ДВУСТОРОННЯЯ УСИЛИВАЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УСИЛЕННОГО ЗЕМЛЯНОГО СООРУЖЕНИЯ
DOUBLE-SIDED REINFORCING STRUCTURE FOR EARTHWORK STRUCTURES (VERSIONS) AND METHOD FOR CREATION OF REINFORCED EARTHWORK STRUCTURE

Настоящее изобретение относится к области усиленных земляных сооружений.
Изобретение было создано в особенности применительно к усиливающему приспособлению для земляных сооружений, содержащему, по меньшей мере, один усиливающий базовый элемент, от которого простирается передняя стенка, удерживающую стенку, простирающуюся от усиливающего базового элемента на расстоянии от передней стенки для ограничения сзади - в рабочей конфигурации, при которой передняя стенка и удерживающая стенка подняты вертикально относительно усиливающего базового элемента - лицевой зоны, которая должна быть заполнена материалом для засыпки, таким как камни или т.п.
Кроме того, настоящее изобретение было создано также применительно к двусторонней усиливающей конструкции для земляных сооружений и к способу получения усиленного земляного сооружения, имеющего лицевую сторону, состоящую из камней или т.п.
Известно, что в данной области техники изготавливают габионы из проволочной сетки в форме параллелепипеда, заполненные камнями и уложенные друг на друга для образования укрепляющей грунт конструкции, в которой заполняющие камни образуют видимую поверхность или лицевую сторону.
Одной из проблем предшествующего уровня техники является высокая стоимость установки габионов, которая прежде всего обусловлена двумя факторами. Первым фактором является трудность получения камней подходящего размера, что часто вызывает необходимость транспортировки их к соответствующему месту на дальние расстояния. Камни должны иметь размер, превышающий размеры ячеек сетчатого материала, используемого для габионов, для предотвращения выпадения их и, следовательно, опустошения лицевой стороны. Второй фактор стоимости связан с заполнением габионов камнями, которое необходимо выполнять вручную для того, чтобы получить эстетически приемлемую видимую сторону с равномерным распределением камней.
Также известны двусторонние усиливающие конструкции, состоящие из габиона, который собирают заранее и устанавливают на усиливающий базовый элемент так, чтобы гарантировать существенную конструктивную целостность. Это приводит к более высоким затратам вследствие удвоения количества материала в нижней зоне габиона.
Задача настоящего изобретения заключается в решении проблем предшествующего уровня техники и, в частности, в создании усиливающего приспособления и двусторонней усиливающей конструкции для земляных сооружений и способа получения земляных сооружений, которые обеспечивают быструю и экономичную установку при минимальном вмешательстве человека при одновременном гарантировании получения эстетичных лицевых сторон для земляных сооружений. Дополнительная цель состоит в создании усиливающих приспособлений и двусторонних усиливающих конструкций, которые являются экономичными в изготовлении, и в обеспечении высокой степени надежности и прочности по прошествии длительного времени для земляных сооружений, полученных посредством настоящего изобретения.
Для достижения задач, указанных выше, в соответствии с настоящим изобретением разработано усиливающее приспособление для земляных сооружений такого типа, как указанное во вводной части настоящего описания, которое содержит удерживающие средства, которые при использовании могут быть присоединены к передней стенке и к удерживающей стенке для удерживания их в рабочей конфигурации без образования существенного препятствия для материала для засыпки лицевой зоны.
Преимуществом такого приспособления является способность заполнения лицевой зоны между передней стенкой и удерживающей стенкой посредством использования механических средств, например, машин для земляных работ, таких как одноковшовые экскаваторы. Материал, засыпанный в лицевую зону экскаватором, свободно проходит так, что он равномерно занимает весь имеющийся объем, не сталкиваясь с препятствиями со стороны удерживающих средств, и, тем самым, сокращается время, требуемое для установки усиливающего приспособления.
Удерживающие средства могут содержать один или несколько удерживающих элементов, расположенных в лицевой зоне, каждый из которых при использовании присоединен к передней стенке и к удерживающей стенке. Предпочтительно, удерживающие элементы содержат четырехугольные удерживающие элементы с двумя противоположными сторонами, присоединенными, соответственно, к передней стенке и к удерживающей стенке, и одной из других сторон, расположенной рядом с усиливающим базовым элементом. Данный признак обеспечивает преимущество, заключающееся в обеспечении максимальной устойчивости и жесткости передней стенки и удерживающей стенки во время операции засыпки, в результате чего предотвращается их деформирование под действием давления материала для засыпки.
Таким образом, удерживающие элементы могут быть изготовлены посредством использования металлического прутка, металлического сортового профиля или т.п. В этом случае удерживающие средства являются очень экономичными и простыми в изготовлении, что обуславливает возможность использования очень большого их количества, в результате чего повышается жесткость усиливающего приспособления.
