Устройство для укрепления откосов земляных сооружений

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для укрепления откосов земляного полотна железных и автомобильных дорог, а также для укрепления откосов гидротехнических и других земляных сооружений.
Известно устройство для укрепления откосов дорог, состоящее из жесткой решетчатой конструкции, выполненной посредством переплетения ветвей кустарника или из деревянного бруса, и закрепленной на нижнем слое откоса с последующим заполнением ячеек (клеток) растительным грунтом и засевом семенами трав или заполнением сплошным ковром каменными материалами (см. кн. Гохман В.А. Основы дорожного строительства. М., Высшая школа. - 1965. с. 88-92).
Однако указанное решение имеет недостатки. Во-первых, деревянные решетчатые конструкции трудоемки в изготовлении. Во-вторых, они недолговечны вследствие быстрого процесса гниения дерева во влажной грунтовой среде.
Наиболее близким решением по своей сущности и достигаемому результату является устройство для укрепления откосов насыпи, содержащее жердевые планки, закрепляемые горизонтально на поверхности откоса кольями (см. Пособие к СНиП 2.05.07-85 Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий. М., СТРОЙИЗДАТ, 1988, с. 83).
Недостатком указанного устройства является высокая трудоемкость. Кроме того, жердевые планки не инвентарны, недолговечны, их можно использовать только один раз непосредственно на месте изготовления, что значительно увеличивает стоимость укрепительных работ.
Техническая задача - повышение эксплуатационной надежности устройства, снижение трудоемкости и стоимости укрепительных работ.
Указанная техническая задача в конструкции устройства достигается тем, что в устройстве для укрепления откосов земляных сооружений, содержащем армирующий каркас, закрепляемый горизонтально на поверхности откоса насыпи анкерами, армирующий каркас выполнен из жестких армирующих элементов дугообразной формы с отгибами по краям, закрепленными внахлест и зафиксированными в зоне нахлеста скобами, при этом армирующие элементы выполнены с перфорацией и ребрами жесткости по высоте, для заглубления в тело насыпи, при этом армирующий каркас по концам имеет отгибы, расположенные под углом 45° к вертикали для фиксации в проектном положении в грунте на откосе насыпи.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где схематично на фиг. 1 изображен участок насыпи, на фиг. 2 - аксонометрия дугообразного элемента устройства.
Устройство включает установленные горизонтальными рядами на откосе с заглублением в тело насыпи 1 армирующий каркас 2, закрепляемый горизонтально на поверхности откоса насыпи анкерами 3, при этом армирующий каркас выполнен из жестких перфорированных армирующих элементов дугообразной формы 4 с отгибами по краям 5, закрепленными внахлест и зафиксированными в области нахлеста скобами, при этом армирующие элементы выполнены с ребрами жесткости 6, прикрепленными по высоте армирующих элементов. Для фиксации армирующего каркаса 2 в проектном положении в грунте на откосе насыпи, по его концам отгибы выполнены под углом 45° к вертикали. Армирующие элементы 4 выполняют из металла или твердой пластической массы.
Устройство монтируют следующим образом.
На деформированном и размывном участке откоса насыпи производят отсыпку грунта до проектного положения. После планировки на откосе под углом 90° к поверхности откоса насыпи устраивают горизонтальные борозды глубиной 30-40 см и шириной по высоте армирующего дугообразного элемента 4. Затем в борозды устанавливают в вертикальном положении и заглубляют в грунт перфорированные армирующие дугообразные элементы 4, отгибы 2 которых соединяют между собой внахлест и фиксируют скобами и закрепляют на откосе насыпи анкерами П-образной или Г-образной формы. После фиксации дугообразных элементов в борозде, свободное пространство в борозде заполняют с уплотнением дренирующим грунтом.
По окончании формирования и обустройства первого ряда дугообразных элементов 4 приступают к последовательному изготовлению последующих рядов аналогичным образом.
Затем на ремонтном участке восстанавливают растительный дерновой покров.
После образования и прорастания устойчивого дернового покрова устройство может быть извлечено для использования на другом объекте.
Отгибы 5 позволяют облегчить монтаж дугообразных элементов 4, а также способствуют сохранению растительного покрова на откосе, являясь препятствием водному размыву. Ребра жесткости 6 выполняют по высоте равной или превышающей высоту дугообразных элементов 4. В связи, с чем они обеспечивают более мощное закрепление армирующего каркаса на откосе. Устройство работает следующим образом.
На участках откоса насыпи сооружения, подвергающимся размыву и деформационным изменениям из-за действия водного потока, происходит его поглощение армирующим каркасом 2 и по дренирующему слою перепуск вниз по склону откоса насыпи 1. Дугообразные элементы 4 способствуют возрастанию внутреннего трения в грунте, и увеличению сцепления между частичками грунта и в большей степени будет срабатывать «арочный эффект». Кроме того, исключению размыва грунта и ликвидации действия водного напорного потока будет способствовать наличие перфорации 5 и ребер жесткости 6 на дугообразных элементах. В связи с чем происходит торможение и постепенный отток водного потока и рассеивание его по склону откоса насыпи.
Наличие в дугообразных элементах 4 отгибов (захватов) 5 способствует восприятию ими грунтовой нагрузки и рассредоточению по длине ряда. При этом создаются максимально возможные условия для удержания растительного грунта и его закреплению на откосах насыпи 1 земляного сооружения.
Армирование откоса противоэрозионным каркасом позволяет повысить надежность конструкции укрепления, как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации после формирования устойчивого травяного покрова.
Использование предлагаемой конструкции устройства по сравнению с прототипом позволяет снизить трудо - и материалозатраты, сократить сроки производства работ, а также повысить надежность укрепления и долговечность укрепляемых откосов насыпей и земляных сооружений при обеспечении возможности производства работ на откосах с любой степенью крутизны.