным ограждением 3 (т.е. выше по откосу).

Защитное ограждение 3 (см. фиг.3) включает кладку в виде послойно уложенных друг на друга блоков 8 и 9 из ППР (георешеток). Указанная кладка имеет в поперечном сечении форму равнобокой трапеции с углом наклона α боковых сторон по отношению к вертикали, выбранным из диапазона 30°≤α≤85°. Блоки 8, 9 из ППР уложены с горизонтальным сдвигом в направлении к центральной оси трапеции (каждый блок последующего слоя смещен по горизонтали по отношению к предыдущему). При этом ограждение содержит блоки 8 с шириной, меньшей ширины трапеции, и сплошные блоки 9 уложенные на всю ширину трапеции. При этом блоки 9 уложены через каждые четыре или менее слоев. Такая кладка блоков 8 и 9 обеспечивает образование внутренних полостей 10, которые заполнены крупнозернистым песком или камнями.

Используемые в блоках 8, 9 ППР (георешетки) выполнены из полимерных (полиэтиленовых) лент, установленных на торец, соединенных по длине в шахматном порядке и растянутых при укладке с образованием ромбовидных ячеек (см. фиг.4). Внутренние (закрытые) ячейки ППР заполнены щебнем или крупнозернистым песком, а наружные (открытые) - грунтом почвенного слоя или растительностью.

Предпочтительно, чтобы стенки ячеек ППР были выполнены текстурированными для улучшения фрикционного взаимодействия с заполнителем.

Также стенки могут быть выполнены с дренажными отверстиями. Расстояние t между отверстиями определяется из соотношения:

t=k×d, где

d - диаметр дренажных отверстий;

k - коэффициент заполняемости стенок дренажными отверстиями, выбранный из диапазона от 1,43 до 5,27.

Систему защиты устанавливают следующим образом.

Перед монтажом производят подготовку места для укладки с удалением камней, мусора, растительности и слоя грунта. В условиях болотистой местности и мягких грунтов укладывают геотекстиль в виде нетканого синтетического материала.

Затем монтируют защитное ограждение 3. Для этого нижний блок 9 из ППР растягивают и закрепляют анкерами, проверяют правильность положения ППР и растяжения. Затем укладывают следующие слои таким образом, чтобы в поперечном сечении выполнялась форма трапеции. При этом через каждые четыре или менее слоев укладывают сплошные блоки 9 из ППР. В полость 14, образованную кладкой ППР, засыпают крупнозернистый песок или камни. Сами ячейки ППР заполняют щебнем или песком (внутренние ячейки), а также грунтом почвенного слоя и растительностью (наружные ячейки).

На откос укладывают покровную сетку 4, которую фиксируют анкерами 5 к грунту 6, при этом выше по откосу монтируют вертикальное сетчатое ограждение 7, закрепленное на грунте 6.

Полученная конструкция наилучшим образом предохраняет защищаемые объекты 1, 2 от горных обвалов, обеспечивая надежную преграду спускающимся по откосу камням.

1. Ограждение для защиты объектов от горных обвалов, содержащее кладку в виде послойно уложенных друг на друга блоков из пространственных полимерных решеток (ППР), образующую в вертикальном поперечном сечении равнобокую трапецию с углом наклона α боковых сторон по отношению к вертикали, выбранным из диапазона 30°≤α≤85°, при этом блоки из ППР уложены с горизонтальным сдвигом в направлении к центральной оси трапеции и с образованием внутренних полостей, заполненных крупнозернистым песком или камнями, при этом через каждые четыре или менее слоев уложен сплошной блок на всю ширину трапеции, внутренние ячейки ППР заполнены щебнем или крупнозернистым песком, а наружные - грунтом почвенного слоя или растительностью.

2. Защитное ограждение по п.1, в котором в стенках ячеек ППР выполнены дренажные отверстия, расстояние t между которыми, определяется из соотношения:
t=k×d,
где d - диаметр дренажных отверстий;
k - коэффициент заполняемости стенок дренажными отверстиями, выбранный из диапазона от 1,43 до 5,27.

