АРМОГРУНТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК E02D29/02 

Область техники

[1] Заявленное изобретение может применяться в строительной отрасли и относится к материалам, покрытиям и элементам несъемной опалубки, к армированию грунта и элементам армогрунтовых конструкций, в том числе предназначенным для берегоукрепления, строительства подпорных стен, возведения и армирования насыпей при строительстве дорог, в том числе автомобильных, создания архитектурных форм в ландшафтном дизайне, а также укрепления грунтовых откосов.

Уровень техники

[2] Армогрунтовая конструкция - это система, состоящая из грунта основания, уплотняемых слоев грунта насыпи и армирующих элементов в виде металлических стержней, полос, арматурных каркасов или геосинтетических тканей, решеток, сеток, закладываемых между слоями грунта насыпи с определенным вертикальным шагом, и облицовок различных конструкций, обеспечивающая устойчивость конструкций к внешним нагрузкам и структурную стабильность. Она служит для послойного укрепления грунтовых оснований. Данная конструкция обычно представляет собой сооружение из формообразующих элементов и грунта обратной засыпки, располагающихся слоями, отделенными между собой армирующими элементами. К формообразующим элементам относятся в том числе габионы различных видов и бетонные блоки, а в качестве армирующих элементов могут выступать георешетки, маты и покрытия из металлических сеток. Существует ряд задач, в которых армированную грунтовую конструкцию требуется снабдить облицовочной системой. Основная проблема таких изделий состоит в том, что при сплошном контакте элементов с грунтом обратной засыпки нарастающие деформации от грунтового тела передаются на формообразующие элементы, а от них к облицовочной системе. При достижении критических значений происходит разрушение элементов, что приводит к потере их устойчивости, раскрытию трещин, смещению, вплоть до разрушений конструкции. Известны несколько решений, описывающих различные выполнения и материалы элементов армогрунтовой конструкции и облицовочной системы.

[3] Известно решение (RU 194151 U1; опубл. 29.11.2019; МПК: E02D 17/20), раскрывающее армогрунтовую подпорную стену, содержащую облицовочные блоки, уложенные друг на друга, геосинтетический материал, послойно армирующий массив грунта обратной засыпки, штифты, с помощью которых блоки соединены друг с другом в стенке и которые вставляются в отверстия штифтовые в блоках первого ряда, входящие в контакт с приемными штифтовыми отверстиями в блоках второго (верхнего) ряда, элементы, фиксирующие армирующий геосинтетический материал. Решение отличается тем, что стена выполнена из сборных облицовочных блоков, каждый из которых представлен симметричным относительно вертикальной плоскости симметрии, имеет параллельные верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, переднюю поверхность, выполненную с угловыми наружными поверхностями и центральной поверхностью, параллельной задней стороне и расположенной перпендикулярно плоскости симметрии блока, заднюю поверхность и боковые стенки; блок снабжен сквозными и глухими штифтовыми отверстиями, двумя сквозными полостями, верхняя поверхность блока снабжена двумя продольными пазами, узкий паз расположен ближе к лицевой поверхности блока и выполнен с возможностью фиксации геосинтетического материала с помощью прижимного элемента; широкий паз выполнен с возможностью фиксации соединительным элементом геосинтетического материала, при этом глубина широкого продольного паза равна или больше толщины соединительного элемента; блок выполнен из прочного, стойкого к атмосферным воздействиям материала с упором для соединительного элемента фиксации; боковые наружные поверхности блока образуют угол α с осью симметрии блока; при этом геосинтетический материал подрезан со стороны закрепляемого в стене края так, чтобы при установке в ребра армирующей сетки доходили до передней части блока, но не выступали по фасаду стены; другой конец армирующей сетки горизонтально выведен в массив грунта на расчетное расстояние и закреплен; положение фиксирующего элемента с присоединенным геосинтетическим материалом закреплено весом выше укладываемого ряда блоков; пустоты блоков по мере строительства стены заполняются дренирующим материалом.

[4] К недостаткам подпорной стены относятся недостаточно эффективный дренаж жидкости, накапливаемой в грунте, связанный с выполнением дренажных полостей в виде сквозных вертикальных отверстий в облицовочном блоке стены. В такой реализации дренаж осуществляется только в вертикальном направлении, т.е. с поверхности, расположенной над подпорной стеной, в то время как жидкость скапливается и внутри грунта, обнесенного блоками. Соответственно, ее протекание сквозь блоки невозможно ввиду сплошности данных элементов. Кроме того, блоки данной стены являются одновременно и формообразующими, и облицовочными элементами. Это приводит к невозможности замены облицовки без остановки эксплуатации всей конструкции, а жесткость блоков не позволяет воспринимать нагрузки, связанные с деформацией тела насыпи. Также для поддержания облицовки необходимо построение фундамента в качестве средства поддержки веса конструкции.

