НАРУЖНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ Российский патент 1995 года по МПК E04B2/84 E02D17/18 

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам армогрунтовых мембран-оболочек, предназначенных для использования в качестве несущих или ограждающе-несущих стен при строительстве овоще-, картофелехранилищ, складов, гаражей, подпорных стенок и других зданий и сооружений полузаглубленного типа.

Цель изобретения - повышение устойчивости ограждения за счет уменьшения местных концентраций напряжений в зоне сопряжения внешней стенки с грунтовым массивом.

На фиг.1 показано наружное ограждение, общий вид; на фиг.2 - принципиальная расчетная схема.

Наружное ограждение включает внешнюю наклонную стенку 1, верхняя часть которой наклонена под углом внутреннего трения грунтового материала, а нижняя сопряжена с грунтовым массивом 2, при этом сопрягающая поверхность 3 выполнена в виде уступов 10, очерченных участками расположенных одна в другой софокусных парабол 4, при этом конец и начало участков соседних парабол размещены в одной плоскости и сопряжены отрезками 5, ортогональными к внутренней стенке ограждения 6, которая образована оболочкой-мембраной 7, состоящей из мембранных блоков 8, разделенных слоем грунтового материала 9 и сопряженных с уступами 10 грунтового массива. Мембранные блоки 8 выполнены заедино из геотекстильного полотнища 11 и уложены друг на друга, при этом высота сопрягающих уступов 10 равна высоте мембранных блоков 8.

В основании 12 вдоль продольной оси в пределах плоскостей, одна из которых (13) параллельна верхней части внешней стенки, а (другая) 14 - продолжение сопрягающей плоскости нижнего мембранного блока с грунтовым массивом, сформирована грунтовая упорная призма 15, в которой анкеруется методом заделки свободный конец 16 геотекстильного полотнища 11.

В верхней части наружного ограждения укладывается опорно-распределительный пояс 17, а внешняя стенка укрепляется одерновкой или посевом трав 18.

Наружное ограждение возводится следующим образом.

После разбивки и закрепления осей наружного ограждения осуществляют отрывку котлована на проектную глубину и подготовку основания 12 по обычной технологии. Затем экскаватором с обратной лопатой формируется сопрягающая поверхность 3 на откосе грунтового массива 2 в виде уступов 10, боковая поверхность которых очерчена участками расположенных одна в другой софокусных парабол 4. Затем с помощью ручной доработки или средств малой механизации формируются участки перехода от уступа 10 в виде сопрягающих отрезков 5, ортогональных к внутренней стенке 6. После этого осуществляют отрывку продольной упорной траншеи 15 в пределах плоскостей, одна из которых (13) параллельна верхней части внешней стенки, а вторая (14) - продолжение сопрягающей плоскости нижнего мембранного блока. Затем осуществляют установку опалубочных щитов или кондуктора, раскатывают рулон геотекстильного полотнища 11, один из свободных концов 16 которого заводится в продольную траншею 15. После этого формируются упорная грунтовая призма из связных материалов (например, суглинок или глина) и мембранные блоки 8.

Уплотнение грунтовых материалов осуществляется проходкой бульдозера или другой техники в несколько следов. При малой ширине мембранного блока уплотнение может осуществляться виброплитами, ручными катками, ручными трамбовками и т.д. После возведения всего тела наружного ограждения по его верхнему контуру укладывается опорно-распределительный железобетонный пояс 17, а верхняя часть наружной стенки укрепляется одерновкой 18 или посевом трав. Взаимное крепление геотекстильных полотнищ 11 в продольном направлении осуществляется с помощью металлических скоб склеиванием (например, горячий битум) или расстилкой их внахлестку с шириной перекрытия не менее 8 см.

В качестве геотекстильных материалов могут использоваться стеклоткани, стеклосетки или иглопробивные и прошивные полимерные материалы.

