Геотехническая решетка “Белгеосот-Пинема”

(51) 02 17/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ сажи в полиэтилене низкого давления не более 3 от его массы. Для придания прочности полимерным полосам полиэтилен низкого давления можно армировать отрезками стекловолокна (не показано). Такое выполнение полимерных полос повысит устойчивость геотехнической решетки к воздействию солнечных лучей. Это позволит сохранить прочность геотехнической решетки при хранении ее до укладки в грунт, а также при неполном укрывании грунтом или в случае частичного вымывания и выветривания грунта. Полимерные полосы скреплены между собой в шахматном порядке сварными швами с помощью ультразвуковой сварки для повышения прочности соединения полимерных полос друг с другом. Такие сварные швы получаются более качественными в сравнении со швами, получаемыми другими способами сварки. Полимерные полосы снабжены конструктивными элементами с возможностью образования рядов ячеек 4 при раскладывании пакета 1. Конструктивные элементы полимерных полос 2 выполнены в виде комбинаций рифлений 5 и/или отверстий 6. Это позволит одновременно увеличить сцепление поверхности ячеек 4 геотехнической решетки с грунтом и улучшить ее фильтрационные свойства для обеспечения лучшего перераспределения заполняющего ее ячейки 4 материала и для уменьшения степени его вымывания. Дренажные свойства таких укреплений откосов и дорожных покрытий значительно улучшаются за счет различных комбинаций отверстий 6 в полимерных полосах 2 геотехнической решетки.(72) Козич Виктор ВикторовичГарбарук Виктор ЮрьевичЯнчарук Сергей Маркович Белясова Галина ЛеонардовнаСкребец Жанна Михайловна(73) Открытое акционерное общество Пинские нетканые материалы(57) Полезная модель относится к области строительства, а именно, к дорожным конструкциям для создания усиленных слоев дорожной одежды, при укреплении откосов в сочетании с различными заполнителями (грунты, в том числе укрепленные,гранулированные материалы, бетон). Задача полезной модели в повышении надежности геотехнической решетки. Геотехническая решетка составлена из пакета полимерных полос,выполненных из полиэтилена низкого давления с введением светостабилизатора в виде черной сажи(не показано). Рекомендуется, для сохранности полимерных полос использовать количество черной 395 Полезная модель относится к области строительства, а именно, к дорожным конструкциям для создания усиленных слоев дорожной одежды,при укреплении откосов в сочетании с различными заполнителями (грунты, в том числе укрепленные,гранулированные материалы, бетон). Известна геотехническая решетка 1, служащая для укрепления откосов и дорожного основания. Такая решетка содержит пакет из гибких полимерных полос, расположенных несколькими рядами. Данные ряды соединены между собой термосваркой под давлением в шахматном порядке по длине полос. Причем имеется возможность образования при растягивании полос в направлении,нормальном к поверхности полос, ячеистой конструкции для заполнения связующим материалом. При этом стенки ячеек ячеистой конструкции выполнены с дренажными отверстиями. Недостатком такой геотехнической решетки является ее малый срок службы. Это обусловлено нестабильностью поведения ячеистой конструкции,выполненной из полимерного материала. После заполнения ее связующим растительным грунтом или раствором бетона происходит значительная деформация ячеек и нарушение целостности сварных соединений из-за наличия не равнопрочных на изгиб участков полиэтиленовых полос и неоднородного воздействия на них заполняемого материала. Более долговечной и наиболее близкой к полезной модели является геотехническая решетка 2, составленная из пакета скрепленных между собой в шахматном порядке сварными швами полимерных полос, снабженных конструктивными элементами с возможностью образования рядов ячеек при раскладывании пакета. При этом конструктивные элементы выполнены в виде выступов, а сварные швы выполнены термической сваркой под давлением. Однако недостатком геотехнической решетки прототипа является недостаточная ее надежность,так как отрицательно сказывается влияние внешней среды воздействие солнечных лучей, движения воды, снега и т.