Грунтовой модуль

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2534840
Дата публикации: 
Среда, Декабрь 10, 2014
Начало действия патента: 
Понедельник, Декабрь 23, 2013

Изобретение относится к основаниям грунтовых площадок, в частности к конструкциям грунтовых модулей. Грунтовый модуль состоит из скрепленных между собой в шахматном порядке ячеек, выполненных из полотна технических тканей. Высота полотна составляет 375-1500 мм, а длина диагонали квадрата ячейки составляет 420-2100 мм, при этом тканевые элементы ячеек сшиты между собой полиэфирными или полиамидными нитками, на одной из внешних сторон модуля к ячейкам пришиты проушины для связи грунтовых модулей между собой и установки фартука. Фартук выполнен в виде балки с отверстиями для установки штырей, фиксирующих грунтовый модуль на грунте. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.


Изобретение относится к конструкциям оснований грунтовых площадок, в частности к конструкциям грунтовых модулей, и может быть использовано при сооружении автомобильных дорог и железнодорожных путей, укреплении береговой полосы и различных откосов, в том числе откосов железнодорожного пути, при устроении плотин на заболоченных территориях, а также при строительстве магистральных трубопроводов, аэродромов, площадочных объектов и т.п.

Известно устройство для быстрого возведения усиленных дорожных покрытий, представляющее собой полотно из тканевого водонепроницаемого материала, соединенное с грунтовым основанием посредством гибких анкеров, расположенных равномерно по площади покрытия (см. SU 1337457).

Известно также усиление покрытия аэродромов в виде натянутой металлической сети прямоугольной формы, укладываемой на грунтовую площадку и закрепленной в грунте посредством растяжек, расположенных равномерно по периметру сетки (см. US 2405565).

Недостатком указанных решений является то, что они не обеспечивают достаточную несущую способность покрытия, расположенного на слабом грунтовом основании, особенно в период распутицы.

Это объясняется тем, что покрытие в виде тканевого полотна или сети представляет собой тонкую мембрану, материал которой активно включается в работу под нагрузкой, направленной нормально к покрытию, при сравнительно больших местных деформациях.

Однако при динамическом воздействии строительной техники, транспортного средства развиваются контактные давления, превышающие предел прочности грунта, что приводит к его скольжению вдоль мембраны (в случае армирования грунта мембраной), вырыванию, выбросу комьев грунта и образованию колеи и выбоин дороги.

Известен способ армирования слабых грунтов оснований, откосов и георешетка для его осуществления (см. RU 2228479 C1, 10.05.2004, F16L 1/00). Известное устройство является наиболее близким к изобретению и содержит набор гибких лент, скрепленных расположенными в шахматном порядке швами с возможностью образования заполняемой насыпным грунтом ячеистой структуры.

Однако известное основание из ячеистых конструкций рассчитано, прежде всего, на восприятие сдвигающих статических нагрузок на уклонах, спортивных площадках.

Техническим результатом является повышение несущей способности и увеличение сопротивляемости к сползанию искусственных оснований различного назначения в различных климатических условиях, выполненных из грунтовых модулей, возводимых на различных по физико-механическим свойствам грунтах, в том числе при многократном приложении локальной, ударной подвижной нагрузки, а также увеличение сроков эксплуатации и сокращение расходов и времени на обслуживание и содержание оснований.

Указанный технический результат достигается тем, что грунтовый модуль содержит скрепленные между собой в шахматном порядке ячейки, выполненные из полотна технических тканей, при этом высота упомянутого полотна составляет 375-1500 мм, а длина диагонали прямоугольника ячейки составляет 420-2100 мм, при этом тканевые элементы ячеек сшиты между собой полиэфирными или полиамидными нитками, причем по меньшей мере на одной из внешних сторон модуля к ячейкам пришиты проушины для связи грунтовых модулей между собой и установки фартука, при этом фартук выполнен в виде балки со штырями, фиксирующими грунтовый модуль на грунте.

Кроме того, фартуки выполнены с возможностью жесткой или шарнирной связи между собой.

Изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг.1 схематично представлен вид сверху грунтового основания, сформированного из четырех грунтовых модулей, на фиг.2 представлена схема дороги с грунтовыми модулями.

