Усиленная геосетка с отверстиями

Техническое решение относится к полимерной промышленности, а именно к геосеткам (георешеткам), изготавливаемым из полимерных материалов и предназначеным для укрепления откосов и оснований.
Из уровня техники известны множество георешеток, сходных геометрических кофигураций имеюшей ячеки, образованные из лент с перфорированными стенками, соединенных поперечными швами RU 2221110 C2. RU 2474637 C2. RU 2625058 C1, 11.07.2017; RU 120110 U1. 10.09.2012; ЕА 201691622 А1. 2017.01.30; ЕА 015761 В1, BY 3635 U, 2007.06.30; CN 203668954 U, 25.06.2014-06-25; CN 106574452 A, 19.04.2017; WO 2017078551 A1, 11.05.2017: US 2006147276 A1. 06.07.2006.
Близким аналогом к заявленному техническому решению является георешетка, выполненная из гибкого листового материала, в котором выполнены разрезы, имеющие центральную часть в виде отрезка прямой линии и две концевые части в форме дуги, при этом центральные части разрезов расположены рядами со смещением линий разрезов соседних рядов вдоль направления разрезов. (RU 2601642 C1, 10.11.2016).
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является ячеистая структура, содержащая множество удлиненных пластмассовых полос, расположенных рядом друг с другом, которые соединены друг с другом на чередующихся соединительных участках, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, причем каждая пара полос соединена сварными швами на соединительных участках; одна полоса в каждой паре приварена к полосе смежной пары в местах, расположенных между сварными швами этой пары полос и образующих непарные соединительные участки, а полосы могут быть вытянуты в ширину с образованием единой решетки из ячеек, при этом полосы образуют стенки ячеек, каждая стенка ячейки имеет открытую площадь из-за множества отверстий, каждое из отверстий имеет диаметр приблизительно от 3 до 17 мм, а множество отверстий расположены в соответствии с конфигурацией, имеющей горизонтальное расстояние D3 между отверстиями, ближайшими к непарному соединительному участку и лежащими по разные стороны от него; горизонтальное расстояние D4 между  центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D5 между центрами отдельных отверстий; вертикальное расстояние D6 между отверстиями, расположенными в середине стенки ячейки; горизонтальное расстояние D9 от вертикального края стенки ячейки до непарного соединительного участка, причем общая площадь отверстий в одной стенке ячейки в указанной конфигурации составляет приблизительно от 19 до 28% от общей площади стенки ячейки (RU 2196864 C2, 30.10.1996). Недостатком аналога является то, что его ленты имеют слишком большую площадь перфорации в виде мелких отверстий расположенных близко друг к другу, и не имеют рифлей, что может привести к разрыву отдельных участков ячеистой структуры.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является геосетка, в которой гибкие полосы, выполнены из полиолефина или смеси полиолефинов, например из полиэтилена низкого давления или из композиции полиэтиленов низкого и высокого давления. Гибкие полосы структурированы в виде ромбов сеточного диагонального рифления. Гибкие полосы соединены между собой при помощи нескольких рядов точечных швов ультразвуковой сварки. С целью усиления мест скрепления гибких полос точечные швы могут быть выполнены в виде или прямоугольников или в виде окружностей. Для повышения сцепных свойств поверхности гибких лент, как минимум, два противоположных угла ромбов сеточного диагонального рифления соединены между собой дополнительным элементом рифления. Также желательно выполнение в гибких лентах сквозных отверстий (см. фиг. 7) для лучшей вентиляции строительной конструкции и повышения ее дренажных свойств. (RU 98763 U1. 27.10.2010).
Недостатком технического решения аналога является его недостаточная прочность.
Технической проблемой является повышение надежности геосетки.
Технический результат заключается в повышении надежности геосетки.
Технический результат достигается за счет того, что геосетка, включает полосы из полимерного материала, имеющие выступающие над поверхностями полос, геосетки прямолинейные, образующие поверхностную сетку, и пересекающиеся между собой в узлах поверхностной сетки, элементы рифления, которые выполнены на гладких  боковых поверхностях каждой полосы, причем смежные полосы соединены поперечными сварными швами, с образованием ячеек геосетки, при этом в стенках ячеек геосетки, выполнены со смещением относительно друг друга ряды верхних отверстий и ряды нижних округлых отверстий, между которыми имеется продольный участок, на котором геосетка выполнена сплошной, причем поверхностная сетка, сформированная на поверхностях полос элементами рифления имеет ромбовидные ячейки, причем в каждой ромбовидной ячейке расположено дополнительное продольное диагональное ребро.
