ПЛЕТЁНАЯ ПРОВОЛОЧНАЯ СЕТКА ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ, ОБЛАДАЮЩАЯ ПОВЫШЕННОЙ ПЛАСТИЧНОСТЬЮ

Полезная модель относится к строительству и применяется в конструкциях защитных систем - сетчатых конструкций, применяемых для укрепления склонов, защиты грунтов от эрозии, укрепления горных выработок на шахтах и рудниках, защиты от камнепадов, снежных лавин.
Известен аналог - сетки стальные плетеные одинарные по ГОСТ 5336-80.
Недостатком аналога является недостаточная надежность сетки в составе защитной системы. Форма ячейки сетки ромбическая, близкая к квадратной. Такая форма имеет максимальное живое сечение - отношение площади отверстий к общей площади. Удельная несущая способность такой сетки на единицу площади по сравнению с сеткой, имеющей ромбическую форму ячейки, более вытянутую вдоль направления приложения нагрузки, ниже, при прочих равных условиях - толщине и прочности проволоки. Кроме этого, при такой форме ячейки, усилия, возникающие при эксплуатации на поверхности сетки, передаются от одной ячейки к другой почти линейно, почти сразу создавая натяжение проволоки сетки и смещая сетку его по поверхности, которую покрывает сетка, что снижает надежность сетки, как элемента защитной системы.
2
Известен аналог - проволочная сетка для гравийного ограждения или для защиты поверхностного слоя грунта - патент РФ №2229561, 02.02.1999, принятая в качестве прототипа, уложенная на поверхности грунта, или закрепленная в почти вертикальном положении на склоне, сплетенная из коррозионностойких проволок, отличающаяся тем, что проволока в проволочной сетке изготовлена из высокопрочной стали, имеющей номинальную прочность в диапазоне 1000-2200 Н/мм, причем в качестве
такой стальной проволоки использована скрученная проволока или проволока из пружинной стали, сплетена из одиночных спиралеобразных согнутых проволок, вследствие чего проволоки соответственно имеют угол наклона α предпочтительно в диапазоне 25-35°.
Недостатком прототипа является недостаточная гибкость сетки, которая требуется для плотного облегания сеткой рельефа защищаемого склона.
Технической задачей полезной модели является обеспечение плотного облегания сеткой рельефа защищаемого склона.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении пластичности полотна сетки, позволяющей обеспечить плотное облегание сеткой рельефа защищаемого склона.
2
Решение технической задачи в плетеной проволочной сетке для защитных систем, обладающей повышенной пластичностью, уложенной на защищаемую поверхность, сплетенной из коррозионностойких одиночных спиралеобразно скрученных проволок из стали, в которой проволоки имеют угол наклона α, достигается тем, что угол наклона проволоки α лежит в диапазоне 10-14,9°, материал проволоки имеет номинальную прочность в диапазоне 290-999 H/мм. Толщина сеточного полотна может лежать в диапазоне 51-60 мм.
На фиг. 1 изображен общий вид сетки в составе защитной системы.
На фиг. 2 изображено полотно сетки и вариант фиксации концов сетки.
На фиг. 3 изображен вид сбоку (вид А с фиг. 1) полотна сетки.
На фиг. 4 изображен вариант фиксации концов сетки.
Плетеная проволочная сетка 1 для защитной системы, изображенная на фиг. 1, уложена на защищаемую поверхность 2, она сплетена из
2
коррозионностойких одиночных спиралеобразно скрученных проволок 3, как показано на фиг 2, 3, из стали, проволоки 3 в сетке 1 имеют угол наклона α, изображенный на фиг. 2, угол наклона α проволоки 3 лежит в диапазоне 10-14,9°, а толщина Т, как показано на фиг. 3, сеточного полотна 1 лежит в диапазоне 51-60 мм. Номинальная прочность проволоки 3 сетки находится в диапазоне 290-999 Н/мм.
