СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ПЛОСКОСТНОГО СООРУЖЕНИЯ
METHOD FOR FLAT CONSTRUCTION ERECTION

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть наиболее эффективно использовано при устройстве плоскостных сооружений, включающих широкий ряд объектов, например, таких как футбольные поля и спортивные манежи, покрытия для проведения массовых мероприятий, рулежные дорожки аэродромов и т.д.
Типовая конструкция плоскостного сооружения, как правило, содержит три основных конструктивных элемента: покрытие в виде искусственного травяного газона, выравнивающий слой и материнское основание.
Известен способ строительства плоскостного сооружения, описанный в патенте GB 2204801, который заключается в том, что на материнском основании по всей его поверхности укладывают (отсыпают) сыпучий материал. Последний представляет собой смесь, состоящую из песка, отсева твердого материала, в частности, гранита, щебенки из того же материала и глины в количестве 5-10% от общей массы смеси, связывающей все перечисленные выше компоненты. Затем смесь равномерно распределяют на материнском основании и выравнивают, формируя слой одинаковой толщины, который уплотняют, например, укаткой. На окончательно сформированном слое размещают покрытие в виде искусственного травяного газона.
Независимо от назначения, плоскостные сооружения с искусственным травяным газоном подвергаются значительным нагрузкам, которые вызывают сдвиговые и нормальные напряжения в слое сыпучего материала, невзирая на его предварительное уплотнение, а также специально подобранный гранулометрический состав, включая вяжущее в виде глины. Напряжения в слое выражаются в его необратимых деформациях, изменяющих ровность плоскостного сооружения на его отдельных участках, резко ухудшающих эксплуатационные качества сооружения. Деформации, как результат нарушения прочности, имеют форму гребней, выбоин, впадин и т.п. Искусственный травяной газон не является достаточно жестким конструктивным элементом и не может препятствовать нарушению прочности слоя сыпучего материала. Множественные локальные деформации поверхности сооружения возникают в результате его интенсивной эксплуатации, что приводит, в конечном итоге, к необходимости регулярного проведения ремонтных работ.
Таким образом, задачей изобретения является повышение прочности плоскостного сооружения с искусственным травяным газоном.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе строительства плоскостного сооружения, включающем формирование слоя сыпучего материала путем его укладки, распределения, выравнивания и уплотнения на материнском основании и последующее размещение мата из искусственного травяного газона на сформированном слое, на котором, в свою очередь, перед размещение мата, устанавливают пластину, образованную из связанных между собой системных решеток, которую, затем, на всю высоту решеток, погружают в слой методом вибротрамбования. При этом вибротрамбование осуществляют с возмущающей силой направленной вертикально, а в качестве сыпучего материала используют песок с однородными свойствами по всему массиву слоя.
Технический результат изобретения состоит в том, что силовое введение в слой сыпучего материала плиты из системных решеток способствует повышению в материале внутренних напряжений и внутреннего трения между частицами, что ведет к общему повышению прочности слоя и лучшему восприятию внешних сдвиговых и вертикальных нагрузок.
На чертежах (фиг. 1 и 2) показаны различные стадии реализации предлагаемого способа строительства
Одним из существенных материальных средств, используемых в процессе строительства плоскостного сооружения, является системная решетка 1, из совокупности которых образуется пластина, погружаемая в слой 2 сыпучего материала, укладываемое на материнское основание 3, представляющее собой грунтовую площадку, предварительно подготовленную под строительство плоскостного сооружения.
