RU122100U1

RU122100U1 - GEOPLATFORM FOR REINFORCING ROAD FILLS

Info

Publication number: RU122100U1
Application number: RU2012127871/03U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Олегович Марков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Гекса-нетканые материалы"
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-11-20

Abstract

1. Геоплатформа для армирования дорожной насыпи, содержащая скрепленные между собой модули георешеток, ячейки которых заполнены наполнителем и поверх которых расположен дополнительный слой наполнителя, отличающаяся тем, что модули георешеток размещены на полотнах тканого геотекстиля, при этом полотна геотекстиля расположены в поперечном направлении относительно оси дорожного полотна, а края полотен завернуты с каждой из сторон на поверхность дополнительного слоя наполнителя. ! 2. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что наполнитель ячеек и дополнительный слой наполнителя уплотнены. ! 3. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя применяют грунтовый материал, щебень, гравий, песок, песчано-гравийную смесь. ! 4. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что модули георешеток скреплены друг с другом посредством стальных скрепок. ! 5. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что высота дополнительного слоя наполнителя составляет 15÷40 см. ! 6. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что края полотен геотекстиля закреплены на дополнительном слое наполнителя посредством Г-образных анкеров. ! 7. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что модуль георешетки выполнен в виде сотовой конструкции из полимерных полос с рельефной поверхностью в виде ромбовидных углублений, скрепленных между собой сварными высокопрочными швами в шахматном порядке. ! 8. Геоплатформа по п.1, отличающаяся тем, что заворот краев полотен на поверхность дополнительного слоя наполнителя составляет 1,0÷2,5 м. 1. Geo-platform for road embankment reinforcement, containing geogrid modules fastened together, the cells of which are filled with filler and on top of which an additional filler layer is located, characterized in that the geogrid modules are placed on woven geotextile webs, while the geotextile webs are located in the transverse direction relative to the road axis cloths, and the edges of the cloths are wrapped on each side on the surface of an additional layer of filler. ! 2. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the cell filler and the additional filler layer are sealed. ! 3. Geoplatform according to claim 1, characterized in that soil material, crushed stone, gravel, sand, sand and gravel mixture are used as the filler. ! 4. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the geogrid modules are fastened to each other by means of steel clips. ! 5. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the height of the additional layer of filler is 15 ÷ 40 cm! 6. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the edges of the geotextile webs are fixed to the additional filler layer by means of L-shaped anchors. ! 7. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the geogrid module is made in the form of a honeycomb structure of polymer strips with a relief surface in the form of diamond-shaped recesses, fastened together by high-strength welded seams in a checkerboard pattern. ! 8. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the curl of the edges of the webs on the surface of the additional layer of filler is 1.0 ÷ 2.5 m.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к устройствам армирующего слоя дорожных покрытий, и может быть использована для укрепления оснований дорог, в том числе для дорожного строительства на болотистой местности и другой местности, имеющей несвязное покрытие.The utility model relates to the field of construction, namely, to devices for the reinforcing layer of pavement, and can be used to strengthen the foundations of roads, including for road construction in marshy terrain and other areas with incoherent cover.

В настоящее время известны различные армирующие конструкции для дорожного полотна.Currently, various reinforcing structures for the roadway are known.

Так, из описания к патенту РФ №82233 (опубликован 20.04.2009) известно устройство оснований автомобильных дорог из объемных решеток с ячеистой структурой, заполненных материалом переработки от дробления дорожных железобетонных плит, которое содержит решетки с ячеистой структурой, размещенные последовательно одна за другой, соединенные между собой и заполненные наполнителем, при этом в качестве наполнителя используется материал переработки от дробления дорожных железобетонных плит с фракциями частиц 5-25 мм. Дополнительно на основании может быть уложен с нахлестом геотекстиль.So, from the description of the patent of the Russian Federation No. 82233 (published on 04/20/2009), it is known to arrange the foundations of highways from volumetric gratings with a cellular structure filled with processing material from crushing road reinforced concrete slabs, which contains gratings with a cellular structure placed in series one after another, connected between them and filled with a filler, while the processing material from crushing road reinforced concrete slabs with particle fractions of 5-25 mm is used as filler. Additionally, geotextiles can be laid with overlap on the base.

