ГЕОРЕШЕТКА

Настоящая полезная модель относится к области строительства, конкретно к конструкциям для строительства земляных сооружений и дорог, укрепления откосов и защиты склонов от осыпей, селей и оползней, а также для устройства различных защитных и разделительных стенок.
Известны кольчужные сетки, состоящие из сцепленных между собой колец, служащие для защиты от осыпей и камнепадов /1/.
Недостатком известных сеток является то, что они работают в одной плоскости, в результате обладают пониженной несущей способностью.
Наиболее близкой является объемная георешетка, служащая для армирования грунтовых сооружений. Георешетка выполнена из полимерных полос, соединенных между собой через определенные промежутки таким образом, что при растяжении в поперечном направлении образуют объемную сетку из призматических ячеек, которую расстилают на грунтовом основании и затем заполняют инертным материалом, например щебнем, каменным боем, песком. Решетки армируют грунтовые основания и уменьшают осадки и горизонтальные подвижки грунта от собственного веса и нагрузок от транспорта. /2/.
Недостатком известной решетки является малая толщина, не позволяющая использование для армирования насыпей большой толщины, а также высокая деформативность на растяжение в плоскости решетки.
Технической задачей является упрощение конструкции за счет исключения сварных соединений, снижение трудоемкости ее изготовления и себестоимости при повышении несущей способности.
Поставленная задача решается таким образом, что в георешетке, состоящей из соединенных между собой замкнутых ячеек, образованных арматурными длинномерными элементами, согласно полезной модели, ячейки образованы установленными параллельно друг другу объемными спиральными пружинами с пересечением витков смежных пружин, и соединенных в местах пересечения витков замковыми элементами в единый каркас. Георешетка может быть выполнена из объемных пружин постоянного или переменного сечения по высоте. При этом объемная пружина может иметь цилиндрическую или призматическую, или коническую, или пирамидальную форму. Объемная пружина может быть установлена вертикально или горизонтально, или под углом к плоскости основания решетки, а оси пружин расположены по прямой или коаксиальной линии. Объемная пружина может быть выполнена из высокопрочной металлической проволоки или из композитного неметаллического стержня. Объемные пружины могут быть заполнены грунтом, колотым камнем, валунами или твердеющей, например, бетонной смесью.
Предлагаемая конструкция отличается от известной тем, что ячейки образованы установленными параллельно друг другу объемными спиральными пружинами с пересечением витков смежных пружин, и соединенных в местах пересечения витков замковыми элементами в единый каркас.
Предлагаемая конструкция объемной решетки, приспособлена для работы в грунтовом массиве в качестве армирующей георешетки или в качестве разделительной, габионной, подпорной или защитной стенки от селей, лавин, камнепадов, защитной сетки от акул, дайверов, подводных снарядов. Применение композитной проволоки позволяет обеспечить долговечность при эксплуатации в агрессивных условиях, в грунте, в морской воде и пр.
В зависимости от необходимой жесткости на растяжение и сжатие в продольном и поперечном направлении принимаются форма и параметры пружин. Наиболее жесткие на растяжение являются прямоугольные и треугольные (в плане) пружины. Наиболее податливые - круглые. Для повышения жесткости собранная решетка может напрягаться путем растяжения и фиксации на упоры.
В зависимости от характера рельефа, решетка может быть переменной толщины за счет использования пружин разной высоты.
На фиг.1 показан фрагмент георешетки из пружин круглого и треугольного сечения; фиг.2 - пружинный элемент георешетки круглого сечения; фиг.3 - фрагмент георешетки из пружин круглого сечения в разрезе; фиг.4 - фрагмент георешетки из горизонтально установленных пружин, оси которых расположены коаксиально; фиг.5 - то же, что и на фиг.4, вариант горизонтального расположения пружин; фиг.6 - замковый элемент; фиг.7 - габионная стенка из георешетки.
