Устройство для укрепления земляного полотна и склонов

Полезная модель относится к устройствам для укрепления боковых откосов дорог, склонов, насыпей земляного полотна строящихся и эксплуатируемых автомобильных и железных дорог.
Известно устройство для укрепления земляного полотна, включающее защитное покрытие поверхности откоса и уложенные в поперечном направлении относительно длины земляного полотна армирующие элементы, каждый из которых одним концом внедрен в тело земляного полотна, образуя якорную заделку, а другим концом соединен с защитным покрытием поверхности откоса, при этом защитное покрытие поверхности откосов и армирующие элементы выполнены из связанных между собой упругих кольцевых элементов, кроме того со смещением относительно друг друга установлены дополнительные упругие кольцевые элементы, прикрепленные к армирующим элементам своими диаметральными плоскостями, а пространство внутри упругих кольцевых элементов и между ними заполнены бутовым камнем (см. авторское свидетельство СССР №1573092, МПК: E02D 17/20, опубл. 23.06.1990 г.).
Недостатком известного устройства является повышенная трудоемкость по обустройству крепления и его анкеровке в тело насыпи.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по своей сущности и достигаемому результату является устройство для укрепления земляного полотна или склонов, включающее выполненную из отдельных соединенных друг с другом, заполненных наполнителем квадратных рам решетчатой конструкции для укладки по откосу земляного полотна и анкеры для заделки в грунт откоса, жестко соединенные с рамами в местах их сопряжения друг с другом, при этом рамы решетчатой конструкции выполнены с прямоугольными клиновидными торцевыми гранями в местах их сопряжения друг с другом, соединенными перекрестными схватками, или набраны из квадратных железнодорожных шпальных рамок, анкеры выполнены в виде треугольных или трапецеидальных рамок, соединенных с элементами квадратных рам решетчатой конструкции одной гранью треугольной рамки или большим основанием трапецеидальной рамки, при этом анкерные рамки сориентированы в плоскости поперечного сечения откоса и размещены с интервалом друг от друга, причем элементы рам решетчатой конструкции и анкерных рамок выполнены из средней части деревянных отработанных в пути железнодорожных шпал (см. патент РФ №2032022, МПК: E02D 17/20, опубл. 27.03.1995).
Недостатком указанного устройства является сложность сборки из-за большого количества деталей, требующих высокой точности, что в полевых условиях влияет на качество сборки и снижает надежность в эксплуатации.
Техническая задача - упрощение изготовления и повышение надежности работы устройства при его эксплуатации.
Указанная техническая задача в конструкции устройства достигается тем, что в устройстве для укрепления земляного полотна или склонов, включающем выполненную из отдельных соединенных друг с другом, заполненных наполнителем рам решетчатой конструкции для укладки по откосу земляного полотна, рамы выполнены с перфорацией по высоте и с отгибами вовнутрь в верхней части и треугольной высечкой в нижней части, заглубленной в грунт на высоту насечки, равную не менее 1/3 высоты рам, при этом диаметр перфорации в рамах составляет не более 5 мм, наполнитель рам выполнен из песчано-щебеночной смеси, а рамы выполнены из погодоустойчивых пластиков, стеклопластиков, оцинкованного металлического профиля и др.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен участок насыпи, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2.
Устройство для укрепления откосов земполотна и склонов содержит насыпь 1, элементы 2 с перфорацией 3, диаметр которой составляет не более 5 мм, отгибами 4 и треугольной высечкой 5. Элементы 2 в местах их сопряжения друг с другом жестко скреплены анкерами (на черт, не показаны), а образованные при этом ячейки заполнены песчано-щебеночной смесью 6, 7. Треугольная высечка 5 выполнена на высоту, равную 1/3 высоты рамки 2, с углом наклона внутрь 5-10°. Это условие совместно с весом фильтрующего материала 6, как пригруза, является достаточным для закрепления рамок 2 на ремонтном участке насыпи 1. В качестве анкеров можно использовать проволочные П-образные шпильки. Рамы изготавливаются из погодоустойчивых пластиков, стеклопластиков, оцинкованного металлического профиля и др., например, полиэтилена высокого давления (ВД). Отгибы 4 выполняются на одном уровне рамки 2 по ее периметру. Это позволяет предотвратить вынос фильтрующего материала 6, как при сильных дождевых потоках, так и при воздействии ветровой нагрузки.
Устройство монтируют следующим образом.
В период строительства или ремонта насыпи 1 на ее боковую поверхность производится укладка рам 2 с заглублением в грунт. Затем их скрепляют между собой и в образованные при этом ячейки заполняют песком и щебнем, что позволяет гасить энергию водного потока и постепенный водоотвод с боковой поверхности насыпи 1.
Устройство работает следующим образом.
На участках сооружений, подвергающихся размыву и последующему их разрушению, водная масса, встречая на пути элементы 2 с отгибами 3, компенсируется последними, не допуская смещения оползневых масс, при этом устойчивости элементов 2 способствуют треугольные высечки 5, заделанные в грунт откоса 1, обеспечивая надежность работы устройства. При этом происходит поглощение водной массы и отвод вниз по склону насыпи и далее по рельефу местности, благодаря наличию перфорации 3 и песчано-щебеночной смеси, которая также предотвращает и суффозионный процесс и вынос мелких частиц с оползневого массива.
Использование предлагаемой конструкции устройства наиболее целесообразно на размывных участках боковых откосов, склонах и насыпях.
По сравнению с существующими устройствами, в предлагаемом происходит плавное поглощение и снижение энергии поверхностных вод даже в условиях бурных водотоков. Это обеспечивает высокую надежность защитного покрытия и удлиняет срок его службы при минимальных трудо- и материалозатратах.