п. Эффективность фильтрации ячеек решетки незначительна, что не предотвращает просадку и размыв грунта в зоне размещения геотехнической решетки. В результате происходит деформация ячеек и нарушение целостности сварных соединений из-за отсутствия отведения влаги из ячеек решетки. Это отрицательное явление не могут предотвратить выступы полимерных полос-недостаточно их сцепление с грунтом. Поэтому такая установленная геотехническая решетка смещается от своего проектного положения. В тоже время выступы такой геотехнической решетки усложняют работы при ее укладке. Задача полезной модели в повышении надежности геотехнической решетки. Поставленная задача решается тем, что геотехническая решетка,составленная из пакета скрепленных между собой в шахматном порядке сварными швами полимерных полос, снабженных конструктивными элементами с возможностью образования рядов ячеек при 2 раскладывании пакета, имеет следующие существенные отличия полимерные полосы выполнены из полиэтилена низкого давления с введением светостабилизатора в виде черной сажи, а конструктивные элементы выполнены в виде комбинаций рифлений и/или отверстий, причем сварные швы получены ультразвуковой сваркой. Выполнение полимерных полос из полиэтилена низкого давления с введением светостабилизатора в виде черной сажи повысит устойчивость геотехнической решетки к воздействию солнечных лучей. Это позволит сохранить прочность геотехнической решетки при хранении ее до укладки в грунт, а также при неполном укрывании грунтом или в случае частичного вымывания и выветривания грунта. Выполнение конструктивных элементов полимерных полос в виде комбинаций рифлений и/или отверстий позволит одновременно увеличить сцепление поверхности ячеек геотехнической решетки с грунтом и улучшить ее фильтрационные свойства для обеспечения лучшего перераспределения заполняющего ее ячейки материала и для уменьшения степени его вымывания. Получение сварных швов ультразвуковой сваркой направлено на повышении прочности соединения полимерных полос друг с другом, так как такие швы получаются более качественными,из-за разогрева полимера во всем объеме, а не на поверхности, в сравнении со швами, получаемыми при помощи других способов сварки. В конечном итоге описанные выше технические результаты полезной модели будут способствовать повышению надежности геотехнической решетки. При этом целесообразно использовать нижеследующие зависимые и независимые существенные признаки полезной модели- количество черной сажи в полиэтилене не должно превышать 3 от его массы- полиэтилен низкого давления возможно армировать отрезками стекловолокна- сварные швы возможно располагать наклонно к продольным торцам полимерных полос- рифления на этих полосах должны быть выполнены в виде впадин и/или выступов- при этом желательно, чтобы глубина впадин и/или высота выступов не превышала четверти толщины полимерной полосы в месте образования рифлений- возможен вариант выполнения рифлений прерывистыми- рифления могут располагаться перпендикулярно и/или наклонно к продольным торцам полимерных полос- рифления могут быть выполнены с одной и/или с двух сторон полимерных полос- они могут быть также расположены с равномерным или неравномерным шагом-при этом рекомендуемые величины упомянутого шага между насечками лежат в диапазоне 1,550 мм- желательно, чтобы рифления образовывали сетчатую структуру на поверхностях полимерных полос- при этом данная сетчатая структура может быть образована диагонально-пересекающимися между собой рифлениями с шагом 24 мм под углом 30 градусов- рекомендуется расстояние от нижнего продольного торца полимерной полосы до ближайшего к нему отверстию не менее полутора величин минимального линейного размера отверстия- а расстояние между отверстиями может быть рассчитано по формуле отвСпр х Ст х 1 макс /,где отв - расстояние между отверстиями Спр коэффициент прочности полимерной полосы Ст величина допустимой погрешности толщины полимерной полосы 1 макс - максимальный линейный размер основания отверстия- толщина полимерной полосы- возможны варианты группирования отверстий в средней, и/или в нижней, и/или в верхней части полимерных полос- самый простой вариант выполнения отверстий круглыми-при этом их диаметр равен 8-9 мм, расстояние от них до нижнего продольного торца полимерной полосы равно 15 мм, а расстояние между ближайшими отверстиями равно 1013 мм- возможны варианты, когда форма отверстий отлична от окружности- например, форма отверстия может быть выполнена в виде эллипса, и/или в виде овала, и/или в виде прямоугольника- при этом более вытянутая часть отверстий такой формы расположена параллельно и/или наклонно к нижним продольным торцам полимерных полос- возможен также вариант, когда отверстия выполнены с различными линейными размерами- например, когда линейные размеры отверстий выполнены возрастающими и/или убывающими от нижнего продольного торца полимерных полос- рекомендуется, чтобы длина полимерных полос не превышала