RU224783U1

RU224783U1 - Modular retaining wall block

Info

Publication number: RU224783U1
Application number: RU2023130391U
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сотерра Инжиниринг"
Filing date: 2023-11-22
Publication date: 2024-04-04

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к устройству ландшафта со сложным рельефом, и может найти применение при строительстве автомобильных дорог, пересечений автомобильных и/или железных дорог в разных уровнях, в том числе транспортных развязок сложной конфигурации, при обустройстве площадок для строительства зданий, например, в качестве облицовки при строительстве подпорных стен. Блок подпорной стенки выполнен в виде объемного тела, внутри которого установлен геосинтетический материал и по меньшей мере один фиксирующий элемент. Геосинтетический материал частично выступает из одной поверхности тела. Фиксирующий элемент проходит сквозь геосинтетический материал. Технический результат - повышение надежности фиксации геосинтетического материала в блоке. The utility model relates to the field of construction, namely to the construction of landscapes with complex terrain, and can be used in the construction of highways, intersections of highways and/or railways at different levels, including transport interchanges of complex configuration, and in the arrangement of sites for the construction of buildings , for example, as cladding in the construction of retaining walls. The retaining wall block is made in the form of a volumetric body, inside of which geosynthetic material and at least one fixing element are installed. The geosynthetic material partially protrudes from one surface of the body. The fixing element passes through the geosynthetic material. The technical result is an increase in the reliability of fixation of geosynthetic material in the block.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к устройству ландшафта со сложным рельефом, и может найти применение при строительстве автомобильных дорог, пересечений автомобильных и/или железных дорог в разных уровнях, в том числе транспортных развязок сложной конфигурации, при обустройстве площадок для строительства зданий, например, в качестве облицовки при строительстве подпорных стен.The utility model relates to the field of construction, namely to the construction of landscapes with complex terrain, and can be used in the construction of highways, intersections of highways and/or railways at different levels, including transport interchanges of complex configuration, and in the arrangement of sites for the construction of buildings , for example, as cladding in the construction of retaining walls.

Из уровня техники известен облицовочный блок-анкер, предназначенный для безрастворной кладки подпорной стены (патент RU2330142, опубл. 27.07.2008). Блок-анкер реализован в виде объемного тела (параллелепипеда), на верхней грани которого выполнен продольный паз, предназначенный для расположения в нем гребенки с прикрепленной к ней сеткой из полимерного материала (геосинтетическим материалом). Глубина паза равна или больше толщины гребенки. Крепление сетки к гребенке осуществляют путем пропускания ее (сетки) продольных элементов через пазы гребёнки. При возведении подпорной стены блоки-анкеры устанавливают друг на друга, располагая в пазах блоков каждого ряда гребенки с полотном. При этом блоки каждого последующего ряда прижимают своей нижней гранью верхнюю поверхность гребенки.A facing block anchor designed for mortarless laying of a retaining wall is known from the prior art (patent RU2330142, published on July 27, 2008). The anchor block is implemented in the form of a volumetric body (parallelepiped), on the upper edge of which there is a longitudinal groove designed to accommodate a comb with a mesh of polymer material (geosynthetic material) attached to it. The depth of the groove is equal to or greater than the thickness of the comb. The mesh is attached to the comb by passing its (mesh) longitudinal elements through the grooves of the comb. When constructing a retaining wall, anchor blocks are installed on top of each other, placing combs with canvas in the grooves of the blocks of each row. In this case, the blocks of each subsequent row press the upper surface of the comb with their lower edge.

Недостатком описанного блок-анкера является низкая надежность фиксации геосинтетического материала в готовой подпорной стене. Это обусловлено тем, что гребенки расположены в пазах без жесткой фиксации к телу блоку, лабильно, т.е. с возможностью их удаления из готовой подпорной стены, для чего и выполняют пазы глубиной больше толщины гребенки. При этом необходимая степень фиксации геосинтетического материала не может быть достигнута прижимом блоками верхних рядов (их весом), поскольку площадь сопряжения их поверхностей с элементами геосинтетического материала критически мала для этого: сетки имеют ребра незначительной ширины и расположены друг от друга на расстоянии, значительно превышающем ширину ребер. Все это приводит к вырыванию геосинтетического материала из подпорной стены в процессе его нагружения (при засыпке щебнем или грунтом).The disadvantage of the described block anchor is the low reliability of fixing the geosynthetic material in the finished retaining wall. This is due to the fact that the combs are located in the grooves without rigid fixation to the block body, labilely, i.e. with the possibility of removing them from the finished retaining wall, for which purpose grooves are made with a depth greater than the thickness of the comb. At the same time, the required degree of fixation of the geosynthetic material cannot be achieved by pressing the blocks of the upper rows (their weight), since the area of interface of their surfaces with the elements of the geosynthetic material is critically small for this: the grids have ribs of insignificant width and are located from each other at a distance significantly greater than the width ribs All this leads to the tearing out of the geosynthetic material from the retaining wall during its loading (when backfilled with crushed stone or soil).