[5] Известно другое решение (RU 2610476 C1; опубл. 13.02.2017; МПК: E02D 29/02). Изобретение представляет собой сборный выравнивающий блок, расположенный поверх верхней части расположенной под ним бетонной удерживающей грунт стены и ниже проезжей части дороги, содержащий переднюю часть, имеющую фасадную грань, заднюю грань, верхнюю грань и нижнюю грань, отличающийся тем, что фасадная грань параллельна задней грани, верхняя грань параллельна продольному уклону проезжей части дороги, нижняя грань перпендикулярна фасадной грани, верхняя грань не параллельна нижней грани, горизонтальное опорное ребро выступает наружу из задней грани передней части и содержит треугольную часть, продолжающуюся влево и вправо относительно верхней плоскости горизонтального ребра, а также квадратные отверстия, выполненные в нижней части сборного выравнивающего блока, выравнивающий элемент выступает наружу по меньшей мере на части горизонтального опорного ребра, бетонная удерживающая грунт стена не имеет уклона и нижняя грань передней части расположена параллельно нижележащей подпорной стене, удерживающей давление грунта, сборный выравнивающий блок расположен ниже сборного блока барьерного ограждения и над бетонной удерживающей грунт стеной, проезжая часть дороги с продольным уклоном расположена ниже одной части сборного блока барьерного ограждения, но выше другой части блока барьерного ограждения.

[6] В число недостатков приведенного решения входит отсутствие возможности дренажа жидкости, накапливаемой в грунте. Кроме того, выравнивающие блоки данной конструкции являются одновременно и формообразующими, и облицовочными элементами. Это приводит к невозможности замены облицовки без остановки эксплуатации всей конструкции. Также для поддержания облицовки необходимо построение фундамента в качестве средства поддержки веса конструкции. Дополнительно упомянутые блоки являются одновременно и формообразующими, и облицовочными элементами. Это приводит к невозможности замены облицовки без остановки эксплуатации всей конструкции, а жесткость блоков не позволяет воспринимать нагрузки, связанные с деформацией тела насыпи.

[7] Другим близким к заявляемому изобретению можно считать решение (US 10927547 B2; опубл. 22.11.2018; МПК: E04C1/39, E02D29/025, E04B1/04, E04B2/14, E04C1/00, E04C1/395, E04C2/38, E04C2/46, E04F13/0801, E04B2/18, E04B2/20, E04B2002/0245, E04B2002/0256, E04B2002/0269, Y10T403/75). В патенте описан элемент, содержащий в том числе блок стены, блок облицовки и их соединитель, причем блок стены имеет несколько отверстий для формирования вертикальной стены из блоков и пазы для горизонтального их соединения.

[8] В приведенном решении реализовано разделение функций формообразующего и облицовочного элемента в виде бетонного блока и бетонной плитки соответственно, тем не менее жесткость формообразующего бетонного блока не позволяет воспринимать нагрузки, связанные с деформацией тела насыпи. Кроме того недостатки данного изобретения состоят в том, что блок облицовки устанавливается вплотную к блоку стены, что приводит к отсутствию возможности дренажа жидкости из грунта. Также для поддержания облицовки необходимо построение фундамента в качестве средства поддержки веса конструкции.

[9] Еще одно решение (US 20050265792 A1; опубл. 01.12.2005; МПК: E02D29/0225, E02D29/025), частично решающие упомянутые недостатки, описывает блок подпорной стенки с земляными элементами, содержащий переднюю, задние и боковые плоскости, снабженные соединительные элементы для формирования стенки, а также отверстия для вертикального соединения блоков. Блоки содержат дренажирующие фильтры, расположенные в том числе внутри блоков и обеспечивающие протекание жидкости сквозь них. Также дренажная сетка может быть натянута на задней поверхности блоков, контактирующей с грунтом.

[10] Недостатки данного изобретения состоят в том, что имеется недостаточно эффективный дренаж жидкости, накапливаемой в грунте, связанный с выполнением дренажных фильтров в облицовочном блоке стены. В такой реализации дренаж также осуществляется преимущественно в вертикальном направлении, т.е. с поверхности, расположенной над подпорной стеной, в то время как жидкость скапливается и внутри грунта, обнесенного блоками. Соответственно, ее протекание сквозь блоки затруднено ввиду практически полной сплошности данных элементов. Кроме того, блоки данной стены являются одновременно и формообразующими, и облицовочными элементами. Это приводит к невозможности замены облицовки без остановки эксплуатации всей конструкции, а жесткость блоков не позволяет воспринимать нагрузки, связанные с деформацией тела насыпи. Также для поддержания облицовки необходимо построение фундамента в качестве средства поддержки веса конструкции.

[11] Известна также другое выполнение подпорной стены (JP 4665219 B2; опубл. 05.04.2007; МПК: E02D29/02, E02D29/0225), содержащая армирующий материал, блоки стены и засыпаемый грунт.

[12] В число недостатков приведенного решения также входит отсутствие возможности дренажа жидкости, накапливаемой в грунте. Кроме того, выравнивающие блоки данной конструкции являются одновременно и формообразующими, и облицовочными элементами. Это приводит к невозможности замены облицовки без остановки эксплуатации всей конструкции, а жесткость блоков не позволяет воспринимать нагрузки, связанные с деформацией тела насыпи. Также для поддержания облицовки необходимо построение фундамента в качестве средства поддержки веса конструкции.

