УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ И УСИЛЕНИЯ ГРУНТА В МЕСТЕ ВЫХОДА ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области закрепления и усиления грунта в частности усиления тела грунта, в котором размещен трубопровод, и закрепления грунта откоса в месте выхода трубопровода.
К устройству для закрепления грунта в месте размещения и выхода трубопровода предъявляются особые требования, по предотвращению поверхностного разрушения тела грунта и откоса в месте выхода трубы от атмосферных осадков, а также предотвращения концентрации точечных напряжений трубопровода в месте его выхода.
Известна конструкция для закрепления грунта и откоса с использованием силовых обойм для заворачивания грунта внутрь обойм. В конструкции предусмотрено закрепление обойм из геосетки металлическими анкерами по поверхности откоса (ЕР 1065319). Указанная конструкция предусматривает крепление тела грунта и откоса, но не в месте выхода трубопровода.
Известна также конструкция для закрепления тела грунта с помощью слоев грунта с различной толщиной, закрепленных синтетической сеткой при этом по откосу укладываются мешки с песком в специальные ячейки сетки в которые затем засыпается грунт для закрепления мешков на поверхности откоса (JP 3194021). Описанная конструкция также не предусматривает крепление тела грунта откоса в месте выхода трубы.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является патент RU 34944. В патенте на полезную модель предложено устройство для закрепления грунта откоса в месте выхода трубопровода. Устройство выполнено в виде уложенной на откос, его вершину и у его основания георешетки, закрепленной к откосу анкерами и притянутой к поверхности откоса охватывающими их тросами. В зоне основания откоса и в зоне откоса над отверстием трубы и по боковым сторонам отверстия ячейки георешетки заполнены щебнем. Недостатком такой конструкции является отсутствие укрепления тела грунта, в котором размещен трубопровод, возникновение концентрации напряжений и размыва откоса в месте выхода трубопровода.
Основной задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков, предотвращение поверхностного разрушения тела грунта, в котором размещен трубопровод, и откоса в месте выхода трубы от атмосферных осадков, а также предотвращения концентрации точечных напряжений трубопровода в месте его выхода.
Технический результат предлагаемой полезной модели достигается путем создания нового конструктивного решения устройства для закрепления и усиления грунта, в месте выхода трубопровода, включающего взаимосвязанные конструктивные элементы, усиливающего тело грунта, укрепляющего откос на выходе трубопровода и снижающего концентрации напряжений трубопровода.
Основная задача решается и технический результат достигается тем, что усиление тела грунта, в котором размещен трубопровод до откоса, достигается за счет полуобойм, размещенных в теле грунта, выполненных из стеклосеток с высотой полуобойм от 0,3 до 0,6 м. Величина заворота полуобоймы составляет 3-5 толщины слоя, заключенного в полуобойму. Экспериментальные испытания по усилению грунта показали, что при высоте полуобойм менее 0,3 м они теряют свои свойства и требуемое усиление грунта не достигается. С другой стороны, увеличение высоты полуобойм свыше 0,6 м вызывает трудности их заполнения и заворачивания. Ширина тела грунта части откоса, подверженного усилению, равна двойной высоте откоса в месте выхода трубопровода с обеих сторон. Заложение сеток в существующее тело грунта равно высоте насыпи над укладываемой обоймой плюс не менее 6 толщин слоев полуобойм от плоскости скольжения. Крепления грунта поверхности откоса осуществляются трехмерными геоматами, размещенными на всю ширину откоса. Трехмерные маты, как правило, крепятся к грунту металлическими скобами с интервалом 5-7 метров. Трехмерные геоматы имеют пространственную структуру с ячейками и волнами согласно СТО 0020092006 для полимерных материалов и трехмерных матов. Размеры ячеек трехмерного мата позволяют заполнять их щебнем фракции 5-10 мм и растительным грунтом.
Маты заполняются щебнем выше уровня высокой воды приблизительно на 0,5 м.
На остальном участке откоса крепление выполняется растительным грунтом.
В месте выхода трубопровода выполнена подпорная подушка из габиона - металлической сетки, заполненной каменным материалом.
Данное конструктивное решение устройства позволяет усилить переувлажненное тело грунта в месте выхода трубопровода, избежать смещения грунта, по призме обрушения, сократить срок консолидации используемого грунта. Кроме этого такое конструктивное решение позволяет предотвратить разрушение грунта от водной и ветровой эрозии, а также равномерно распределить укладываемый слой. Откос, находящийся в пределах призмы обрушения, не подвержен сползанию по плоскости скольжения в виду послойного армирования тела грунта. Применение армирующих сеток позволяет увеличить крутизну откоса от 1:1.5 до 1:1. Наряду с этим подпорная подушка снижает концентрации напряжений трубопровода в месте его выхода, а также предотвращает вымывание грунта из-под трубопровода.
Конструкция, согласно данной полезной модели, применима как при новом строительстве, так и при проведении работ по усилению грунта на действующем трубопроводе.
Новое техническое решение, созданное на основе изложенной выше концепции для усиления и укрепления грунта в месте выхода трубопровода, существенно отличает данное решение от решений, известных из уровня техники.
Полезная модель далее поясняется со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - вид сверху на участок крепления грунта в месте выхода трубы.
Фиг.2 - сечение по I-I фиг 1 устройства, согласно данному изобретению.
Фиг.3 - сечение по II-II фиг 1 устройства, согласно данному изобретению.
Фиг.4 - сечение по III-III фиг 1 устройства, согласно данному изобретению.
Устройство для закрепления и усиления грунта в месте выхода трубопровода включает полуобоймы 1, выполненные из стеклосеток и размещенные в теле грунта, в котором размещен трубопровод до откоса, трехмерные геоматы 2, размещенные на всю ширину откоса для крепления грунта поверхности откоса, и подпорная подушка 3 из габиона - металлической сетки, заполненной каменным материалом, установленная под трубопроводом в месте его выхода из грунта. Высота полуобойм равна от 0,3 до 0,6 м, а величина заворота полуобоймы составляет 3-5 толщины слоя, заключенного в полуобойму. Заложение полуобойм в существующее тело грунта равно высоте насыпи над укладываемой обоймой плюс, по меньшей мере, 6 толщин слоев полуобойм от плоскости скольжения. Полуобоймы размещены по ширине тела грунта части откоса, подверженного усилению, равной, по меньшей мере, двойной высоте откоса в месте выхода трубопровода с обеих сторон. Трехмерные геоматы, закрепленные в грунте металлическими скобами, заполнены щебнем требуемой фракции, предпочтительно 5-10 мм, выше уровня высокой воды приблизительно на 0,5 м. На остальном участке откоса крепление выполняется растительным грунтом.
Указанные конструктивные особенности устройства размещение полуобойм из стеклосетки, соотношение их размеров и тела грунта, размещение и использование трехмерных геоматов для укрепления откоса в совокупности с полуобоймами и подпорной подушкой, согласно предложенной полезной модели обеспечивает высокую эффективность данного конструктивного решения по усилению грунта, в месте выхода трубопровода и возможность его использования как при новом строительстве, так и при проведении работ по усилению грунта на действующем трубопроводе.
Необходимо отметить, что могут быть различные варианты воплощения полезной модели в отношении размеров, расположения отдельных элементов, используемых материалов, если это не изменяет сущности технического решения и не выходит за объем притязаний, изложенных в формуле полезной модели.