ГИБКИЙ ЗАЩИТНЫЙ БЕТОННЫЙ МАТ И ЗВЕНО МАТА

Полезная модель относится к области строительства, а именно к средствам для защиты различных наземных поверхностей и оснований натурального или искусственного происхождения и может быть использовано, в частности, при строительстве дорог.
Дорожное полотно (насыпь), для защиты которого использование устройства предпочтительно, очень часто подвергается неблагоприятным гидрометеорологическим воздействиям.
Из патентного документа RU 2325474 С1 (МПК Е01С 5/06, Е02В 3/12; 2008.05.27) известен относящийся к дорожному строительству гибкий защитный бетонный мат, содержащий бетонные блоки, связанные между собой порядно и в рядах с зазором гибкими тросами. Известный мат содержит звенья, образованные двумя соседними блоками мата, преимущественно прямоугольных в плане, и замоноличенным в них тросом, обеспечивающим подвижное соединение блоков с наличием между ними зазора. Расстояние между соседними блоками в известном мате выбирают равным минимальному диаметру кольца сгиба троса.
Известный мат решает задачу снижения травматизма пешеходов благодаря уменьшению величины зазора между блоками в верхней их части, однако его конструкция не предназначена для защиты поверхности основания от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий.
Недостатком известного мата является недостаточная защищенность поверхности основания от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий, так как определение зазора между соседними блоками в зависимости от характеристик троса не учитывает напрямую требуемую величину зазора между блоками мата, что способно привести к скапливанию воды сверху мата, неравномерности ухода воды вглубь основания, при которой вода стекает в какую-либо часть мата и постепенно образует вымоину в этом месте, интенсивно нарушающей целостность основания, или к водной и ветровой эрозии защищенной матом поверхности.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является увеличение защищенности поверхности основания под матом.
Обеспечиваемый полезной моделью технический результат заключается в оптимизации величины зазора между блоками гибкого защитного бетонного мата для достижения равномерности прохода воды сквозь мат по периметру его блоков и одновременно с этим предотвращения водной и ветровой эрозии защищенной матом поверхности.
Технический результат достигается благодаря тому, что гибкий защитный бетонный мат содержит бетонные блоки, связанные между собой порядно и в рядах с зазором гибкими тросами, причем ширина зазора между по меньшей мере 75% блоков в мате составляет от 1,2 мм до 5,3 мм на протяжении не менее 80% габаритной длины прилегающих друг к другу блоков.
Также технический результат достигается благодаря тому, что звено гибкого защитного бетонного мата, образованное двумя соседними блоками мата, преимущественно прямоугольных в плане, и замоноличенным в них тросом, обеспечивающим подвижное соединение блоков с наличием между ними зазора, характеризуется тем, что ширина зазора между габаритными участками поверхностей блоков составляет от 1,2 мм до 5,3 мм в месте соединения блоков тросом, а разница в ширине зазора на расстоянии 50 мм с каждой стороны от места соединения не превышает 2,5 мм.
Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами:
- на фиг.1 показан вид верхней части гибкого защитного бетонного мата, вид на мат сбоку и общий вид мата;
- на фиг.2 изображен фрагмент гибкого защитного бетонного мата, вид сбоку;
- на фиг.3 и 4 показан вид на звено мата сверху.
Бетонные блоки 1 являются основным рабочим элементом гибкого защитного бетонного мата 2 (фиг.1). На практике наиболее часто блокам 1 придают форму преимущественно прямоугольных в плане усеченных пирамид или параллелепипедов, однако в зависимости от особенностей применения мата его блокам может быть придана и другая, более подходящая форма.
Блоки 1 связаны между собой порядно и в рядах замоноличенными в блоках 1 тросами 3, обеспечивающими подвижное соединение блоков 1. Пара соседних блоков 1 образуют звено 4 мата 2 (фиг.2). Соединяющие блоки 1 тросы 3 в частных случаях реализации полезной модели представляют собой части одного троса или совокупность отдельных тросов. Блоки 1 связаны между собой тросами 3 так, что между блоками существует зазор, то есть узкий промежуток h (фиг.2 и 3), ширина которого намного меньше длины (ширины) блоков. Расстояние между блоками на фиг.3 и 4 многократно увеличено для наглядности.
