Армированная георешетка и способ ее получения

Авторы патента:

Азарх Михаил Михайлович (RU)

Одиноков Александр Владимирович (RU)

E02D17/20 - укрепление откосов

Владельцы патента RU 2625058:

Общество с ограниченной ответственностью "Мики" (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к армированной георешетке и способу ее получения, и может быть использовано в нефтегазовой, транспортной, гидротехнической отраслях для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, а также откосов береговых линий и русел водоемов. Армированная георешетка выполнена из гибких полимерных полос, расположенных рядами и соединенных между собой в шахматном порядке по длине с образованием при растяжении в нормальном к их поверхности направлении объемной ячеистой конструкции, при этом полосы снабжены дренажными отверстиями, а также армированы в продольном направлении нитями. Армирующие нити состоят из по меньшей мере двух волокнистых элементов, скрученных по всей своей длине. Технический результат состоит в повышении надежности удержания армирующих элементов в полосах георешетки, повышении прочности георешетки на разрыв при растяжении и сдвиговых нагрузках. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 3 ил.

Область техники

Изобретение относится к области строительства, а именно к георешетке и способу ее получения. Изобретение может быть использовано в нефтегазовой, транспортной, гидротехнической отраслях для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, а также откосов береговых линий и русел водоемов.

Уровень техники

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является армированная георешетка, раскрытая в патенте РФ №2459040, 20.08.2012. Георешетка выполнена из гибких полос из полиэтилена низкого давления, расположенных в несколько рядов и соединенных между собой в шахматном порядке по длине полос для образования при растяжении полос в направлении, нормальном к их поверхности, ячеистой конструкции. Полосы снабжены дренажными отверстиями в форме вытянутых прямоугольников с полуокружностями на коротких сторонах, при этом полосы армированы в продольном направлении арамидными или углеродными нитями при соотношении, мас. %: арамидная или углеродная нить 0,3-3, полиэтилен низкого давления остальное. Недостатком указанной конструкции является то, что при возникновении сдвиговых напряжений армирующие нити могут выскользнуть из полотна георешетки, что приведет к потере ее прочности.

Раскрытие изобретения

Задачей заявленной группы изобретений является устранение недостатков аналогов.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности удержания армирующих элементов в полосах георешетки, а также повышении прочности георешетки на разрыв при растяжении и сдвиговых нагрузках.

Указанный технический результат достигается за счет того, что армированная георешетка выполнена из гибких полимерных полос, расположенных рядами и соединенных между собой в шахматном порядке по длине с образованием при растяжении в нормальном к их поверхности направлении объемной ячеистой конструкции, при этом полосы снабжены дренажными отверстиями, а также армированы в продольном направлении нитями, отличается тем, что армирующие нити состоят из по меньшей мере двух волокнистых элементов, скрученных по всей своей длине.

Указанный технический результат достигается также в способе получения армированной георешетки, включающем экструдирование расплавленного материала с получением полимерного полотна, укладку армирующих нитей на полотно, каландрирование полотна при его нагреве до 120-200°C с обеспечением вдавливания армирующих нитей в полотно, разрезание армированного полотна на листы, перфорирование листов с получением дренажных отверстий, раскрой листов на полосы и соединение полимерных полос в шахматном порядке с образованием объемной ячеистой конструкции, причем используют армирующие нити, состоящие из по меньшей мере двух волокнистых элементов, скрученных по всей своей длине.

Предусмотрены также частные варианты реализации изобретения, согласно которым:

- армирующие нити имеют 5-20 круток/см;

- армирующие нити выполнены из полиэфира или лавсана;

- армирующие нити имеют толщину не более 1 мм и расположены на поперечном расстоянии от 1 мм до 10 мм;

- полосы выполнены из полиэтилена низкого давления или смеси полиэтилена низкого давления с полиэтиленом высокого давления;

- дренажные отверстия имеют форму вытянутых прямоугольников с закругленными углами;

- при реализации способа перед укладкой армирующих нитей на полотно осуществляют их пропитку адгезионным составом;

- при реализации способа каландрирование полотна осуществляют с обеспечением вдавливания армирующих нитей на глубину не менее 0,25 мм.