Кроме этого, известно армирование и укрепление верхнего слоя и основания кустовых площадей и площадок нефтегазоконденсатных месторождений объемными решетками с ячеистой структурой, размещенными последовательно одна за другой и образующими армирование основания насыпи, расположенным на основании насыпи промежуточным слоем и расположенными поверх него решетками с ячеистой структурой, размещенными последовательно одна за другой и образующими армирование верхнего слоя, при этом ячейки решеток с ячеистой структурой заполнены наполнителем, кроме того, на армировании верхнего слоя размещен дополнительный слой наполнителя высотой 50-120 мм, а высота ячеек решеток с ячеистой структурой составляет 200-100 мм, все решетки с ячеистой структурой соединены между собой стальными скрепками. Промежуточный слой образован наполнителем, решетки с ячеистой структурой, образующие армирование основания насыпи, соединены с укрепляемой поверхностью Г-образными анкерами, а решетки с ячеистой структурой, образующие армирование верхнего слоя, соединены с наполнителем, образующим промежуточный слой, Г-образными анкерами (патент РФ №81217, опубликован 10.03.2009).In addition, it is known to reinforce and strengthen the upper layer and the base of cluster areas and oil and gas condensate field sites with volumetric gratings with a cellular structure placed sequentially one after another and forming an embankment base embankment, an intermediate layer located on the base of the embankment and lattices with a cellular structure located on top of it sequentially one after another and forming the reinforcement of the upper layer, while the cells of the lattices with a cellular structure are filled In addition, an additional filler layer with a height of 50-120 mm is placed on the reinforcement of the upper layer, and the height of the mesh cells with a cellular structure is 200-100 mm, all the mesh with a cellular structure are interconnected by steel clips. The intermediate layer is formed by a filler, lattices with a cellular structure forming the reinforcement of the base of the embankment are connected to the reinforced surface by L-shaped anchors, and the lattices with a cellular structure forming the reinforcement of the upper layer are connected to the filler forming the intermediate layer, G-shaped anchors (RF patent No. 81217, published March 10, 2009).

Недостатками известных решений является низкий срок службы дорожных покрытий, низкие темпы строительства, дополнительные затраты, связанные с земляными работами по замене грунтов.The disadvantages of the known solutions are the low service life of the pavement, the low pace of construction, additional costs associated with excavation work on the replacement of soils.

Техническим результатом патентуемого решения является увеличение срока службы дорожного полотна, уложенного на болотистых основаниях или несвязных покрытиях, а также устройство дорожной одежды переходного типа на нестабильном дорожном полотне до завершения его стабилизации.The technical result of the patented solution is to increase the service life of the roadway laid on marshy grounds or incoherent coatings, as well as the device of transitional pavement on an unstable roadway until its stabilization is completed.

Заявленный технический результат достигается за счет применения для армирования дорожной насыпи геоплатформы, содержащей скрепленные между собой модули георешеток, ячейки которых заполнены наполнителем и поверх которых расположен дополнительный слой наполнителя, при этом модули георешеток размещены на полотнах тканого геотекстиля, полотна геотекстиля расположены в поперечном направлении относительно оси дорожного полотна, а края полотен завернуты с каждой из сторон на поверхность дополнительного слоя наполнителя.The claimed technical result is achieved due to the use for reinforcing a road embankment of a geo-platform containing geogrid modules fastened together, the cells of which are filled with filler and on top of which an additional layer of filler is located, while the geogrid modules are placed on woven geotextile webs, geotextile webs are located in the transverse direction relative to the axis the roadway, and the edges of the canvas are wrapped on each side on the surface of an additional layer of filler.

Приведенная совокупность существенных признаков обеспечивает увеличение жесткости нижней части насыпи, равномерное распределение нагрузки, снижение разности осадок по оси и у края поперечного сечения насыпи, что приводит к возможности снижения требований к расчетной степени консолидации основания, а также снижения неравномерности деформирования основания, связанной с неоднородностью инженерно-геологических условий, что, в свою очередь, позволит устраивать дорожное полотно в болотистых местностях.The above set of essential features provides an increase in the rigidity of the lower part of the embankment, a uniform load distribution, a decrease in the difference in sediment along the axis and at the edge of the cross section of the embankment, which leads to the possibility of reducing the requirements for the estimated degree of consolidation of the base, as well as reducing the unevenness of deformation of the base associated with engineering heterogeneity -geological conditions, which, in turn, will make it possible to arrange the roadbed in marshy areas.

В качестве наполнителя могут применять, в частности, грунтовый материал, щебень, гравий, песок, песчано-гравийную смесь.As a filler can be used, in particular, soil material, crushed stone, gravel, sand, sand and gravel.

Высота дополнительного слоя наполнителя может составлять 15÷40 см, при этом желательно, чтобы наполнитель ячеек и дополнительный слой наполнителя были уплотнены.The height of the additional filler layer may be 15–40 cm, while it is desirable that the cell filler and the additional filler layer are sealed.

Модули георешеток скрепляют друг с другом посредством стальных скрепок, края полотен геотекстиля закрепляют на дополнительном слое наполнителя и/или на основании (насыпи) посредством Г-образных анкеров, причем заворот краев полотен на поверхность дополнительного слоя наполнителя составляет 1,0÷2,5 м.Geogrid modules are fastened to each other by means of steel clips, the edges of geotextile cloths are fixed on an additional filler layer and / or on the base (embankment) by means of L-shaped anchors, and the margin of the cloth edges on the surface of an additional filler layer is 1.0 ÷ 2.5 m .

Далее решения поясняется ссылками на фигуры.Next, the solution is illustrated by reference to the figures.

На фигуре 1 приведен схематичный вид геоплатформы;The figure 1 shows a schematic view of a geoplatform;

На фигуре 2 - общий вид модуля георешетки.Figure 2 is a General view of the module geogrid.

Геоплатформа (фиг.1) содержит скрепленные между собой модули георешеток 1, ячейки которых заполнены слой 2 наполнителя и поверх которых расположен дополнительный слой 3 наполнителя. Модули георешеток 1 размещены на полотнах тканого геотекстиля 4. Полотна геотекстиля при укладке располагают в поперечном направлении относительно оси дорожного полотна, а края полотен геотекстиля 4 заворачивают с каждой из сторон на поверхность дополнительного слоя 3 наполнителяThe geoplatform (Fig. 1) contains geogrid modules 1 fastened together, the cells of which are filled with a filler layer 2 and over which an additional filler layer 3 is located. The geogrid modules 1 are placed on the canvases of the woven geotextile 4. The geotextiles when laying are placed in the transverse direction relative to the axis of the roadway, and the edges of the geotextiles 4 are wrapped on each side on the surface of the additional filler layer 3

Модуль георешетки (фиг.2) представляет собой, в частности, сотовую конструкцию из полимерных полос с рельефной поверхностью в виде ромбовидных углублений, скрепленных между собой сварными высокопрочными швами в шахматном порядке.The geogrid module (Fig. 2) is, in particular, a honeycomb structure made of polymer strips with a relief surface in the form of diamond-shaped recesses stitched together by welded high-strength seams in a checkerboard pattern.

Таким образом, геоплатформа представляет собой в нагруженном состоянии упругую гибкую плиту, распределяет нагрузку от насыпи на слабое основание и обеспечивает равномерную осадку всего сооружения. Геоплатформа имеет высокие механические характеристики в результате эффекта от совместного армирования конструктивного слоя объемными георешетками и тканым геотекстилем.Thus, the geoplatform is in the loaded state an elastic flexible plate, distributes the load from the embankment to a weak base and ensures uniform settlement of the entire structure. The geoplatform has high mechanical characteristics as a result of the effect of joint reinforcement of the structural layer with bulk geogrids and woven geotextiles.

При последовательном армировании слоя или прилегающих друг к другу слоев, модуль упругости на поверхности армированного слоя существенно ниже, чем в армированном слое по вышеуказанной технологии. Проведенные испытания показали, что в сравнении с известными конструкциями, укрепления насыпей объемными георешетками:When sequentially reinforcing the layer or adjacent layers, the elastic modulus on the surface of the reinforced layer is significantly lower than in the reinforced layer according to the above technology. Tests have shown that, in comparison with the known structures, strengthening embankments with volumetric geogrids:

- модуль упругости армированного слоя выше в 1,5 раза,- the elastic modulus of the reinforced layer is 1.5 times higher,

- жесткость конструктивного слоя выше в 2 раза,- the rigidity of the structural layer is 2 times higher,

- вышеуказанная технология экономически более целесообразна, чем укрепление дорожных насыпей объемными георешетками или другими армирующими геоматериалами в два и более слоев.- the above technology is economically more feasible than strengthening road embankments with volumetric geogrids or other reinforcing geomaterials in two or more layers.