В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления изобретения усиливающий базовый элемент и передняя стенка содержат, соответственно, первую и вторую сетчатые конструкции, при этом ячейки второй сетчатой конструкции расположены более плотно, чем ячейки первой сетчатой конструкции.
Следовательно, существует возможность уменьшения размеров материалов для засыпки, камней или т.п., вводимых в лицевую зону, в результате чего их можно легче получить и они будут более экономичными. Камни меньшего размера по сравнению с теми, которые традиционно используются для заполнения вручную известных габионов, также позволяют облегчить их введение путем использования механических средств и обеспечить равномерное распределение их в лицевой зоне, что позволяет улучшить их внешний вид.
Предпочтительно, вторая сетчатая конструкция передней стенки содержит первую проволочную сетку, имеющую шестиугольные ячейки, и вторую проволочную сетку, имеющую ячейки, которые отличаются от ячеек первой проволочной сетки. Вторая проволочная сетка и первая проволочная сетка присоединены друг к другу, чтобы в результате их соединения в целом получить вторую сетчатую конструкцию, имеющую ячейки, которые расположены более плотно по сравнению с ячейками первой сетчатой конструкции усиливающего базового элемента.
Предпочтительно, хотя это и не создает ограничения, вторая проволочная сетка представляет собой сетку, имеющую квадратные ячейки, например, такого типа, как полученные электросваркой,
Первая проволочная сетка передней стенки и сетчатая конструкция усиливающего базового элемента предпочтительно могут быть загнутыми участками одной проволочной сетки.
Удерживающая стенка по настоящему изобретению предпочтительно может быть покрыта геотекстильным материалом для предотвращения проникновения любых мелкозернистых материалов, находящихся в контакте с удерживающей стенкой снаружи лицевой зоны, в пространстве между заполняющими камнями лицевой стороны.
Указанные выше задачи также достигаются посредством двусторонней усиливающей конструкции для земляных сооружений, которая содержит усиливающее приспособление указанного выше типа с добавлением второй передней стенки, которая простирается от усиливающего базового элемента на стороне, противоположной по отношению к первой передней стенке усиливающего приспособления.
Основное преимущество, получаемое за счет использования такой усиливающей конструкции для получения сооружений, которые имеют центральную часть из усиленного грунта и две противоположные боковые лицевые стороны, заключается в скорости и экономичности установки, к которым добавляется экономичность изготовления самой конструкции, обеспечиваемая благодаря экономии материала по сравнению с известными конструкциями при изготовлении усиливающего базового элемента.
Предпочтительный способ достижения указанных задач и получения усиленного земляного сооружения, имеющего лицевую сторону из камней или т.п., включает в себя этапы укладки усиливающего базового элемента усиливающего приспособления согласно настоящему изобретению, установки в вертикальное положение передней стенки и удерживающей стенки, удерживания их в вертикальном положении и разнесенными в рабочем положении путем использования удерживающих средств, заполнения лицевой зоны, ограниченной передней стенкой и удерживающей стенкой, первым материалом для засыпки, таким как камни или т.п., имеющим размеры, существенно большие по сравнению с размерами ячеек передней стенки, для образования части каменной облицовки, заполнения и выравнивания посредством второго, другого материала для засыпки, такого как земля, песок, щебень или т.п. и их комбинации, зоны, на которую воздействует усиливающий базовый элемент и которая находится снаружи лицевой зоны, до высоты, по существу равной высоте передней стенки и удерживающей стенки, и повторения предыдущих этапов с последовательным наложением друг на друга заранее заданного количества усиливающих приспособлений до тех пор, пока не будет достигнута требуемая высота усиленного земляного сооружения.
Предпочтительно, заполнение лицевой зоны осуществляют путем использования уже упомянутых механических средств для того, чтобы извлечь выгоду из сокращения времени установки, обеспечиваемого за счет использования механических средств, и, следовательно, извлечь выгоду за счет более низких производственных затрат.
Если используется двусторонняя усиливающая конструкция описанного выше типа, способ также включает в себя для каждого повторения этапов образование второй части второй лицевой стороны в месте расположения второй передней стенки, что, предпочтительно, создает возможность повторного произрастания растительности на второй лицевой стороне. В этом случае с эстетической и практической точки зрения особенно предпочтительно обеспечить наклон каждой второй передней стенки каждого усиливающего приспособления относительно усиливающего базового элемента на заранее заданный угол и изготовить усиливающий базовый элемент каждой впоследствии устанавливаемой поверх, усиливающей конструкции с меньшими размерами по сравнению с размерами усиливающего базового элемента усиливающей конструкции, расположенной ниже, для получения второй лицевой стенки, которая наклонена в целом.