Зазор h должен иметь ширину, достаточную для того, чтобы попадающая, например, во время дождя, на мат 2 вода успевала равномерно, без образования луж, пройти сквозь мат 2, то есть просочиться между его блоками 1 по их периметру. Из данного условия следует, что зазор h следует делать с максимально возможной шириной. Однако при увеличении ширины зазора h защищаемая поверхность оголяется и происходит усиление ее водной и ветровой эрозии, что противоречит выполнению матом его основной защитной функции.
Таким образом необходимо задать оптимальный диапазон величины ширины зазора h, при котором мат будет обладать обоими необходимыми свойствами, что позволит осуществить его эффективную эксплуатацию в погодных условиях России.
Экспериментально установлено, что для обеспечения как равномерного прохода воды сквозь мат 2 по периметру его блоков 1, так и для предотвращения водной и ветровой эрозии защищенной матом 2 поверхности ширина зазора h между блоками 1 мата 2 должна составлять оптимальную величину от 1,2 мм до 5,3 мм.
Технический результат достигается только при условии, что указанная оптимальная ширина зазора h сохраняется на относительно большом участке S между соседними блоками 1 (фиг.3 и 4). Экспериментально установлено, что длина участка S между соседними блоками 1 должна составлять не менее 80% габаритной длины (ширины) L прилегающих друг к другу блоков 1. В противном случае будет наблюдаться либо недостаточность дренажных свойств мата 2, либо снижение его защитных характеристик. Длина участка S меньше или равна габаритной длине L блока. Разность между величинами L и S может быть вызвана, например, скруглением ребер блоков.
Указанные условия должны выполняться для по меньшей мере 75% блоков 1 в мате 2, так как в противном случае мат 2, как единое техническое решение, не будет обладать требуемыми свойствами и технический результат также не будет достигнут. Выполнение указанных условий не для всего мата 2 допустимо благодаря тому, что функция части или частей мата 2 может быть связана не с защитой поверхности от эрозии, а, например, с фиксацией мата 2 к защищаемой поверхности. Также является допустимым отсутствие хороших дренажных свойств у незначительной части звеньев мата 2, так как ширины зазора h от 1,2 мм до 5,3 мм на протяжении не менее 80% габаритной длины L прилегающих друг к другу остальных блоков 1 мата 2 будет достаточно для эффективного отвода воды с поверхности мата 2, что также подтверждено экспериментами.
Так как мат 2 образован звеньями из пар его блоков 1, то на достижение технического результата влияет также конфигурация звеньев мата.
1
2
Экспериментально установлено, что для достижения равномерности прохода воды сквозь мат по периметру его блоков 1 и одновременно с этим предотвращения водной и ветровой эрозии защищенной матом поверхности ширина зазора h между габаритными участками j и w поверхностей блоков 1 в звене 4 мата 2 должна составлять от 1,2 мм до 5,3 мм в месте соединения блоков 1 тросом 3, а разница в ширине зазора, равная h-h, на расстоянии 50 мм с каждой стороны от места соединения не должна превышать 2,5 мм. В противном случае зазор h будет сильно сужаться с одной стороны и расходиться с другой, что приведет к излишнему взаимному сближению или удалению блоков 1 в звене 4 мата 2, а следовательно, к затруднению и неравномерности в просачивании воды по периметру блоков 1 с одной стороны звена 4 и к чрезмерной эрозии защищаемой поверхности с другой стороны. Необходимо определение ширины зазора h между именно габаритными участками j и w поверхностей блоков 1 в звене 4 мата 2, так как в месте входа троса 3 в блоки 1 поверхность данных блоков в частных случаях выполнения полезной модели характеризуется наличием выемок для увеличения взаимной подвижности блоков 1, как показано на фиг.4.
Изготовленные с соблюдением всех необходимых размеров гибкие защитные бетонные маты транспортируют в зону монтажа и с помощью автокрана или лебедки захватывают за монтажные петли и опускают на подготовленную поверхность основания. При необходимости осуществляют дополнительную фиксацию мата к защищаемой поверхности.