[13] Недостатком всех упомянутых решений является усложненное или невозможное отведение воды из грунта обратной засыпки, а также сложность построения и ремонта облицовки армогрунтового сооружения, связанная с предварительной подготовкой фундамента, массой составных блоков или их конструкцией. Дополнительно формообразующие элементы не способны воспринимать нагрузки, связанные с деформацией тела насыпи за счет в том числе отсутствия дренажа жидкость через свою поверхность.

Сущность изобретения

[14] Задачей настоящего изобретения является создание армогрунтовой конструкции, имеющей навесную облицовочную систему и способной эффективно удерживать грунт и воспринимать давление от грунта обратной засыпки без повреждения облицовочной системы.

[15] Данная задача решается за счет достижения заявляемым изобретением технического результата, заключающегося в повышении надежности армогрунтовой конструкции, в том числе за счет обеспечения ремонтопригодности системы.

[16] Повышенная надежность армогрунтовых сооружений обеспечивается благодаря наличию дренажной полости между формообразующим и облицовочным элементами, пропускающей воду. Дренаж жидкости необходим для неразрушения армогрунтовой конструкции вследствие образования порового давления, увеличения веса сооружения, перепада температур и протекания жидкости в непредвиденном месте, что приводит к повышению прочности и долговечности конструкции за счет предотвращения смещения грунта обратной засыпки или деформации элементов, вызванных давлением от грунтовой жидкости. В случае деформации формообразующего элемента, наличие полости позволяет грунту сместиться без повреждения облицовочных элементов. В одном из вариантов выполнения дренажная полость выполнена с возможностью горизонтального отведения жидкости. Это позволяет осуществлять дренаж, например, грунтовых вод, скапливающихся в грунте обратной засыпки, через облицовочную систему, что повышает надежность конструкции ввиду препятствия ее деформации, вызванной давлением жидкости. В другом варианте дренажная полость выполнена с возможностью вертикального отведения жидкости, что также повышает надежность благодаря отведению жидкости, поступающей в грунт, например, из-за осадков.

[17] Формообразующий элемент служит для удержания грунта обратной засыпки. Удержание происходит за счет воздействия силы тяжести на грунт, что приводит к давлению грунта на поверхность формообразующего элемента. Для восприятия таких нагрузок элемент должен обладать высокой прочностью. Также формообразующие элементы обладают приспособлениями для соединения их между собой для формирования грунтового тела, т.е. грунта засыпки, ограниченного формообразующими элементами. В одном из вариантов соединение элементов друг с другом осуществляется по принципу выступ-паз. Упомянутые крепления способствуют надежной фиксации формообразующих элементов между собой за счет плотного контакта, что повышает надежность самой конструкции. Для улучшения отведения жидкости из грунта формообразующий элемент выполнен с возможностью дренажа жидкости. Это позволяет отводить влагу из грунта отсыпки, что снижает давление на элементы и на конструкцию в целом. В предпочтительном варианте выполнения водопроницаемый формообразующий элемент выполнен в виде рамы с распорками, образующими секции, и с прикрепленным к ней дренажным материалом. Пересечение продольных распорок с поперечными делит область, заключенную внутри рамы, на секции. Дренажный материал при этом располагают со стороны, которая будет контактировать с грунтом. Указанное крепление необходимо для более равномерного распределения давления от грунта по площади формообразующего элемента, пропускания жидкости, содержащейся в грунте, вместе с его удержанием в заданном участке за счет опоры дренажного материала на раму и распорки, что обеспечивает повышенную надежность формообразующего элемента и армогрунтовой конструкции в целом. При такой форме распорки позволяют компенсировать деформации сжатия, возникающие при эксплуатации элемента, а дренажный материал вместе с секциями обеспечивают отвод жидкости. В результате реализуется повышение прочности и надежности армогрунтовой конструкции. Дополнительно к упомянутой возможной конструкции формообразующего элемента может быть реализовано крепление дренажного материала к элементу посредством прижимной рамы. Прижимная рама обеспечивает повышенную прочность элемента за счет более равномерного распределения давления от грунта по поверхности элемента и повышает его жесткость за счет фиксации рамы самого элемента. В совокупности это обеспечивает повышенную надежность конструкции за счет надежности самих элементов. Кроме того, формообразующий элемент может быть выполнен сжимаемым. Свойство сжимаемости позволяет компенсировать деформацию формообразующего элемента, вызванную давлением грунта обратной засыпки, без его разрушения, что дополнительно улучшает удержание грунта внутри грунтового тела и способствует повышению надежности конструкции. Сжимаемость может достигаться в том числе за счет формы и материала элемента.

[18] Навесной облицовочный элемент может служить как для укрепления армогрунтовой конструкции, так и для декоративных целей. Он должен обладать прочностью, достаточной для восприятия всех внешних воздействий на сооружение без разрушения. Прочность может быть достигнута за счет выполнения элементов подходящей формы, толщины или материала. В одном из вариантов выполнения облицовочного элемента он может быть выполнен с возможностью независимой замены. При этом за счет наличия дренажной полости между облицовочным и формообразующим элементами и формой их соединения обеспечивается разбиение армогрунтовой конструкции на две системы: облицовочной и грунтового тела. Это позволяет производить ремонт облицовочных элементов без остановки эксплуатации всей армогрунтовой конструкции, что повышает ее ремонтопригодность. В предпочтительной реализации элементов их расположение в облицовочной системе выполнено с зазорами между ними. Наличие технологического зазора обеспечивает выполнение требуемого допуска, отвода воды из облицовочной системы, воздушную вентиляцию, а также компенсирует возможные деформации и смещения облицовочных элементов после монтажа, вызванные, например, их собственным весом и деформацией грунтового тела сооружения. Это положительно сказывается на надежности и прочности армогрунтовой конструкции. Также в одном из вариантов выполнения облицовочные элементы выполнены в виде навесных плиток. В этом случае конструкция соединения плиток позволяет повысить надежность армогрунтовой конструкции за счет собственных прочностных характеристик и ремонтопригодности.

