ГИБКИЙ БЕТОННЫЙ МАТ С ФИКСАЦИЕЙ ИЗГИБА (ВАРИАНТЫ)
FLEXIBLE CONCRETE MAT WITH FIXATION OF BEND (VERSIONS)

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для укрепления берегов, дамб, русел и поверхностей иных объектов. В частности, устройство может быть использовано при возведении подводных переходов трубопроводов, для защиты опор мостов, гребней плотин и дамб от размыва при переливе воды, при сооружении каналов, канав и стоков. Также устройство может быть использовано для защиты наземных покрытий, например в дорожном строительстве.
В области гидротехники известны различные конструкции гибких бетонных матов (ГБМ), применяемых для защиты разнообразных объектов от воздействия потока воды. Наибольшее распространение нашли ГБМ, содержащие бетонные блоки, соединенные между собой порядно и в рядах с зазором замоноличенным канатом. Бетонные блоки представляют собой двухсторонние усеченные пирамиды, соединенные между собой по плоскости общего большего основания в единый монолитный бетонный блок.
На ГБМ действует ряд сил. Если под воздействием речного потока горизонтальная сила лобового сопротивления будет превосходить суммарную силу трения и силу пассивного отпора грунта, то произойдет отрыв бетонного блока от дна водотока, скручивание и дрейф полотна ГБМ в потоке воды. Данного явления необходимо избегать как в строительный, так и в эксплуатационный периоды.
Из описания полезной модели по патенту РФ №106629 (МПК E02B 3/12, 20.07.2011) известен ГБМ, содержащий бетонные блоки, соединенные между собой порядно и в рядах с зазором замоноличенным канатом. В известном техническом решении бетонные блоки выполнены с хрупкими окантовками, которые перекрывают зазоры между соседними блоками ГБМ, что обеспечивает высокую степень защиты поверхности. После размещения на защищаемой поверхности известного ГБМ под воздействием внешних факторов возможно смещение бетонных блоков относительно друг друга, в результате чего произойдет излишнее разрушение хрупких окантовок, зазор между соседними бетонными блоками увеличится, а следовательно, возрастет опасность вымывания грунта из-под ГБМ, снизится эффективность защиты поверхности.
Задачей настоящего изобретения является повышение защитных свойств ГБМ.
Обеспечиваемый изобретением технический результат заключается в исключении произвольных смещений бетонных блоков относительно друг друга после размещения ГБМ на защищаемой поверхности, при сохранении простоты технологии строительных работ. Исключение произвольных смещений бетонных блоков ГБМ относительно друг друга препятствует смещению ГБМ и увеличению зазора между его бетонными блоками, что ведет к повышению защитных свойств ГБМ.
Технический результат достигается благодаря тому, что ГБМ, содержащий бетонные блоки, соединенные между собой порядно и в рядах с зазором замоноличенным канатом, также содержит, по меньшей мере, два металлических элемента, частично замоноличенных в бетонных блоках. При этом частично замоноличенные металлические элементы выполнены с возможностью создания сварного соединения с дополнительным общим жестким металлическим элементом для фиксации их взаимного положения. Причем замоноличенные металлические элементы соединены с бетонными блоками так, что способны выдержать не менее чем двукратный вес бетонного блока, а частично замоноличенный металлический элемент имеет толщину более 1,5 мм и длину и/или ширину не менее 10 мм в своей незамоноличенной части.
В частном случае выполнения ГБМ частично замоноличенный металлический элемент выполнен в виде пластины, или уголка, или швеллера, или стержня, или скобы.
В еще одном частном случае частично замоноличенный металлический элемент выступает над поверхностью блока не более чем на 35 мм или расположен вровень с поверхностью блока или утоплен в нее.
Также технический результат достигается благодаря тому, что ГБМ, содержащий бетонные блоки, соединенные между собой порядно и в рядах с зазором замоноличенным канатом, содержит также, по меньшей мере, две металлические пластины, частично замоноличенные в соседних бетонных блоках. Причем пластины имеют толщину от 1,5 мм до 5 мм, длину и ширину незамоноличенной части не менее 10 мм, а взаимное положение бетонных блоков зафиксировано посредством, по меньшей мере, одного прямого или изогнутого жесткого металлического элемента, приваренного к замоноличенным пластинам.
В частном случае данного варианта ГБМ жесткий металлический элемент представляет собой стержень или пластину.
Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.
На фиг.1 изображен фрагмент краевой части ГБМ, вид снизу, спереди и сверху.
На фиг.2 представлен бетонный блок в разрезе с замоноличенным уголком.
На фиг.3 изображен бетонный блок в разрезе с замоноличенным швеллером.
На фиг.4 показан бетонный блок с замоноличенным стержнем.
На фиг.5 представлен бетонный блок с замоноличенной скобой.
Изобретение осуществляется следующим образом.
В первом варианте своего выполнения ГБМ содержит бетонные блоки 1, соединенные между собой порядно и в рядах с зазором замоноличенным канатом 2. В соседних бетонных блоках 1 частично замоноличены металлические элементы 3. Данные металлические элементы 3 выполнены так, чтобы к ним можно было приварить дополнительный общий жесткий металлический элемент 4. Сварное соединение 5 обеспечивает фиксацию взаимного положения металлических элементов 3, а следовательно, и бетонных блоков 1, при условии жесткости металлического элемента 4, надежного соединения металлических элементов 3 с бетонными блоками 1 и достаточной прочности сварного соединения 5. Причем бетонные блоки 1 не обязательно должны быть расположены вблизи друг от друга, при достаточной длине и жесткости металлического элемента 4.
