ГРУНТОГАБИОН Российский патент 1999 года по МПК E02B3/12 E02B3/04 E02D17/20 

Изобретение относится к конструкциям, применяемым для укрепления, повышения стабильности грунтовых объектов железнодорожного полотна, автомобильных дорог и их обустройств.

Известны габионы для защиты откосов насыпей и берегов рек от воздействия быстро- и бурнотекущей воды. Габионы выполняются в виде ящиков, тюфяков цилиндрической формы. Материалами для изготовления габионов служат гибкая проволока для плетения сетки и прутковое железо для устройства каркаса. Материалом для заполнения габионных каркасов служат камни твердых пород, преимущественно тяжелых и слабовыветривающихся водостойких пород. Лицевые камни наиболее крупные. Применяется габионная кладка на гравийной подготовке Соединяются габионы вязальной проволокой. Габионные тюфяки отличаются меньшей высотой и применяются в качестве одежды, покрытий для откосов [1].

Недостатками описанных гаибонов являются корризийность металлической арматуры, необходимость большого количества дорогостоящего камня для заполнения габионных каркасов и соответственно ограниченность области их применения, высокая трудоемкость работ со многими операциями, выполняемые вручную, высокая стоимость.

Известен габион Маккафери (Maccaferry) [2], выбранный в качестве прототипа. Габион Маккафери выполняется в виде каркаса из гибкой оцинкованной проволоки с двойным кручением. Материалом для заполнения служит камень горных пород и из речных русел. Заполнение камнем выполняется вручную с подбором лицевых для создания плоских поверхностей облицовочного назначения. Такие габионы (а также матрацы Рено аналогичной конструкции и плоской формы) применяются для регуляционных обустройств в руслах рек, для удерживающих и опорных сооружений, для защиты откосов насыпей от эрозии.

Недостатками каменных габионов Маккафери являются ограниченность их применения, поскольку необходимо заполнение каркасов камнем, что возможно только при наличии каменных карьеров, например в горных условиях со скальными породами или в руслах горных рек; высокая трудоемкость работ вручную при заполнении сеточных каркасов камнем с подбором лицевых облицовочных камней, высокая стоимость, поскольку конструкция связана с необходимостью использования дорогостоящего камня.

Заявляемым изобретением устраняются указанные недостатки: расширяется область применения габионных конструкций для устройства укрепительных, удерживающих, улавливающих, защитных конструкций, теплоизолирующих и других покрытий и подушек. При этом снижается стоимость, снижается трудоемкость.

Это достигается тем, что предлагается грунтогабион, содержащий сеточный каркас из оцинкованной металлической проволоки, который согласно изобретению снабжен внутренним чехлом из синтетического геотекстильного материала или стеклоткани, а в качестве заполнителя используется грунт или дисперсный, в том числе теплоизолирующий материал, уплотненный прессованием, преимущественно.

Сущность изобретения раскрывается чертежами, где на фиг. 1 показан грунтогабион, состоящий из каркаса, выполненного из металлической оцинкованной сетки; в нем размещен чехол внутренний из геотекстильного полотна или стеклоткани по размеру каркаса и заполнитель - грунт или дисперсный материал, который наполняет каркас из бункера, транспортера и т.п. механизированным способом и уплотняется, преимущественно прессованием. После закрытия крышки, которая закрепляется гибкой проволокой, грунтогабион в форме блока может использоваться в конструкциях объектов.

В качестве дисперсного материала могут быть использованы отходы промышленного производства: асбестовые отходы, хвосты обогатительных фабрик, шлаки гранулированные металлургических комбинатов, шлакозольные отходы электростанций, горелые породы шахтных выработок, вермикулитовые отходы и другие, а также торфы и другие местные материалы.

Технологически заполнение грунтогабионов местным грунтом или дисперсным материалом механизированным способом с уплотнением может производиться на специальных площадках-полигонах, оборудованных необходимыми механизмами и прессовыми установками, у мест укладки, монтажа конструкций с механизмами для заполнения, уплотнения, монтажа либо непосредственно на местах укладки в грунтовых конструкциях.