[19] Крепление облицовочного элемента к формообразующему обеспечивает фиксацию облицовочной системы в состав армогрунтовой конструкции. Оно должно обладать достаточной прочностью для удержания облицовки, при этом образуя дренажную полость между ней и формообразующими элементами. В предпочтительной реализации крепление расположено на облицовочном элементе. Такая конструкция положительно сказывается на ремонтопригодности системы, поскольку она позволяет осуществлять облегченную замену элементов. В то же время она не препятствует отведению жидкости через формообразующий элемент и компенсации давления от грунта ввиду расположения именно на облицовочном элементе.

[20] В составе армогрунтовой конструкции также может находиться армирующий материал, например, георешетка. Его наличие повышает надежность армогрунтовой конструкции, поскольку армирующий материал осуществляет механическую стабилизацию грунта, разделяет инертные слои и не препятствует дренажу жидкости в грунте. Он обладает высокой прочностью как в продольном, так и в поперечном направлении, что позволяет выдерживать высокие нагрузки. Армирующий материал может быть зацеплен за формообразующий элемент с помощью, например, выступов на элементе, или пазов, или иначе. В то же время наличие армирующего материала между каждым слоем армогрунтовой конструкции значительно увеличивает ее устойчивость и надежность.

[21] Способ возведения армогрунтовой конструкции состоит из нескольких последовательных этапов, на которых сначала производят опалубку периметра с помощью по крайней мере одного формообразующего элемента путем установки в проектное положение. Проектным считается положение элемента, при котором формообразующий элемент выполняет свою функцию по удержанию грунта и способен соединяться с другими формообразующими и облицовочными элементами для формирования конструкции проектной высоты. Полученный контур обеспечивает удержание грунта засыпки внутри себя за счет прочности самих элементов и их соединения, что обеспечивает надежность конструкции.

[22] Далее производят засыпку грунта в опалубленный периметр, а после нее - уплотнение грунта. Уплотнение могут осуществлять вручную или с помощью механизмов. В результате засыпки и уплотнения происходит формирование грунтового тела или его слоя армогрунтовой конструкции. Перечисленные этапы возведения грунтового тела могут повторять до достижения его проектной высоты. Проектная высота может достигаться за счет возможности соединения формообразующих элементов друг с другом и за счет надежной фиксации армирующего материала с элементами.

[23] После чего осуществляют соединение по крайней мере одного облицовочного элемента с по крайней мере одним формообразующим элементом с помощью крепления с формированием дренажной полости между элементами. Облицовочный элемент обеспечивает дополнительную прочность конструкции, в то время как крепление осуществляет его фиксацию с армогрунтовым телом, конкретно, с формообразующим элементом. Наличие дренажной полости позволяет осуществлять дренаж жидкости из грунта, снижая давление грунтовой жидкости на армогрунтовую конструкцию, что положительно сказывается на ее надежности.

[24] Для повышения надежности конструкции установку облицовочных элементов осуществляют с зазором между ними. Это положительно сказывается на надежности и прочности армогрунтовой конструкции, поскольку наличие технологического зазора обеспечивает выполнение требуемого допуска, отвода воды из облицовочной системы, воздушную вентиляцию, а также компенсирует возможные деформации и смещения облицовочных элементов после монтажа, вызванные, например, их собственным весом и деформацией грунтового тела сооружения. Также для повышения надежности армогрунтовой конструкции на грунтовом основании предварительно располагают армирующий материал. Он обладает высокой прочностью как в продольном, так и в поперечном направлении, что позволяет выдерживать высокие нагрузки, связанные с удержанием формы грунтового тела. Дополнительно армирующий материал фиксируют после каждого слоя уплотненного засыпного грунта, значительно увеличивая тем самым устойчивость и надежность конструкции. Для улучшения качества отвода жидкости к формообразующему элементу может быть прикреплен дренажный материал, осуществляющий отвод жидкости, снижая тем самым давление на конструкцию и риск ее деформации и повышая таким образом ее надежность. В предпочтительном варианте крепление осуществляют с помощью прижимной рамы, чье преимущество состоит в том числе в надежном соединении дренажного материала с формообразующим элементом, распределении давления от грунта и жесткости самого крепления.

Описание чертежей

[25] Объект притязаний по настоящей заявке описан по пунктам и четко заявлен в формуле изобретения. Упомянутые выше задачи, признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано:

[26] На Фиг. 1 показан поперечный разрез армогрунтовой конструкции.