Дополнительные признаки и преимущества станут ясными из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления, которое приведено исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
- фиг.1 представляет собой схематический вид в перспективе двусторонней усиливающей конструкции для земляных сооружений в соответствии с настоящим изобретением;
- фиг.2 представляет собой вид сбоку двусторонней усиливающей конструкции по фиг.1 в законченной конфигурации;
- фиг.3-5 показывают этапы изготовления усиливающего приспособления для земляных сооружений в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
- фиг.6, 7 и 8 представляют собой виды сбоку одного конца усиленного земляного сооружения, полученного посредством усиливающих приспособлений по фиг.3-5; и
- фиг.9 представляет собой схематический вид в перспективе части другого варианта осуществления изобретения.
Как показано на фиг.1 и 2, двусторонняя усиливающая конструкция 1 для получения усиленных земляных сооружений содержит сетку 2, которая, предпочтительно, хотя это и не составляет ограничения, изготовлена из металла с ячейками 4 двойного кручения и которая содержит по существу плоскую центральную часть или усиливающее основание 3. На своих концах базовая часть 3 имеет, соответственно, коробчатую конструкцию 5 в виде габиона из проволочной сетки и ″C″-образную конструкцию 7, которые простираются по всей длине соответствующих концов центральной части 3, на которых они образованы.
Коробчатая конструкция 5 содержит переднюю стенку 9, которая расположена, по существу, перпендикулярно центральной части 3, к которой она присоединена вдоль края 11. Предпочтительно, передняя стенка 9 представляет собой первую часть сетки 2, загнутую вдоль края 11. От передней стенки 9 простирается закрывающая стенка 13, которая предпочтительно представляет собой дополнительную часть сетки 2, загнутую по линии 12 сгиба, параллельной краю 11. Закрывающая стенка 13 выполнена с возможностью перемещения относительно передней стенки 9 из поднятого положения, показанного на фиг.1, в опущенное положение, показанное на фиг.2.
Один край 17 удерживающей стенки 15 присоединен к центральной части 3 параллельно краю 11 в месте, которое находится сзади относительно данного края. Удерживающая стенка 15 предпочтительно выполнена с возможностью перемещения между положением, при котором она расположена на центральной части 3, и положением, при котором она, по существу, перпендикулярна центральной части 3. Свободные края 19 и 21 закрывающей стенки 13 и удерживающей стенки 15 могут быть соединены для образования закрытой камеры, которая имеет по существу четырехугольное поперечное сечение и которая ограничена стенками 9, 13 и 15 и частью центральной части 3, как показано на фиг.2.
В их вертикально поднятом положении передняя стенка 9 и удерживающая стенка 15 опираются на удерживающие средства, например, такие как прямоугольные удерживающие элементы 23, которые изготовлены, например, путем использования секционных элементов 23, таких как стальные стержни, согнутые в соответствии с, по существу, замкнутой линией, образующей четыре угла. Удерживающие элементы 23, предпочтительно, также имеют сторону, лежащую на центральной части 3, и расположены поперек относительно передней стенки 9 и удерживающей стенки 15 в таком положении, для разделения объема коробчатой конструкции, по меньшей мере, на две сообщающиеся зоны.
Передняя стенка 9 может содержать, в дополнение к сетке 2 или в качестве альтернативы ей, другую сетчатую конструкцию или панель 27, например, из сетки, сваренной посредством электросварки, или сетки двойного кручения, с ячейками 26, отличающимися от ячеек сетки 2, например, потому, что они меньше по размеру или имеют другую форму.
В том случае, когда передняя стенка 9 содержит конструкцию с двумя сетками, панель 27, предпочтительно, хотя это не составляет ограничения, расположена на той стороне передней стенки 9, которая обращена внутрь коробчатой конструкции 5, и расположена так, что передняя стенка 9 имеет в целом ячейки меньшего размера по сравнению с ячейками сетки 2. Панель 27 и сетка 2 передней стенки 9 предпочтительно наложены друг на друга так, что соответствующие ячейки смещены друг относительно друга.
Коробчатая конструкция 5 также может содержать дополнительный закрывающий элемент 28 с первой частью 28а, которая закрывает одну сторону удерживающей стенки 15, и, предпочтительно, со второй частью 28b, расположенной на центральной части 3. Предпочтительно, закрывающий элемент 28 содержит лист материала, пригодного для удерживания мелкозернистых материалов, например, такой как лист геотекстильного материала или лист из полученной электросваркой проволочной сетки или проволочной сетки двойного кручения, имеющей ячейки, которые по размерам меньше ячеек сетки 2. Кроме того, закрывающий элемент 28 может закрывать одну или другую сторону удерживающей стенки 15.
