Георешетка для армирования откосов и склонов Российский патент 2024 года по МПК E02D17/20 

Изобретение относится к области строительства. Георешетка предназначена для закрепления грунта откосов береговых линий и русел каналов. Предлагаемая георешетка может найти применение при сооружении дорожных одежд, для укреплении откосов. А также и во многих других вариантах использования в транспортной, гидротехнической отраслях строительства, где требуются высокие и стабильные показатели прочности и долговечности возводимых сооружений.

Из уровня техники известны различные устройства (патент RU 2358063, опубл. 10.06.2009 и патент RU 2152480, опубл. 10.07.2000), в которых для закрепления поверхностного слоя откоса используются пространственно полимерные решетки, в частности так называемые «георешетки».

Георешетки изготавливают из гибких и прочных полимерных лент, нарезая ленты на мерные полосы и скрепляя их между собой в шахматном порядке поперечными швами, получают ячеистые структуры, способные закреплять и удерживать от смещения массы грунта, загруженные в ячейки.

Материалом для изготовления указанных лент, как правило, служит полиэтилен различных марок. Полосы из полиэтилена являются гибкими, прочными, устойчивыми к воздействию неблагоприятных природных факторов.

Известные устройства обладают ограниченным сроком службы, обусловленным нестабильностью поведения ячеистой конструкции, выполненной из полимерного материала, после заполнения ее растительным грунтом или раствором бетона ввиду недостаточной жесткости конструктивных элементов ячейки, а именно шва соединения полос между собой и полос по высоте. Деформирование ячеек обусловлено неоднородным воздействием на ее конструктивные элементы заполняемого материала, а также внешней среды: движения дождевой воды, снега и т.п.

При размещении на склонах или откосах георешетки такого вида снижается прочность, по сравнению с горизонтальным расположением тех же георешеток, за счет увеличения силы разрыва.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение повышения жесткости ячейки и прочности швов соединения полос между собой. Для равномерного распределения нагрузок на конструктивные элементы каждой ячейки и перераспределение этих нагрузок на рядом расположенные конструктивные элементы соседних ячеек. Увеличение срока службы ячеистой конструкции, повышение ее несущей способности укрепляемых грунтовых поверхностей за счет возможности вертикального расположения усиленного сварного шва георешетки. Обеспечение стабильной во времени и пространстве формы ячейки георешетки для укрепления откосов и склонов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является георешетка для укрепления склонов и откосов (см. патент RU 2689962, опубликованный 29.05.2019). Решетка с ячеистой структурой для стабилизации и закрепления грунтовой поверхности, выполненная из гибких зигзагообразных полимерных полос. При этом нечетные полосы соединяются с четными полосами, развернутыми на 180° относительно нечетных полос. Соединение полос осуществляется по вертикальным линиям, проходящим через пики зигзагов, а линии соединения занимают вертикальное положение в развернутом виде георешетки.

Однако, полученный эффект достигается за счет усложнения изготовления полос георешетки. Также георешетку данного типа сложно транспортировать, так как блок полос представляет собой рулон значительного диаметра, что, несомненно, проигрывает блоку с прямоугольными полосами. При размещении такой георешетки необходимо развернуть рулон на склоне, а затем привести георешетку из горизонтального в вертикальное положение перпендикулярно склону или откосу.

На устранение указанных недостатков данного вида георешетки, а также по решению задачи повышения прочности и стабильности геометрических параметров георешетки при эксплуатации на склонах и откосах направлено заявленное изобретение.

Технический результат изобретения заключается в соединении прямоугольных полос со смещением при сварке относительно друг друга на величину, зависящую от угла наклона откоса. Между полосами установлены соединительные пластины длиной, равной ширине полосы плюс двойная величина смещения полос, для повышения прочности сварного шва за счет увеличения длины сварного шва. Пластины выполнены из полиэтилена высокого давления, а полосы из полиэтилена низкого давления, что также повышает прочность соединения.

