Георешетка
Полезная модель относится к строительному делу, в частности к области дорожного и гидротехнического строительства, а именно к устройствам для укрепления откосов, и может быть использована для армирования грунтов при строительстве дорог, береговых линий и русел водоемов, откосов карьеров горнорудной промышленности, гидротехнических сооружений и т.п. Технический результат заключается в повышение устойчивости к разрушающему воздействию ультрафиолетового излучения на открытые участки георешетки, к действию ветровой и водной эрозии лент, не зарытых в землю, а также защита от механических повреждений, за счет применения специального покрытия внешней поверхности ленты. Заявленный технический результат достигается тем, что георешетка, представляет собой пакет гибких полимерных лент 1 и 2, соединенных между собой по всей ширине с образованием при растяжении в направлении, перпендикулярном плоскости размещения лент, ячеек, расположенных в шахматном порядке, согласно решению внешняя поверхность, по крайней мере, одной крайней ленты 1 пакета снабжена покрытием 8, которое закреплено на внешней поверхности ленты 1 при помощи клеящего состава 9, либо вплавлено во внешнюю поверхность ленты 1 и выполнен из гранул твердых минеральных пород, например, кварца, гранита, мрамора, керамического либо полимерного материала, покрытого слоем 10 прозрачного лака. В качестве полимерных лент использованы ленты из полиэфирного волокна, а в качестве клеящего состава использована мастика битумная.
1 н., 4 з.п. ф-лы, 4 илл.
Полезная модель относится к строительному делу, в частности к области дорожного и гидротехнического строительства, а именно к устройствам для укрепления откосов, и может быть использована для армирования грунтов при строительстве дорог, береговых линий и русел водоемов, откосов карьеров горнорудной промышленности, гидротехнических сооружений и т.п.
Известна решетка с ячеистой структурой для стабилизации и закрепления грунтовой поверхности, выполненная из гибких полимерных полос, установленных на ребра и соединенных между собой сварными швами в шахматном порядке. Полосы изготовлены из состава, содержащего смесь полиэтилена высокого давления и полиэтилена низкого давления, а швы расположены вертикально или наклонно по отношению к ребрам полос на расстоянии 0,2-1,0 м друг от друга и имеют прочность при частоте сварки 18-25 кГц не менее 100 кг/см2 (см. патент на изобретение RU 2129189, МПК E02D 17/20, опубл. 1999.04.20).
Однако такая решетка подвержена разрушению при воздействии ультрафиолетовых лучей.
Известна решетка с ячеистой структурой для укрепления грунтовой поверхности, изготовленная из гибких полимерных перфорированных полос, установленных на ребра и соединенных между собой в шахматном порядке сварными швами с образованием в растянутом, рабочем состоянии ячеистой структуры. Гибкие полимерные полосы выполнены из композиции на основе полиамида с 5-38 мас.% полиэтилена, полисульфона или композиции на основе полиэтилена высокой плотности с 10-90 мас.% полиэтилена низкой плотности, шаг перфорации гибкой полимерной полосы составляет в продольном и поперечном направлениях от 15 до 70 мм, а размеры перфорации выбраны от 3 до 16 мм (см. патент на изобретение RU 2136817, МПК E02D 17/20, опубл. 1999.09.10).
Однако перфорация увеличивает вероятность разрыва георешетки под давлением грунта, что снижает надежность укрепления грунтовой поверхности.
Известна георешетка, содержащая набор гибких лент, скрепленных расположенными в шахматном порядке, перпендикулярными длинным сторонам гибких лент, швами. Скрепляющие швы выполнены равнопрочными материалу лент и сдвоенными с расстоянием между сдвоенными швами, не превышающим половины расстояния между внутренними швами пар, формирующих ячейки георешетки. При укладке набора гибких лент их длинными кромками на укрепляемый грунт и приложении поперечных и продольных расчетных растягивающих усилий к крайним лентам образуется заполняемая насыпным грунтом ячеистая структура; ячейки растянутого набора гибких лент фиксируют на грунте по периметру. Для увеличения устойчивости, прочности и поперечной жесткости георешетки гибкие ленты изготовлены из мягких рулонированных материалов, а ячейки георешетки имеют форму шестиугольника (см. патент на изобретение RU 2228479, МПК E02D 17/20, опубл. 2004.05.10).