3. Защитное ограждение по п.1, в котором стенки ячеек ППР выполнены текстурированными.

4. Система защиты объектов от горных обвалов, включающая установленное на подошве откоса или горном склоне по меньшей мере одно защитное ограждение по любому из пп.1-3, покровную сетку, закрепленную анкерами на откосе, и вертикальное сетчатое ограждение, закрепленное на грунте перед защитным ограждением.



 

Похожие патенты:

Предложена установка, инициирующая сход лавин, содержащая трубу (1) с закрытым концом, установленным на основании (5), например, бетонном блоке (6), который закреплен на горном склоне (7).

Изобретение относится к области тестирования устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов с целью обеспечения безопасности проведения рекреационных мероприятий.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для защиты от снежных лавин преимущественно автомобильных и железных дорог. Технический результат предлагаемого технического решения заключается в снижении трудоемкости, повышении эффективности за счет автоматического режима эксплуатации, повышении безопасности и снижении себестоимости защиты дорог от снежных лавин.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам проектирования конструкций, предотвращающих обвал горной породы на объекты транспортного строительства, такие, например, как автомобильные дороги, и обеспечивает создание прочной конструкции, предотвращающей обрушение со склонов горной породы.

Лавинорез, состоящий из сходящих стенок, образующих острый угол на вершине, выполнен гибкой и комбинированной конструкции. Выполнен из грунтовой насыпи треугольной формы с боковыми откосами, которые укреплены габионными тюфяками по всей их длине от гребня до основания лавинореза, сверху габионных тюфяков от вершины угла лавинореза в обе стороны предусмотрена железобетонная решетчатая рама, изготовленная из фундаментных и верховых плит, соединенных между собой ростверками, устроенными по линии откосов на определенном расстоянии друг от друга.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано с целью снижения динамических воздействий вулкана на окружающую среду при его извержении, а также как устройство для выработки электроэнергии.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано с целью снижения динамических воздействий вулкана на окружающую среду в случае его извержения.

Изобретение относится к устройствам, инициирующим принудительный сход лавин. .

Изобретение относится к области оценки устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов с целью обеспечения безопасности проведения рекреационных мероприятий.

Изобретение относится к области мероприятий, направленных на обеспечение безопасности работ при обрушении снежных карнизов на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов путем визуального их осмотра и определения длины консольной их части.

Изобретение может быть использовано для борьбы с селевыми паводками. Технический результат - снижение трудоемкости при создании противоселевой защиты и рациональное использование воды от весенних паводков в течение всего лета для орошения пахотных земель. Способ защиты от селевых потоков на реке, перегороженной грязекаменным оползнем, включает возведение над ним плотины с водовыпуском, аккумулирующей в созданном ею водохранилище весеннее-летние паводки, а также гидроизоляцию поверхности оползня и заделку в оползень водопропускной трубы, имеющей открытые, выходящие наружу и опущенные вниз колена. Ниже оползня строят дамбу, образующую вместе с плотиной два бассейна, расположенные по обеим сторонам оползня. Сброс воды через плотину производят при отрицательных температурах воздуха и циклически, заполняя при этом каждый раз бассейн между оползнем и плотиной, затем выдерживают паузу, в течение которой происходит перетекание воды через водопропускную трубу во второй бассейн и полное ее замерзание в нем. 1 ил.