шести метров, а их ширина выбирается из диапазона 0,050,3 м- наиболее приемлемая длина полимерных полос 3,36 м- рекомендуемый шаг сварки полос в геотехническую решетку до 660 мм- при установке геотехнической решетки на склонах рекомендуется, чтобы в пакете полимерных полос, крайняя из них по своей ширине была уже или шире остальных- с этой же целью, а также для повышения надежности закрепления геотехнической решетки на грунте желательно, чтобы в пакете полимерных полос, нижний продольный торец, по крайней мере,крайней из них, был бы расположен ниже или выше нижних продольных торцов остальных пакета полимерных полос диагонали каждой ячейки были бы равны между собой- это может быть достигнуто тем, что при раскладывании пакета полимерных полос ширина геотехнической решетки должна быть равна 2,335 м при длине полосы 3,36 м и шаге сварки 660 мм и / или 330 мм. Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями. На фиг. 1 показана собранная в пакет геотехническая решетка. На фиг. 2 - разложенная из пакета геотехническая решетка. Геотехническая решетка (фиг.1) составлена из пакета 1 полимерных полос 2, выполненных из полиэтилена низкого давления с введением светостабилизатора в виде черной сажи (не показано). Рекомендуется,для сохранности полимерных полос 2 использовать количество черной сажи в полиэтилене низкого давления не более 3 от его массы. Для придания прочности полимерным полосам 2 полиэтилен низкого давления можно армировать отрезками стекловолокна (не показано). Такое выполнение полимерных полос 2 повысит устойчивость геотехнической решетки к воздействию солнечных лучей. Это позволит сохранить прочность геотехнической решетки при хранении ее до укладки в грунт, а также при неполном укрывании грунтом или в случае частичного вымывания и выветривания грунта. Полимерные полосы 2 скреплены между собой в шахматном порядке сварными швами 3 с помощью ультразвуковой сварки для повышения прочности соединения полимерных полос 2 друг с другом. Такие сварные швы 3 получаются более качественными в сравнении со швами, получаемыми другими способами сварки. Полимерные полосы 2 снабжены конструктивными элементами с возможностью образования рядов ячеек 4 (фиг.2) при раскладывании пакета 1. Конструктивные элементы полимерных полос 2 выполнены в виде комбинаций рифлений 5 и/или отверстий 6. Это позволит одновременно увеличить сцепление поверхности ячеек 4 геотехнической решетки с грунтом и улучшить ее фильтрационные свойства для обеспечения лучшего перераспределения заполняющего ее ячейки 4 материала и для уменьшения степени его вымывания. Целесообразно также использовать нижеследующие особенности при производстве геотехнической решетки- сварные швы 3 можно располагать перпендикулярно или наклонно к нижним и верхним продольным торцам 2 а, 2 б полимерных полос 2- рифления на полимерных полосах 2 могут быть выполнены в виде впадин и/или выступов- при этом желательно, чтобы глубина впадин и/или высота выступов не превышала четверти толщины полимерной полосы 2 в месте образования рифлений 5- возможен вариант выполнения рифлений 5 прерывистыми 3 395 рифления 5 могут располагаться перпендикулярно и/или наклонно к нижним и верхним продольным торцам 2 а, 2 б полимерных полос 2 рифления 5 могут быть выполнены с одной и/или с двух сторон полимерных полос 2 и они могут быть также расположены с равномерным или неравномерным шагом- при этом рекомендуемые величины упомянутого шага лежат в диапазоне 1,550 мм желательно, чтобы рифления 5 образовывали сетчатую структуру на поверхностях полимерных полос 2 при этом данная сетчатая структура может быть образована диагонально- пересекающимися между собой рифлениями 5 с шагом 2 мм под углом 30 градусов рекомендуется расстояние от нижнего продольного торца 2 а полимерной полосы до ближайшего к нему отверстию 6 не менее полутора величин максимального линейного размера основания этого отверстия 6 расстояние между отверстиями 6 может быть рассчитано по формуле отвСпр х Ст х 1 макс /,где отв - расстояние между отверстиями 6 Спр- коэффициент прочности полимерной полосы 2 Ст- величина допустимой погрешности толщины полимерной полосы 2 1 макс - максимальный линейный размер основания отверстия 6- толщина полимерной полосы 2- возможны варианты группирования отверстий 6 в средней, и/или в нижней, и/или в верхней части полимерных полос 2, и/или возле сварных швов 3- самый простой вариант выполнения отверстий 6 круглыми- при этом их диаметр равен 8-9 мм, расстояние от них до нижнего продольного торца 2 а полимерной полосы равно 15 мм, а расстояние