Конструирование наружного ограждения осуществляют в следующей последовательности:
принимается конструктивная ширина b_о ограждения по верху, при этом b_о ≥1,5 м;
по наклону внутренней ϕ₁ и внешней α стенок ограждения определяется ширина верхнего мембранного блока b₁ в плоскости планировки;
затем из соотношения ≥ 0,2 определяется высота верхнего блока h₁
определяется длина С₁ участка сопряжения уступа и верхнего мембранного блока по зависимости
C₁= где k - коэффициент снижения прочности;
σ_ст- предельно допустимые нормальные напряжения в геотекстильном полотнище;
h₁ - высота верхнего мембранного блока;
g - интенсивность нагрузки на верхнюю плоскость мембранного блока,
γ и U_k - соответственно плотность и коэффициент предельной степени консолидации грунтового материала;
ϕ₁иϕ₂ - углы наклона внутренней и сопрягаемой части наружной стенки в пределах верхнего мембранного блока;
затем определяется длина нижележащего мембранного блока bm=b₁-C₁) с последующим определением, по приведенному выше соотношению , его высоты hi и т.д. для всех мембранных блоков ограждения.

Ширина мембранных блоков bi определяет фокусы расположенных одна в другой парабол (П₁, П₂, П₃).

Определяются параметры упорной призмы, как объема формируемого плоскостями, одна из которых (внутренняя сторона) параллельна верхней части внешней стенки и проходит через точку сопряжения основания с внутренней стенкой (а' δ'//aδ ), а вторая - продолжение сопрягающей плоскости (П₃) нижнего мембранного блока с грунтовым массивом.

Использование предлагаемого наружного ограждения позволяет значительно повысить надежность и устойчивость возводимых зданий и сооружений, что в свою очередь позволяет снизить трудоемкость возведения и соответственно общую стоимость.

Использование в качестве ограждающих и несущих стен при строительстве картофеле- и овощехранилищ, гаражей, складов, подпорных стенок и других зданий и сооружений полузаглубленного типа. Сущность изобретения: наружное ограждение включает наружную наклонную стенку 1, сопряженную с грунтовым массивом 2 с помощью плоскости, сформированной из участков, расположенных одна в другой софокусных парабол 4. Внутренняя стенка 6 образована оболочкой-мембраной 7, состоящей из мембранных блоков 8, сопряженных с уступами 10 грунтового массива. В основании 12 сформирована грунтовая упорная призма 15, в которую заделан свободный конец 16 геотекстильного полотнища 11. В верхней части уложен упорно-распределительный пояс 17, а внешняя стенка укреплена одерновкой 18. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. НАРУЖНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ, включающее наклонные стенки - внешнюю под углом внутреннего трения грунтового материала и внутреннюю, образованную оболочкой-мембраной, выполненной из мембранных блоков, сформированных из неразрезного геотекстильного полотнища, заполненного грунтовым материалом, уложенных друг на друга и разделенных слоем грунтового материала, при этом свободный конец геотекстильного полотнища заанкерен в грунтовую упорную призму, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости ограждения за счет уменьшения местных концентраций напряжений в зоне сопряжения внешней стенки с грунтовым массивом, поверхность сопряжения внешней стенки с грунтовым массивом выполнена в виде уступов, очерченных участками размещенных одна в другой софокусных парабол и ортогональными к внутренней стенке отрезками, соединяющими размещенные в одной плоскости близлежащие концы соседних участков парабол. 2. Ограждение по п.1, отличающееся тем, что высоты сопрягающих уступов равны высотам мембранных блоков, торцевая часть мембранных блоков совпадает с поверхностью сопрягающих уступов, при этом длина участка сопряжения уступа с мембранным блоком определяется по зависимости

где k = 0,3 - 0,45 - коэффициент снижения прочности геотекстильного материала;
σ_ст - предельно допустимые нормальные напряжения в геотекстильном полотнище, кПа;
U_в = 0,89 - 0,96 - коэффициент предельной степени консолидации грунтовых материалов;
γ - плотность грунтового материала, кН/м³;
h - высота мембранного блока, м;
q - интенсивность нагрузки в расчетной плоскости, кН;
v₁ и ϕ₂ - соответственно углы наклона внутренней и сопрягаемой частей внешней стенки,
а отношение высоты мембранных блоков к их длине находится в пределах 0,2 - 1,2. 3. Ограждение по п. 1, отличающееся тем, что упорная грунтовая призма сформирована в пределах плоскостей, одна из которых параллельна верхней части внешней стенки и проходит через линию сопряжения основания с внутренней стенкой, а вторая продолжает сопрягающую плоскость нижнего мембранного блока с грунтовым массивом.