УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к дорожным конструкциям для создания усиленных слоев дорожной одежды, при укреплении откосов в сочетании с различными заполнителями (грунты, в том числе укрепленные, гранулированные материалы, бетон).
Известно устройство [1] для укрепления грунта, содержащее гибкие полосы толщиной 1-2 мм, собранные в прямоугольный пакет и соединенные между собой ультразвуковой сваркой с возможностью образования георешетки при раскладывании прямоугольного пакета.
Причем гибкие полосы выполнены из разновидности полиолефина-полиэтилена низкого давления с введением светостабилизатора в виде черной сажи, и содержат в себе конструктивные элементы, выполненные в виде комбинаций рифлений и/или отверстий, например, в виде сетчатой структуры образованной диагонально-пересекающимися между собой рифлениями с шагом 2…4 мм под углом 30 градусов и рядом сквозных отверстий, различной конфигурации, расположенных в шахматном порядке.
Недостатком аналога [1] является сложность его конструкции ввиду наличия необходимости выполнения на полимерных полосах комбинаций различных конструктивных элементов. В результате этого, необходимо также проводить сложные расчеты, что бы определить необходимую прочность производимого устройства. Кроме того, прямоугольный пакет в некоторых случаях, при большой длине гибких полос будет занимать много места при его хранении или транспортировке.
Более проще устройство [2] для укрепления грунта, содержащее гибкие полосы толщиной 1-2 мм, выполненные из разновидности полиолефина-полиэтилена низкого давления и соединенные между собой с образованием георешетки. При этом гибкие полосы соединены двумя сплошными параллельными швами ультразвуковой сваркой, и снабжены перфорацией в виде упорядоченных рядов отверстий и структурированы в виде однообразного сеточного диагонального рифления.
Однако выполнение двух параллельных швов сплошными у аналога [2] усложняет технологию изготовления устройства и ведет к удорожанию такого изделия. Кроме того, как и аналог [1], аналог [2] имеет прямоугольный пакет, который в некоторых случаях, при большой длине гибких полос, будет занимать много места при его хранении или транспортировке
Более технологичнее, чем аналоги [1 и 2] устройство [3] для укрепления грунта, приятое за прототип полезной модели. Оно содержит гибкие полосы толщиной 1-2 мм, выполненные из смеси полиолефинов - композиции из полиэтилена высокого давления и полиэтилена низкого давления с добавлением углерода и/или подкрашивателя. Гибкие полосы соединены между собой с образованием георешетки. Гибкие полосы также структурированы в виде однообразного сеточного диагонального рифления. Для повышения технологичности изготовления устройства гибкие полосы соединены несколькими рядами точечных швов при помощи ультразвуковой сварки. Для повышения сцепных качеств решетки гибкие полосы имеют на своих ребрах зазубрины.
Недостатком устройства-прототипа [3] остается аналогичный недостаток аналогов [1 и 2] - наличие прямоугольного пакета, который в некоторых случаях, при большой длине гибких полос, будет занимать много места при его хранении или транспортировке.
Другим недостатком является определенное усложнение конструкции ввиду дополнительного элемента - зазубрин на гибких лентах гибких полос. Они введены для усиления эффекта сцепления георешетки в слоях строительного сооружения наряду с диагональным рифлением.
Задачей полезной модели является повышение компактности устройства для укрепления грунта с целью удобства хранения и транспортировки этого устройства, а также упрощение его конструкции.
Поставленная задача решается тем, что устройство для укрепления грунта, содержащее с возможностью сборки в пакет гибкие полосы, которые выполнены из полиолефина или смеси полиолефинов и поверхность которых структурирована сеточным диагональным рифлением в виде ромбов, причем гибкие полосы соединены между собой при помощи нескольких рядов точечных швов ультразвуковой сварки с возможностью образования георешетки при раскладывании пакета, имеет отличительные признаки: пакет выполнен скрученным с образованием двух малых и одной большой петли, стянутых, как минимум, одним крепежным элементом, при этом концы пакета расположены возле большой петли, кроме того, как минимум, два противоположных угла ромбов сеточного диагонального рифления соединены между собой дополнительным элементом рифления.
Выполнение пакета скрученным позволит уменьшить его габариты, а образование при этом двух малых и одной большой петли позволит размещать в пакете гибкие полосы значительной длины. Стягивание же, как минимум, одним крепежным элементом этих петель позволит повысить удобство хранения и транспортировки устройства. Расположение концов пакета возле большой петли направлено на формирование компактных пакетов без выступающих концов полос.
Соединение между собой дополнительным элементом рифления, как минимум, двух противоположных угла ромбов сеточного диагонального рифления, позволит увеличить площадь сцепления поверхности гибких лент устройства с другими элементами строительных матералов.
С целью усиления места скрепления гибких полос точечные швы выполнены в виде или прямоугольников или в виде окружностей, при этом они могут быть расположены в шахматном порядке.