Известен блок подпорной стены в виде объемного тела, на верхней поверхности которого выполнен паз, в который установлен геосинтетический материал и зафиксирован заклинивающим элементом (патент US5044834, опубл. 03.09.1991). Заклинивающий элемент представляет собой металлический или пластиковый стержень, а фиксацию геосинтетического материала осуществляют путем установки стержня, обернутого концевым участком материала, в паз.A block of retaining wall is known in the form of a three-dimensional body, on the upper surface of which there is a groove into which a geosynthetic material is installed and fixed with a wedging element (patent US5044834, published 09/03/1991). The wedging element is a metal or plastic rod, and the fixation of the geosynthetic material is carried out by installing the rod, wrapped with an end section of the material, into the groove.

Однако такой способ фиксации в блоке (заклинивание обернутого материалом стержня) не позволяет осуществлять надежное закрепление материала в виде сетки или решетки (не в виде сплошного полотна), что особенно проявляется при использовании стрежня малого диаметра. Это обусловлено тем, что площадь контактируемых поверхностей очень мала и при незначительном нагружении сетки/решетки при засыпке грунтом она вырывается из блока (даже при прижиме верхним блоком). Увеличение же толщины стержня приводит к увеличению габаритов паза и, следовательно, самого блока, что в ряде случаев может быть нежелательно. Кроме того, стержень не позволяет фиксировать материалы с относительно высокими показателями жесткости (например, одноосная георешетка марки RE580) ввиду невозможности оборачивания ими стержня или даже поломки материала при оборачивании или установке стержня в пазу. Указанное выше обуславливает ограниченные функциональные возможности блока и низкую степень надежности фиксации геосинтетического материала.However, this method of fixation in the block (jamming a rod wrapped in material) does not allow reliable fastening of the material in the form of a mesh or lattice (not in the form of a solid sheet), which is especially evident when using a rod of small diameter. This is due to the fact that the area of the contacting surfaces is very small and when the mesh/grid is slightly loaded when backfilled with soil, it breaks out of the block (even when pressed by the upper block). An increase in the thickness of the rod leads to an increase in the dimensions of the groove and, consequently, the block itself, which in some cases may be undesirable. In addition, the rod does not allow fixing materials with relatively high rigidity values (for example, uniaxial geogrid RE580) due to the impossibility of wrapping the rod with them or even breaking the material when wrapping or installing the rod in the groove. The above determines the limited functionality of the block and the low degree of reliability of fixation of the geosynthetic material.

Наиболее близким по технической сущности является блок подпорной стены, применяемый в гражданском строительстве при благоустройстве ландшафта со сложным рельефом (заявка EP0677128, опубл. 18.10.1995). Блок представляет собой объемное тело, в котором выполнена полость и щелевое отверстие (прорезь), соединяющее эту полость с задней поверхностью блока, предназначенные для удержания георешетки. Полость выполнена с поперечным сечением грушевидной формы. В полость установлена металлическая или пластмассовая облицовка (вкладыш), обволакивающая ее поверхность и сужающая просвет щелевого отверстия. При этом участки облицовки в области щелевого отверстия зажимают и фиксируют георешетку. Дополнительно в полости может быть установлен фиксатор, охватывающий поперечное ребро георешетки и имеющий толщину больше, чем толщина просвета щелевого отверстия. По месту монтажа блоки укладывают друг на друга, размещая в полостях и щелевых отверстиях георешетку, свободный край которой присыпают грунтом.The closest in technical essence is a retaining wall block used in civil engineering for landscaping with complex terrain (application EP0677128, published 10/18/1995). The block is a three-dimensional body in which there is a cavity and a slotted hole (slot) connecting this cavity with the rear surface of the block, designed to hold the geogrid. The cavity is made with a pear-shaped cross section. A metal or plastic lining (liner) is installed in the cavity, enveloping its surface and narrowing the lumen of the slot opening. In this case, the sections of the lining in the area of the slot opening are clamped and the geogrid is fixed. Additionally, a retainer can be installed in the cavity, covering the transverse edge of the geogrid and having a thickness greater than the thickness of the lumen of the slot hole. At the installation site, the blocks are stacked on top of each other, placing a geogrid in the cavities and slot holes, the free edge of which is sprinkled with soil.