Однако гибкие ленты георешетки, особенно их внешние поверхности, не защищены от механических повреждений, что может привести к разрыву лент и обрушению укрепленного склона.
Известно устройство для укрепления откоса грунтового сооружения, содержащее закрепленную на откосе георешетку в виде соединенных между собой полимерных лент, образующих при растяжении ячейки, в которых размещен дисперсный минеральный материал. Через отверстия в полимерных лентах георешетки через ее ячейки пропущены проволока или несущие полимерные или металлические тросы, а георешетка расположена на подложке из геотекстиля (см. патент на полезную модель RU 49011, МПК E02D 17/20, опубл. 2005.11.10).
Однако наличие подложки из геотекстиля затрудняет дренаж осадков, что может привести к размыву верхнего слоя грунтового сооружения.
Известно устройство для закрепления грунта поверхностного слоя откоса, состоящее из соединенных между собой секций георешеток, ячейки которых заполнены наполнителем, и через ячейки каждой секции пропущены расположенные рядами в направлении образующей откоса полимерные или металлические тросы, причем секции георешеток присоединены к откосу анкерными стержнями. По меньшей мере, один трос в одной секции выполнен большей длины, чем ширина объемной георешетки, и закреплен своими концами на дополнительных анкерах, установленных на горизонтальной поверхности у вершины и вдоль подошвы насыпи. Анкерные стержни изолированы от тросов, прикрепленных к дополнительным анкерам (см. патент на изобретение RU 2358063, МПК E02D 17/20, опубл. 2009.06.10).
Однако при монтаже описанного выше устройства необходимы дополнительные действия по закреплению несущих тросов.
Известна грунтоармирующая решетка, представляющая собой множество лент, выполненных из смеси полиэтилена высокого и низкого давления, при этом каждая лента соединена между собой ультразвуковой точечной сваркой по всей ширине двумя рядами с образованием ячеек, расположенных в шахматном порядке. Грунтоармирующая решетка укладывается на подготовленную грунтовую поверхность с небольшим натяжением, так что ячейки принимают форму ромба, и фиксируются анкерами. В качестве заполнителя может применяться растительный грунт с посевом семян, речной песок, отсев, щебень, гравий, бетонные смеси (см. патент на полезную модель RU 81736, МПК E02D 17/20, опубл. 2009.03.27).
Однако в указанной грунтоармирующей решетке не решена проблема защиты от разрушения вследствие воздействия ультрафиолетового излучения либо при механических повреждениях.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является геомат сотовой структуры, выполненный из гибких полос, установленных на ребра и соединенных между собой линейными швами, расположенными в шахматном порядке. Полосы изготовлены из нетканого геотекстиля, упрочненного аппретированием и строчеными швами, расположенными равномерно по площади полос и параллельно их основанию. Гибкие полосы, из которых изготовлен геомат, представляют собой ленты нетканого иглопрошивного или термоскрепленного геотекстиля толщиной 1-5 мм и изготовлены преимущественно из высокопрочных синтетических волокон, например полиэфирных (см. патент на изобретение RU 2180030, МПК E02D 17/20. опубл. 2002.02.27).
Данное устройство, обладающее низкой материалоемкостью, высоким сроком службы, прочностью, жесткостью и водопроницаемостью сотовой структуры в условиях воздействия грунтовой среды, принято за прототип.
Задача заявляемого технического решения заключается в повышении прочности и износостойкости георешетки, расширении области применения георешетки, а также увеличении долговечности геотехнических сооружений, укрепленных георешеткой заявляемой конструкции.
Технический результат заключается в повышение устойчивости к разрушающему воздействию ультрафиолетового излучения на открытые участки георешетки, к действию ветровой и водной эрозии лент, не зарытых в землю, а также в защите от механических повреждений за счет применения оригинального покрытия внешней поверхности ленты. Кроме того, покрытие способствует повышению эстетических и декоративных особенностей георешетки как элемента ландшафтного дизайна склонов.
