СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГРУНТОАРМИРОВАННОГО ПОДПОРНОГО СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF CREATING SOIL-REINFORCED STRAINING STRUCTURE AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве подпорных стен и оснований на искусственных насыпях или грунтах с низкой несущей способностью, берегозащитных сооружений.
Известно берегозащитное сооружение, содержащее расположенные по нормали к береговой линии буны и размещенный между ними примыкающий к ним волногасящий элемент, выполненный в виде камеры гашения волновой энергии, имеющей напорную стенку с щелевыми отверстиями, размещенный под напорной стенкой волногасящий валик, установленные в камере волногасящие фильтры, аккумуляционный колодец, выполненный в основании камеры, и искусственный песчаный пляж, примыкающий к внутренней стенке камеры. Способ его возведения состоит в следующем: выполняют камеру гашения с волногасящим валиком под ее напорной стенкой и аккумуляционным колодцем в основании; аккумулируют наносообразующий грунтовый материал и выращивают волногасящие фильтры в аккумуляционном колодце. Выращенными волногасящими фильтрами производят наращивание внешних откосов бун (патент РФ №2097483 «Берегозащитное сооружение и способ его возведения». Специализированное научно-производственное объединение "Балтберегозащита").
Данное сооружение применимо только для крупных водных объектов, а также недостатком является сложность производства работ по его возведению.
Известен способ устройства армирующей конструкции (патент РФ №2181407 с приоритетом изобретения «Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления». Кашарина Т.П., Кашарин Д.В.), возведение которой происходит следующим образом. Армирующие ленты вплетают в ограждающую поверхность, выполненную из переплетенных гибких лент, а свободным концам придают дополнительную несущую способность за счет соединения их попарно, образуя при этом гибкие петли. Недостатком способа является сложность при производстве работ и материалоемкость при его осуществлении.
Известно устройство армированных конструкций из гибких лент (патент РФ №2181407 с приоритетом изобретения «Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления». Кашарина Т.П., Кашарин Д.В.), представляющее собой ограждающую поверхность, выполненную из переплетенных гибких лент, свободным концам которых придают дополнительную несущую способность за счет соединения попарно, образуя при этом гибкие петли.
Известно устройство подпорного сооружения (а.с. №647391 с приоритетом от 25.04.1977 «Подпорное сооружение». В.Н.Бурдинский, Ю.М.Косиченко, Б.И.Сергеев, Т.П.Кашарина), состоящего из блоков, разделенных на две части, лицевую и анкерную, которые образованы зигзагообразным полотнищем.
Недостатком данных устройств является сложность выполнения работ, энергоемкость, материалоемкость.
Предлагаемым изобретением решается задача использования грунтов с низкой несущей способностью в качестве оснований зданий и сооружений.
Данный технический результат достигается за счет создания грунтоармированного подпорного сооружения, состоящего из плоской лицевой стенки, выполненной единым полотнищем из композитных материалов, обладающих памятью (наноматериалов) и прикрепленных к ней гибкими связями армирующих элементов в виде горизонтальных армолент-оболочек и наклонных армолент, в конце которых устраивается дополнительная оболочка-дрена, заполненная сорбентом и соединенная с дренажной системой, отводящей загрязненный сток, а нижняя и верхняя части лицевой стенки выполнены в виде анкерных блоков, причем к верхнему блоку присоединено ливнеотводящее устройство.
Отличительными признаками грунтоармированного подпорного сооружения является наличие лицевой стенки, заканчивающейся анкерным блоком в нижней и верхней ее частях, прямолинейных армолент-оболочек и наклонных, горизонтальных плоских или гофрированных армолент прямолинейных или наклонных с дополнительной оболочкой-дреной, гибких связей, причем они продеваются через лицевую стенку гибкой связью, обеспечивая ее устойчивость.
Предлагаемое грунтоармированное подпорное сооружение иллюстрируется фиг.1 и 2.
На фиг.1 показано грунтоармированное подпорное сооружение. На фиг.2 представлены разрезы.