[27] На Фиг. 2 показан местный вид, демонстрирующий грунтовое тело конструкции.

[28] На Фиг. 3 показан местный вид, демонстрирующий облицовочную систему конструкции.

[29] На Фиг. 4 показана установка формообразующих элементов в проектное положение на армирующем материале.

[30] На Фиг. 5 показана армогрунтовая конструкция с грунтовым телом без облицовочных элементов.

[31] На Фиг. 6 показана армогрунтовая конструкция с присоединенными облицовочными элементами и полости между облицовочными и формообразующими элементами.

[32] На Фиг. 7 показана блок-схема, изображающая этапы возведения армогрунтовой конструкции.

[33] Указанные чертежи поясняются следующими позициями: Формообразующий элемент - 1; Облицовочный элемент - 2; Дренажная полость - 3; Армирующий материал - 4; Зазор между облицовочными элементами - 5; Грунт засыпки - 6; Покрытие армогрунтовой конструкции - 7.

Подробное описание изобретения

[34] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

[35] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.

[36] На Фиг. 1 изображен поперечный разрез одного из вариантов армогрунтовой конструкции. Армогрунтовая конструкция содержит по крайней мере один формообразующий элемент 1 и соединенный с ним с помощью крепления по крайней мере один облицовочный элемент 2, причем между по крайней мере одним формообразующим элементом 1 и по крайней мере одним навесным облицовочным элементом 2 образована дренажная полость 3.

[37] Дренажная полость 3 представляет собой зазор, канал, пустоты, которые образовываются между облицовочным элементом и поверхностью формообразующего элемента, так как поверхность формообразующего элемента не контактирует с поверхностью облицовочного элемента и соединены между собой с помощью крепления.

[38] Дренажная полость 3 обеспечивает отведение грунтовой жидкости, скапливающейся в результате осадков или по иным причинам в грунтовом теле, образованном замкнутым периметром формообразующих элементов 1 с грунтом засыпки 6. Дренаж жидкости как через формообразующий элемент 1, так и на через полость 3, необходим для неразрушения армогрунтовой конструкции вследствие образования порового давления, увеличения веса сооружения, перепада температур и протекания жидкости в непредвиденном месте, что приводит к повышению прочности и долговечности конструкции за счет предотвращения смещения грунта обратной засыпки 6 или деформации элементов 1 и 2, вызванных давлением от грунтовой жидкости. В случае отсутствия отведения вод жидкость будет скапливаться в грунте обратной засыпки 6, что приведет либо к механическому повреждению конструкции, в частности элементов облицовочной системы, либо к нарушению формы прилегающего грунта 6 за счет, в частности, перепада температур, сопровождающегося замерзанием влаги.

[39] В одном из вариантов выполнения дренажная полость 3 выполнена с возможностью горизонтального отведения жидкости. Это позволяет осуществлять дренаж, например, грунтовых вод, скапливающихся в грунте обратной засыпки, через облицовочную систему, что повышает надежность конструкции ввиду препятствия ее деформации, вызванной давлением жидкости. Горизонтальное отведение может быть реализовано в том числе посредством наличия зазоров 5 между элементами облицовочной системы 2, а также с помощью каналов и отверстий, проходящих сквозь облицовку армогрунтовой конструкции, или иначе.

[40] В другом варианте дренажная полость 3 выполнена с возможностью вертикального отведения жидкости, что также повышает надежность благодаря отведению жидкости, поступающей в грунт, например, из-за осадков. Отведение может быть реализовано в виде сливов, ливневок и дождевой канализации или иначе, монтированных в покрытие конструкции 7.

[41] Формообразующий элемент 1 служит для удержания грунта обратной засыпки 6. Удержание происходит за счет воздействия силы тяжести на грунт 6, что приводит к давлению грунта на поверхность формообразующего элемента 1. Для восприятия таких нагрузок элемент 1 должен обладать высокой прочностью. Также формообразующие элементы 1 обладают приспособлениями для соединения их между собой для формирования грунтового тела. Формообразующий элемент 1 может быть выполнен в виде блоков, пластин, плит или иной формы, обеспечивающей вышеуказанные условия.

[42] В одном из вариантов соединение элементов 1 друг с другом осуществляется по принципу выступ-паз. Упомянутые крепления способствуют надежной фиксации формообразующих элементов 1 между собой за счет плотного контакта, что повышает надежность самой конструкции. Кроме того, указанное соединение не препятствует дренажу жидкости через поверхность элементов 1, способствует легкой сборки и разборки элементов 1 между собой и позволяет более равномерно распределять нагрузку на элементы 1 от грунта посредством плотного контакта соединительных элементов.

[43] Для улучшения отведения жидкости из грунта 6 формообразующий элемент 1 выполнен с возможностью дренажа жидкости. Такое выполнение повышает эффективность дренажа жидкости, что положительно сказывается на надежности конструкции за счет свойства водопроницаемости элемента, позволяющего отводить влагу из грунта отсыпки, что снижает давление на элементы и на конструкцию в целом.
Это свойство может быть реализовано как выполнение сквозных дренажных отверстий в поверхности элемента 1, а также с помощью изготовления элементов определенной геометрии или иначе.