Заявленный технический результат достигается тем, что георешетка, представляет собой пакет гибких полимерных лент, соединенных между собой по всей ширине с образованием при растяжении в направлении, перпендикулярном плоскости размещения лент, ячеек, расположенных в шахматном порядке, согласно решению, внешняя поверхность, по крайней мере, одной крайней ленты пакета снабжена покрытием, выполненным из гранул твердых минеральных пород, или керамического или полимерного материала. Покрытие закреплено на внешней поверхности ленты при помощи клеящего полимерного состава, либо вплавлен во внешнюю поверхность ленты. В качестве полимерных лент могут быть использованы ленты из полиэфирного волокна, а в качестве клеящего состава может быть использована мастика битумная или силикон или поликарбонат.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид секции георешетки, на фиг.2 - поперечный разрез лицевой ленты, на фиг.3 и 4 - варианты взаимного расположения секций георешеток. Позициями на чертежах обозначены:
1 - лицевая лента;
2 - лента;
3 - шов;
4 - боковой шов;
5 - отверстие;
6 - болт;
7 - гайка;
8 - покрытие;
9 - клеящий слой;
10 - лаковое покрытие.
Георешетка, один из видов геосинтетиков, представляет собой трехмерную сотовую структуру, изготовленную из полос полиэфирного иглопробивного полотна или полиэтиленовых лент, скрепленных между собой сварными швами высокой прочности. При растяжении в рабочей плоскости образует устойчивый горизонтально и вертикально каркас, который предназначен для армирования заполняющих ячейки георешетки грунтов, грунтощебня, щебня, песка и других строительных материалов (http://ru.wikipedia.org/wiki/Георешетка).
Заявляемая георешетка содержит полимерные ленты 1 и 2 толщиной 2-5 мм, высотой 50-200 мм и длиной 3-10 м, сформированные в пакет и выполненные из нетканого водопроницаемого материала на основе высококачественных полиэфирных, полиамидных волокон и нитей, либо из смеси полиэтилена низкого и высокого давления. Полимерные ленты установлены вертикально на длинные ребра и скреплены между собой сварными или клеевыми швами 2 и 3, выполненными перпендикулярно длинной стороне по всей ширине ленты. Возможно соединение лент между собой в отдельные секции методом поперечного сшивания строчкой «зигзаг», либо прямолинейной строчкой с использованием нитей по ГОСТ 30226 и образованием высокопрочного шва. Швы 3 распределены равномерно по всей длине полимерных лент на расстоянии 200-400 мм друг от друга таким образом, чтобы при смещении лент друг от друга образовывалась сотовая конструкция из четырех-, или шестиугольников. В швах 4, расположенных вдоль боковых сторон пакета, выполнены отверстия 5 для размещения крепежных болтов 6. Одна или обе крайние (лицевые) ленты 1, формирующие пакет, снабжены покрытием 8, нанесенным на внешнюю поверхность крайней ленты. Покрытие представляет собой каменную (кварцевую, гранитную, мраморную) или керамическую крошку, или гранулы полимерных материалов, как правило, гранулы твердых минеральных пород. В случае выполнения георешетки из полиэтилена покрытие закрепляют посредством частичной вплавки материала в ленту, а для закрепления покрытия на георешетке из полиэфирного волокна применяют клеящий полимерный состав, например слой 9 битумной мастики или слой поликарбоната или слой силикона. Каменную крошку или полимерные гранулы покрывают сверху прозрачным лаком 10.
