БЕТОННЫЙ МАТ СО СКРЫТЫМИ КРЕПЛЕНИЯМИ И ГИБКОЕ ЗАЩИТНОЕ ПОЛОТНО

Техническое решение относится к гидротехническому строительству, а именно к средствам для укрепления поверхностей различных объектов естественного или искусственного происхождения, включая берега и русла водотоков, поверхности дамб и плотин, а также подводные переходы трубопроводов, опоры мостов. Кроме того, устройство может найти применение и в дорожном строительстве.
Защита поверхностей большой площади требует создания покрытий соответствующего размера. Одним из возможных вариантов такого покрытия является защитное полотно из бетонных матов.
Для образования защитного полотна бетонные маты необходимо надежно скрепить между собой. Из уровня техники известен ряд устройств для решения данной задачи.
Из патентного документа RU 123789 U1 (опубликован 10.01.2013) известен гибкий бетонный мат с замоноличенными в его блоках металлическими элементами для фиксации взаимного расположения бетонных блоков при помощи сварного соединения, причем данные металлические элементы могут быть использованы для скрепления двух или более матов между собой. Однако использование сварки означает полное отсутствие гибкости между примыкающими рядами блоков скрепленных матов. В случае не плотного прилегания полотна к защищаемой поверхности на каком-либо участке возникает опасность возникновения опасных механических напряжений в месте скрепления матов, ведущих к разрушению конструкции со временем.
Также известно (патентный документ RU 131388 U1, опубликованный 20.08.2013) взаимное скрепление матов при помощи П-образных скоб, пропускаемых через совмещенные монтажные петли соседних матов. Однако из-за относительно большого размера монтажных петель зазор между скрепляемыми матами может увеличиться. При этом петли оказываются открытыми на обширном участке и не защищены от внешних механических разрушительных воздействий.
Наиболее близким аналогом полезной модели является гибкое защитное бетонное покрытие и мат для его создания по патентному документу RU 121268 U1 (опубликован 20.10.2012). Известный бетонный мат содержит совокупность блоков из бетона, связанных канатами с возможностью изгиба мата, а также один или более элементов для крепления мата. Гибкое защитное полотно в свою очередь содержит два бетонных мата с элементами для их крепления, образующими подвижное соединение матов. Данные элементы расположены по краю мата и предназначены для создания подвижного разъемного соединения. Указанные элементы представляют собой канаты с большей эластичностью по сравнению с арматурными канатами. В процессе монтажа два соседних мата скрепляют между собой при помощи эластичных канатов, связывая руками их свободные концы в узел. При этом место соединения матов открыто для внешних механически воздействий, например, проплывающими объектами в водотоках, что способно привести к преждевременному разрушению защитного полотна.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является увеличение срока эксплуатации защитного полотна.
Обеспечиваемый настоящей полезной моделью технический результат заключается в повышении защищенности скрепления матов от механических воздействий.
Технический результат достигается благодаря тому, что бетонный мат содержит совокупность блоков из бетона, связанных канатами с возможностью изгиба мата, а также один или более элементов для крепления мата. Причем по меньшей мере один блок выполнен асимметричным в плане и характеризуется скосом или выемкой с наружной стороны мата в месте нахождения элемента для крепления.
В частном случае своей реализации мат характеризуется тем, что элемент для крепления представляет собой металлическую пластину, проушину или петлю.
В другом частном случае размер элемента для крепления не превышает габаритные размеры близлежащего блока и/или мата.
В еще одном частном случае скос или выемка расположены вне плоскости наибольшего размера блока в плане.
Также технический результат достигается благодаря тому, что гибкое защитное полотно содержит два бетонных мата с элементами для их крепления, образующими подвижное соединение матов. Причем по меньшей мере два прилегающих блока разных матов выполнены асимметричными в плане и характеризуются скосами или выемками в месте нахождения элементов для крепления. При этом указанные скосы или выемки расположены напротив друг друга и образуют общее свободное пространство, в котором размещены элементы для крепления.
В частном случае размер элементов для крепления не превышает габаритные размеры близлежащих блоков и/или матов.
Также в частном случае элементы для крепления лежат в плоскости, характеризующейся минимальным зазором между блоками. Полезная модель поясняется следующими графическими изображениями.
Фиг. 1: гибкое защитное полотно, образованное из шести бетонных матов.
Фиг. 2: первый пример узла соединения матов (вид в плане).
Фиг. 3: второй пример узла соединения матов.
Фиг. 4: пример размещения элемента для крепления мата в выемке блока.
Фиг. 5-6: фрагменты бетонных матов с выделенными габаритами блоков.
Фиг. 7-8: бетонный мат и фрагмент мата с выделенными габаритами матов.
Осуществление полезной модели показано на примерах предпочтительной конструкции устройства.