В отличие от аналогов в заявленной георешетке в качестве армирующих элементов использованы крученые нити, состоящие из двух или более волокнистых элементов. Такая конфигурация армирующих нитей обеспечивает их надежное удержание в полосах (лентах) георешетки. Кроме того, было установлено, что применение крученых нитей обеспечивает повышение прочности георешетки на разрыв при растяжении и сдвиговых нагрузках, при которых происходит изгиб полос георешетки и самих армирующих элементов, и, как следствие, позволяет повысить сопротивление основания (грунта), армированного георешеткой, продавливанию.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показана конструкция полос для получения георешетки;

на фиг. 2 показан вид армирующих нитей;

на фиг. 3 показан вид георешетки согласно заявленному изобретению.

Осуществление изобретения

Заявленная армированная георешетка (фиг. 3) состоит из гибких полос (1) листового материала (фиг. 1), расположенных рядами и соединенных между собой в шахматном порядке (швы (2)), например, посредством ультразвуковой сварки или нитей.

Полосы (1) выполнены из полимерного материала, в частности полиэтилена низкого давления или смеси полиэтилена низкого давления с полиэтиленом высокого давления. Полосы могут иметь толщину от 1 до 2 мм.

При этом полосы (1) в продольном направлении армированы нитями (3), состоящими из двух или более волокнистых элементов (волокон), скрученных по всей длине (фиг. 2). Предпочтительно волокнистые элементы имеют 5-20 круток на 1 сантиметр длины. Армирующие нити (3) могут быть выполнены из полиэфира или лавсана и иметь диаметр до 1 мм, причем нити заглублены в полимерную полосу (1) на глубину от 0,25 мм и расположены с поперечным шагом от 1 мм до 10 мм.

В полосах (1) также выполнены дренажные отверстия (4) предпочтительно в форме вытянутых прямоугольников с закругленными углами.

Изготовление описанной георешетки осуществляют следующим образом.

Расплавленный полимерный материал экструдируют с образованием полимерного полотна. Армирующие крученые нити укладывают на полотно и осуществляют каландрирование полотна при его температуре 120-200°C с использованием тисненых валов, которые обеспечивают вдавливание армирующих нитей на глубину не менее 0,25 мм. Для улучшения адгезии армирующие нити могут быть предварительно пропитаны адгезионным составом, например клеем Латакрил БМ (ТУ №2385-403-00208947). Полученное армированное полотно охлаждают в валках и разрезают на листы. Затем осуществляют перфорирование листов для формирования дренажных отверстий. После этого полученные перфорированные листы разрезают на полосы (ленты). Полосы соединяют в шахматном порядке с помощью ультразвуковой сварки или сшивают нитью с образованием объемной ячеистой конструкции. Полученную конструкцию растягивают с образованием георешетки.

Пример

По описанной технологии изготавливали георешетку из полиэтиленовых полос толщиной 1,5 мм, армированных полиэфирными кручеными нитями толщиной 1 мм, состоящими из двух волокнистых элементов (нитей) толщиной 0,5 мм каждая и имеющими 10 круток/см. Нити располагались с поперечным шагом 2 мм. При этом в полосах выполняли прямоугольные дренажные отверстия с закругленными торцами размером 20×4 мм.

Для сравнения также изготовили георешетку согласно ближайшему аналогу с теми же параметрами, но с использованием гладких некрученых армирующих нитей.

Результаты сравнения свойств описанной конструкции и известной из ближайшего аналога георешетки показаны в таблице 1.

Таким образом, заявленная конструкция обеспечивает надежное удержание армирующих элементов в полосах георешетки, а также повышение прочности георешетки при растяжении и сдвиговых нагрузках.

1. Армированная георешетка, выполненная из гибких полимерных полос, расположенных рядами и соединенных между собой в шахматном порядке по длине с образованием при растяжении в нормальном к их поверхности направлении объемной ячеистой конструкции, при этом полосы снабжены дренажными отверстиями, а также армированы в продольном направлении нитями, отличающаяся тем, что армирующие нити состоят из по меньшей мере двух волокнистых элементов, скрученных по всей своей длине.

2. Георешетка по п. 1, отличающаяся тем, что армирующие нити имеют 5-20 круток/см.

3. Георешетка по п. 1, отличающаяся тем, что армирующие нити выполнены из полиэфира или лавсана.

4. Георешетка по п. 1, отличающаяся тем, что армирующие нити имеют толщину не более 1 мм и расположены на поперечном расстоянии от 1 мм до 10 мм.

5. Георешетка по п. 1, отличающаяся тем, что полосы выполнены из полиэтилена низкого давления или смеси полиэтилена низкого давления с полиэтиленом высокого давления.