между отверстиями 6 равно 10-13 мм- возможны варианты, когда форма отверстий 6 отлична от окружности- например, она может быть выполнена в виде эллипса, и/или в виде овала, и/или в виде прямоугольника- при этом более вытянутая часть отверстий 6 такой формы расположена параллельно и/или наклонно к нижним продольным торцам 2 а полимерных полос 2- например, когда линейные размеры отверстий 6 выполнены возрастающими и/или убывающими от нижнего продольного торца 2 б полимерных полос 2- рекомендуется, чтобы длина полимерных полос 2 не превышала шести метров, а их ширина выбирается из диапазона 0,050,3 м- наиболее приемлемая длина полимерных полос 3,36 м- при установке геотехнической решетки на склонах рекомендуется, чтобы в пакете 1 полимерных полос 2, крайняя из них по своей 4 ширине была уже или шире остальных- с этой же целью, а также для повышения надежности закрепления геотехнической решетки на грунте желательно, чтобы в пакете 1 полимерных полос 2, нижний продольный торец 2 а, по крайней мере, одной из них, был бы расположен ниже или выше нижних продольных торцев 2 а остальных- рекомендуется, чтобы при раскладывании пакета 1 полимерных полос 2 (фиг.2) диагонали 4 а и 4 б каждой ячейки были бы равны между собой- это может быть достигнуто тем, что при раскладывании пакета 1 полимерных полос 2 ширина геотехнической решетки должна быть равна 2,335 м, при длине полос 2 в 3,36 м и шаге их сварки в 660 мм и/или 330 мм Конкретный выбор выполнения геотехнической решетки и способ установки осуществляется для определенных условий ее эксплуатации. Ниже приводится пример наиболее часто встречающегося применения геотехнической решетки при строительстве укрепления откосов дорог по направлению преимущественно сверху вниз и вперед по фронту работ. В этом случае геотехническую решетку используют следующим образом. Растягивают пакет 1 (фиг.1) в направлении,нормальном к поверхности полимерных полос 2, с возможностью образования рядов 1 а ячеек 4 (фиг.2). При таком растягивании, за счет своей гибкости,полимерные полосы 2 изгибаются синусоидальным образом и образуют ячеистую структуру. Далее, развернутую геотехническую решетку укладывают на предварительно уплотненную или разрыхленную ровную поверхность откоса или участка дороги вручную или при помощи механических средств. Ячейки 4 фиксируют на поверхности известными средствами, например,анкерами (не показано). После этого в образовавшиеся ячейки 4 укладывают грунтовый материал или бетон в зависимости от технологии укрепления откосов. При этом укрепленный откос будет представлять собой сплошное покрытие из ячеистых конструкций, скрепленных между собой и заполненных грунтовым или иным материалом. В случае применения нескольких таких геотехнических решеток для укрепления большой площади откоса, допускается соединение их между собой полимерными хомутами (не показано). Под нагрузкой заполненная геотехническая решетка работает как упругая гибкая плита на грунтовом или ином основании, выполняя функции армирующего средства по укреплению откосов. Такое использование геотехнической решетки можно рекомендовать и для укрепления дорожного основания, для придания ему высокой несущей способности. В любом случае использования описанной выше геотехнической решетки повысит долговечность укрепляемых поверхностей за счет повышенной жесткости своих ячеек 4 и прочности швов 3 соединения полимерных полос 2, а также за счет 395 рассеивания распределения нагрузок на рифления 5 и отверстия 6 полимерных полос 2. Кроме того, дренажные свойства таких укреплений откосов и дорожных покрытий также значительно улучшаются за счет различных комбинаций отверстий 6 в полимерных полосах 2 геотехнической решетки. В конечном итоге описанные выше технические результаты полезной модели будут способствовать повышению надежности использования геотехнической решетки при ее эксплуатации для укрепления различных поверхностей. Источники информации 1. Патент 2152479 С 1, МПК Е 0217/20,приоритет 1999.06.15, опубл. 2000.07.10. 2. Применение геоматериалов при строительстве и реконструкции транспортных объектов // Материалы 2-ой международной научно-технической конференции, МПС РФ, ЛИИЖТ, Октябрьская железная дорога, Ленгипротранс, П-б, 2002 г., с. 107-112, 114/прототип/. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Геотехническая решетка, составленная из пакета скрепленных между собой в шахматном порядке сварными швами полимерных полос,снабженных конструктивными элементами с возможностью образования рядов ячеек при раскладывании пакета, отличающаяся тем, что полимерные полосы выполнены из полиэтилена низкого давления с введением светостабилизатора в виде черной сажи, а конструктивные элементы выполнены в виде комбинаций рифлений и/или отверстий, причем сварные швы получены ультразвуковой сваркой. 