Предпочтительно, что ширина продольного участка составляет больше расстояния между центрами крайних отверстий верхнего или нижнего ряда.
Предпочтительно, что диаметр каждого отверстия меньше расстояния между центрами отверстий смежных рядов.
Предпочтительно, что величина отступа от края стенки ячейки больше диаметра отверстия.
Предпочтительно, что концы диагональных ребер соединены с узлами ромбовидных ячеек.
Предпочтительно, что для усиления каждого поперечного сварного шва на одной из сваренных сваркой полос с ее внешней стороны выполнены ряды глухих анкерных углублений , а на другой полосе с ее внешней стороны в области рядов углублений имеется дополнительное уплощенное усиление.
Предпочтительно, что дополнительное уплощенное усиление является сжато-деформированным уплотнением, образованным ромбовидными ячейками, их узлами и диагональными ребрами, которые деформированы и частично сплавлены между собой, и приплавлены к поверхности соединенной полосы сетки.
Техническое решение иллюстрируется чертежами.
На Фиг. 1 изображена разложенная из плоского транспортного состояния геосетка (изометрический вид).
На Фиг. 2 изображен увеличенный фрагмент поверхности полосы геосетки (стенки ячейки) с выступающими над поверхностями полос геосетки элементами рифления.
На Фиг. 3 изображен фрагмент первой соединяемой полосы геосетки, с внешней стороны которой в области поперечного шва выполнено уплощенное усиление (прикатка).
На Фиг. 4 изображен фрагмент второй (смежной) полосы геосетки, соединенной с первой поперечным швом с внешней стороны с которой выполнены анкерные углубления.
На Фиг. 5 изображен фрагмент стенки ячейки геосетки (изометрический вид).
На Фиг. 6 изображен фрагмент геосетки, в области поперечного шва ячейки которой, выполнено уплощенное усиление (изометрический вид).
На Фиг. 7 изображен фрагмент геосетки, в области поперечного шва ячейки которой, выполнены анкерные углубления.
Усиленная геосетка (далее геосетка) включает полосы 1 из полимерного материала, имеющие выступающие над поверхностями полос геосетки прямолинейные, образующие поверхностную сетку, и пересекающиеся между собой в ее узлах 2 элементы рифления 3 (Фиг. 3). Полосы представляют собой протяженные гибкие ленты.
Элементы рифления 3 выполнены на боковых гладких поверхностях каждой полосы. Элементы рифления 3, по сути, являются усиливающими элементами (ребрами жесткости) предотвращающими деформации полос 1 в ослабленных и/или наиболее нагруженных зонах. Кроме того, элементы рифления 3 обеспечивают сцепление с грунтом или иным сыпучим или кусковым материалом, которым наполняется геосетка. Элементы рифления 3 выполнены, предпочтительно, по всей площади полосы с обеих ее сторон.
Смежные полосы 1 соединены поперечными сварными швами 4 (имеется в виду сварка полимеров), с образованием ячеек 5 геосетки (Фиг. 1-3).
В стенках 6 ячеек 5 геосетки (расположенных между швами) выполнены со смещением относительно друг друга ряды 7 и 8 округлых отверстий 9, 10. С точки зрения прочностных характеристик наиболее предпочтительна, полностью круглая форма отверстий.
В стенках 6 ячеек 5 геосетки выполнены ряды 7 верхних отверстий 9 и ряды 8 нижних отверстий 10, между которыми имеется продольный участок 11 без отверстий, на котором лента выполнена сплошной (без отверстий).
Каждая полоса имеет следующие, связанные между собой, преимущественные геометрические параметры (Фиг. 3).
Ширина (высота) Н каждой полосы геосетки, и соответственно стенки 6 ячейки 5 геосетки, составляет 8-10 см.
Ширина h продольного участка 11 (без отверстий) составляет не менее 1/4 (0,25) от ширины Н полосы и, предпочтительно, больше расстояния В между центрами крайних отверстий верхнего или нижнего ряда.