При заполнении каркас гранулированными шлаками, шлакозолами, торфом, которые обладают теплоизолируюищми свойствами, грунтогабионы могут применяться в качестве теплоизолирующих элементов.

Схемы возможных вариантов применения грунтогабионов в дорожных и других конструкциях приведены на фиг. 2:
1. В подбалластной зоне железнодорожного полотна в качестве противодеформационной, противопучинной подушки, при заполнении каркаса теплоизолирующим дисперсным материалом.

2. В основании насыпи для усиления слабого основания, повышения его прочности, несущей способности.

3. Для насыпей с вертикальными и большой крутизны откосами в стесненных условиях.

4. Для бесконусного варианта земляного полотна у опор искусственного сооружения: моста, путепровода и др.

5. Для конструкций земляного полотна - насыпи второго пути, при которой исключается необходимость в удлинении водопропускных труб.

6. Для временных помещений - складов инертных и вяжущих на бетонных узлах, для хранения, стоянок машин и других временных укрытий.

7. Для улавливающих сооружений - стен, полок в условиях камнепадов.

8. Для удерживающих сооружений - подпорных стен и других конструкций, повышающих устойчивость откосов и склонов.

9. При заполнении чехла теплоизолирующим материалом, например торфом, в качестве теплоизолирующего покрытия откосов для консервации подземного льда в условиях вечномерзлых грунтов.

Возможны другие варианты применения грунтогабионов: для барражных устройств, оснований под автодороги, ограждений и других, в том числе наряду и вместо бетонных конструкций. При внесении в грунт семян многолетних трав возможно озеленение конструкций из грунтогабионов, чему способствует мульчирующее покрытие геотекстиля. При заполнении чехла гравийно-галечниковыми материалами возможно использование грунтогабионов во временных водотоках.

Таким образом, при использовании в грунтогабионах местных грунтов, дисперсных материалов снижается трудоемкость и стоимость при простой технологии применения, расширяются возможности применения габионов в степных и лесостепных регионах для широкого круга дорожных конструкций и обустройства и обеспечения стабильности грунтовых сооружений.

Источники информации
1. Альбом конструкций креплений откосов земляного полотна железных и автомобильных дорог общей сети Союза ССР. N 750. М., Мосгипротранс, 1970. - 197 c.

2. Maccaferry. - Officine Maccaferry. S. p.a. and Forein Associated Companies. - Drinting Bologna. - 1988.

Изобретение предназначено для использования в строительных конструкциях, применяемых для укрепления, повышения стабильности грунтовых объектов железнодорожного полотна, автомобильных дорог и их обустройств. В грунтогабионе, представляющем собой сеточный каркас из оцинкованной металлической проволоки с заполнителем, каркас снабжен внутренним чехлом из синтетического геотекстильного материала или стеклоткани, а в качестве заполнителя используется грунт или дисперсный, в том числе теплоизолирующий материал с механизированным заполнением и уплотнением заполнителя, преимущественно прессованием. В качестве дисперсного материала использованы асбестовые отходы, хвосты обогатительных фабрик, гранулированный шлак, шлакозольные отходы электростанций, горелые породы шахтных выработок, торф. Грунтогабион, кроме простоты и технологичности конструкции, возможности использования местных грунтов, дисперсных материалов, позволяет утилизировать и отходы промышленного производства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Грунтогабион, включающий сетчатый каркас из металлической проволоки в форме блока с заполнителем, отличающийся тем, что в пределах сетчатого каркаса уложен внутренний чехол из синтетического геотекстильного материала или стеклоткани, а в качестве заполнителя используется дисперсный материал, в том числе теплоизолирующий, преимущественно уплотненный прессованием. 2. Грунтогабион по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дисперсного материала использованы асбестовые отходы, хвосты обогатительных фабрик, гранулированный шлак, шлакозольные отходы электростанций, горелые породы шахтных выработок, торф.