ПЛАСТИНЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ, ОТДЕЛЕНИЯ И ДРЕНИРОВАНИЯ БОЛЬШИХ СООРУЖЕНИЙ, ТАКИХ КАК ДОРОЖНЫЕ НАСЫПИ
PLATE ELEMENT FOR REINFORCEMENT, SEPARATION AND DRAINAGE OF LARGE STRUCTURES, SUCH AS ROAD EMBANKMENTS

Настоящее изобретение относится к пластинчатому элементу для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи.
Как известно, при обеспечении проезжих частей, мощеных или немощеных, на слабом или влажном грунте, является необходимым предотвращение оседания, которое создает серьезные транспортные проблемы.
В действительности, несущий слой, состоящий из уплотненного сыпучего материала, который, по желанию, цементируется, может быть поврежден и может глубоко осесть в грунтовое основание, или могут происходить деформации или горизонтальные и вертикальные перемещения в основании, которые могут вызвать образование углублений и впадин.
Для того, чтобы избежать этих явлений, является установившейся практикой помещать между насыпью и грунтовым основанием один или более слоев биосинтетических армирующих изделий, которые выполнены с возможностью распределения нагрузки и обеспечения коэффициента надежности, требуемого для сооружения.
Технология армирования дорожного полотна традиционного типа или подвесного типа, как в случае виадуков, мостов, наклонных въездов или съездов на автомагистрали и тому подобного, посредством решетчатых элементов, таких как металлические решетки, сетки, выполненные из пластика или высокопрочной ткани, все больше и больше принимается в малых и больших гражданских объектах инфраструктуры, побуждая разработчиков пересматривать с точки зрения новых идей стадию строительства с тем, чтобы повысить устойчивость и прочность различных конструкционных слоев.
Решения, применяемые в настоящее время, не всегда способны решить проблему, так как закрепление сетки в грунте не всегда является эффективным, с возможностью того, что нагрузка, возникающая при движении транспорта, включая интенсивное движение транспорта, может привести к дестабилизации расположения сетки, с возможностью ее выхода из основания.
Задачей изобретения является решение проблемы, описанной выше, посредством обеспечения пластинчатого элемента для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, который имеет большее трение между указанным пластинчатым элементом и наполнителем, таким образом, содействуя закреплению пластинчатого элемента в грунте и, следовательно, обеспечивая возможность больших нагрузок без повреждения.
В рамках этой проблемы, задачей изобретения является обеспечение пластинчатого элемента, который имеет тенденцию вклиниваться в наполнитель таким образом, что усилие, необходимое для выхода пластинчатого элемента из его расположения, увеличено относительно усилия, необходимого для выхода пластинчатого элемента решений по предшествующему уровню техники.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение пластинчатого элемента для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, который, благодаря его особенным конструктивным характеристикам, способен предоставить наивысшие гарантии надежности и безопасности при использовании.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение пластинчатого элемента, который может быть легко получен на основе общедоступных для приобретения элементов и материалов и также является конкурентоспособным с исключительно экономической точки зрения.
Эта и другие задачи, которые станут более очевидными в дальнейшем, достигаются с помощью пластинчатого элемента для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, в соответствии с изобретением, содержащего пластинчатый корпус, который имеет решетчатую структуру с основными тросами и поперечными тросами, растянутыми вдоль двух, по существу, взаимно перпендикулярных направлений, отличающегося тем, что указанные основные тросы, т.е. в направлении экструзии заготовки, которая обеспечивает указанный пластинчатый корпус, имеют, по существу, четырехугольное поперечное сечение и толщину в направлении, которое проходит перпендикулярно к плоскости размещения указанного пластинчатого корпуса, которая равна, по меньшей мере, трехкратной толщине указанных поперечных тросов.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из описания предпочтительного, но неограничивающего варианта осуществления пластинчатого элемента для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, показанного в качестве неограничивающего примера со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой схематичное сечение дороги с пластинчатым элементом в соответствии с изобретением, предусмотренным в ней;
Фиг.2 представляет собой вид сверху пластинчатого элемента;
Фиг.3 представляет собой сечение, взятое по линии III-III на фиг.2;
Фиг.4 представляет собой сечение, взятое по линии IV-IV на фиг.2;
Фиг.5 представляет собой сечение, взятое по узлу, другого варианта осуществления;
Фиг.6 представляет собой сечение элемента, взятое по линии, которая является перпендикулярной к основным тросам в средней плоскости ячеек;
Фиг.7 представляет собой сечение, взятое по узлам в направлении, которое проходит перпендикулярно к протяженности основных тросов;
Фиг.8 представляет собой перспективный вид пластинчатого корпуса, соединенного с нижним слоем геотекстильного материала;
Фиг.9 представляет собой перспективный вид пластинчатого корпуса, соединенного с нижним слоем геотекстильного материала и верхним слоем геотекстильного материала;
Фиг.10 представляет собой сечение, взятое по линии X-X на фиг.8;
Фиг.11 представляет собой сечение, взятое по линии XI-XI на фиг.9.
Со ссылкой на фигуры, пластинчатый элемент для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, содержит пластинчатый корпус, в целом обозначенный ссылочной позицией 1, который имеет решетчатую структуру с основными тросами 2 и поперечными тросами 3, которые растянуты вдоль направлений, которые, по существу, являются взаимно перпендикулярными. Более конкретно, основные тросы располагаются вдоль направления экструзии заготовки, которая обеспечивает пластинчатый корпус 1, тогда как поперечные тросы, по существу, являются перпендикулярными.
