Усиленная георешетка (варианты)

Техническое решение относится к области строительства, а именно - к геотехническим средствам защиты от размыва инженерных сооружений, для укрепления склонов, укрепления грунтовых оснований дорог, площадок на слабых грунтах и других сооружений. Технической задачей является создание георешетки с различной прочностью по поперечному сечению образующих ее полос (лент). Такие решетки из-за особенности конструкции полос (лент) учитывают действующие на полосу распределенные нагрузки, которые вызывают растягивающие напряжения в верхней и/или в нижней частях полосы в зоне ее кромок, которые усилены предлагаемым решением.

Достигается это тем, что:

- в одном из вариантов георешетка выполнена из полимерных гибких полос термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена низкого и/или высокого давления, соединенных между собой в параллельных рядах с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах соединяющих их швов, предпочтительно сварных, так, что при растяжении пакета установленных на торец полос в направлении, перпендикулярном их плоскости, образуется решетка с ромбовидными ячейками, причем в теле, по крайней мере части из полос, параллельно их продольной оси и со смещением от нее к наиболее удаленным сторонам, расположены, с образованием вдоль центральной продольной оси зоны, свободной от них, продольные армирующие элементы в виде, по крайней мере, пары нитей или стержней из материала, более прочного на растяжение и/или с большей изгибной жесткостью, чем полимерный материал полосы. При этом, полосы с армирующими элементами могут быть расположены с противоположных сторон от поперечной оси георешетки, предпочтительно, в местах проектного ее крепления к основанию. А в зонах, свободных от армирующих элементов, в полосе образованы сквозные отверстия или прорези, оси которых ориентированы параллельно продольной оси полосы или под острым углом к ней. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся высотой, предпочтительно на участках с возможно большей величиной прогиба от воздействия действующей на нее в проектном положении рабочей нагрузки. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся толщиной, предпочтительно на участках ее соединения с другой полосой. Образующие решетку полосы выполнены с продольным внутренним и/или внешним ребром на ее противоположных поверхностях, предпочтительно у кромки полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено непрерывным или прерывистым по длине полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено в зоне расположения продольных армирующих элементов. Внутреннее и/или внешнее продольное ребро может быть выполнено периодически прерывистым с внешней или с внутренней сторон поверхности ячейки на величину, не меньшую величину длины ребра на другой поверхности, предпочтительно с перекрытием зон разрыва ребер. Ребро может быть выполнено постоянного сечения, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы или выполнено переменного сечения с увеличением к продольной оси ячейки. По крайней мере часть таких или иных полос выполнена с рифлениями, нанесенными на внутреннюю и/или наружную их поверхность.

- в другом из вариантов полимерные гибкие полосы термопластичного полимерного материала соединены между собой в параллельных рядах парами расположенных на расстоянии друг от друга поперечных швов, или по крайней мере, выполненных каждый длиной, равной упомянутому расстоянию, парой продольных швов, предпочтительно сварных, с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах, так, что при растяжении пакета установленных на торец полос в направлении, перпендикулярном их плоскости, образуется решетка с шестиугольными ячейками.

Техническое решение относится к области строительства, а именно - к геотехническим средствам защиты от размыва инженерных сооружений, для укрепления склонов, укрепления грунтовых оснований дорог, площадок на слабых грунтах и других сооружений.

Известна георешетка, представляющая собой множество полимерных лент, соединенных между собой сварными соединениями с образованием ячеек, расположенных в шахматном порядке, причем, сварные соединения полимерных лент, образующие крайние ячейки решетки, усилены дополнительными средствами соединения, например, клепанным, болтовым, клеевым, а для изготовления ленты использован полипропилен или полиэтилен низкого, высокого или среднего давления или их смесь (RU 99008, Е01С 5/00, 28.05.2010 г.).

Широко известны георешетки, выполненные из полимерных лент (полос) термопластичного материала, например полиэтилена, соединенных между собой в параллельных рядах с определенным шагом и со смещением швов в шахматном порядке, так, что при растяжении установленного на торец пакета лент в направлении, перпендикулярном плоскости лент, образуется решетка с ромбовидными ячейками (см., например, http://www.494unr.ru/ourmat/shema.html, 2010 г.).

Наиболее близкой из известных является георешетка, выполненная из лент (полос) полимерного материала, сваренных между собой в пакет с возможностью образования при растяжении в направлении, перпендикулярном плоскости лент, ячеистой ромбовидной структуры (http://www.presto.ru/reviews/review/, 2010 г.).

