СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОЙ РЕШЕТЧАТОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ПЛАСТИКОВЫХ ПОЛОС
METHOD FOR FORMING THREE-DIMENSIONAL LATTICE STRUCTURE MADE OF PLASTIC STRIPS

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для укрепления откосов, конусов мостов, наклонных оснований автомобильных дорог, промышленных и строительных площадок, а также береговых линий, русел водоемов и т.п. [E02D 17/20, E01С 3/04].
Из уровня техники известна ЗАГОТОВКА ДЛЯ ЯЧЕИСТОЙ ОБЪЕМНОЙ НЕСВАРНОЙ БЕСШОВНОЙ ГЕОРЕШЕТКИ [RU 26645561, опубл. 21.08.2018 г.], которая выполнена из полимерной ленты заданной толщины t, снабженной разрезами, расположенными рядами R1, R2…Rn со смещением линий разрезов. Вышеуказанная заготовка характеризуется выполнением разрезов в виде треугольного зубца, имеющего боковые и образующую стороны, или сочетанием треугольных зубцов, представляющих собой зубчатый пилообразный профиль, с углом треугольного зубца при его основании γ в интервале от 20 до 175° при отношении длины разреза зубчатого пилообразного профиля, составляющей длину образующей стороны треугольного зубца либо суммарную длину образующих сторон зубчатого пилообразного профиля, к толщине ленты t, равном 1:(100-600). Количество треугольных зубцов в разрезе зубчатого пилообразного профиля составляет от 1 до 40, а смещение линий разрезов характеризуется отношением длин линий разрезов равным 1:(0,3-0,9).
Недостатками аналога являются:
- данное решение не обеспечивает безотходное производство полимерной ленты, из-за большого диапазона изменения угла треугольных зубцов от 20 до 175°, таким образом при формировании ленты из прямоугольной заготовки образуется большое количество отходов с внешней стороны среза треугольных зубцов, из-за несовпадения углов зубцов с внутренней стороны среза и внешней стороны среза;
- данное решение обладает низкими функциональными возможностями, из-за наличия бесшовной структуры, которая не позволяет формировать георешетку произвольных геометрических размеров на стадии ее установки и внутреннего наполнения;
- данное решение обладает низкими функциональными возможностями из-за того, что расстояние между стенками полимерной ленты является фиксированной величиной и на стадии укладки, отсутствует возможность формирования ячеек различных геометрических размеров, что снижает удобство внутреннего наполнения георешетки, на стадии установки.
Также из уровня техники известна НОВАЯ ГЕОРЕШЕТКА [CN 206887925 (U), опубл. 16.01.2018 г.], включающая соединительную деталь, которую с большой сформировали множество секций решетки и множество соединительных деталей, равномерно распределенных, снабжено секцией решетки между двумя соседними соединительными деталями, а также один конец секции решетки закреплялся в одной соединительной детали, другой конец - в другой соединительной детали. Данная техническая схема обеспечивает удобную транспортировку и сборку на месте в соответствии с топографией местности. С помощью секции сетки и соединительной детали, конец каждой секции сетки может быть соединен через соединительный элемент и соединительный шов не требует сварки.
Недостатками данного аналога являются:
- данное решение не предусматривает образования полостей в структуре георешетки, таким образом, при ее установке отсутствует возможность прокладки внутри стенок решетки сливных труб, шлангов, балок и т.д., что существенно снижает функциональные возможности изделия.
- данное решение обладает низким удобством использования, из-за отсутствия возможности менять положение секций решетки после ее сборки, в случае, если первоначальная структура сборки решетки оказалась неэффективной для конкретных условий местности.
Наиболее близким по технической сущности является ГЕОРЕШЕТКА "ЯМАЛ" [RU 91578, опубл. 20.02.2010 г.], которая относится к области строительства на неустойчивых грунтах и зимних настах, а также в растениеводстве. Целью применения полезной модели является упрощение конструкции, унификация и многообразие форм ячеек георешетки, избавление от необходимости поштучного вбивания стержней для удержания форм ячеек георешетки. Указанная цель достигается применением лент с поперечными прорезями (типа расчесок для волос) для формирования ячеек георешетки. Суть применения полезной модели заключается в том, что предлагаемое устройство не требует точности и заводских условий при изготовлении георешетки «Ямал».