Расстояние b между центрами отверстий смежных рядов, составляет 1/10 от ширины Н полосы и, предпочтительно, составляет 0.8-1.0 см.
Диаметр d каждого отверстия 9 или 10 меньше расстояния между центрами отверстий смежных рядов b и, предпочтительно, составляет 0,5-0,7 см.
Величина t отступа от края стенки 6 ячейки 5 больше диаметра отверстия 9 или 10 и составляет 0,8-1.5 см.
Расстояние L от крайних отверстий верхнего или нижнего ряда до шва составляет не менее 1/2 от ширины Н полосы, предпочтительно, 4-5 см.
Смещение D центров отверстий смежных рядов относительно друг друга в продольном направлении составляет не менее полутора диаметра d отверстия 9 или 10, преимущественно, 1,5-2,5 см., при этом ряды смещены симметрично.
Поверхностное рифление образует сетчатую структуру, сформированную на поверхностях полос элементами рифления 3 имеет ромбовидные ячейки, причем в каждой ромбовидной ячейке расположено дополнительное продольное диагональное ребро 12. Концы диагональных ребер соединены с узлами 2 ромбовидных ячеек (Фиг. 2).
Каждая из полос 1 сетки, с постоянным шагом по ее длине, соединена со смежными полосами поперечными сварными швами 4, причем каждый поперечный швов 4 образован полимерной ультразвуковой сваркой частей полос.
При этом для усиления каждого поперечного сварного шва 4 на одной из сваренных сваркой полос с ее внешней стороны выполнены ряды глухих анкерных углублений 13, а на другой полосе с ее внешней стороны в области рядов углублений имеется дополнительное уплощенное усиление 14. Упомянутое дополнительное уплощенное усиление 14 является сжато-деформированным уплотнением, образованным ромбовидными ячейками, их узлами и диагональными ребрами, которые деформированы и частично сплавлены между собой, и приплавлены к поверхности 15 соединенной полосы 1 сетки (Фиг. 2).
Анкерные углубления 13 выполнены сужающимися, предпочтительно, пирамидальной или конической формы. Глубина каждого углубления меньше суммы толщин двух соединяемых лент, но не менее толщины одной ленты (за толщину ленты принята толщина ее основы без учета высоты элементов рифления). Предпочтительно, что глубина каждого анкерного углубления превосходит толщину полосы из полимерного материала, при этом конечная часть каждого углубления находится в смежной полосе, в той области, где шов 4 имеет уплощенное усиление, а в каждом шве 4 выполнено два ряда анкерных углублений 13 на всю его длину (ширину Н каждой полосы).
Устройство изготавливают следующим образом. В качестве заготовки берут полотна из полимерного материала, изготовленного из полиолефина, такого как полиэтилен или полипропилен, либо их смесей. Полотно пропускают через станок, который формирует элементы рифления 3 и диагональные ребра 1 с обеих сторон полотна. Далее раскраивают полотно на полосы. Полосы в области швов 1 скрепляют между собой ультразвуковой сваркой. Далее в области швов 6 формируют с одной стороны шва путем нагрева и давления (прикатки) уплощенное усиление (уплотнение) и одновременно формируют анкерные углубления 12. Причем, предпочтительно, что обе упомянутые последние операции производятся одновременно с использованием специального инструмента или станка с нагревом до температуры плавления полимерного материала. Каждое анкерное углубление имеет стенку, образующую замкнутую оболочку, полученную в процессе плавления полосы в области шва. Упомянутая замкнутая оболочка является своеобразным анкером, проходя насквозь одну полосу и своей конечной частью закрепляясь в смежной полосе.
После термостатирования поперечных швов 4, полученное устройство складывают в стопку, размещая полосы 1 вплотную друг к другу. Сложенное в стопку устройство может быть свернуто в рулон. Полученные швы 4 отличаются особой прочностью, а отсутствие отверстий в стенках в средней части стенок ячеек на продольном участке 11 между верхними рядами 7 и нижними рядами 8 отверстий повышает их прочность на разрыв, что в совокупности существенно повышает надежность геосетки.
При монтаже полосы растягивают в поперечном направлении с образованием ячеек 5, в которые засыпают грунт, щебень или иной сыпучий наполнитель.