Известные решения предполагают, что прочностные свойства ленты решетки в ее поперечном сечении должны быть постоянными, что изначально предопределяет использование достаточно прочных на растяжение материалов. Выполнение перфорации в таких лентах значительно ослабляет ее прочность по сечению, в связи с чем для устранения этого нежелательного эффекта необходимо чрезмерное (с большим коэффициентом запаса) увеличение прочности всей ленты, т.е. и в том месте, где такие отверстия отсутствуют.

Технической задачей является создание георешетки с различной прочностью по поперечному сечению образующих ее полос (лент). Такие решетки из-за особенности конструкции полос (лент) учитывают действующие на полосу распределенные нагрузки, которые вызывают растягивающие напряжения в верхней и/или в нижней частях полосы в зоне ее кромок, которые усилены предлагаемым решением.

Достигается это тем, что:

- в одном из вариантов георешетка выполнена из полимерных гибких полос термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена низкого и/или высокого давления, соединенных между собой в параллельных рядах с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах соединяющих их швов, предпочтительно сварных, так, что при растяжении пакета установленных на торец полос в направлении, перпендикулярном их плоскости, образуется решетка с ромбовидными ячейками, причем в теле, по крайней мере части из полос, параллельно их продольной оси и со смещением от нее к наиболее удаленным сторонам, расположены, с образованием вдоль центральной продольной оси зоны, свободной от них, продольные армирующие элементы в виде, по крайней мере, пары нитей или стержней из материала, более прочного на растяжение и/или с большей изгибной жесткостью, чем полимерный материал полосы. При этом, полосы с армирующими элементами могут быть расположены с противоположных сторон от поперечной оси георешетки, предпочтительно, в местах проектного ее крепления к основанию. А в зонах, свободных от армирующих элементов, в полосе образованы сквозные отверстия или прорези, оси которых ориентированы параллельно продольной оси полосы или под острым углом к ней. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся высотой, предпочтительно на участках с возможно большей величиной прогиба от воздействия действующей на нее в проектном положении рабочей нагрузки. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся толщиной, предпочтительно на участках ее соединения с другой полосой. Образующие решетку полосы выполнены с продольным внутренним и/или внешним ребром на ее противоположных поверхностях, предпочтительно у кромки полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено непрерывным или прерывистым по длине полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено в зоне расположения продольных армирующих элементов. Внутреннее и/или внешнее продольное ребро может быть выполнено периодически прерывистым с внешней или с внутренней сторон поверхности ячейки на величину, не меньшую величину длины ребра на другой поверхности, предпочтительно с перекрытием зон разрыва ребер. Ребро может быть выполнено постоянного сечения, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы или выполнено переменного сечения с увеличением к продольной оси ячейки. По крайней мере часть таких или иных полос выполнена с рифлениями, нанесенными на внутреннюю и/или наружную их поверхность.

- в другом из вариантов георешетка выполнена из полимерных гибких полос термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена низкого и/или высокого давления, соединенных между собой в параллельных рядах парами расположенных на расстоянии друг от друга поперечных швов, или по крайней мере, выполненных каждый длиной, равной упомянутому расстоянию, парой продольных швов, предпочтительно сварных, с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах, так, что при растяжении пакета установленных на торец полос в направлении, перпендикулярном их плоскости, образуется решетка с шестиугольными ячейками, причем в теле, по крайней мере части из полос, параллельно их продольной оси и со смещением от нее к наиболее удаленным сторонам, расположены, с образованием вдоль центральной продольной оси зоны, свободной от них, продольные армирующие элементы в виде, по крайней мере, пары нитей или стержней из материала, более прочного на растяжение и/или с большей изгибной жесткостью, чем полимерный материал полосы. При этом, полосы с армирующими элементами могут быть расположены с противоположных сторон от поперечной оси георешетки, предпочтительно, в местах проектного ее крепления к основанию. В зонах, свободных от армирующих элементов, в полосе образованы сквозные отверстия или прорези, оси которых ориентированы параллельно продольной оси полосы или под острым углом к ней. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся высотой, предпочтительно на участках с возможно большей величиной прогиба от воздействия действующей на нее в проектном положении рабочей нагрузки. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся толщиной, предпочтительно на участках вне соединения с другой полосой. Образующие решетку полосы могут быть выполнены с продольным внутренним и/или внешним ребром на ее противоположных поверхностях, предпочтительно у кромки полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено непрерывным или прерывистым по длине полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено в зоне расположения продольных армирующих элементов. Внутреннее и/или внешнее продольное ребро выполнено периодически прерывистым с внешней или с внутренней сторон поверхности ячейки на величину, не меньшую величины длины ребра на другой поверхности, предпочтительно с перекрытием зон разрыва ребер. Ребро может быть выполнено постоянного сечения, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы. По крайней мере, часть полос выполнена с рифлениями, нанесенными на внутреннюю и/или наружную их поверхность.