Грунтоармированное подпорное сооружение представляет собой конструкцию, состоящую из лицевой стенки, выполненной единым полотнищем из композитных материалов, обладающих памятью (наноматериалов) 1, насыпного грунта 2, прикрепленных к ней гибкими связями 3, армирующих прямолинейных лент-оболочек 4 и наклонных плоских или гофрированных армолент 5, заканчивающихся оболочкой-дреной 6, имеющей специальные отверстия 7 и заполненной сорбентом, связывающая собой весь их ряд по горизонтальной или вертикальной плоскостям, соединенной с дренажной системой 8, отводящей загрязненные воды, а верхние и нижние части лицевой стенки выполнены в виде анкерных блоков 9, при этом к верхнему анкерному блоку присоединено ливнеотводящее устройство 10 (фиг.1 и 2).
Работа устройства грунтоармированного подпорного сооружения осуществляется следующим образом. После устройства сооружения лицевая стенка воспринимает внешние и внутренние (от насыпного грунта) нагрузки и распределение их выполняется согласно напряженно-деформированного состояния всего грунтоармированного массива, т.е. растягивающие напряжения воспринимают армирующие прямолинейные ленты-оболочки и наклонные плоские или гофрированные ленты, заканчивающиеся оболочкой-дреной, собирающей профильтровавшуюся воду, которая отводится через дренажную систему, а лицевая (ограждающая) стенка в верхней и нижней части укреплена с помощью анкерных блоков, причем к верхнему присоединено ливнеотводящее устройство. Материал лицевой стенки и анкерных лент выполнен из наноматериалов, обладающих памятью и восстанавливающей способностью, позволяющей сохранять проектные положения грунтоармированного сооружения в эксплуатации, обеспечивая надежность и безопасность всей технической системы.
В процессе эксплуатации при нарушении напряженно-деформированного массива ленты-оболочки 4, наклонные плоские или гофрированные армоленты 5 воспринимают на себя всю нагрузку и удерживают лицевую (ограждающую) стенку 1 из композитных материалов, обладающих памятью (наноматериалы), в проектном положении, причем ленты-оболочки 4 заполняются по мере необходимости, увеличивая свой объем и несущую способность, заполняя образовавшиеся пустоты, а гофрированные армоленты 5 увеличивают свою длину, сохраняя проектные положения конструкции, появляющийся сток загрязненных вод отводится через дрены оболочки 6 в дренажную систему, обеспечивая надежность работы массива в целом.
Возведение грунтоармированного сооружения осуществляется следующим образом (фиг.1 и 2).
Вначале укладывается на подготовленное основание единое полотнище лицевой стенки 1 из композитного материала, обладающего памятью (наноматериала) и закрепляется анкерным блоком 9. Затем производятся отсыпка грунта 2, его увлажнение, уплотнение, устанавливается передвижная опалубка для поддержания единого полотнища лицевой стенки 1 в проектное положение, затем продеваются ленты-оболочки 4, наклонные плоские или гофрированные армоленты 5, в лицевую стенку 1 и укладываются согласно выбранным параметрам: вначале наклонные 5, горизонтальные или гофрированные 4 из композитных материалов, обладающих памятью, после этого укладывается оболочка-дрена 6, заполненная сорбентами со специальными отверстиями 7, позволяющими проникновению загрязняющих вод и очистку их сорбентами, соединенной с дренажной системой. Потом раскладываются прямолинейные армоленты-оболочки 4, которые заполняются по мере необходимости. После отсыпки грунта вновь процесс повторяется. В верхней части лицевая стенка 1 закрепляется анкерным блоком 9, соединенным с ливнеотводящим устройством 10. Армоленты-оболочки 4 заполняются по мере деформации и осадки сооружения, сохраняя проектное положение всего грунтоармированного подпорного сооружения, обеспечивая его безопасность в качестве основания зданий и сооружений на грунтах с низкой несущей способностью, в том числе полигонах твердых бытовых отходов или накопителях, автомобильных и железнодорожных дорогах, берегоукреплениях и т.п.
Источники информации
1. Патент РФ №2097483 «Берегозащитное сооружение и способ его возведения». Специализированное научно-производственное объединение "Балтберегозащита".
2. Патент РФ №2181407 с приоритетом изобретения «Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления». Кашарина Т.П., Кашарин Д.В.
3. А.с. №647391 с приоритетом от 25.04.1977 «Подпорное сооружение». В.Н.Бурдинский, Ю.М.Косиченко, Б.И.Сергеев, Т.П.Кашарина.