6. Георешетка по п. 1, отличающаяся тем, что дренажные отверстия имеют форму вытянутых прямоугольников с закругленными углами.

7. Способ производства армированной георешетки, включающий:

экструдирование расплавленного материала с получением полимерного полотна,

укладку армирующих нитей на полотно,

каландрирование полотна при его нагреве до 120-200°С с обеспечением вдавливания армирующих нитей в полотно,

разрезание армированного полотна на листы,

перфорирование листов с получением дренажных отверстий,

раскрой листов на полосы, и

соединение полимерных полос в шахматном порядке с образованием объемной ячеистой конструкции,

причем используют армирующие нити, состоящие из по меньшей мере двух волокнистых элементов, скрученных по всей своей длине.

8. Способ по п. 7, в котором перед укладкой армирующих нитей на полотно осуществляют их пропитку адгезионным составом.

9. Способ по п. 7, в котором используют армирующие нити, выполненные из полиэфира или лавсана.

10. Способ по п. 7, в котором каландрирование полотна осуществляют с обеспечением вдавливания армирующих нитей на глубину не менее 0,25 мм.

Изобретение относится к строительству, а именно к укреплению откосов уступов. Способ укрепления откоса состоит в том, что укрепление производят сваями и анкерами, при этом применяют укрепительную систему в виде тросов.

Способ рекультивации шламовых амбаров без их засыпки на территории лесного фонда российской федерации в среднетаёжной подзоне западной сибири // 2617632

Изобретение относится к охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на территории лесного фонда Российской Федерации в Среднетаежной подзоне Западной Сибири.

Способ укрепления земляного сооружения и устройство для его осуществления // 2609505

Изобретение относится к области строительства, в том числе транспортного, дорожного и гидротехнического, и может быть использовано для укрепления земляных сооружений различного назначения, в том числе насыпей земляного полотна, дамб, откосов земляных сооружений, предназначенных для строительства на них различных сооружений и т.п.

Способ укрепления откосов уступов дорог // 2608595

Изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению грунтов склонов, откосов, насыпей, преимущественно горных дорог, засыпок подпорных стенок, может быть использовано для укрепления неустойчивых грунтов, например, при строительстве и ремонте автомобильных и железных дорог в горной местности в сейсмоопасных районах.

Гибкое защитное бетонное покрытие и способ его возведения // 2603036

Изобретение относится к берегоукрепительным сооружениям. Гибкое защитное бетонное покрытие выполнено из бетонных блоков 1, пошагово расположенных в продольном и поперечном направлении и связанных между собой двухосной геосинтетической решеткой 5, замоноличенной в бетонные блоки 1.

Бесшовная георешетка с ячеистой структурой для укрепления грунта и заготовка для ее получения // 2601642

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям георешеток, и может быть использовано для укрепления береговых линий и русел водоемов, откосов, конусов мостов, подпорных стенок в нефтегазовой, транспортной, гидротехнической и других отраслях строительства.

Способ изготовления многослойного мата торфяного // 2601043

Изобретение относится к способам изготовления искусственных покрытий, которые предназначены для многоцелевого использования, преимущественно для защиты верхнего почвенного слоя от эрозии, защиты и укрепления слоев грунтовых насыпей и склонов, грунтовых обвалов, восстановления растительного слоя при рекультивации, создания плодородного слоя почвы, очистки почвы от нефти и нефтепродуктов, создания глубокой подстилки на животноводческих фермах и птицефабриках с напольным содержанием птицы.

Грунтовый модуль (варианты) // 2600426

Группа изобретений относится к строительству и может быть использована при строительстве магистральных трубопроводов на болотах, в зоне распространения вечномерзлых грунтов, при быстром возведении дорог, аэродромов и других объектов инженерной инфраструктуры.

Конструкция дорожной одежды для временных дорог сельскохозяйственного назначения // 2596164

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог, а именно к строительству временных дорог сельскохозяйственного назначения, и может быть использовано для усиления слабого основания, повышения прочности и несущей способности дороги.

Покрытие откосов // 2592104

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для защиты от воздействия ветровых волн и предотвращения размыва берегов озер, рек, водохранилищ, откосов грунтовых плотин и каналов, а также других гидротехнических сооружений.