2
2
Рассмотрим пример конкретной реализации плетеной проволочной сетки для защитных систем, обладающей повышенной пластичностью. Для изготовления сетки 1 с углом наклона проволоки α=14°, толщиной Т=55 мм применяют стальную проволоку 3 толщиной 3.2 мм, имеющую прочность 340 Н/мм, которая обладает требуемой для достижения технического результата пластичностью, гарантирующей пластичность полотна сетки 1. Изготовленная из материала с прочностью свыше 1500 Н/мм проволока обладает меньшей пластичностью и не позволит достижение указанного технического результата. Сетка 1, имеющая угол наклона свыше 14,9 градусов и двумерной структурой (Т<15 мм), при натяжении, возникающем в конструкции защитной системы с применением сетки 1, упомянутом при описании недостатка прототипа, имеет меньшую пластичность и возможность деформироваться в соответствии с рельефом поверхности защищаемого склона. Проволоку 3 предварительно покрывают цинком для дополнительной защиты от коррозии, что повышает защиту проволоки от разрушения. Затем на автоматической станочной линии проволоку 3 гнут в спиральные отрезки, которые сплетают друг с другом, образуя полотно сетки 1. При плетении проволоки 3 настройкой оборудования автоматической станочной линии и заменой специальной оправки обеспечивают угол наклона α проволоки относительно продольного направления 7, равным 10 градусов. При угле α менее 10 градусов сетка 1 обладает повышенными материалоемкостью и удельным весом, что снижает технологичность изготовления сетчатой конструкции защитной системы. При угле α более
14,9 градусов форма ячейки 8 сетки 1 близка к квадратной. Сетка с квадратной формой ячейки обладает недостатком прототипа - отсутствием запаса деформации и малой пластичностью. Настройкой оборудования автоматической станочной линии и заменой специальной оправки задается толщина Т сетки 1, равная в примере 60 мм, как показано на фиг. 3. Толщина Т сетки 1 обеспечивает запас деформации сетки 1, как и форма ячейки 8. При малой толщине Т сетки 1 она является двумерной, ее запас деформации и пластичность малы, поэтому она обладает недостатком прототипа. Сетка толщиной 60 мм имеет оптимальную пластичность, а при увеличении толщины снижается технологичность изготовления, затрудняется транспортировка, поэтому верхний предел толщины ограничен 60 мм.
Рассмотрим пример эксплуатации плетеной проволочной сетки для защитных систем, обладающей повышенной пластичностью. Сетка 1 применяется для защиты поверхности 2 склона, как показано на фиг. 1. Защитная система склона состоит из сетки 1 и элементов крепления сетки 1 к поверхности 2 - анкеров (на фиг. не показаны). При установке сетку укладывают так, чтобы она огибала рельеф и прижимала все объекты на склоне, например, камни. Это исключает перемещение объектов на склоне, которое может привести к осыпанию склона. В процессе эксплуатации сетка 1 подвергается нагрузкам веса удерживаемого грунта и камней, а также нагрузкам в результате деятельности человека. При приложении нагрузки к одной ячейке 8 сетки 1, например, в процессе установки сетки 1, и наличии сильно выступающего на поверхности 2 камня, сетка деформируется, проявляя свою пластичность. Сетка 1 может деформироваться в защитной системе скальных склонов от воздействия веса отколовшейся части скалы или в шахте в результате начала обрушения породы, а также от воздействия человеческого фактора - сетку 1 зацепили. В перечисленных случаях запасы деформации, заложенные углом α, гибкостью материала и толщиной Т сетки 1 расходуются, обеспечивая требуемую пластичность сетки, обеспечивая
плотное облегание всех объектов склона. При применении сетки в шахтах с повышенными влажностью и концентрацией солей происходит интенсивная коррозия стали. Для предотвращения разрушения сетки в результате коррозии применяется цинковое покрытие проволоки 3 сетки 1. Каждый конец 4 проволоки 3 с обеих сторон сетки 1 скреплен с концом 5 соседней проволоки сетки 1, как показано на фиг. 4, путем закручивания концов в петлю. Этим достигается защита сетки от потери целостности в результате приложения нагрузки к проволоке 3 и от разрушения отдельных проволок сетки в результате потери целостности сетки.
Технический результат полезной модели достигается благодаря тому, что:
- угол наклона проволоки α лежит в диапазоне 10-14,9°, что обеспечивает пластичность формы сетки за счет возможности деформирования в направлении поперек малой диагонали ромба ячейки сетки,
2
- материал проволоки имеет номинальную прочность в диапазоне 290-999 Н/мм, что обеспечивает пластичность формы сетки за счет гибкости проволоки,
- толщина сеточного полотна лежит в диапазоне 51-60 мм, что обеспечивает пластичность формы сетки за счет возможности деформирования с изменением толщины сетки.