Устройство для закрепления и усиления грунта в месте выхода трубопровода

Устройство для закрепления и усиления грунта, в месте выхода трубопровода, включающего взаимосвязанные конструктивные элементы, усиливающее тело грунта, укрепляющее откос на выходе трубопровода и снижающее концентрации напряжений трубопровода. Устройство включает полуобоймы, выполненные из стеклосеток и размещенные в теле грунта в котором размещен трубопровод до откоса, трехмерные геоматы, размещенные и закрепленные на всю ширину откоса для крепления грунта поверхности откоса и подпорную подушку из габиона, установленную под трубопроводом в месте его выхода из грунта.

Полезная модель относится к области закрепления и усиления грунта в частности усиления тела грунта, в котором размещен трубопровод, и закрепления грунта откоса в месте выхода трубопровода.

К устройству для закрепления грунта в месте размещения и выхода трубопровода предъявляются особые требования, по предотвращению поверхностного разрушения тела грунта и откоса в месте выхода трубы от атмосферных осадков, а также предотвращения концентрации точечных напряжений трубопровода в месте его выхода.

Известна конструкция для закрепления грунта и откоса с использованием силовых обойм для заворачивания грунта внутрь обойм. В конструкции предусмотрено закрепление обойм из геосетки металлическими анкерами по поверхности откоса (ЕР 1065319). Указанная конструкция предусматривает крепление тела грунта и откоса, но не в месте выхода трубопровода.

Известна также конструкция для закрепления тела грунта с помощью слоев грунта с различной толщиной, закрепленных синтетической сеткой при этом по откосу укладываются мешки с песком в специальные ячейки сетки в которые затем засыпается грунт для закрепления мешков на поверхности откоса (JP 3194021). Описанная конструкция также не предусматривает крепление тела грунта откоса в месте выхода трубы.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является патент RU 34944. В патенте на полезную модель предложено устройство для закрепления грунта откоса в месте выхода трубопровода. Устройство выполнено в виде уложенной на откос, его вершину и у его основания георешетки, закрепленной к откосу анкерами и притянутой к поверхности откоса охватывающими их тросами. В зоне основания откоса и в зоне откоса над отверстием трубы и по боковым сторонам отверстия ячейки георешетки заполнены щебнем. Недостатком такой конструкции является отсутствие укрепления тела грунта, в котором размещен трубопровод, возникновение концентрации напряжений и размыва откоса в месте выхода трубопровода.

Основной задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков, предотвращение поверхностного разрушения тела грунта, в котором размещен трубопровод, и откоса в месте выхода трубы от атмосферных осадков, а также предотвращения концентрации точечных напряжений трубопровода в месте его выхода.

Технический результат предлагаемой полезной модели достигается путем создания нового конструктивного решения устройства для закрепления и усиления грунта, в месте выхода трубопровода, включающего взаимосвязанные конструктивные элементы, усиливающего тело грунта, укрепляющего откос на выходе трубопровода и снижающего концентрации напряжений трубопровода.

Основная задача решается и технический результат достигается тем, что усиление тела грунта, в котором размещен трубопровод до откоса, достигается за счет полуобойм, размещенных в теле грунта, выполненных из стеклосеток с высотой полуобойм от 0,3 до 0,6 м. Величина заворота полуобоймы составляет 3-5 толщины слоя, заключенного в полуобойму. Экспериментальные испытания по усилению грунта показали, что при высоте полуобойм менее 0,3 м они теряют свои свойства и требуемое усиление грунта не достигается. С другой стороны, увеличение высоты полуобойм свыше 0,6 м вызывает трудности их заполнения и заворачивания. Ширина тела грунта части откоса, подверженного усилению, равна двойной высоте откоса в месте выхода трубопровода с обеих сторон. Заложение сеток в существующее тело грунта равно высоте насыпи над укладываемой обоймой плюс не менее 6 толщин слоев полуобойм от плоскости скольжения. Крепления грунта поверхности откоса осуществляются трехмерными геоматами, размещенными на всю ширину откоса. Трехмерные маты, как правило, крепятся к грунту металлическими скобами с интервалом 5-7 метров. Трехмерные геоматы имеют пространственную структуру с ячейками и волнами согласно СТО 0020092006 для полимерных материалов и трехмерных матов. Размеры ячеек трехмерного мата позволяют заполнять их щебнем фракции 5-10 мм и растительным грунтом.

Маты заполняются щебнем выше уровня высокой воды приблизительно на 0,5 м.

На остальном участке откоса крепление выполняется растительным грунтом.

В месте выхода трубопровода выполнена подпорная подушка из габиона - металлической сетки, заполненной каменным материалом.