Однако описанное устройство, выбранное в качестве прототипа, не обеспечивает надежную фиксацию сплошных и несплошных геосинтетических материалов (геополотен и сеток/решеток соответственно). Это обусловлено тем, что удержание решетки обеспечивается ее зажатием в щелевом отверстии вкладышем, а именно двумя его концами. Однако процесс установки обжатой вкладышем решетки требует наличия определенной степени свободы в щелевом отверстии, чтобы провести такую слоистую конструкцию (два слоя вкладыша и слой решетки) в указанное отверстие. А это в свою очередь обуславливает подвижность материала в направлении, параллельном задней поверхности блока, и в направлении «внутрь-наружу» блока. Учитывая, что площадь контакта вкладыша и решетки (ее ребер) очень мала, поскольку структура решетки обуславливает расположение ребер на расстоянии, значительно превышающем их ширину, то при нагружении решетки происходит ее вырывание из блока. В случае использования сплошного полотна надежность его фиксации несколько выше, но все равно не достигается требуемый уровень. Это обусловлено упомянутой подвижностью полотна в щелевом отверстии. Сократить степень подвижности можно за счет увеличения глубины щелевого отверстия, т.е. повышением силы трения между геополотном и облицовкой. Однако в этом случае, во-первых, усложняется установка геополотна в щелевое отверстие, а во-вторых, появляются риски разламывания блока в плоскости, совпадающей с плоскостью щелевого отверстия. Все это ограничивает функциональные возможности блока подпорной стенки. Кроме того, процесс установки фиксатора с решеткой в полость весьма сложен и не подлежит возможности контролирования качества установки, поскольку является «скрытой» работой, что также снижает надежность фиксации материала в блоке.However, the described device, chosen as a prototype, does not provide reliable fixation of solid and non-continuous geosynthetic materials (geotextiles and meshes/grids, respectively). This is due to the fact that the grating is retained by clamping it in the slot hole with the liner, namely its two ends. However, the process of installing a liner-crimped grid requires a certain degree of freedom in the slot opening in order to guide such a layered structure (two layers of liner and a grid layer) into the said hole. And this, in turn, causes the mobility of the material in a direction parallel to the back surface of the block, and in the “inside-out” direction of the block. Considering that the contact area of the liner and the grid (its ribs) is very small, since the structure of the grid determines the location of the ribs at a distance significantly greater than their width, then when the grid is loaded, it is pulled out of the block. In the case of using a solid fabric, the reliability of its fixation is somewhat higher, but the required level is still not achieved. This is due to the aforementioned mobility of the web in the slot hole. The degree of mobility can be reduced by increasing the depth of the slot hole, i.e. increasing the friction force between the geotextile and the cladding. However, in this case, firstly, it becomes more difficult to install the geotextile into the slotted hole, and secondly, there are risks of the block breaking in a plane coinciding with the plane of the slotted hole. All this limits the functionality of the retaining wall block. In addition, the process of installing a latch with a grid into a cavity is very complicated and is not subject to the possibility of monitoring the quality of installation, since it is a “hidden” work, which also reduces the reliability of fixing the material in the block.

Таким образом, технической проблемой является создание блока подпорной стены с геосинтетическим материалом, характеризующегося широкими функциональными возможностями.Thus, the technical challenge is to create a retaining wall block with geosynthetic material, characterized by wide functionality.

Технический результат заключается в повышении надежности фиксации геосинтетического материала в блоке.The technical result consists in increasing the reliability of fixation of geosynthetic material in the block.

Техническая проблема решена за счет того, что блок подпорной стены, выполненный в виде объемного тела, внутри которого установлен геосинтетический материал, частично выступающий из одной поверхности тела, согласно полезной модели, содержит фиксирующий элемент, расположенный в объемном теле блока и проходящий сквозь геосинтетический материал. В частном варианте реализации устройства фиксирующий элемент выполнен в виде петли.The technical problem is solved due to the fact that the retaining wall block, made in the form of a volumetric body, inside of which a geosynthetic material is installed, partially protruding from one surface of the body, according to the utility model, contains a fixing element located in the volumetric body of the block and passing through the geosynthetic material. In a particular embodiment of the device, the locking element is made in the form of a loop.

Снабжение блока подпорной стены фиксирующим элементом, проходящим сквозь геосинтетический материал, обеспечивает надежную его фиксацию в блоке при приложении нагрузки. Providing the retaining wall block with a fixing element passing through the geosynthetic material ensures its reliable fixation in the block when a load is applied.

Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлено поперечное сечение блока подпорной стены с закрепленным в нем геосинтетическим материалом, на фиг. 2 – вид сверху на блок с закрепленным в нем геосинтетическим материалом (решеткой), на фиг. 3 – фиксирующий элемент (вариант исполнения), на фиг. 4 – схема соединения стартера с основной (дополнительной) решёткой.The claimed device is illustrated in drawings, where in FIG. 1 shows a cross-section of a retaining wall block with geosynthetic material fixed in it; FIG. 2 – top view of a block with geosynthetic material (lattice) fixed in it, in Fig. 3 – fixing element (option), in Fig. 4 – diagram of the connection between the starter and the main (additional) grid.

Заявленный блок предназначен для возведения армогрунтовых конструкций и инженерных сооружений транспортной инфраструктуры, а также может быть использован в иных отраслях строительства. Приведенные чертежи демонстрируют только вариант реализации полезной модели и не ограничивают другие возможные варианты ее воплощения.The declared block is intended for the construction of reinforced soil structures and engineering structures of transport infrastructure, and can also be used in other branches of construction. The given drawings demonstrate only an embodiment of the utility model and do not limit other possible embodiments.

Блок представляет собой объемное тело 1, изготовленное по любой технологии, например методом пластичного формования из тяжелых бетонов на цементном вяжущем, твердеющих при тепло-влажностной обработке. Внутри тела 1 расположена арматурная сетка 2.The block is a three-dimensional body 1, manufactured using any technology, for example, by plastic molding from heavy concrete with a cement binder, hardening during heat and humidity treatment. Inside the body 1 there is a reinforcing mesh 2.

Блок может быть выполнен сложной конфигурации, обеспечивающей замковое соединение с другими аналогичными блоками без применения монтажного раствора для возведения подпорной стены. Для этого на верхних и нижних поверхностях выполнены выступы 3 и углубления 4. Возможен вариант, когда блок содержит отверстия (на фиг. не показаны) для сборки на шканты. The block can be made in a complex configuration, providing an interlocking connection with other similar blocks without the use of mounting mortar for the construction of a retaining wall. For this purpose, protrusions 3 and recesses 4 are made on the upper and lower surfaces. It is possible that the block contains holes (not shown in the figure) for assembly onto dowels.

Грани блока (боковые) могут быть выполнены параллельно друг другу или под углом относительно друг друга для формирования прямых и криволинейных конструкций (например, закругленных) соответственно.The block faces (sides) can be made parallel to each other or at an angle relative to each other to form straight and curved structures (for example, rounded), respectively.

Во внутренней полости блока установлен геосинтетический материал 5 и по меньшей мере один фиксирующий элемент 6, проходящий сквозь материал 5 по меньшей мере в одной точке. При этом материал 5 частично выступает наружу объемного тела 1. В зависимости от габаритов блока фиксирующий элемент 6 может быть один, два и более (при необходимости). Ячейку георешетки (геосинтетического материала 5) надевают на фиксирующий элемент 6 и бетонируют при производстве блока. Возможно дополнительное крепление решетки к фиксирующему элементу с помощью вязальной проволоки (на фиг. не показана).In the internal cavity of the block there is installed geosynthetic material 5 and at least one fixing element 6, passing through the material 5 at least at one point. In this case, the material 5 partially protrudes outside the volumetric body 1. Depending on the dimensions of the block, the fixing element 6 can be one, two or more (if necessary). The geogrid cell (geosynthetic material 5) is placed on the fixing element 6 and concreted during the production of the block. It is possible to additionally fasten the grille to the fixing element using a binding wire (not shown in the figure).

Выступающий участок материала 5 может быть выполнен длиной, соответствующей проектной длине полотна или может быть выполнен коротким (600-800 мм). В последнем варианте такой выступающий участок материала 5 именуется стартером и предназначен для соединения с материалом необходимой проектной длины.The protruding section of material 5 can be made in length corresponding to the design length of the web or can be made short (600-800 mm). In the latter version, such a protruding section of material 5 is called a starter and is intended for connection with material of the required design length.

Глубина заделки геосинтетического материала 5 зависит от его прочности и требуемых показателей на надежность фиксации. Наиболее предпочтительной является глубина заделки в диапазоне 50-90% от толщины блока. Высота, на которой установлен материал 5, может быть различной: посередине поверхности блока или со смещением к верхней поверхности или к нижней поверхности. Возможен вариант выполнения блока с двумя выпусками, т.е. с двумя слоями геосинтетического материала, выступающими на разной высоте.The depth of embedding of geosynthetic material 5 depends on its strength and the required indicators for the reliability of fixation. The most preferred embedment depth is in the range of 50-90% of the block thickness. The height at which the material 5 is installed can be different: in the middle of the block surface or offset to the upper surface or to the lower surface. It is possible to make a block with two outlets, i.e. with two layers of geosynthetic material protruding at different heights.