Укрепление дорожных насыпей с использованием патентуемой геоплатформы осуществляют следующим образом.Strengthening road embankments using a patented geoplatform is as follows.

На основание (насыпь) укладывают с нахлестом полотна тканого геотекстиля. Полотна тканого геотекстиля укладывают в поперечном направлении относительно оси дороги. Перекрытие смежных полотен тканого геотекстиля составляет не менее 0,4 м. Поверх полотен в растянутом состоянии, последовательно одна за другой, размещают модули объемных георешеток и соединяют их между собой стальными скрепками. С поверхностью основания модули георешеток соединяют монтажными Г-образными анкерами. Ячейки георешетки заполняют наполнителем на всю высоту, уплотняют и сверху устраивают дополнительный слой наполнителя высотой 15-40 см. Образованный слой уплотняют по стандартной технологии. Края полотен тканого геотекстиля заворачивают с каждой стороны на поверхность слоя наполнителя, образуя закрытую обойму или открытую полуобойму (заворот краев составляет 1,0-2,5 м) из уплотненного слоя наполнителя. В качестве наполнителя ячеек георешетки используют грунтовый материал, щебень, гравий, песок, песчано-гравийную смесь. Возможно также, дополнительное крепление тканого геотекстиля к основанию и/или уплотненному слою наполнителя Г-образными анкерами.On the base (embankment), woven geotextiles are laid with an overlap. The woven geotextiles are laid in the transverse direction relative to the axis of the road. The overlap of adjacent woven geotextile cloths is at least 0.4 m. On top of the cloths in a stretched state, sequentially one after the other, place modules of volumetric geogrids and connect them together with steel clips. The geogrid modules are connected to the base surface by mounting L-shaped anchors. The geogrid cells are filled with filler to the full height, compacted, and an additional filler layer 15-40 cm high is arranged on top. The formed layer is compacted using standard technology. The edges of the woven geotextile webs are wrapped on each side on the surface of the filler layer, forming a closed clip or open semi-clip (the margin of rotation is 1.0-2.5 m) from the compacted filler layer. As the filler of the geogrid cells, soil material, crushed stone, gravel, sand, and a sand-gravel mixture are used. It is also possible that the woven geotextile is additionally fastened to the base and / or to the densified filler layer with L-shaped anchors.

Объемные георешетки (геоячейки), применяемые по вышеуказанной технологии, представляют собой складывающийся модуль, который в сложенном (транспортном) положении имеет вид пакета прямоугольной формы, а в растянутом (рабочем) состоянии представляет собой объемную сотовую конструкцию из полимерных полос, скрепленных между собой сварными высокопрочными швами в шахматном порядке, и соответствуют следующим физико-механическим характеристикам:Volumetric geogrids (geocells) used according to the above technology are a folding module, which in the folded (transport) position looks like a rectangular package, and in the stretched (working) state it is a voluminous honeycomb structure made of polymer strips fastened together by high-strength welded stitches in a checkerboard pattern, and correspond to the following physical and mechanical characteristics:

1) Высота георешетки не менее 10 см,1) The height of the geogrid is at least 10 cm,

2) Размер ячейки по диагонали не более 40 см,2) The cell size on the diagonal is not more than 40 cm,

3) Прочность при растяжении ленты георешетки и сварного шва не менее 7 кН/м.3) The tensile strength of the geogrid tape and the weld is at least 7 kN / m.

В частности, полимерные полосы могут быть соединены между собой линейными швами по длине пластин при помощи ультразвуковой сварки, при этом, швы расположены в шахматном порядке, перпендикулярно к основанию геоячейки. Растянутое состояние геоячейки также характеризуется равенством размеров диагоналей ячеек во взаимно перпендикулярных направлениях (a=b).In particular, the polymer strips can be interconnected by linear seams along the length of the plates using ultrasonic welding, while the seams are staggered, perpendicular to the base of the geocell. The stretched state of the geocell is also characterized by the equality of the sizes of the diagonals of the cells in mutually perpendicular directions (a = b).

Полосы геоячейки изготавливают из полимерных листов, полученных методом экструзии.Geocell stripes are made from polymer sheets obtained by extrusion.

