ГЕОКОМПОЗИТ ДЛЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ТРАНСПОРТНОГО СООРУЖЕНИЯ

Настоящая полезная модель относится к конструктивным элементам транспортного сооружения и, в частности, к прослойкам в земляном полотне автомобильных и железных дорог и может найти применение в строительстве аэродромов и при возведении объектов промышленного и гражданского назначения.
Известен геокомпозит, обладающий армирующими и капилляропрерывающими свойствами и применяемый в дорожном строительстве (см. Приложение №1 к настоящей заявке). Он образован из георешетки и одного слоя геоткани, скрепленного с георешеткой. При этом сама георешетка имеет двухуровневую структуру размещения элементов (полос, струн, волокон). образующих в георешетке ячейки прямоугольной формы с размерами порядка 30×30 мм.
Этот известный гекомпозит имеет существенный недостаток: он не обладает дренирующими свойствами, что ограничивает сферу его применения в дорожном строительстве.
Известен геокомпозит в виде дренажного мата «Славрос», обладающий капилляропрерывающими и дренирующими свойствами (см. Приложение №2 к
настоящей заявке). Он образован из георешетки и двух слоев геоткани, расположенных по обеим плоскостям георешетки и скрепленных с нею. Георешетка выполнена с двухуровневой структурой размещения ее элементов. Ячейки георешетки имеют прямоугольную форму с размерами порядка 30×30 мм, а элементы каждого уровня структуры георешетки выполнены из одинакового материала и равного сечения.
Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа, так как направлено на решение задачи, которую решает и заявляемая полезная модель, и имеет с ней наибольшее число общих существенных признаков.
Прототип обладает существенными недостатками, а именно: в ходе эксплуатации под воздействием вертикальных нагрузок слои геоткани прогибаются, смыкаются друг с другом в пределах ячеек, а ячейки геокопозита заиливаются, вследствие чего геокомпозит снижает свои дренирующие свойства.
Задачей настоящей полезной модели является усовершенствование известного гекомпозита путем повышения его фильтрующих свойств за счет исключения возможности смыкания слоев геоткани в ячейках гекомпозита.
Поставленная задача решена следующим образом. В известном геокомпозите для земляного полотна транспортного сооружения, содержащем георешетку и два слоя геоткани, закрепленных на обеих ее плоскостях, СОГЛАСНО настоящей полезной модели, георешетка выполнена с трехуровневой структурой размещения ее элементов, в которой ячейки имеют размеры, препятствующие смыканию слоев геоткани при их загружении.
Есть вариант, по которому элементы среднего уровня структуры георешетки имеют высоты сечений, отличающиеся от высот сечений элементов других ее уровней, а слои геоткани выполнены из разных материалов, обладающих различными прочностными и дренирующими свойствами.
Есть вариант, по которому элементы структуры георешетки выполнены с одинаковой или разной формой сечения.
Есть также вариант, по которому элементы структуры георешетки выполнены из одинаковых или различных материалов.
Такое новое техническое решение всей своей новой совокупностью существенных признаков позволяет создать геокомпозит для земляного полотна
транспортного сооружения, обладающий стабильными дренирующими и капилляропрерывающими свойствами при эксплуатации. Этот технический результат обусловлен изменением структуры георешетки путем придания ей способности препятствовать смыканию слоев геоткани при их загружении.
По сравнению с прототипом заявляемая полезная модель имеет существенные отличия, которые заключаются:
- в применении георешетки с не менее трехуровневой структурой расположения элементов, что позволяет уменьшить прогиб слоев геотканей в ячейках георешетки при эксплуатации транспортного сооружения и иметь в структуре геокомпозита полости для отвода воды в откосы земляного полотна при наличии поперечного уклона прослойки;
- в использовании элементов структуры георешетки с различными высотами сечений, что позволяет формировать требуемые размеры полостей в геокомпозите. предназначенных для приема и отвода воды в откосы земляного полотна:
- в применении элементов структуры георешетки, выполненных из разных материалов, а также в применении слоев геоткани с различными прочностными и дренирующими свойствами, что позволяет полнее учесть свойства и структуру грунтов, расположенных над и под геокомпозитом.
Проведенный заявителем патентно-информационный поиск показал, что предлагаемая совокупность существенных признаков не обнаружена. Поэтому заявляемую полезную модель можно признать новой.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где:
Фиг.1 - поперечный разрез земляного полотна транспортного сооружения:
Фиг.2 - фрагмент продольного разреза прослойки из предлагаемого геокомпозита.
Предлагаемый геокомпозит для земляного полотна транспортного сооружения образован из георешетки и двух слоев геоткани. Георешетка может имеет трех и более уровневую структуру размещения ее элементов. В данном примере георешетка состоит из элементов 1, 2, 3 с трехуровневой структурой их размещения (Фиг.1, 2, 30). Средний уровень структуры образован из элементов 2, имеющих высоту сечения, превышающую высоту сечения элементов 1 и 3 верхнего и нижнего уровней (Фиг.1, 2). Высоты этих элементов могут быть одинаковыми (на чертеже не показано). Элементы 1, 2, 3 могут быть выполнены в
виде полос, струн, волокон и изготовляться из металла или синтетических материалов. Конкретный выбор сечений и материалов элементов георешетки определяется местными условиями применения геокомпозита в качестве прослойки земляного полотна транспортного сооружения. Ориентация элементов каждого уровня структуры георешетки по отношению к продольной оси земляного полотна может быть либо продольно-поперечной, либо иной. Это позволяет в структуре георешетки формировать ячейки с размерами, препятствующими смыканию слоев геоткани при воздействии на них вертикальных нагрузок и сохранять свободные полости в структуре геокомпозита для приема и отвода воды (Фиг.1). На верхней и нижней плоскости георешетки закреплены слои геоткани 4, 5. Слои 4, 5 геоткани могут иметь одинаковые или отличные друг от друга прочностные и дренирующие свойства. Они могут быть выполнены из тканых или нетканых геосинтетических материалов. Выбор материала определяется конкретными условиями применения геокомпозита в качестве дренирующей прослойки земляного полотна.
Геокомпозит поэлементно и в целом изготавливают в заводских условиях, транспортируют в рулонной упаковке и укладывают на земляное полотно на необходимом уровне, с обязательным обеспечением поперечного уклона.
Геокомпозит в качестве прослойки в земляном полотне транспортного сооружения работает следующим образом. Под вертикальными нагрузками слои 4, 5 геоткани прогибаются в ячейки структуры георешетки (Фиг.2). Смыканию слоев 4, 5 геоткани препятствуют элементы 2 среднего уровня георешетки, размеры ячейки и слои геотканей, обладающих необходимыми прочностными и дренирующими параметрами. При этом в геокомпозите сохраняется свободное пространство для приема и отвода поступающей из грунтов воды, что значительно уменьшает заиливаемость конструкции прослойки, увеличивает стабильность ее дренирующих свойств, и, соответственно, поддерживает надлежащий влажностный режим грунтов земляного полотна. В целом, применение предлагаемого геокомпозита в качестве прослойки земляного полотна продлевает гарантийный срок эксплуатации транспортного сооружения.