Системная решетка, наиболее подходящая для реализации способа, описана в полезной модели RU 169769. Она представляет собой панель прямоугольной формы с плоской поверхностью 4, снабженной бортами 5, несущими крепежные замки, образованными по принципу соединения основной и ответной частей, каждая из которых расположена на одном из противоположных бортов (часть конструктивных элементов панели на чертежах не обозначена). Замки предназначены для крепления панелей между собой. Плоская поверхность панели выполнена в виде сетки, образованной ячейками в форме шестиугольников, соприкасающихся сторонами друг с другом. Каждый шестиугольник внутри разделен тремя диагоналями. В пределах пространства панели, ограниченного бортами, со стороны противоположной плоской поверхности, расположены опорные элементы 6, представляющие собой совокупность цилиндрических трубок, связанных с внутренней частью сетки и упорядоченно расположенных в пределах упомянутого пространства. Трубки располагаются рядами, равноотстоящими друг от друга, при этом трубки каждого ряда, за исключением одного, расположены в шахматном порядке и каждая пара трубок через одну пару подобных соединена сплошной пластиной равной по высоте с трубкой. Все опорные элементы панели, включая и борта, имеют одну и ту же высоту h. Панель со стороны опорных элементов разделена на две равновеликие части посредством одного ряда, трубки которого установлены без смещения. Пластины, соединяющие трубки этого ряда, имеют в поперечном сечении V-образную форму, в то время как пластины, соединяющие трубки на обеих вышеупомянутых частях панели, имеют встречное направление, образуя тупой угол. Все трубки панели крепятся к сетке в месте пересечения диагоналей шестиугольников. Следует отметить, что под опорными элементами панели понимаются не только цилиндрические трубки, но и все пластины, независимо от их формы, а также и ее борта.
Техническим средством, предназначенным для силового погружения пластины из системных решеток в слой сыпучего материала является вибротрамбовка, выполненная в виде корытообразной плиты 7 с плоской рабочей поверхностью. На плите 7 смонтирован вибратор 8, так называемого, направленного действия, т.е. создающего возмущающую силу F только в вертикальном направлении. Перемещение вибротрамбовки осуществляется вручную со скоростью V, задаваемой оператором, что легко достигается из-за резко сниженного сцепления рабочей поверхности вибротрамбовки с опорной поверхностью, вызванного вибрацией.
Реализуется предлагаемый способ следующим образом.
На материнское основание 3 укладывают, а затем распределяют по всей его площади сыпучий материал в виде слоя 2. В качестве материала предпочтительно использовать песок с однородным гранулометрическим составом, обеспечивающим одинаковые свойства по всему массиву слоя. Сформированный слой 2 выравнивают путем использования, например, автогрейдера и после этого осуществляют уплотнение слоя укаткой до высоты Н. Уплотнение можно выполнить и трамбованием с применением вибротрамбовки вышеописанной конструкции. На подготовленный таким образом слой 2 укладывают пластину, образованную, из связанных между собой, системных решеток, которые опираются на слой своими опорными элементами 6. Возможна укладка пластины и фрагментарно, т.е. отдельными ее частями, которые соединяются между собой непосредственно на поверхности слоя 2. Затем, по плоским поверхностям 4 панелей системных решеток перемещают включенную в работу вибротрамбовку, создающую вертикально ориентированную возмущающую силу F, передающуюся на эти панели и погружающую их полностью (на высоту h) в материал слоя 2, т.е. в песок. Опорные элементы 6 системных решеток как бы армируют верхнюю часть слоя 2, повышая его прочность. Нижняя часть слоя 2, примыкающая к материнскому основанию 3, также подвергается упрочнению за счет повышенного давления под опорными элементами 6, распределяющегося по конусообразным зонам «А» под трубками, а также под связывающими их пластинами и бортами системных решеток. Максимальный эффект по прочности плоскостным сооружением достигается при оптимальном соотношении величин h и Н. После полного погружения пластины по всей площади плоскостного сооружения на ее поверхности размещают мат из искусственного травяного газона. При этом следует отметить, что фактура плоской поверхности системных решеток и материал последних в паре с материалом мата травяного газона образуют пару с высоким коэффициентом трения, компенсирующим внешние сдвиговые нагрузки в любом направлении, предотвращая смещение мата по пластине, что значительно улучшает эксплуатационные свойства плоскостного сооружения, особенно если оно предназначено для проведения спортивных мероприятий, например, игры в футбол, баскетбол и прочее.