Основными техническими проблемами прототипа являются:
- низкое качество заполнения текучими составами отдельных ячеек георешетки, из-за, того, что при формировании поперечных и продольных стенок георешетки при помощи одинаковых лент с поперечными прорезями будет образовываться зазор относительно плоскости на которой формируется георешетка. Образование зазоров между перпендикулярно скрепленными элементами георешетки объясняется тем, что конструкцией прототипа не предусмотрено наличие смещения в вертикальной плоскости между поперечными и продольными элементами георешетки при их сборке. Наличие зазоров между элементами георешетки и плоскостью, на которой они располагаются, способствует возникновению протечек в соседние ячейки георешеток, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик изделия при заполнении ячеек георешетки текучими составами, когда требуется заполнение только отдельных ячеек георешетки.
- большое количество производственных отходов при формировании отверстий в корпусе георешетки, из-за того, что конструкция прототипа не подразумевает наличие заранее подготовленных отверстий в корпусе ячеек георешетки. Для их формирования требуется механическим путем удалять части корпуса специализированным инструментом. При этом удаленные части корпуса являются производственными отходами, а в случае, если через корпус георешетки планируется прокладка большого количества труб или балок, количество производственных отходов становится существенным. Полученные производственные отходы требуют переработки либо транспортировки на мусорные полигоны, что сильно увеличивает затраты в случае, если требуется прокладка большого количества труб или балок внутри георешетки.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом изобретения является повышение качества заполнения текучими составами отдельных ячеек георешетки и снижение производственных отходов при формировании отверстий в корпусе георешетки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ формирования объемной решетчатой конструкции из пластиковых полос, характеризующийся тем, что из листового материала вырезают полосы, на которых формируют периодически повторяющиеся прорезы, далее формируют продольные и поперечные стенки путем накладывания друг на друга полос, далее продольные и поперечные стенки фиксируют прорезами, отличающийся тем, что на листовом материале делают линию раскроя в виде периодически повторяющегося трапецевидного выреза, по линии раскроя вырезают полосы, далее формируют продольные и поперечные стенки, при этом трапецевидные вырезы нижней полосы образовывают с трапецевидными вырезами верхней полосы отверстия для балок и труб, далее продольные стенки смещают относительно поперечных стенок на величину равную половине высоты полосы и фиксируют прорезями.
В частности, листовой материал изготавливают из пластика.
В частности, листовой материал изготавливают из углепластика.
В частности, листовой материал изготавливают из композитного материала.
В частности, первоначально задают толщину листового материала величиной 4 мм.
В частности, высоту полосы делают равной диаметру трубы или балки, которая будет устанавливаться в отверстие для балок и труб.
В частности, ширину прорезов делают равной толщине пластиковой полосы.
В частности, глубину прорезов делают равной четверти ширины полосы.
В частности, количество полос в продольной и поперечной стенке подбирают таким образом, чтобы их количество соответствовало требуемой высоте стенки.
В частности, для заполнения объемной решетчатой конструкции из полос текучим составом определенного объема продольные и поперечные стенки перемещают по вертикали и горизонтали и фиксируют в необходимом месте прорезами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид сверху продольных и поперечных стенок объемной решетчатой конструкции из пластиковых полос.
На фиг. 2 представлен вид сбоку продольных и поперечных стенок объемной решетчатой конструкции из пластиковых полос.
На фиг. 3 представлен общий вид полос для объемной решетчатой конструкции.
На чертежах обозначено: 1 - продольная стойка, 2 - поперечная стойка, 3 - полоса, 4 - отверстие, 5 - вырез, 6 - прорез.
Осуществление изобретения
Объемная решетчатая конструкция из пластиковых полос состоит из продольных 1 и поперечных стенок 2, образующих замкнутый объем. Каждая стенка образована множеством полос 3 выполненных из пластика и расположенных одна над другой в несколько рядов. Полоса 3 может быть выполнена из пластмассы, композита, углепластика и других подобных материалов. При этом, полосы 3 продольных стенок 1 смещены относительно полос 3 поперечных стенок 2 на величину равную половине высоты полосы. Полосы 3 продольных 1 и поперечных 2 стенок выполнены с возможностью образования отверстий 4 для балок и труб, благодаря наличию трапецевидных вырезов 5 в конструкции стенок. Также на каждой стенке располагаются прорезы 6 шириной равной толщине пластиковой полосы на глубину четверти ширины полоски, выполненные с возможностью крепления продольных 1 и поперечных 2 полос 3 стенок между собой.