Способ экологически безопасного обустройства придорожной полосы автомобильной трассы и шоссе // 2626849

Изобретение относится к области безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности и может быть использовано для повышения безопасности движения автомобильного транспорта на автомобильной трассе и шоссе, снижения риска аварийности и негативных последствий дорожно-транспортных происшествий, а также для улучшения качества атмосферного воздуха. Согласно способу экологически безопасного обустройства придорожной полосы автомобильной трассы и шоссе выравнивают кюветы и другие неровности рельефа, осуществляя снижение крутизны до 5-10 градусов. Вырубают стволовые деревья и высаживают в три яруса вечнозеленые кустарниковые насаждения, обладающие амортизирующими, пылепоглощающими и аэрофитонцидными свойствами, на расстоянии 25-75 м от края дорожного полотна. Первый ярус формируют из можжевельника казацкого высотой 0,3-1,0 м, второй ярус - из можжевельника обыкновенного колонновидного высотой 3,5-4,0 м, третий ярус - из туи кавказской высотой 10-15 м в виде живой изгороди.

Геотекстильная цементирующаяся оболочка и способ ее изготовления // 2632887

Заявленная группа изобретений относится к области строительства, в частности к средствам для обеспечения надежной и долговечной защиты сооружаемых гидротехнических, гидрологических, промышленных, гражданских, военных объектов строительства, для предотвращения процессов ослабления грунтов береговой линии вследствие эрозии, вызванной водным течением, действием прибрежных волн, экзогенными процессами, для укрепления грунтов на откосах и склонах, для предотвращения его сползания, которые возможно использовать на местности со сложным рельефом. Геотекстильная цементирующаяся оболочка представляет собой конструкцию, состоящую из двух высокопрочных синтетических полотен 1 ткани, соединенных между собой, например, сшиванием 2, образующих оболочку, которая заполняется в дальнейшем бетонной смесью. При помощи бетона, уложенного в оболочку, она представляет собой трехмерную структуру из полимерных материалов, разделенную на сектора. При этом геотекстильная цементирующаяся оболочка выполнена замкнутой и пустотелой, имеет волнообразное равномерное поперечное сечение, это достигается путем простегивания двух полотен 1 и сшиванием их по периметру. Конструкция выполнена из полиэфирной текстильной ткани с поверхностной плотностью не менее 280 г/м2, с линейной плотностью нитей не менее 87 текс, с выполненным по меньшей мере одним отверстием 3, изготовленным на лицевой стороне устройства, с установленным в отверстии клапаном 4, методом пришивания. Клапан 4 представляет собой тканую пустотелую конструкцию цилиндрической формы и выполнен с возможностью предотвращения выхода бетонной смеси из полости оболочки. Способ изготовления геотекстильной цементирующейся оболочки характеризуется наложением одного полотна 1 полиэфирной ткани на другое, скреплением их между собой сшивными соединениями 2, челночного или цепного стежка по всему периметру. В случае применения в конструкции армирующей полимерной сетки она расположена между двух полотен полиэфирной ткани. Далее по всей площади изделия производится простегивание верхнего и нижнего слоев материала с разбивкой его на участки в шахматном порядке по меньшей мере в три ряда. По периметру вшиваются полиэфирные ленты или петли. Далее прорезается в верхнем полотне 1 по меньшей мере одно отверстие 3 с целью вшивания в него предварительно сформированного клапана 4, выполненного также из полиэфирной ткани. Технический результат заявленного изобретения заключается в сокращении материалоемкости устройства и упрощении способа его изготовления. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 16 ил.

Способ укрепления земляного сооружения // 2633846

Изобретение относится к области транспортного и дорожного строительства и может быть использовано для укрепления земляных сооружений в пучинистых грунтовых условиях. Способ укрепления земляного сооружения включает бурение скважин, установку в них армирующих элементов в виде металлических труб с закрытым нижним концом, заполнение труб рабочим материалом. Укрепление земляного сооружения осуществляют уплотнением грунта проходкой скважин пневмопробойником. После проходки каждой скважины и извлечения пневмопробойника в скважины устанавливают металлические трубы, заполненные невлагоемким материалом, с боковыми прорезями, расположенными в шахматном порядке по высоте труб. Производят их допогружение пневмопробойником в основание земляного сооружения на глубину, превышающую высоту промерзающего грунта. Трубы объединяют металлическими скобами и покрывают теплогидроизолирующим материалом, поверху которого укладывают слой растительного грунта. Расстояние между центрами скважин в ряду определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении эффективности укрепления земляного сооружения, снижении трудоемкости и материалоемкости. 3 ил.