Георешетка 1 состоит из отдельных ячеек, выполненных в виде объемных упругих пружин 2 с витками 3 частично перекрывающих друг друга в плане. Объемные пружины 2 соединяются между собой с помощью замковых элементов 4. Образующийся пространственный каркас может использоваться как защитная сетка с повышенной энергопоглощающей способностью, а также заполняться щебнем, камнями 8 или грунтом и использоваться как габион 6 или арматурный каркас грунтового сооружения, например дамбы. Георешетку 1 выполняют из отдельных параллельных проволочных пружин 2, пересекающихся друг с другом витками 3, причем пружины могут быть выполнены из высокопрочной металлической или композитной, например стекло-, базальте- или углеволоконной проволоки. Причем пружины могут быть круглые, овальные, прямоугольные, треугольные и другой формы в плане.
Причем пружины могут быть цилиндрические, конические и пирамидальные, в том числе с переменным шагом витков 3 по высоте. Причем пружины могут располагаться вертикально или горизонтально, прямолинейно или коаксиально. Причем образующаяся из пружин решетка может быть переменной плотности и толщины в плане, в соответствии с действующими усилиями в сооружении. Причем замковые элементы 4 могут фиксировать пружины от перемещений решетки и от растяжения или сжатия по высоте пружины. В зависимости от цели замковые элементы 4 выполняют в виде прямолинейного стержня или в виде костыля, забиваемого в грунт, или в виде стержня с консолями 5 для фиксации витков 3 в продольном направлении при повороте вокруг своей оси на 90 градусов.
Металлические пружины 2 изготавливают из высокопрочной гладкой или рифленой арматуры или проволоки, например типа B-II или Вр-II, на заводах в арматурных цехах и привозят на площадку в виде длинных спиралей или разрезанных на проектную длину готовых пружин или собранных в виде фрагментов решеток, готовых для укладки.
Пружины из композитного неметаллического стержня (проволоки) изготавливают на заводах композитной арматуры путем наматывания пропитанных связующим материалом, например эпоксидной смолой, жгутов из минерального волокна на специальные шаблоны и последующей термообработки.
Пружинное строение георешетки позволяет использовать высокопрочную проволоку, которая в обычных сетках не применяется, так как она не поддается сварке и имеет плохое сцепление с грунтом из-за своей гладкой поверхности.
Пример использования георешетки для армирования насыпи в основании дороги.
На подготовленное и спланированное грунтовое основание по геодезической разметке устанавливают георешетку 1, затем засыпают щебнем 7 и укатывают до проектной плотности. Насыпь 7, армированная объемной георешеткой 1 значительно более стабильна под воздействием динамических нагрузок, от транспорта, от сейсмических воздействий, по сравнению с плоскими геосетками. В соответствии с эпюрой деформаций грунтового основания, насыпь 7, протяженную во всех направлениях (склады, аэродромы и пр.), предпочтительно армировать решеткой 1 с вертикальными пружинами 2, а протяженную в одном направлении дорожную насыпь 7 целесообразно армировать пружинами установленными горизонтально, с расположением осей пружин параллельно оси дороги.
Пример устройства габионовых стенок.
Для устройства габионовых стенок 6 устанавливают вертикальные пружины 2, соединяют их замковыми элементами 4, выполненными с консолями 5, ограничивающими продольные и поперечные деформации. Затем укладывают во внутреннее пространство пружин 2 каменный бой 8 или валуны или заливают бетонной смесью. Образованные из пружин 2 габионные стенки 6 значительно более выразительны в архитектурном отношении, а также более устойчивы за счет возможности создавать в грунте анкерующие ответвления от основной стенки.
Пример возведения защитной противокамнепадной стенки.
Собирают из пружин георешетку 1 и.прикрепляют к опорным стойкам. Объемные георешетки обладают значительно более высокой энергопоглощающей способностью от падающих камней, наезжающих автомашин, торпед, подводных лодок и пр.
Источники информации:
1. Патент РФ №2358063, кл. E02D 17/20, публ. 10.06.2009 г.
2. Патент РФ №2324033, кл. E02D 17/20, публ. 10.05.2008 г. /прототип/.