Данное конструктивное решение устройства позволяет усилить переувлажненное тело грунта в месте выхода трубопровода, избежать смещения грунта, по призме обрушения, сократить срок консолидации используемого грунта. Кроме этого такое конструктивное решение позволяет предотвратить разрушение грунта от водной и ветровой эрозии, а также равномерно распределить укладываемый слой. Откос, находящийся в пределах призмы обрушения, не подвержен сползанию по плоскости скольжения в виду послойного армирования тела грунта. Применение армирующих сеток позволяет увеличить крутизну откоса от 1:1.5 до 1:1. Наряду с этим подпорная подушка снижает концентрации напряжений трубопровода в месте его выхода, а также предотвращает вымывание грунта из-под трубопровода.

Конструкция, согласно данной полезной модели, применима как при новом строительстве, так и при проведении работ по усилению грунта на действующем трубопроводе.

Новое техническое решение, созданное на основе изложенной выше концепции для усиления и укрепления грунта в месте выхода трубопровода, существенно отличает данное решение от решений, известных из уровня техники.

Полезная модель далее поясняется со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 - вид сверху на участок крепления грунта в месте выхода трубы.

Фиг.2 - сечение по I-I фиг 1 устройства, согласно данному изобретению.

Фиг.3 - сечение по II-II фиг 1 устройства, согласно данному изобретению.

Фиг.4 - сечение по III-III фиг 1 устройства, согласно данному изобретению.

Устройство для закрепления и усиления грунта в месте выхода трубопровода включает полуобоймы 1, выполненные из стеклосеток и размещенные в теле грунта, в котором размещен трубопровод до откоса, трехмерные геоматы 2, размещенные на всю ширину откоса для крепления грунта поверхности откоса, и подпорная подушка 3 из габиона - металлической сетки, заполненной каменным материалом, установленная под трубопроводом в месте его выхода из грунта. Высота полуобойм равна от 0,3 до 0,6 м, а величина заворота полуобоймы составляет 3-5 толщины слоя, заключенного в полуобойму. Заложение полуобойм в существующее тело грунта равно высоте насыпи над укладываемой обоймой плюс, по меньшей мере, 6 толщин слоев полуобойм от плоскости скольжения. Полуобоймы размещены по ширине тела грунта части откоса, подверженного усилению, равной, по меньшей мере, двойной высоте откоса в месте выхода трубопровода с обеих сторон. Трехмерные геоматы, закрепленные в грунте металлическими скобами, заполнены щебнем требуемой фракции, предпочтительно 5-10 мм, выше уровня высокой воды приблизительно на 0,5 м. На остальном участке откоса крепление выполняется растительным грунтом.

Указанные конструктивные особенности устройства размещение полуобойм из стеклосетки, соотношение их размеров и тела грунта, размещение и использование трехмерных геоматов для укрепления откоса в совокупности с полуобоймами и подпорной подушкой, согласно предложенной полезной модели обеспечивает высокую эффективность данного конструктивного решения по усилению грунта, в месте выхода трубопровода и возможность его использования как при новом строительстве, так и при проведении работ по усилению грунта на действующем трубопроводе.

Необходимо отметить, что могут быть различные варианты воплощения полезной модели в отношении размеров, расположения отдельных элементов, используемых материалов, если это не изменяет сущности технического решения и не выходит за объем притязаний, изложенных в формуле полезной модели.

1. Устройство для закрепления и усиления грунта в месте выхода трубопровода, включающее полуобоймы 1, выполненные из стеклосеток и размещенные в теле грунта, в котором размещен трубопровод до откоса, трехмерные геоматы 2, размещенные и закрепленные на всю ширину откоса для крепления грунта поверхности откоса и подпорную подушку 3 из габиона, установленную под трубопроводом в месте его выхода из грунта, причем высота указанных полуобойм равна приблизительно от 0,3 до 0,6 м, а величина заворота полуобоймы составляет 3-5 толщин слоя, заключенного в полуобойму, при этом заложение полуобойм в существующее тело грунта равно высоте насыпи над укладываемой обоймой плюс, по меньшей мере, 6 толщин слоев полуобойм от плоскости скольжения, указанные полуобоймы размещены по ширине тела грунта части откоса, подверженного усилению, равной, по меньшей мере, двойной высоте откоса в месте выхода трубопровода с обеих сторон, указанные трехмерные геоматы заполнены щебнем требуемой фракции, выше уровня высокой воды приблизительно на 0,5 м, остальной участок откоса закреплен растительным грунтом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трехмерные геоматы закреплены на откосе металлическими скобами с интервалом 5-7 м.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подпорная подушка выполнена из металлической сетки, заполненной каменным материалом.