Изобретение относится к области дорожного строительства, преимущественно автомобильных и железных дорог. Технический результат заключается в снижении трудоемкости и себестоимости, сокращении времени сборки конструкции и повышении безопасности при монтаже. Лавинозащитное устройство состоит из арочной галереи, выполненной из металлического каркаса в виде модулей треугольной формы, который закреплен на скальном массиве, с установленным на нем перекрытием-кровлей с наклоном, соответствующим наклону скального массива. Модули треугольной формы выполнены двух видов, одни снабжены, по крайней мере, одним болтом, а другие, по крайней мере, одним фиксирующим приспособлением, с помощью которого модули соединены между собой, при этом в центральной части болта по контуру выполнен паз, а в фиксирующем приспособлении выполнены отверстия перпендикулярно друг другу под болт и под пальцы с пружинами, причем каждый палец фиксирующего приспособления совмещен с пазом болта и зафиксирован пружиной. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству, инициирующему принудительный сход лавины. Данное устройство содержит опору (4), прикрепляемую на склоне (1) горы, например, на бетонном основании, и камеру (3), один из концов (19) которой открыт. Указанная камера (3) установлена на указанной опоре (4), а открытый конец (19) камеры (3) обращен к снежному покрову. Предлагаемое устройство (2) дополнительно содержит средства (7) заполнения камеры (3) взрывчатой газовой смесью, средства воспламенения, предназначенные для инициирования взрыва указанной смеси, а также систему дистанционной связи. Устройство (2) отличается тем, что камера (3) установлена на опоре (4) с возможностью съема, при этом она своей внутренней частью, в которую поступает газовая смесь, насажена на несущий элемент (12) опоры (4). При этом указанная камера (3) выполнена энергетически автономной, для чего на ней закреплены средства (5, 6) хранения газов, образующих газовую смесь. Изобретение позволяет упростить монтаж и техническое обслуживание конструкции. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к противолавинным сооружениям. Противолавинное сооружение выполнено в виде трамплина на вертикальных несущих опорах. Трамплин выполнен периодического профиля с двояковыпуклой поверхностью, разделенной посредине жестким ребром на две симметричные половины. Входная часть трамплина выполнена с шарнирным узлом и прикреплена к поверхности земли с помощью анкерного устройства. Концевая часть трамплина устроена на амортизаторах, воздушных или пружинных, расположенных на опорах и на определенном расстоянии друг от друга под криволинейной площадкой трамплина. Конструкция противолавинного сооружения обеспечивает повышение надежности защиты объектов горной инфраструктуры, находящихся под воздействием мощных лавин. 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству. Способ возведения противолавинного сооружения включает возведение на эстакаде лавинопроводящего лотка, изготовленного в виде трамплина периодического профиля с двояковыпуклой поверхностью на вертикальных несущих опорах. Входная часть трамплина выполнена с шарнирным узлом и прикреплена к поверхности земли с помощью анкерного устройства. Концевую часть трамплина устраивают на амортизаторах, которые располагают на опорах и на определенном расстоянии друг от друга под криволинейной площадкой трамплина, разделенной посредине жестким ребром на две симметричные половины. Конструкция противолавинного сооружения обеспечивает повышение надежности работы сооружения в условиях мощного воздействия горных лавин. 3 ил.

Изобретение относится к способам выявления признаков природных катастроф, в частности к оценке опасности поражения территорий. Способ включает выявление фитоиндикатора. При этом определяют верхнюю границу новообразованных протяженных зарослей ивы Salix spp. С помощью высотомера проводят измерение высоты над уровнем моря верхней границы зарослей ивы. Измеряют докатастрофическую высоту над уровнем моря тальвега долины. По разности этих величин определяют высоту каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока. Способ позволяет повысить эффективность оценки опасных природных явлений. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к удерживающему устройству, в частности к устройству, предназначенному для задержания снега, лавин, грунта, камней, насыпей. Удерживающее устройство содержит удерживающий барьер. Удерживающий барьер содержит опорную раму (4), которая включает в себя, по меньшей мере, три плеча (51, 52, 53, 54). Опорная рама (4) может принимать нерабочую закрытую конфигурацию и рабочую радиальную конфигурацию. В рабочей радиальной конфигурации каждое плечо (51, 52, 53, 54) ориентировано в соответствующем радиальном направлении (50a, 50b); в нерабочей закрытой конфигурации, по меньшей мере, первое плечо (51, 53) ориентировано в том же радиальном направлении (50a) рабочей радиальной конфигурации, и оставшиеся вторые плечи (52, 54) ориентированы в направлении (50c), по существу, параллельном вышеуказанному радиальному направлению (50a) вышеуказанного, по меньшей мере, одного первого плеча (51, 53). Технический результат - уменьшение объема устройства в нерабочей конфигурации. 20 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх