Власники патенту RU 2482244:
Путивськ Сергій Андрійович (RU)
Винахід відноситься до галузі будівництва, а саме до зміцнення армуванням ґрунтів схилів, укосів, насипів, засипок підпірних стінок, а також підстав споруд. Спосіб армування грунту включає укладку і засипку грунтом армуючих стрічок. Армуючі стрічки укладають поперек насипу на поверхню відсипаного з вирівнюванням і ущільненням грунтового шару і засипають ґрунтом наступного шару. Один кінець кожної армуючої стрічки защемляють між габіонами підпірної стінки, а інший виводять на протилежний укіс насипу. Армуючі стрічки виконують з полімерного матеріалу, що містить сталеві дроту, витягнуті уздовж армуючої стрічки, поверхні армуючих стрічок структурують поперечними ребрами. Поверхня сталевого дроту структурована нерівностями. Кінці армуючих стрічок розрізають в поздовжньому напрямку з утворенням двох або більше смуг, які укладають віялом. Підвищується ефективність способу армування грунту, міцність полімерної армуючої стрічки і інтенсивність взаємодії грунту і армуючої стрічки. 2 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва, а саме до зміцнення армуванням ґрунтів схилів, укосів, насипів, засипок підпірних стінок, а також підстав споруд.
Армування грунту виконують шляхом укладання та засипання грунтом армуючих елементів, виготовлених з різних матеріалів, - металу, залізобетону, тканинних кордов, скловолокна і полімерів. Прийнято вважати, що для армування грунтів найбільш ефективні армирующие елементи з полімерних матеріалів, такі як ткані та неткані геотекстили, георешітки, геосітки і геомембрани.
Загальні недоліки армуючих елементів з полімерних матеріалів полягають в наступному. По-перше, всі вони утворюють в грунті суцільну армуючої прошарок, що обумовлює їх високу матеріаломісткість. По-друге, деформації армуючих елементів за рахунок повзучості полімерів можуть перевищити допустимі величини, що обмежує в них допустимі навантаження, що розтягують. При цьому не завжди забезпечується якісне взаємне зачеплення грунту і геосітки або геомембрани, особливо на піщаних і супіщаних ділянках. Все це знижує ефективність роботи армуючих елементів з полімерних матеріалів, отже, і ефективність способу армування грунту такими армирующими елементами в цілому.
Відомі армирующие елементи у вигляді металопластикових (те саме: сталеполімерних) геосіток. Такі геосітки за рахунок поєднання пластика і металу мають високу міцність і малої деформацією повзучості, тому вони найчастіше можуть використовуватися при армуванні грунту засипки високою підпірної стінки [1]. Недолік же способу армування грунту металопластиковими сітками полягає в його матеріаломісткості, а також в недостатньому взаємне зачепленні грунту і геосітки.
Відомий спосіб армування грунту, що включає укладку і засипку грунтом гнучких армуючих стрічок [2], при цьому кінці армуючих стрічок можуть бути вплетені в гнучку огороджувальну поверхню, що утворює стіну [3], або розміщені з забутовкой в одному з блоків, що утворюють стіну [4] .
У цих відомих способах передача розтягуючих зусиль з грунту на армуючу стрічку в істотній мірі відбувається не безпосередньо при їх взаємодії, а через стіну, що зумовлює високі навантаження від грунту спочатку на стінку, а потім і на армирующие стрічки. Все це підвищує матеріаломісткість і витрати при здійсненні способів і знижує ефективність цих способів в цілому.
Завдання, на вирішення якої спрямовано пропоноване винахід, полягає в підвищенні ефективності способу армування грунту, а технічний же результат полягає в підвищенні міцності полімерної армуючої стрічки і в підвищенні інтенсивності взаємодії грунту і армуючої стрічки.
Завдання вирішується, а технічний результат досягається тим, що спосіб включає укладку і засипку грунтом армуючих стрічок, кожна з яких виконана з полімерного матеріалу і містить в собі сталеві дроту, витягнуті уздовж армуючої стрічки від одного її кінця до іншого. Поверхня армуючої стрічки з обох сторін структурована виконаними з полімеру поперечними ребрами, що підвищують інтенсивність взаємодії грунту і армуючої стрічки. При цьому навпроти кожного поперечного ребра на одній стороні армуючої стрічки розташоване поперечне ребро на іншій стороні армуючої стрічки. Додатково поверхню сталевого дроту структурована нерівностями, а кінці армуючих стрічок розрізають в поздовжньому напрямку з утворенням двох або більше смуг, які укладають віялом.