Другим техническим результатом изобретения является обеспечение стабильности геометрических параметров полосы и конструкции георешетки. Это достигается путем снижения удельной нагрузки на поверхность георешетки за счет увеличения ее площади при одинаковом количестве грунта в ячейки георешетки, а следовательно и одинаковом усилии.

Кроме того, заявленная георешетка при простоте открывает возможность ее применения в новых областях, требующих повышенных показателей прочности и стабильности сооружений, например в откосах насыпи железных дорог, а также непосредственно под полотном железной и автомобильной дорогах при затяжных подъемах и спусках. Для достижения указанного технического результата предложена пространственно полимерная решетка.

На фигуре 1 показана аксонометрическая схема георешетки на склоне или откосе.

На фигуре 2 показан чертеж георешетки (главный вид и вид сверху).

На фигуре 3 показан разрез А-А георешетки.

Полосы георешетки получаются путем вырубки из полотна пленки полиэтилена низкого давления. Полосы 1 (Фиг. 1) свариваются с пластиной 2 между собой, образуя узел сварки.

На главном виде и виде сверху (Фиг. 2) - L_Я и Н_Я - длина и шаг ячейки, а Н_ПЛ, S_ПЛ - ширина и толщина пластины.

В разрезе А-А (Фиг. 3) - L_ПЛ, Н_ПЛ, S_ПЛ - ширина полосы, длина пластины и смещением полос относительно друг друга.

Эмпирическим путем установлено соотношение между длиной (шагом) ячейки L_я (Н_я) и смещением полос относительно друг друга С_п георешетки, в зависимости от угла наклона откоса (X).

Соединение полос в полотно георешетки (Фиг. 3) осуществляется сваркой по всей ширине полосы (L_Я) и длине пластины (L_ПЛ).

Преимуществом заявленной георешетки является упрощение изготовления, транспортировки и размещению ее на склонах или откосах. Получение георешетки данного типа практически неограниченной длины на склонах и откосах обуславливает достижение технического результата заявленного изобретения. А так же повышение прочности георешетки, обеспечивается применением пластины в месте сварки, за счет увеличения длины сварного шва. Все это приводит к стабильности геометрических параметров конструкции георешетки, а так же повышению несущей способности укрепляемых грунтов.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для закрепления грунта откосов береговых линий и русел каналов, при сооружении дорожных одежд, при укреплении откосов, в транспорной, гидротехнической отраслях строительства, где требуются высокие и стабильные показатели прочности и долговечности возводимых сооружений. Георешетка для укрепления склонов и откосов выполнена из гибких полимерных полос, которые изготовлены из полиэтилена и соединенных между собой сварными швами в шахматном порядке, а швы расположены вертикально по отношению к ребрам полос. Полосы выполнены прямоугольными и соединены со смещением при сварке относительно друг друга на величину, зависящую от угла наклона откоса, а также шага георешетки - длины ячейки. Между полосами в месте сварки установлены соединительные пластины длиной, равной ширине полосы плюс двойная величина смещения полос относительно друг друга. Пластины выполнены из полиэтилена высокого давления, а полосы - из полиэтилена низкого давления. Технический результат состоит в обеспечении соединения полос со смещением при сварке относительно друг друга на величину, зависящую от угла наклона откоса, повышении прочности соединения сварного шва за счет увеличения длины сварного шва, обеспечении стабильности геометрических параметров полосы и конструкции георешетки. 3 ил.

Георешетка для укрепления склонов и откосов, выполненная из гибких полимерных полос, которые изготовлены из полиэтилена и соединенных между собой сварными швами в шахматном порядке, а швы расположены вертикально по отношению к ребрам полос, отличающаяся тем, что полосы выполнены прямоугольными и соединены со смещением при сварке относительно друг друга на величину, зависящую от угла наклона откоса, а также шага георешетки - длины ячейки, при этом между полосами в месте сварки установлены соединительные пластины длиной, равной ширине полосы плюс двойная величина смещения полос относительно друг друга, причем пластины выполнены из полиэтилена высокого давления, а полосы - из полиэтилена низкого давления.