Способ крепления откоса геосотовым геосинтетическим материалом // 2643383

Изобретение относится к области дорожного, гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при креплении откосов автомобильных дорог, грунтовых плотин, каналов, в берегоукреплении, ландшафтных работах, защите склонов от водной эрозии. Способ крепления откоса геосотовым геосинтетическим материалом включает слой геотекстильного материала, уложенного сверху вниз на подготовленную поверхность откоса, при этом поверх геотекстильного материала уложен геосотовый геосинтетический материал, состоящий из перфорированных геополос, закрепленный металлическими анкерами на поверхности откоса, а в основании закрепленный бетонным упором. Полотнище геотекстильного материала, уложенного на поверхности откоса, обработано слоем гидрофобной полимерно-грунтовой смеси. Пространство ячеек геосотового геосинтетического материала по всей высоте откоса заполняется песчано-гравийной смесью и подвергается полимерной пропитке. На поверхность геосотового геосинтетического материала наносится слой грунта, пропитываемого жидким полимером. Технический результат состоит в повышении статической устойчивости откоса, защиты от различных воздействий окружающей среды, повышении гидрофобных свойств конструкции при обеспечении прочности, целостности и долговечности. 1 ил.

Способ укрепления откоса // 2645032

Изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению откосов насыпей, конусов, откосов береговых линий и русел водоемов. Способ укрепления откосов включает операции скрепления полимерных полос, поставленных на ребро и расположенных в несколько рядов, по длине полос, растягивания на поверхности откоса скрепленных полос с образованием в направлении, нормальном к поверхности полос, ячеистой конструкции, закрепления ячеистой конструкции анкерами на поверхности откоса, заполнения ячеек материалом, защищающим поверхность откоса. Гибкие полимерные полосы снабжают пазами поочередно сверху и снизу от продольной оси полосы, а полосы скрепляют, устанавливая двумя пакетами взаимно перпендикулярно в плоскостях, нормальных к укрепляемой поверхности, «паз в паз», с переплетением полос, причем глубина паза равна половине высоты полосы, ширина паза равна толщине полосы, а расстояние между полосами равно расстоянию между пазами. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и материалоемкости в результате замены сварки полос их скреплением, а также в упрощении технологии. 3 ил.

Способ крепления откосов гидротехнических сооружений, берегов горных рек // 2646284

Изобретение относится к области строительства земляных сооружений и может быть использовано для крепления откосов выемок и насыпей транспортных, гидротехнических и мелиоративных сооружений. Способ крепления откосов гидротехнических сооружений, берегов горных рек включает укладку гибкого откосного крепления вдоль гидротехнического сооружения. Гибкое откосное крепление выполняют из местных износостойких природных элементов, в которых предварительно внецентренно выполняют отверстия. Через отверстия, выполненные насквозь, пропускают гибкий канат или стальной трос, выполняя с двух сторон каждого износостойкого природного элемента узлы из каната или закрепляя металлические шайбы. При выполнении внецентренного отверстия до 1/3 глубины устанавливают анкеры, позволяя износостойким природным элементам вращаться вокруг оси. Технический результат состоит в повышении эксплуатационной надежности крепления, расширении арсенала средств используемых для крепления откосов гидротехнических сооружений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для укрепления откосов земляной насыпи // 2648121

Изобретение относится к области гидротехнического, гражданского, транспортного строительства и может быть использовано для укреплении откосов земляной насыпи от размывов, для их защиты от ожидаемого паводка и водной и ветровой эрозии. Устройство для укрепления откосов земляной насыпи представляет собой послойно выполненную конструкцию из подстилающего слоя, несущего слоя, выполненного из сотового геосинтетического материала, каждая ячейка которого заполнена заполнителем. В него дополнительно введен удерживающий слой, расположенный на несущем слое, при этом подстилающий и удерживающий слои выполнены из сетчатого материала и соединены между собой. В качестве заполнителя выбран сыпучий заполнитель, причем при высоте несущего слоя в 10-15 см соотношение диаметров сыпучего заполнителя и ячейки сетчатого материала удерживающего и подстилающего слоев выбрано из диапазона 1,3-4. Технический результат состоит в повышении технологичности цикла работ по сооружению устройства за счет сокращения времени выполнения работ по его сооружению и изготовления его индустриальным путем. 1 ил.