На другом конце центральной части 3 C-образная конструкция 7 содержит наклонную переднюю стенку 29, присоединенную к центральной части 3 вдоль ее края 31. Наклонная стенка 29 предпочтительно представляет собой вторую боковую часть сетки 2, загнутую вдоль края 31. От верхнего края 35 наклонной стенки 29 простирается верхняя створка 33, которая, предпочтительно, представляет собой дополнительную загнутую часть сетки 2 и которая может перемещаться из поднятого положения, показанного на фиг.1, в положение, показанное на фиг.2, в котором она образует верхнюю сторону C-образной конструкции 7. Передняя стенка 9 также может иметь ячейки с уменьшенными размерами по сравнению с ячейками центральной части 3 аналогично тому, как это было описано выше со ссылкой на переднюю стенку 9.
Кронштейны 37, например, изготовленные из согнутого стального прутка, служат опорой передней стенке 29 в ее наклонном положении.
Внутренняя сторона C-образной конструкции 7 может быть покрыта листом геотекстильного материала 39, который способствует получению наклонной лицевой стороны, на которой снова может расти растительность.
На фиг.3-5 представлены стадии изготовления усиливающего приспособления 1а согласно изобретению в варианте, который упрощен или выполнен без наклонной лицевой стороны по сравнению с двусторонним примером, описанным выше. Сетку 2 загибают на одном из ее концов вдоль линий 11' и 12' разметки для образования передней стенки 9 и закрывающей стенки 13 коробчатой конструкции 5. После этого удерживающую стенку 15 присоединяют к центральной части 3 сетки 2 известным способом. Переднюю стенку 9 и удерживающую стенку 15 поднимают в вертикальное положение и соединяют с удерживающими элементами 23, в то время как закрывающая стенка 13 остается в положении, при котором она не присоединена к удерживающей стенке 15. Удерживающие элементы 23 могут быть присоединены к усиливающему приспособлению 1а непосредственно на строительной площадке во время установки или они могут быть выполнены в таком виде, что они будут присоединены к одной из стенок коробчатой конструкции 5 и могут быть повернуты из положения, при котором они расположены на данной стенке, в рабочее положение по фиг.5. Такое положение предпочтительно для транспортировки усиливающего приспособления 1а в сложенном состоянии.
Как показано на фиг.6, земляное сооружение 41 содержит множество усиливающих приспособлений 1а или, альтернативно, множество двусторонних усиливающих конструкций 1, наложенных друг на друга, при этом стороны, соответствующие коробчатой конструкции 5, расположены так, что они образуют одну вертикальную стенку 43. В ином случае, если коробчатые конструкции 5 наложены друг на друга так, что они смещены друг относительно друга, получают боковую стенку 44 с уступами, как проиллюстрировано на фиг.7. В одном возможном варианте, проиллюстрированном на фиг.9, передняя стенка 9 наклонена относительно центральной части 3 на угол, который меньше девяноста градусов, и в этом случае удерживающие элементы 23 имеют трапециевидную форму, и в результате установки усиливающих приспособлений 1а друг на друга получают одну наклонную стенку 45, подобную изображенной на фиг.8. Одна наклонная стенка 45 аналогичного типа также может быть получена на одной стороне земляного сооружения 41, полученного путем установки друг на друга C-образных конструкций 7 в случае использования двусторонних усиливающих конструкций 1 для получения скошенного земляного сооружения.
Во время установки двусторонняя усиливающая конструкция 1 или усиливающее приспособление 1а опирается на грунт, при этом центральная часть 3 находится в контакте с землей, и коробчатая конструкция 5 и С-образная конструкция 7 обращены вверх. Стенка 13 и, возможно, откидная панель 33 исходно находятся в поднятом положении, показанном на фиг.1 и 5, в то время как передняя стенка 9 и удерживающая стенка 15 поддерживаются в вертикальном положении удерживающими элементами 23, определяя границы внутренней камеры коробчатой конструкции 5. Внутреннюю камеру заполняют путем введения с помощью механического средства, такого как одноковшовый экскаватор, материала для засыпки, например, камней малого размера, которые свободно проходят внутрь камеры, заполняя ее, и при этом удерживающие элементы 23 не создают препятствий для засыпаемого материала. Затем данный материал выравнивают до высоты верхней части коробчатой конструкции 5 и закрывающую стенку 13 присоединяют к удерживающей стенке 15 для закрытия материала для засыпки в коробчатой конструкции 5. Завершение создания усиленного земляного сооружения осуществляют в соответствии с технологиями и способами, известными специалистам в данной области техники.
Само собой разумеется, при сохранении того же принципа изобретения детали и элементы конструкции и варианты осуществления могут изменяться в широких пределах по отношению к тем, которые были описаны и проиллюстрированы, не отходя при этом от объема настоящего изобретения.