[44] В предпочтительном варианте выполнения водопроницаемый формообразующий элемент 1 выполнен в виде рамы с распорками, образующими секции, и с прикрепленным к ней дренажным материалом. Пересечение продольных распорок с поперечными делит область, заключенную внутри рамы, на секции. Дренажный материал при этом располагают со стороны, которая будет контактировать с грунтом 6. Такая геометрии элемента 1 в виде рамки с секциями, закрытыми дренажным материалом, обеспечивает более равномерное распределение давления от грунта 6 по площади формообразующего элемента 1, пропускание жидкости, содержащейся в грунте 6, вместе с его удержанием в заданном участке за счет опоры дренажного материала на раму и распорки, что обеспечивает повышенную надежность формообразующего элемента 1 и армогрунтовой конструкции в целом. Распорки также позволяют компенсировать деформации сжатия, возникающие при эксплуатации элемента 1, а дренажный материал вместе с секциями обеспечивают отвод жидкости. В результате реализуется повышение прочности и надежности армогрунтовой конструкции.

[45] Дополнительно к упомянутой возможной конструкции формообразующего элемента 1 может быть реализовано крепление дренажного материала к элементу 1 посредством прижимной рамы. Прижимная рама обеспечивает повышенную прочность элемента за счет более равномерного распределения давления от грунта 6 по поверхности элемента 1 и повышает его жесткость за счет фиксации прижимной рамы самого элемента 1, обеспечивающей сохранение формы внешней рамы элемента 1. В совокупности это обеспечивает повышенную надежность конструкции за счет надежности самих элементов, а также плотного контакта дренажного материала с плоскостью элемента 1.

[46] Кроме того, формообразующий элемент 1 может быть выполнен сжимаемым, т.е. он не препятствует сжатию и уплотнению грунтового тела. Свойство сжимаемости позволяет компенсировать деформацию формообразующего элемента 1, вызванную давлением грунта обратной засыпки 6, без его разрушения, что дополнительно улучшает удержание грунта 6 внутри грунтового тела и способствует повышению надежности конструкции. Сжимаемость может достигаться в том числе за счет формы и материала элемента. В частности, элемент 1 может быть изготовлен из полимерных материалов, например, пластика или других, а также содержать элементы определенной формы, позволяющей контролировать направление сил, вызванных деформацией, например, в виде участков с ненулевой кривизной или иначе.

[47] Навесной облицовочный элемент 2 может служить как для укрепления армогрунтовой конструкции, так и для декоративных целей. Он должен обладать прочностью, достаточной для восприятия всех внешних воздействий на сооружение без разрушения. Прочность может быть достигнута за счет выполнения элементов 2 подходящей формы, толщины или материала, например, в виде плит, блоков, пластин или иначе. Фасадная поверхность облицовочных элементов 2 может быть различной формы, цвета и геометрии, в соответствии с требованием архитектурного решения: ровной и сплошной или в виде сложных барельефов, оформленных различными цветовыми и декоративными решениями. Также допускается размещение источников света, например, декоративной подсветки, как на поверхности элементов 2, так и внутри их сечения.

[48] В одном из вариантов выполнения облицовочного элемента 2 он может быть выполнен с возможностью независимой замены. При этом за счет наличия дренажной полости 3 между облицовочным 2 и формообразующим 1 элементами и формой их соединения обеспечивается разбиение армогрунтовой конструкции на две системы: грунтового тела и облицовочной, показанных на Фиг. 2 и Фиг. 3 соответственно. Это позволяет производить ремонт облицовочных элементов 2 без остановки эксплуатации всей армогрунтовой конструкции, что повышает ее ремонтопригодность. Возможность независимого демонтажа облицовочных элементов 2 без демонтажа формообразующих элементов 1 исключает вероятность повреждения формообразующих элементов 1 в ходе ремонта или замены облицовочных элементов 2, что повышает надежность армогрунтовой конструкции.

[49] В предпочтительной реализации элементов 2 их расположение в облицовочной системе выполнено с зазорами 5 между ними, показанное на Фиг. 3. Наличие технологического зазора 5 обеспечивает выполнение требуемого допуска, отвода воды из облицовочной системы, воздушную вентиляцию, а также компенсирует возможные деформации и смещения облицовочных элементов 2 после монтажа, вызванные, например, их собственным весом и деформацией грунтового тела сооружения. Это положительно сказывается на надежности и прочности армогрунтовой конструкции.

[50] Также в одном из вариантов выполнения облицовочные элементы 2 выполнены в виде навесных плиток. В этом случае конструкция соединения плиток с грунтовым телом позволяет повысить надежность армогрунтовой конструкции за счет собственных прочностных характеристик, ремонтопригодности и обеспечения стойкой к внешним воздействия формы конструкции. При этом не требуется построение фундамента в качестве средства поддержки веса конструкции, так облицовочные элементы 2 крепятся непосредственно к формообразующим элементам 1.

[51] Крепление облицовочного элемента 2 к формообразующему 1 обеспечивает фиксацию облицовочной системы в состав армогрунтовой конструкции. Оно должно обладать достаточной прочностью для удержания облицовки 2, при этом образуя дренажную полость 3 между ней и формообразующими элементами 1. Крепление может быть выполнено в виде резьбового соединения винтом и соответствующим отверстием с резьбой, а также в виде сплошного соединительного элемента с соответствующими пазами или иначе.