Георешетку изготавливают следующим образом. Формируют ленты из полимерного материала, например полиэтилена, смеси различных полиэтиленов, полиэфирного волокна, с геометрическими размерами, определяющими длину склона, укрепляемую одной георешеткой, и высоту формируемого укрепленного слоя грунта. Ленты размещают параллельно друг напротив друга и собирают в пакеты, соединяя между собой швами 3, расположенными в шахматном порядке. Количество лент в пакете определяет ширину растянутой георешетки и, соответственно, площадь укрепляемого грунта. Швы выполняют различные для различных видов материалов лент, например клеевые (с различными типами клеящих составов) и строчные (с нитками из геотекстиля) для лент из полиэфирных волокон, либо сварные (точечные или линейные) для полиэтиленовых лент. В боковых швах 4 выполняют отверстия, при этом в части отверстий располагают болты. Затем с одной или обеих сторон пакета на плоской внешней поверхности ленты 1 формируют покрытие 8. Ленту из полиэтилена нагревают до температуры, достаточной для снижения вязкости, и насыпают на ее поверхность разогретые полимерные или керамические гранулы, либо крошку из кварца, гранита или мрамора; нанесенный материал вплавляется в верхний слой ленты и надежно закрепляется при остывании. При выполнении лент из полиэфирного волокна на одну или обе лицевые стороны пакета наносят клеящий слой 9, например разогретую до текучего состояния битумную мастику, а сверху на клеящий слой насыпают материал покрытия, например полимерные или керамические гранулы, либо крошку из кварца, гранита или мрамора; остывшая мастика надежно закрепляет слой гранул на поверхности внешней (лицевой) ленты георешетки. После остывания лент пакета и окончательной фиксации гранул внешнюю поверхность покрывают слоем 10 прозрачного лака, выполняющим функцию дополнительного закрепления и защиты от ультрафиолетового излучения. В качестве альтернативных вариантов клеящего состава могут быть применены силиконы, поликарбонаты. В сложенном транспортном состоянии ленты пакета размещены вплотную друг к другу и занимают пространство длиной 3-10 м, шириной и высотой 50-200 мм в зависимости от размеров лент, что удобно для транспортировки к месту установки решетки. Крайнюю, снабженную покрытием ленту 1, закрепляют на краю укрепляемого откоса с помощью полимерных либо металлических штырей, расположенных около швов 3. Затем конструкцию растягивают таким образом, что ширина занимаемого пространства увеличивается до 4-10 м. Крепление георешеток на поверхностях склонов может быть выполнено при помощи Г-образных анкеров, изготовленных из штырей диаметром 12-16 мм и длиной 0,6-1,2 м, изготовленных из стали или высокопрочных пластиковых материалов. Анкеры устанавливают по контуру каждой секции георешетки для обеспечения ее правильного растяжения в виде прямоугольника. Монтажные анкеры служат для фиксации георешетки в растянутом (рабочем) положении и соединения георешеток между собой. После закрепления секций георешетки приступают к заполнению ячеек. Ячейки заполняют грунтом, а сверху располагают новый слой георешетки, при этом ленты 1 могут быть закреплены строго друг над другом для образования вертикальной стены (фиг.3), либо со смещением, определяющим угол формируемого склона (фиг.4). При укреплении склона протяженностью больше длины одной секции георешетки рядом располагают дополнительную секцию георешетки, накладывают друг на друга боковые швы, размещают в отверстиях одной решетки болты, расположенные в отверстиях другой решетки, прижимают швы друг к другу гайкой, навинченной на болт. Возможно применение заявляемой георешетки в качестве декоративного ограждения, в этом случае лицевую ленту не засыпают грунтом, а заполняют только ячейки георешетки. Таким образом, покрытие из камней, нанесенное на внешнюю поверхность лицевой ленты георешетки, выполняет, в том числе, декоративную функцию, позволяя расширить область применения заявляемого устройства.
1. Георешетка, представляющая собой пакет гибких полимерных лент, соединенных между собой по всей ширине с образованием при растяжении в направлении, перпендикулярном плоскости размещения лент, ячеек, расположенных в шахматном порядке, отличающаяся тем, что внешняя поверхность, по крайней мере, одной крайней ленты пакета снабжена покрытием, выполненным из гранул твердых минеральных пород, или керамического или полимерного материала.
2. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что покрытие закреплено на внешней поверхности ленты посредством клеящего полимерного состава.
3. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что покрытие вплавлено во внешнюю поверхность ленты.
4. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что покрытие снабжено слоем прозрачного лака.
5. Георешетка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полимерных лент использованы ленты из полиэфирного волокна.