На фиг.1 показан предварительно скрученный прямоугольный пакет устройства для укрепления грунта. На фиг.2 - множество таких устройств в процессе их хранения или перевозки. На фиг.3 - фрагмент сварочных швов по виду на фиг.1. На фиг.4 - фрагмент сеточного диагонального рифления по виду на фиг.1 и 3. На фиг.5 - разложенная из пакета геотехническая решетка. На фиг.6 - фрагмент такой решетки по фиг.5. На фиг.7 - пример расположения георешетки на подготавливаемом грунте. На фиг.8 - пример ее расположения в готовой строительной конструкции.
Устройство для укрепления грунта содержит соединенные с помощью швов 1 между собой гибкие полосы 2 (фиг.1), которые собранны в удлиненный прямоугольный пакет 3, предварительно скрученный, с помощью, как минимум, одного крепежного элемента, например, жгута 4, в компактную конструкцию для удобства его хранения или транспортировки вместе с другими такими же пакетами (фиг.2).
Пакет выполнен скрученным с образованием двух малых и одной большой петли 5, 6, стянутых жгутом 4. При этом концы 7 пакета 3 расположены возле большой петли 6. Они даже могут располагаться внутри нее.
Гибкие полосы 2, выполнены из полиолефина или смеси полиолефинов, например из полиэтилена низкого давления или из композиции полиэтиленов низкого и высокого давления.
Гибкие полосы 2 структурированы (фиг.3) в виде ромбов 8 сеточного диагонального рифления 9. Гибкие полосы 2 соединены между собой при помощи нескольких рядов точечных швов 1 ультразвуковой сварки.
С целью усиления мест скрепления гибких полос 2 точечные швы 1 могут быть выполнены в виде или прямоугольников 10 (как показано) или в виде окружностей (не показано). При этом такие элементы могут быть расположены в шахматном порядке (см. фиг.7)
Для повышения сцепных свойств поверхности гибких лент 2, как минимум, два противоположных угла ромбов 8 (фиг.4) сеточного диагонального рифления соединены между собой дополнительным элементом 11 рифления (другой вариант «крест» не показан). Также желательно выполнение в гибких лентах сквозных отверстий 12 (см. фиг.7) для лучшей вентиляции строительной конструкции и повышения ее дренажных свойств. Такие же отверстия 12 могут быть выполнены в одной из половин ромбов 8.
После освобождения от жгутов 4 (фиг.1 и 2) и раскрутки пакета 3, он готов к употреблению (фиг.5).
Конкретный выбор выполнения развернутой объемной конструкции (размеры А, В и Н на фиг.6) устройства для укрепления грунта и способ его установки осуществляется для определенных условий эксплуатации.
Во всех случаях устройство для укрепления грунта используют следующим образом.
Растягивают пакет 3 (фиг.5) в направлении, нормальном к поверхности гибких полос 2, с возможностью образования рядов ячеистой структуры георешетки 13 (фиг.6). При таком растягивании, за счет своей гибкости, полосы 2 изгибаются синусоидальным образом и образуют множество ячеек 14.
Далее, развернутую геотехническую решетку укладывают на предварительно уплотненную или разрыхленную ровную поверхность откоса или участка дороги вручную или при помощи механических средств. Ячейки 14 фиксируют на поверхности известными средствами, например, анкерами (не показано).
После этого в зафиксированные ячейки 14 укладывают грунтовый материал, щебенку 15 (фиг.7), или бетон в зависимости от вида строительной конструкции.
При этом укрепленный грунт будет представлять собой сплошное покрытие из ячеистых конструкций, скрепленных между собой и заполненных грунтовым или иным материалом.
В случае применения нескольких таких геотехнических решеток 13 для укрепления большой площади грунта, допускается соединение их между собой полимерными хомутами (не показано). Также возможно дополнительное усиление слабонесущего грунта 16 с помощью двух георешеток 13, установленных друг на друге (как показано по фиг.8), ячейки 14 которых заполняются связующим материалом, и располагаются, например, под дорожным полотном 17.
Под нагрузкой заполненные геотехнические решетки 13 работает как упругие гибкие плиты на грунтовом или ином основании, выполняя функции армирующего средства по укреплению строительных конструкций.
Такое использование геотехнической решетки предпочтительно для укрепления дорожного основания 17, для придания ему высокой несущей способности.
В любом случае использования описанного выше устройства повысит долговечность укрепляемых поверхностей за счет повышенной жесткости ячеек 14 и прочности швов 1 соединения гибких полос 2, а также за счет рассеивания распределения нагрузок на их рифления 9 и отверстия 12.
Кроме того, дренажные свойства таких укреплений откосов и дорожных покрытий также значительно улучшаются за счет выполнения отверстий 12 вместе с описанной выше конструкцией ромбов 8 диагональных рифлений в гибких полосах 2 геотехнической решетки 13.
В конечном итоге описанные выше технические результаты полезной модели будут способствовать повышению надежности ее использования для укрепления различных поверхностей.
Источники информации:
1. Патент BY 3635 U, МПК Е02D 17/20, приоритет от 2006.11.27, опубликовано 2007.06.30.
2. Свидетельство РФ №40751 U1, МПК Е01С 5/00, приоритет от 2004.06.23, опубликовано 2004.09.27.
3. Патент UA 18496 U МПК Е02D 17/20, приоритет от 2006.07.24, публикация от 15.11.2006 /прототип/.