Грунтовый модуль 1 содержит скрепленные между собой в шахматном порядке ячейки 2, выполненные из полотна технических тканей.

Тканевые элементы ячеек 2 сшиты между собой полиэфирными или полиамидными нитками.

По меньшей мере на одной из внешних сторон по периметру модуля 1 к ячейкам 2 пришиты проушины 3 для связи грунтовых модулей 2 между собой и установки фартука 4.

Фартук 4 выполнен в виде балки со штырями 5, фиксирующими грунтовый модуль 1 на грунте. В балке могут быть выполнены отверстия, резьбовые отверстия и т.п., в которые устанавливаются штыри 5 и затем фиксируются относительно балки, например, посредством гаек, контргаек и т.п. Фиксация штырей 5 в балке может осуществляться и другими способами, например посредством сварного соединения.

Кроме того, фартуки 4 выполнены с возможностью жесткой или шарнирной связи между собой.

Грунтовое основание может быть выполнено как из одного грунтового модуля 1, так и собираться из нескольких.

Высота полотна, из которого выполняются ячейки, составляет 375-1500 мм, а длина диагонали прямоугольника (см. фиг.1) ячейки составляет 420-2100 мм. При меньшей высоте полотна основание, выполненное из грунтовых модулей, будет обладать низкой несущей способностью. Выбор большей высоты приведет увеличению количества швов, что негативно скажется на прочности конструкции. При выборе диагонали 6 прямоугольника ячейки (показано на фиг.1) меньше 420 мм количество ячеек увеличивается, при этом затрудняется их заполняемость грунтом и увеличивается материалоемкость конструкции. При выполнении диагонали прямоугольника свыше 2100 мм снижается несущая способность основания.

Основание выполняется следующим образом.

Сначала подготавливается поверхность, на которой требуется выполнить основание. Затем из по меньшей мере четырех фартуков 4 собирается монтажная рама, в которой растягивается и фиксируется грунтовый модуль 1. Фиксация модуля 1 производится посредством пропускания штырей 5 через крайние ячейки 2 модуля 1 и/или посредством связывания проушин 3 с фартуками 4 монтажными лентами, выполненными из аналогичных технических тканей. Затем производится отсыпка грунта и его трамбовка.

В случае выполнения основания из нескольких грунтовых модулей 1 каждый из них устанавливается вышеописанным образом. Затем часть фартуков 4 снимается, а модули между собой связываются через проушины 3 монтажными лентами.

Материал технических тканей выбирается в соответствии с требованиями, представленными в таблице.

Таблица
№ п/п Наименование, ед. изм. Показатели
1. Химическая основа материала Полиамид (или полиэфир)
2. Ширина полотна, см, не более 153+, 0
3. Длина полотна в рулоне, м До 150,0
4. Разрывная нагрузка полости 50×200 мм, кгс, не менее:
- в продольном направлении Не менее 380,0
- в поперечном направлении Не менее 390,0
5. Относительное удлинение полости 50×200 мм в %, не более:
- в продольном направлении 30,0
- в поперечном направлении 30,0
6. Фильтрационные характеристики:
- скорость фильтрации, л/сут, не менее
40,0
7. Температура хрупкости, °C, не менее -60,0
8. Стойкость к ГСМ, ч, не менее (при Снижении разрывной нагрузки <=15%) 5000,0
+20°C
Масло, М-10Г1,
Бензин по ГОСТ
443-76, сырая нефть
9. Группа горючести Трудносгораемая

Формула изобретения

1. Грунтовый модуль, содержащий скрепленные между собой в шахматном порядке ячейки, выполненные из полотна технических тканей, при этом высота полотна составляет 375-1500 мм, а длина диагонали квадрата ячейки составляет 420-2100 мм, при этом тканевые элементы ячеек сшиты между собой полиэфирными или полиамидными нитками, причем по меньшей мере на одной из внешних сторон модуля к ячейкам пришиты проушины для связи грунтовых модулей между собой и установки фартука, при этом фартук выполнен в виде балки с отверстиями для установки штырей, фиксирующих грунтовый модуль на грунте.

2. Грунтовый модуль по п.1, отличающийся тем, что фартуки выполнены с возможностью жесткой или шарнирной связи между собой.