Гибкое защитное полотно образовано из скрепленных между собой бетонных матов 1.
Мат 1 содержит совокупность бетонных блоков 2, канаты (тросы) 3 и элементы 4 для крепления (соединения) матов.
Бетонные блоки 2 являются основными рабочими элементами мата. Блоки 2 выполнены в виде бипирамидального или биконусного тела. Расстояние между соседними блоками 2, форма данных блоков и характеристики канатов 3 выбраны из условий: а) реализации матом защитных функций; б) обеспечения подвижности блоков 2 относительно друг друга, что необходимо для придания мату способности к изгибу на рельефе подстилающей поверхности. Отдельные блоки выполнены асимметричными в плане и характеризуются наличием скоса или выемки с наружной стороны мата в месте нахождения элемента для крепления. Скосы и выемки выполняют предпочтительно в угловой части блоков и матов. Скосы и выемки являются полнопрофильными или отсекают только часть тела блока в верхней его половине.
При скреплении матов 1 скосы или выемки прилегающих блоков 2 располагают напротив друг друга (возможно, с некоторым смещением). Так образуют общее свободное пространство 5 между блоками и матами. Данное пространство имеет достаточный размер для максимально полного размещения в нем элементов 4 для крепления и проведения необходимых монтажных работ.
Канаты 3 являются арматурными и служат для соединения блоков 2 порядно и в рядах. Канаты 3 жестко связаны с блоками 2 в процессе изготовления мата, а именно замоноличены в теле бетонных блоков 2 и проходят через них насквозь. Свободные части канатов 3 образуют монтажные петли.
Элементы 4 для крепления матов обеспечивают возможность соединения матов между собой с образованием в результате единого защитного полотна. Маты целесообразно скреплять по их углам и дополнительно в центральной части боковых поверхностей для обеспечения надежности соединения. Элементы 4 выполнены с возможностью их включения в подвижное соединение, то есть в защитном полотне данные элементы образуют соединение матов и придают ему свойство подвижности. Элементы 4 целесообразно замоноличивать в блоках 2 или прикреплять элементы 4 к канатам 3 в промежутке между блоками 2 крайнего ряда мата. В любом из перечисленных вариантов элементы 4 расположены со стороны боковых поверхностей крайних блоков 2. Элемент 4 представляет собой пластину из металла (предпочтительно с монтажным отверстием или предназначенную для приваривания к ней промежуточного соединительного элемента), проушину, петлю или иную подобную деталь, способную войти во взаимное зацепление с какой-либо ответной частью. В показанном на фиг.3 примере конструкции элементы 41 и 42 прилегающих блоков 21 и 22 скрепляемых матов соединяют посредством промежуточной детали 43, имеющей необходимый размер. В качестве проушины или петли допустимо использовать звено замоноличенной цепи из металла или рым-болт. В случае необходимости прикрепления соединительного элемента 4 к канату 3 между блоками 2 элемент 4 целесообразно выполнять в виде пластин 41 и 42 с отверстиями для арматурных канатов 31 и 32, или в виде талрепа, металлической цепи.
Благодаря тому, что элемент 4 для крепления матов 1 расположен с наружной стороны мата в выемке или скосе асимметричного в плане блока 2, или в общем свободном пространстве 5, скрепление матов оказывается хорошо защищенным от механических воздействий непосредственно бетонными блоками 2.
Отдельные блоки и мат в целом характеризуются своими габаритами, то есть предельными внешними очертаниями: габаритной длиной l блока, габаритной толщиной (высотой) h, блока, габаритной шириной w блока и соответственно - L, H, W для мата. При этом выемка 6 или скос 7 не влияют на соответствующий габарит блока, определяемый по точкам A, B, C и D, как показано на фиг. 4 и 6 для двух плоскостей. Габаритная длина l и габаритная ширина w блока 2 являются относительными и взаимозаменяемыми понятиями, поэтому в общем случае допустимо использовать характеристику габаритной длины l блока как для его длины, так и для ширины, понимая под ними протяженность блока в каком-либо направлении. Монтажные петли не определяют габариты мата. Габаритная толщина H мата равна толщине наиболее выступающего блока (блоков) в случае разнотолщинности мата (фиг. 8).
В случае, если размер элемента для крепления не превышает указанные габаритные размеры близлежащего блока и/или мата, то защита скрепления матов имеет максимальную степень.
Если условия применения защитного полотна предполагают опасность повреждения соединения матов со стороны подстилающей поверхности, то блоки следует выполнять так, чтобы скос или выемка были расположены вне плоскости наибольшего размера блока в плане (например, как показано на фиг. 4).
Кроме того, защита скрепления матов в полотне более эффективна при размещении элементов 4 в плоскости, характеризующейся минимальным зазором между блоками (фиг. 3), то есть при максимальном отдалении элементов 4 от рабочих поверхностей полотна.