Состав полимерных листов для изготовления георешетки может быть следующим, масс.%:The composition of the polymer sheets for the manufacture of geogrid can be as follows, wt.%:

- полиэтилен низкого давления- low-pressure polyethylene - 76-90%- 76-90% - технический углерод- carbon black - 2-4%- 2-4% - карбонат кальция специального помола- special grinding calcium carbonate - 10-25%- 10-25% - УФ-стабилизатора- UV stabilizer - 2-4%- 2-4%

Тканые геотекстили (геоткани), применяемые по вышеуказанной технологии, должны представлять собой геополотно тканое, изготовленное на ткацких станках путем переплетения прочных полипропиленовых нитей, и соответствовать следующим физико-механическим характеристикам:Woven geotextiles (geotextiles) used according to the above technology should be a geo-woven fabric made on weaving looms by weaving strong polypropylene yarns and comply with the following physical and mechanical characteristics:

1) Ширина полотна не менее 4 м,1) Web width not less than 4 m,

2) Прочность при растяжении в продольном и поперечном направлении не менее 40 кН/м,2) The tensile strength in the longitudinal and transverse directions of not less than 40 kN / m,

3) Относительное удлинение при нагрузке не более 10%.3) Relative elongation at a load of not more than 10%.

Применяется геотекстиль следующих марок: Геоспан ТН-40, Геоспан ТН-50, Геоспан ТН-80, Геоспан ТН-100, Геоспан ТН-150The following brands of geotextiles are used: Geospan TN-40, Geospan TN-50, Geospan TN-80, Geospan TN-100, Geospan TN-150

Геоплатформа для армирования дорожной насыпи была сооружена на участке строительства автомагистрали «Алексеевское - Альметьевск» в Республике Татарстан (переход через ручей, ПК 640+97) в марте 2011 года. Геология этого участка представлена переувлажненными глинистыми грунтами основания (от мягкопластичной до текучей консистенции, слоистое расположение), подтопление насыпи происходит как поверхностными (до 2,5 м), так и грунтовыми водами. Глубина слабой толщи грунтов составляет от 1 до 8,5 м. В декабре 2011 года проведены геодезические наблюдения, в результате которых выявлено, что суммарная осадка насыпи завершена, что позволило сократить сроки консолидации насыпи, а также улучшить ее эксплуатационные показатели, (журнал ДОРОГИ, январь 2012).A geo-platform for reinforcing the road embankment was built on the construction site of the Alekseevskoye-Almetyevsk motorway in the Republic of Tatarstan (crossing the stream, PK 640 + 97) in March 2011. The geology of this site is represented by waterlogged clay soils of the base (from soft-plastic to flowing consistency, layered location), the embankment is flooded both by surface (up to 2.5 m) and groundwater. The depth of the weak stratum of soils is from 1 to 8.5 m. In December 2011, geodetic observations were carried out, which revealed that the total settlement of the embankment was completed, which allowed to reduce the time of consolidation of the embankment, as well as to improve its operational performance, (Journal of ROADS, January 2012).

Claims

1. A geoplatform for reinforcing a road embankment, comprising geogrid modules fastened together, the cells of which are filled with filler and on top of which an additional filler layer is located, characterized in that the geogrid modules are placed on the woven geotextile webs, while the geotextile webs are located in the transverse direction relative to the axis of the road paintings, and the edges of the paintings are wrapped on each side on the surface of an additional layer of filler.

2. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the filler cells and an additional layer of filler are sealed.

3. Geoplatform according to claim 1, characterized in that as the filler used soil material, gravel, gravel, sand, sand and gravel.

4. The geoplatform according to claim 1, characterized in that the geogrid modules are fastened to each other by means of steel clips.

5. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the height of the additional layer of filler is 15 ÷ 40 cm

6. The geoplatform according to claim 1, characterized in that the edges of the geotextile webs are fixed to an additional filler layer by means of L-shaped anchors.

7. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the geogrid module is made in the form of a honeycomb structure made of polymer strips with a relief surface in the form of diamond-shaped recesses stitched together by welded high-strength seams in a checkerboard pattern.

8. Geoplatform according to claim 1, characterized in that the inversion of the edges of the paintings on the surface of the additional layer of filler is 1.0 ÷ 2.5 m