На фиг.1 представлен разрез по А-А на фиг.3 (армированная полоса).

На фиг.2 представлен вариант георешетки с ромбовидной ячейкой.

На фиг.3 представлен вариант с шестиугольной в плане формой ячейки.

Георешетка (фиг.2) выполнена из полимерных гибких полос 1 термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена низкого и/или высокого давления. Полосы 1 соединены между собой в параллельных рядах с шагом «Т» по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах соединяющих их швов 2. Швы выполняют предпочтительно сварными, например точечной сваркой или любым другим известным способом. При растяжении пакета установленных на торец полос 1 в направлении, перпендикулярном их плоскости (по стрелкам на фиг.2 и 3), образуется решетка с ромбовидными ячейками (фиг.2) или шестиугольными (фиг.3). В теле, по крайней мере части из полос 1, параллельно их продольной оси и со смещением от нее к наиболее удаленным сторонам (как на фиг.1), расположены, с образованием вдоль центральной продольной оси зоны, свободной от них, продольные армирующие элементы 3 в виде, по крайней мере, пары нитей или стержней из материала, более прочного на растяжение и/или с большей изгибной жесткостью, чем полимерный материал полосы 1. При этом, полосы с армирующими элементами могут быть расположены с противоположных сторон от поперечной оси георешетки, предпочтительно, в местах проектного ее крепления к основанию. А в зонах, свободных от армирующих элементов, в полосе могут быть образованы сквозные отверстия 4 или прорези, оси которых ориентированы параллельно продольной оси полосы или под острым углом к ней. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся высотой, предпочтительно на участках с возможно большей величиной прогиба от воздействия действующей на нее в проектном положении рабочей нагрузки. Образующие решетку полосы выполнены с периодически увеличивающейся толщиной, предпочтительно на участках ее соединения с другой полосой. Образующие решетку полосы выполнены с продольным внутренним и/или внешним ребром на ее противоположных поверхностях, предпочтительно у кромки полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено непрерывным или прерывистым по длине полосы. Продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено в зоне расположения продольных армирующих элементов. Внутреннее и/или внешнее продольное ребро может быть выполнено периодически прерывистым с внешней или с внутренней сторон поверхности ячейки на величину, не меньшую величину длины ребра на другой поверхности, предпочтительно с перекрытием зон разрыва ребер. Ребро может быть выполнено постоянного сечения, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы или выполнено переменного сечения с увеличением к продольной оси ячейки. По крайней мере часть таких или иных полос выполнена с рифлениями, нанесенными на внутреннюю и/или наружную их поверхность.

При размещении георешетки на основании в проектном положении, т.е. зафиксированной, производится засыпка ячеек требуемым сыпучим материалом. При этом материал стенок полосы георешетки имеет возможность деформироваться под воздействием уплотняющей сыпучий материал нагрузки. Величина деформации полосы по ее высоте различна - в верхнем и нижнем поясах полосы деформацию ограничивают армирующие элементы 3. Наличие ребер усиливает выявленный технический эффект. Сечение ребер оптимизировано под воспринимаемые нагрузки.

1. Георешетка, выполненная из полимерных гибких полос термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена низкого и/или высокого давления, соединенных между собой в параллельных рядах с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах соединяющих их швов, предпочтительно сварных, так, что при растяжении пакета установленных на торец полос в направлении, перпендикулярном их плоскости, образуется решетка с ромбовидными ячейками, причем в теле, по крайней мере части из полос, параллельно их продольной оси и со смещением от нее к наиболее удаленным сторонам, расположены, с образованием вдоль центральной продольной оси зоны, свободной от них, продольные армирующие элементы в виде, по крайней мере, пары нитей или стержней из материала, более прочного на растяжение и/или с большей изгибной жесткостью, чем полимерный материал полосы.

2. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что полосы с армирующими элементами расположены с противоположных сторон от поперечной оси георешетки, предпочтительно, в местах проектного ее крепления к основанию.

3. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что в зонах, свободных от армирующих элементов, в полосе образованы сквозные отверстия или прорези, оси которых ориентированы параллельно продольной оси полосы или под острым углом к ней.

4. Георешетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что образующие ее полосы выполнены с периодически увеличивающейся высотой, предпочтительно на участках с возможно большей величиной прогиба от воздействия действующей на нее в проектном положении рабочей нагрузки.

5. Георешетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что образующие ее полосы выполнены с периодически увеличивающейся толщиной, предпочтительно на участках ее соединения с другой полосой.

6. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что образующие ее полосы выполнены с продольным внутренним и/или внешним ребром на ее противоположных поверхностях, предпочтительно у кромки полосы.

7. Георешетка по п.6, отличающаяся тем, что продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено непрерывным или прерывистым по длине полосы.

8. Георешетка по п.6, отличающаяся тем, что продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено в зоне расположения продольных армирующих элементов.

9. Георешетка по п.6, отличающаяся тем, что внутреннее и/или внешнее продольное ребро выполнено периодически прерывистым с внешней или с внутренней сторон поверхности ячейки на величину, не меньшую величины длины ребра на другой поверхности, предпочтительно с перекрытием зон разрыва ребер.

10. Георешетка по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что ребро выполнено постоянного сечения, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы.

11. Георешетка по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что ребро, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы, выполнено переменного сечения с увеличением к продольной оси ячейки.

12. Георешетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по крайней мере часть полос выполнена с рифлениями, нанесенными на внутреннюю и/или наружную их поверхность.

13. Георешетка, выполненная из полимерных гибких полос термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена низкого и/или высокого давления, соединенных между собой в параллельных рядах парами расположенных на расстоянии друг от друга поперечных швов, или по крайней мере, выполненных каждый длиной, равной упомянутому расстоянию, парой продольных швов, предпочтительно сварных, с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке в смежных полосах, так, что при растяжении пакета установленных на торец полос в направлении, перпендикулярном их плоскости, образуется решетка с шестиугольными ячейками, причем в теле, по крайней мере части из полос, параллельно их продольной оси и со смещением от нее к наиболее удаленным сторонам, расположены, с образованием вдоль центральной продольной оси зоны, свободной от них, продольные армирующие элементы в виде, по крайней мере, пары нитей или стержней из материала, более прочного на растяжение, и/или с большей изгибной жесткостью, чем полимерный материал полосы.

14. Георешетка по п.13, отличающаяся тем, что полосы с армирующими элементами расположены с противоположных сторон от поперечной оси георешетки, предпочтительно, в местах проектного ее крепления к основанию.

15. Георешетка по п.13, отличающаяся тем, что в зонах, свободных от армирующих элементов, в полосе образованы сквозные отверстия или прорези, оси которых ориентированы параллельно продольной оси полосы или под острым углом к ней.

16. Георешетка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что образующие ее полосы выполнены с периодически увеличивающейся высотой, предпочтительно на участках с возможно большей величиной прогиба от воздействия действующей на нее в проектном положении рабочей нагрузки.

17. Георешетка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что образующие ее полосы выполнены с периодически увеличивающейся толщиной, предпочтительно на участках вне соединения с другой полосой.

18. Георешетка по п.13, отличающаяся тем, что образующие ее полосы выполнены с продольным внутренним и/или внешним ребром на ее противоположных поверхностях, предпочтительно у кромки полосы.

19. Георешетка по п.18, отличающаяся тем, что продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено непрерывным или прерывистым по длине полосы.

20. Георешетка по п.18, отличающаяся тем, что продольное внутреннее и/или внешнее ребро выполнено в зоне расположения продольных армирующих элементов.

21. Георешетка по п.18, отличающаяся тем, что внутреннее и/или внешнее продольное ребро выполнено периодически прерывистым с внешней или с внутренней сторон поверхности ячейки на величину, не меньшую величины длины ребра на другой поверхности, предпочтительно с перекрытием зон разрыва ребер.

22. Георешетка по любому из пп.18-21, отличающаяся тем, что ребро выполнено постоянного сечения, предпочтительно дугообразной или трапециевидной формы.

23. Георешетка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что по крайней мере часть полос выполнена с рифлениями, нанесенными на внутреннюю и/или наружную их поверхность.