2. Решетка, по п.1, отличающаяся тем, что количество черной сажи в полиэтилене низкого давления не должно превышать 3 от его массы. 3. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что полиэтилен низкого давления армирован отрезками стекловолокна. 4. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что сварные швы расположены наклонно к продольным торцам полимерных полос. 5. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что рифления на полимерных полосах выполнены в виде впадин и/или выступов. 6. Решетка по п.5, отличающаяся тем, что глубина впадин и/или высота выступов не больше четверти толщины полимерной полосы в месте образования рифлений. 7. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что рифления прерывисты. 8. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что рифления расположены перпендикулярно и/или наклонно к продольным торцам полимерных полос. 9. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что рифления выполнены с одной и/или с двух сторон полимерных полос. 10. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что рифления расположены с равномерным или неравномерным шагом. 11. Решетка по п. 10, отличающаяся тем, что диапазон величин шага рифлений между насечками 1,5-50 мм. 12. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что рифлениями образована сетчатая структура на поверхностях полимерных полос. 13. Решетка по п. 12, отличающаяся тем, что сетчатая структура образована диагональнонересекающимися между собой рифлениями с шагом 2-4 мм под углом 30. 14. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что расстояние от нижнего продольного торца полимерной полосы до ближайшего к нему отверстию не менее полутора величин минимального линейного размера этого отверстия. 15. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между отверстиями рассчитано по формуле отвСпр х Ст х мах/ где отв - расстояние между отверстиями Спр - коэффициент прочности полимерной полосы Ст - величина допустимой погрешности толщины полимерной полосы макс - максимальный линейный размер отверстия- толщина полимерной полосы. 16. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия сгруппирована в средней, и или в нижней,и/или верхней части полимерных полос. 17. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены круглыми. 18.Решетка по п.17, отличающаяся тем, что диаметр отверстий равен 8-9 мм. расстояние от них до нижнего продольного торца полимерной полосы равно 15 мм, а расстояние между ближайшими отверстиями равно 10-13 мм. 19. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что форма отверстий отлична от окружности. 20. Решетка по п. 19, отличающаяся тем, что форма отверстий выполнена в виде эллипса, и или в виде овала, и/или в виде прямоугольника. 21. Решетка по п.20, отличающаяся тем, что более вытянутая часть формы отверстий расположена параллельно и/или наклонно к нижним продольным торцам полимерных полос. 22. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия расположены в шахматном порядке. 23. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены с различными линейными размерами. 24. Решетка по п.23, отличающаяся тем, что линейные размеры отверстий выполнены возрастающими и/или убывающими от нижнего продольного торца полимерных полос. 25. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что длина полимерных полос не более шести метров, а их ширина выбрана из диапазона 0,05-0,3 м. 26. Решетка по п.25, отличающаяся тем, что длина полимерных полос 3,36 м. 27. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что шаг сварных швов полос не более 660 мм. 28. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что в 5 395 пакете полимерных полос, крайняя из них по своей ширине уже остальных. 29. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что в пакете полимерных полос, крайняя из них по своей ширине шире остальных. 30. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что в пакете полимерных полос, нижний продольный торец, по крайне мере, крайней из них, расположен ниже или выше нижних продольных торцов остальных. 31. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что диагонали каждой ячейки равны между собой. 32. Решетка по п.31, отличающаяся тем, что ширина геотехнической решетки равна 2,335 м при длине полосы 3,36 м и шаге сварки 660 мм и/или 330 мм.