Способ формирования объемной решетчатой конструкции из пластиковых полос характеризуется тем, что первоначально формируют пластиковый лист толщиной 4 мм, который является шаблоном. Использование пластика обеспечивает высокий уровень гидроизоляции и теплоизоляции формируемого изделия, т.к. пластик не пропускает жидкость, а его теплопроводимость меньше воды, грунта и бетона. Далее делают линию раскроя, которая представляет собой периодически повторяющийся трапецевидный вырез 5. Далее по полученному шаблону вырезаются пластиковые полосы 3, при этом высота полосы выбирается равной диаметру трубы, которая может устанавливаться в отверстие в создаваемой конструкции. При этом, указанная форма полосы обеспечивает безотходный раскрой материала. Далее, между периодически повторяющимися трапецевидными вырезами 5 формируют прорезы 6 шириной равной толщине пластиковой полосы на глубину четверти ширины полосы 3. Таким образом из пластикового листа получают две полосы 3, при этом благодаря наличию периодически повторяющихся трапецевидных вырезов 5, одна полоса 3 является со стороны среза зубчатой, другая полоса 3, с внешней стороны является ровной и гладкой.
Дополнительно, в случае необходимости, изготавливают изолирующую полосу, которая характеризуется тем, что в ней отсутствуют трапецевидные вырезы 5, но присутствуют прорезы 6 шириной равной толщине пластиковой полосы на глубину четверти ширины полоски.
При сборке объемной решетчатой конструкции из пластиковых полос 3 формируют продольные 1 и поперечные 2 стенки конструкции. Каждую стенку формируют путем накладывания друг на друга полос 3 так, чтобы трапецевидные вырезы 5 нижней полосы 3 образовывали с трапецевидными вырезами 5 верхней полосы 3 отверстия 4 для балок и труб. При этом количество полос 3 в стенке подбирают таким образом, чтобы их количество соответствовало требуемой высоте стенки. При сборке конструкции уровни граней полос продольной 1 и поперечной 2 стенок выставляют так, чтобы полосы 3 продольной стенки 1 были смещены относительно полос 3 поперечной стенки 2 на величину равную половине высоты полосы 3. Фиксацию полос 3 продольной стенки 1 и полос 3 поперечной стенки 2 осуществляют благодаря наличию прорезов 6. В случае отсутствия необходимости наличия отверстий для балок и труб применяют вместо полос 3 изолированные полосы.
Для заполнения объемной решетчатой конструкции из пластиковых полос жидкостью определенного объема продольные 1 и поперечные 2 стенки перемещают по вертикали и горизонтали и фиксируют в необходимом месте прорезами 6, что позволяет заполнить весь необходимый объем из одной точки. Таким образом, предложенное решение выполняет функцию формоудерживающего и формообразующего каркаса для текучего состава до перехода в твердое состояние, т.е. работает как опалубка.
Технический результат изобретения - повышение качества заполнения текучими составами отдельных ячеек георешетки достигается за счет того, что при сборке конструкции уровни граней полос продольной 1 и поперечной 2 стенок выставляют так, чтобы полосы 3 продольной стенки 1 были смещены относительно полос 3 поперечной стенки 2 на величину равную половине высоты полосы 3. Тем самым осуществляют перекрытие зазора между элементами георешетки и плоскостью на которой они располагаются. Отсутствие зазора позволяет повысить эффективность заполнения отдельных ячеек текучими составами, предотвращая возможность попадания текучего состава в соседние элементы георешетки.
Технический результат изобретения - снижение производственных отходов при формировании отверстий в корпусе георешетки достигается за счет того, что формируют пластиковый лист, далее делают линию раскроя, которая представляет собой периодически повторяющийся трапецевидный вырез 5. По полученному шаблону вырезают пластиковые полосы 3. Таким образом, из пластикового листа получают две полосы 3. Каждую стенку георешетки формируют путем накладывания друг на друга полос 3 так, чтобы трапецевидные вырезы 5 нижней полосы 3 образовывали с трапецевидными вырезами 5 верхней полосы 3 отверстия 4 для балок и труб. При этом, указанная форма полосы 3 обеспечивает безотходный раскрой материала при формировании отверстий в корпусе георешетки. Благодаря наличию безотходного раскроя не требуются дополнительных работ по механическому удалению частей корпуса полос 3 для формирования отверстий, также не требуется проведения дополнительных организационных мероприятий для вывоза, хранения или переработки производственных отходов, образованных в ходе формирования отверстий механическим путем, что приводит к существенному снижению затрат при создании георешетки с большим количеством отверстий для труб или балок.