Тросы 2 и 3 пересекаются в узлах 4 и, как обычно, ориентированы, т.е. растянуты, в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
По существу, пластинчатый корпус обеспечен посредством двух рядов пересекающихся тросов, которые взаимно соединены друг с другом для образования единого экструдированного элемента, предпочтительно, но необязательно выполненного из полипропилена, который представляет собой пластиковый материал, который может обеспечить небольшую массу и хорошую жесткость, вместе с устойчивостью к атмосферным явлениям и колебаниям температуры, с возможностью полной переработки в случае утилизации.
В частности, основные тросы 2 имеют, в поперечном сечении, по существу, четырехугольную форму, тогда как поперечные тросы 3 имеют более плоскую и более широкую форму, и, следовательно, имеет место важная изгибная жесткость, когда основные тросы подвергаются напряжению, тогда как поперечные тросы являются более легко гнущимися.
Предпочтительно, степень растяжения в главном направлении и в поперечном направлении составляет от 2,8 до 5,5.
Основные тросы, которые ориентированы в направлении экструзии, четко определены по своей форме и имеют особенность, заключающуюся в наличии, на их верхней периферии, которая выступает относительно узла 4, по существу, острых верхних краев, обозначенных ссылочной позицией 10, и также имеются, по существу, острые нижние края 11, которые предусмотрены на нижней периферии.
Толщина основного троса в узле, по меньшей мере, в три раза больше, чем толщина поперечного троса 3, измеренная вдоль направления, которое является перпендикулярным к плоскости размещения пластинчатого элемента.
В областях, которые удалены от узла, толщина должна быть, по меньшей мере, в два раза больше.
Поперечное сечение основного троса, который, как упомянуто ранее, имеет четко различимые края на конце троса, имеет размеры, составляющие от 8×6 миллиметров до 8×8 миллиметров.
Наличие острых краев является критическим признаком в конкретном случае для работы изделия в случае тангенциального сдвига относительно грунта, и это является существенным признаком также, исходя из механических испытаний, которые были проведены.
Угол α, образованный у узла, как показано на фиг.3 и 4, предпочтительно меньше чем 90°, несмотря на то, что также является возможным конструктивный вариант, который показан на фиг.5 и в котором угол β, образованный между сторонами узла и поперечных тросов, немного больше чем 90°.
В практическом варианте осуществления, решетчатый элемент имеет отверстия, которые имеют, по существу, правильную форму, с расстоянием между основными тросами, которое составляет от 50 до 70 мм, и с расстоянием между поперечными тросами приблизительно 60 мм, тогда как отверстие ячеек может варьироваться от 42 до 65 мм для основных тросов и около 58 мм для поперечных тросов.
Как показано на фиг.8-11, является возможным нанести с помощью нагрева нижний слой 20 геотекстильного материала с тем, чтобы объединить дренирующую способность геокомпозита с повышенной прочностью и армированием грунта, что является характерным для изобретения.
Более того, наличие боковых латеральных стенок основных тросов 2, которые, по существу, являются вертикальными и образуют уплощенные участки в верхней области, делает возможным использование изобретения в качестве элемента для отделения разных слоев почвы посредством нанесения верхнего слоя 21 геотекстильного материала, который фактически окружает пластинчатый корпус вместе со слоем 20.
Конкретное, по существу, четырехугольное поперечное сечение основных тросов 2 позволяет иметь, на верхней стороне троса, максимально возможную контактную поверхность между геотекстильными материалами, которые очевидно отделены друг от друга вследствие одинаковой высоты поперечного сечения пластинчатого корпуса 1.
Существенный признак изобретения заключается в том, что наличие острых краев у поперечных тросов позволяет лучше закреплять сыпучий материал, состоящий или из песка, или из гравия, и поэтому в испытаниях на экстракцию наблюдается то, что выступы с острыми краями, предусмотренные на тросе, обеспечивают большее трение даже в среде, такой как песок, для одинакового размера ячеек с меньшей удельной массой, чем традиционные сетки.
В частности, со ссылкой на векторную диаграмму, показанную на фигуре 1, где кривизна поверхности дороги была преувеличена, чтобы выделить идею, вес P транспортного средства разделен на составляющую Pn веса, которая является нормальной к дорожному полотну, и составляющую Pt, которая выделяется тангенциально к дорожному полотну и имеется вследствие наличия острых краев, предусмотренных в сетке.
Из того, что было описано выше, является очевидным, что изобретение достигает намеченной цели и задач и, в частности, делается ударение на обстоятельство, заключающееся в том, что является особенно важным наличие предусмотренных основных тросов, которые имеют четырехугольное поперечное сечение с острыми краями, которые позволяют изделию выдерживать напряжения в предпочтительном направлении, с вытекающей возможностью экономии материала, и, соответственно, вес в направлении, которое не соответствует направлению основного напряжения.
Наличие армирования вдоль всей протяженности основных тросов, без прерывания в узлах, делает возможным поддержание конструкции в состоянии напряжения, которое идеально распределено для рассматриваемой конструкции, не имея областей неоднородности, которые могут вызвать местные деформации.
Изобретение, задуманное таким образом, допускает многочисленные модификации и изменения, все из которых находятся в пределах объема притязаний прилагаемой формулы изобретения.
Дополнительно, все элементы могут быть любыми в соответствии с требованиями и уровнем техники.