[52] В предпочтительной реализации крепление расположено на облицовочном элементе 2. Такая конструкция положительно сказывается на ремонтопригодности системы, поскольку она позволяет осуществлять облегченную замену элементов. В то же время она не препятствует отведению жидкости через формообразующий элемент 1 и компенсации давления от грунта 6 ввиду расположения именно на облицовочном элементе 2.

[53] В составе армогрунтовой конструкции также может находиться армирующий материал 4, например, георешетка, показанный на Фиг. 1. Его наличие повышает надежность армогрунтовой конструкции, поскольку армирующий материал 4 осуществляет механическую стабилизацию грунта 6, разделяет инертные слои и не препятствует дренажу жидкости в грунте 6. Он обладает высокой прочностью как в продольном, так и в поперечном направлении, что позволяет выдерживать высокие нагрузки. Армирующий материал 4 может быть зацеплен за формообразующий элемент 1 с помощью, например, выступов на элементе 1, пазов, штифтов или иначе. В то же время наличие армирующего материала 4 между каждым слоем армогрунтовой конструкции значительно увеличивает ее устойчивость и надежность ввиду армирования каждого отдельного слоя.

[54] Способ возведения армогрунтовой конструкции состоит из последовательных этапов, на которых сначала производят опалубку периметра с помощью по крайней мере одного формообразующего элемента 1 путем установки в проектное положение, как показано на Фиг. 4. Проектным считается положение элемента 1, при котором формообразующий элемент 1 выполняет свою функцию по удержанию грунта 6 и способен соединяться с другими формообразующими 1 и облицовочными 2 элементами для формирования конструкции проектной высоты. Полученный контур обеспечивает удержание грунта засыпки 6 внутри себя за счет прочности самих элементов 1 и их соединения, что обеспечивает надежность конструкции. В качестве формообразующих элементов 1 также могут быть использованы блоки, пластины, плиты или рамки с дренажным материалом.

[55] Далее производят засыпку грунта 6 в опалубленный периметр, а после нее - уплотнение грунта 6. В результате засыпки и уплотнения происходит формирование грунтового тела или его слоя армогрунтовой конструкции, представленное на Фиг. 5, являющегося основным элементом, переносящим механические нагрузки в ходе эксплуатации конструкции. Перечисленные этапы возведения грунтового тела могут повторять до достижения его проектной высоты. Проектная высота может достигаться за счет возможности соединения формообразующих элементов 1 друг с другом и за счет надежной фиксации армирующего материала 4 с элементами 1.

[56] После чего осуществляют соединение по крайней мере одного облицовочного элемента 2 с по крайней мере одним формообразующим элементом 1 с помощью крепления с формированием дренажной полости 3 между элементами 1 и 2. Результат показан на Фиг. 6. Облицовочный элемент 2 обеспечивает дополнительную прочность конструкции, в то время как крепление осуществляет его фиксацию с армогрунтовым телом, конкретно с формообразующим элементом 1. Наличие дренажной полости 3 позволяет осуществлять дренаж жидкости из грунта 6, снижая давление грунтовой жидкости на армогрунтовую конструкцию, что положительно сказывается на ее надежности. Дренаж жидкости необходим для неразрушения армогрунтовой конструкции вследствие перепада температур и ее протекании в непредвиденном месте, что приводит к повышению прочности и долговечности конструкции за счет предотвращения смещения грунта обратной засыпки 6 или деформации элементов 1 и 2, вызванных давлением от грунтовой жидкости.

[57] Для повышения надежности конструкции установку облицовочных элементов 2 осуществляют с зазором 5 между ними. Это положительно сказывается на надежности и прочности армогрунтовой конструкции, поскольку наличие технологического зазора 5 обеспечивает выполнение требуемого допуска, отвода воды из облицовочной системы, воздушную вентиляцию, а также компенсирует возможные деформации и смещения облицовочных элементов 2 после монтажа, вызванные, например, их собственным весом и деформацией грунтового тела сооружения.

[58] В предпочтительной реализации армирующий материал 4 предварительно располагают на грунтовом основании. В качестве грунтового основания может служить как грунт, расположенный в основании конструкции, так и засыпанный и уплотненный грунт 6 в слое возводящегося грунтового тела. Материал 4 обладает высокой прочностью как в продольном, так и в поперечном направлении, что позволяет выдерживать высокие нагрузки, связанные с удержанием формы грунтового тела. Дополнительно армирующий материал 4 фиксируют после каждого слоя уплотненного засыпного грунта, значительно увеличивая тем самым устойчивость и надежность конструкции за счет армирования каждого отдельного слоя.

[59] Для улучшения качества отвода жидкости к формообразующему элементу 1 может быть прикреплен дренажный материал, осуществляющий отвод жидкости, снижая тем самым давление на конструкцию и риск ее деформации и повышая таким образом ее надежность по описанным выше причинам. В предпочтительном варианте крепление осуществляют с помощью прижимной рамы, чье преимущество состоит в том числе в надежном соединении дренажного материала с формообразующим элементом 1, распределении давления от грунта и жесткости самого крепления.