Винахід пояснюється кресленнями, на яких схематично зображено:
на фіг.1 - земляний насип залізничної колії, пошарово укріплена армуючими стрічками, поперечний розріз;
на фіг.2 - дві суміжні армирующие стрічки в розкатаному по поверхні шару грунту вигляді, вид зверху;
на Фіг.3 - розріз А-А на Фіг.2, поперечний розріз армуючої стрічки;
на фіг.4 - розріз Б-Б на Фіг.2, поздовжній розріз ділянки армуючої стрічки.
Приклад. Двоколійний залізничний шлях прокладають в обмеженої забудовами місцевості. З метою зменшення займаної площі відносно високу ґрунтову насип (далі: насип) 1 шляху виконують обжатого в поперечному перерізі профілю. Обтиснення насипу 1 здійснюють шляхом пошарового армування грунту насипу 1 армирующими стрічками 2, а на особливо стиснених ділянках і шляхом додаткового виконання підпірної стінки 3 з габіонів 4 (фіг.1).
Кожна армована стрічка 2 виконана з полімерного матеріалу і містить в собі сталеві дроту 5, витягнуті уздовж армуючої стрічки 2 від одного її кінця до іншого, а поверхня армуючої стрічки 2 з обох сторін структурована виконаними з полімеру поперечними ребрами 6 (фіг.3 і фіг. 4). Навпроти кожного поперечного ребра 6 на одній стороні армуючої стрічки 2 розташовано поперечне ребро 6 на іншій стороні армуючої стрічки 2, що утворює кожен раз пару суміжних ребер. Таке парне розташування поперечних ребер 6 спрощує силове взаємодія армуючої стрічки 2 з грунтом насипу 1 і робить його по обидва боки армуючої стрічки 2 більш рівномірним.
Армована стрічка 2 працює на розтяг, а її основним силовим елементом є сталеві дроту 5. Однак передача розтягуючих зусиль з грунту насипу 1 на сталеві дроту 5 може обмежитися недостатністю зчеплення полімеру з поверхнею сталевого дроту 5. Тому доцільно поверхню сталевого дроту 5 структурувати нерівностями, які можуть бути створені механічним рифленням або лазером.
При здійсненні способу армирующие стрічки укладають поперек насипу 1 на поверхню відсипаного з вирівнюванням і ущільненням грунтового шару 7 (шари з 1-го по 4-й) і засипають ґрунтом наступного шару 7. При цьому один кінець 8 кожної армуючої стрічки 2 защемляють між габіонами 4 підпірної стінки 2, а інший кінець 9 виводять у вільному вигляді на протилежний вільний укіс 10 насипу 1.
У прикладі висота грунтового шару 7 прийнята рівною висоті габиона 4, яка зазвичай дорівнює 1,0 метр. Ширину і товщину армуючої стрічки 2 і відстань між їх осями 12, розміри поперечних ребер 6 і відстань між ними, а також число і діаметр сталевого дроту 5 задають виходячи з місцевих умов і даних розрахунку - см. Креслення і позначення.
Доцільно вільний кінець армуючої стрічки 2 розрізати в поздовжньому напрямку, наприклад, на три смуги 11 і укласти їх на поверхню грунтового шару 7 віялом. Це підвищить якість армування грунту безпосередньо у вільного укосу 10.
Армування грунту полімерною стрічкою 2, що містить всередині сталевий дріт 5, а на поверхні поперечні ребра 6, забезпечує високу міцність стрічки 2 при її малої розтяжності і підвищує інтенсивність взаємодії грунту і армуючої стрічки 2, що підвищує ефективність способу армування грунту в цілому.
1 - грунтова насип (далі: насип)
2 - армирующие стрічки
3 - підпірна стінка
5 - сталеві дроту
6 - поперечні ребра
7 - грунтовий шар
8 - кінець стрічки (затиснений)