Фиксирующий элемент 6 может быть выполнен в виде стрежня или в виде петли из металла или любого другого материала с необходимыми прочностными характеристиками. Количество фиксирующих элементов 6, их форма и конфигурация их расположения относительно геосинтетического материала 5 определяется исходя из размеров блока, вида и механических характеристик геосинтетического материала. Так для типоряда стандартных по габаритам блоков (1400х500х350 мм) с использованием одноосных решеток типа RE предпочтительно использование двух и более фиксирующих элементов, выполненных в виде петель и проходящих сквозь плоскость решетки в двух точках каждая, как представлено на фиг. 2. При выполнении блока с размерами 700х500х350 мм с использованием одноосных решеток типа RE возможно использование одного фиксирующего элемента 6 в виде петли, проходящей сквозь плоскость решетки в двух точках.The fixing element 6 can be made in the form of a rod or in the form of a loop made of metal or any other material with the necessary strength characteristics. The number of fixing elements 6, their shape and the configuration of their location relative to the geosynthetic material 5 is determined based on the size of the block, the type and mechanical characteristics of the geosynthetic material. Thus, for a series of standard-sized blocks (1400x500x350 mm) using uniaxial gratings of the RE type, it is preferable to use two or more fixing elements made in the form of loops and passing through the plane of the grating at two points each, as shown in Fig. 2. When making a block with dimensions of 700x500x350 mm using uniaxial gratings of the RE type, it is possible to use one fixing element 6 in the form of a loop passing through the plane of the grating at two points.

В частных вариантах реализации устройства фиксирующие элементы 6, выполненные в виде петель, выступают из тела 1, что позволяет использовать их как петли для крюка подъемного крана при погрузочно-разгрузочных работах.In particular embodiments of the device, the fixing elements 6, made in the form of loops, protrude from the body 1, which allows them to be used as loops for a crane hook during loading and unloading operations.

Фиксирующие элементы 6 могут быть выполнены на всю толщину блока, в том числе могут быть в контакте с арматурной сеткой 2.The fixing elements 6 can be made across the entire thickness of the block, including being in contact with the reinforcing mesh 2.

При возведении армогрунтовой конструкции на предварительно подготовленное основание устанавливают первый ряд блоков. Далее формируют грунтовый слой, находящийся ниже плоскости решеток (геосинтетического материала 5) блоков этого первого ряда. После чего при необходимости «наращивают» решетку путем прикрепления к стартеру дополнительной решетки с длиной, соответствующей проектной длине армирования. Прикрепление может быть выполнено пропусканием стрежня 7 (например, коннектора Bodkin) поочередно между ребрами решетки или с помощью скрепляющих приспособлений (для сплошных материалов), после чего укладывают наращенную решетку в соответствии с проектным решением и установкой последующих рядов блоков.When erecting a reinforced soil structure, the first row of blocks is installed on a previously prepared foundation. Next, a soil layer is formed located below the plane of the grids (geosynthetic material 5) of the blocks of this first row. Then, if necessary, the grid is “extended” by attaching an additional grid to the starter with a length corresponding to the design length of the reinforcement. Attachment can be done by passing a rod 7 (for example, a Bodkin connector) alternately between the ribs of the lattice or using fastening devices (for solid materials), after which the extended lattice is laid in accordance with the design solution and the installation of subsequent rows of blocks.

Модульный блок не является самостоятельным несущим элементом, воспринимающим нагрузки и воздействия, а предназначен для облицовки подпорной стенки (насыпи, устоя моста) из армированного грунта и придает сооружению завершенный эстетический вид.The modular block is not an independent load-bearing element that absorbs loads and impacts, but is intended for lining a retaining wall (embankment, bridge abutment) from reinforced soil and gives the structure a complete aesthetic appearance.

Таким образом, образом заявленное техническое решение позволяет получить блок подпорной стенки, характеризующийся высокой надежностью фиксации в нем геосинтетического материала.Thus, the claimed technical solution makes it possible to obtain a retaining wall block characterized by high reliability of fixation of geosynthetic material in it.

Claims

1. A modular block of a retaining wall, made in the form of a volumetric body, inside of which a geosynthetic material is installed, partially protruding from one surface of the body, characterized in that it contains a fixing element located in the volumetric body of the block and passing through the geosynthetic material.

2. Block according to claim 1, characterized in that the locking element is made in the form of a loop.