[60] Армогрунтовая конструкция применяется и используется следующим образом. Армогрунтовую конструкцию возводят по способу, раскрытому выше. За счет наличия дренажной полости 3 и за счет водопроницаемости формообразующего элемента 1 с дренажным материалом грунтовая жидкость, а также атмосферные осадки, скапливающиеся в грунте 6, отводятся из грунтового тела конструкции, что препятствует деформации или разрушению грунтового тела и/или облицовочной системы конструкции за счет перепадов температуры, приводящих к замерзанию и расширению влаги, смещению и размыванию слоев грунта 6, вызванные скапливающейся жидкостью. Кроме того, грунт 6 удерживает свою форму за счет прочности формообразующих элементов 1, равномерно распределяющих нагрузку от грунта в том числе с помощью дренажного материала и компенсирующих ее за счет формы секций. Дополнительно форма конструкции удерживается за счет армирующего материала 4, повышающего надежность армогрунтовой конструкции, поскольку он осуществляет механическую стабилизацию грунта 6, разделяет инертные слои и не препятствует дренажу жидкости в грунте 6. Облицовочные элементы 2, образующие облицовочную систему в виде бетонных плиток с зазорами 5, также принимают часть нагрузки и способствуют компенсации деформации и отводу воды за счет зазоров 5. В случае повреждений облицовочного элемента 2 он может быть легко заменен за счет конструкции элемента крепления без нарушения устойчивости грунтового тела. Покрытие и иные элементы и устройства готовой армогрунтовой конструкции 7 оформляют согласно желаемым условиям эксплуатации конструкции.

[61] Таким образом, упомянутые элементы напрямую влияют на технический результат, заключающийся в повышении надежности армогрунтовой конструкции, в том числе за счет обеспечения ремонтопригодности облицовочной системы.

[62] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки запрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов соответствующей области техники.

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно относится к материалам, покрытиям и элементам несъемной опалубки, к армированию грунта и элементам армогрунтовых конструкций, в том числе предназначенным для берегоукрепления, строительства подпорных стен, возведения и армирования насыпей при строительстве дорог, в том числе автомобильных, создания архитектурных форм в ландшафтном дизайне, а также укрепления грунтовых откосов. Армогрунтовая конструкция включает по крайней мере один формообразующий элемент, выполненный с возможностью дренажа жидкости, соединенный с формообразующим элементом с помощью крепления по крайней мере один навесной облицовочный элемент, причем между формообразующим и облицовочным элементами образована дренажная полость. Технический результат состоит в повышении надежности армогрунтовой конструкции, в том числе за счет обеспечения ремонтопригодности системы, а также в обеспечении создания армогрунтовой конструкции, имеющей навесную облицовочную систему и способной эффективно удерживать грунт и воспринимать давление от грунта обратной засыпки без повреждения облицовочной системы. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Армогрунтовая конструкция, включающая

- по крайней мере один формообразующий элемент, выполненный с возможностью дренажа жидкости,

- соединенный с формообразующим элементом с помощью крепления по крайней мере один навесной облицовочный элемент, причем между формообразующим и облицовочным элементами образована дренажная полость.

2. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит армирующий материал, который соединен с по крайней мере одним формообразующим элементом.

3. Армогрунтовая конструкция по п.2, отличающаяся тем, что армирующий материал расположен между слоями формообразующих элементов.

4. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что формообразующий элемент выполнен в виде рамы с распорками, образующими секции, и с прикрепленным к ней дренажным материалом.

5. Армогрунтовая конструкция по п.4, отличающаяся тем, что крепление дренажного материал к формообразующему элементу выполнено с помощью прижимной рамы.

6. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что формообразующий элемент выполнен сжимаемым.

7. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что формообразующие элементы соединены между собой креплением выступ-паз.

8. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что облицовочные элементы расположены относительно друг друга с зазором.

9. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что облицовочный элемент выполнен в виде навесной плитки.

10. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что крепление расположено на облицовочном элементе.

11. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что облицовочный элемент выполнен с возможностью независимой замены.

12. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что дренажная полость выполнена с возможностью горизонтального отведения жидкости.

13. Армогрунтовая конструкция по п.1, отличающаяся тем, что дренажная полость выполнена с возможностью вертикального отведения жидкости.

14. Способ возведения армогрунтовой конструкции, при котором:

- производят опалубку периметра с помощью по крайней мере одного формообразующего элемента,

- производят засыпку грунта в опалубленный периметр,

- уплотняют засыпанный грунт,

- осуществляют соединение облицовочного и формообразующего элементов с помощью крепления с формированием дренажной полости между элементами.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что установку облицовочных элементов осуществляют с зазором между ними.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что предварительно на грунтовом основании располагают армирующий материал.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что армирующий материал фиксируют после каждого слоя уплотненного засыпного грунта.

18. Способ по п.14, отличающийся тем, что к формообразующему элементу прикрепляют дренажный материал.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что к формообразующему элементу прикрепляют дренажный материал с использованием прижимной рамы, сопрягаемой с формообразующим элементом.

20. Способ по п.14, отличающийся тем, что выполняют этапы возведения грунтового тела до достижения проектной высоты.