Соединение металлических элементов 3 с бетонными блоками 1 можно признать достаточно надежным, если замоноличенные металлические элементы 3 соединены с бетонными блоками 1 так, что способны выдержать не менее чем двукратный вес бетонного блока 1. При этом исключается возможность вырывания металлического элемента 3 из бетонного блока 1 под действием собственного веса бетонных блоков 1.
Для создания необходимой прочности сварного соединения 5 частично замоноличенный металлический элемент 3 должен иметь толщину более 1,5 мм и длину и/или ширину не менее 10 мм в своей незамоноличенной части.
Для частичной фиксации изгиба ГБМ необходимо жестко связать между собой как минимум два блока 1 ГБМ. Чем большее число бетонных блоков будет зафиксировано, тем сильнее будут повышены защитные свойства ГБМ благодаря тому, что практически станут невозможными смещения ГБМ по отношению к защищаемой поверхности и увеличение открытого пространства между блоками ГБМ.
Благодаря тому что элементы 3 являются металлическими и замоноличены в бетонных блоках 1 только частично, их можно быстро и жестко связать между собой через дополнительный общий жесткий металлический элемент 4 при помощи обычной сварки, что позволяет обойтись без существенного усложнения монтажной технологии строительных работ.
ГБМ с бетонными блоками 1 нужной формы изготовляют с использованием формообразующей оснастки в виде основания и крышки, в которой укладывают и закрепляют соединительный канат 2. Затем оснастку заполняют жидкой бетонной смесью. Во время изготовления ГБМ в выбранный бетонный блок 1 замоноличивают металлический элемент 3 или большее их число, в зависимости от конкретных условий.
Изобретение может быть осуществлено с различными вариантами выполнения металлических элементов 3.
Металлический элемент 3 выполняют в виде пластины квадратной или прямоугольной в плане формы (фиг.1), уголка 6 (фиг.2), П-образного швеллера 7 (фиг.3), стержня 8 (фиг.4), скобы 9 (фиг.5) или иной подходящей формы.
Для лучшего сцепления с бетоном нижнюю часть пластины желательно оставлять неровной, а стержень или скобу выполнять с изгибами в нижней части.
Выбор данных форм металлических элементов 3 обусловлен тем, что элементы всех перечисленных форм могут быть как надежно замоноличены в бетонные блоки 1, так и иметь свободную поверхность своей незамоноличенной части, достаточную для выполнения надежного сварного соединения 5.
К вертикальной полке уголка 6 или швеллера 7 более удобно, чем к горизонтально расположенной пластине, приваривать под углом жесткий металлический элемент 4, который затруднительно изогнуть в случае большой его толщины. Форма металлических элементов 3 в виде скобы 9 позволяет создать очень прочное соединение, так как жесткий металлический элемент 4 можно предварительно пропустить под скобу 9, которая будет воспринимать основное усилие по отрыву жесткого металлического элемента 4, и только потом зафиксировать его сваркой. Стержень 8 можно при необходимости изгибать в нужную сторону.
Если металлический элемент 3, например уголок 6 или стержень 8, выступает над поверхностью блока 1 не более чем на 35 мм, то его высоты достаточно для создания надежного сварного соединения 5 без перерасхода металла.
После окончания сварочных работ лишнюю выступающую часть пластины, уголка, швеллера или стержня целесообразно срезать, в противном случае за ГБМ будут цепляться проплывающие предметы. Срезать выступающие части металлического элемента 3 не требуется, если он расположен вровень с поверхностью блока 1 или утоплен в нее.
Предпочтительным является вариант ГБМ, в котором бетонные блоки 1 соединены между собой порядно и в рядах с зазором замоноличенным канатом 2, а металлические пластины 3 частично замоноличены в соседних бетонных блоках 1. Причем пластины имеют толщину от 1,5 мм до 5 мм, длину и ширину своей незамоноличенной части не менее 10 мм, а взаимное положение бетонных блоков зафиксировано посредством по меньшей мере одного жесткого металлического элемента 4, приваренного к замоноличенным пластинам 3. На фиг.1 показан металлический элемент 4 прямой формы, однако при необходимости вместо него должен быть использован данный элемент изогнутой формы.
Пластина 3 указанного размера надежно удерживается в бетонном блоке 1 и одновременно с этим хорошо подходит для приваривания к ней конца жесткого металлического элемента 4, имея для создания прочного сварного соединения 5 достаточную площадь своей поверхности.
Жесткий металлический элемент 4 предпочтительно представляет собой стержень или толстую пластину.
Выполнение ГБМ по любому из своих вариантов не ограничивает его гибкость при транспортировке, а также укладке на защищаемую поверхность и позволяет после укладки, когда ГБМ занял рабочее положение, повторив форму защищаемой поверхности, зафиксировать взаимное расположение бетонных блоков, их взаимный изгиб для исключения произвольных смещений бетонных блоков относительно друг друга. Кроме того, в случае замоноличивания металлических элементов в угловых бетонных блоках ГБМ данные металлические элементы могут быть использованы для скрепления двух или более ГБМ между собой.