RU2444589C1

RU2444589C1 - Soil-reinforced structure and method of its erection

Info

Publication number: RU2444589C1
Application number: RU2010131312/13A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Петровна Кашарина (RU); Татьяна Петровна Кашарина; Денис Владимирович Кашарин (RU); Денис Владимирович Кашарин; Артем Павлович Приходько (RU); Артем Павлович Приходько; Ольга Владимировна Жмайлова (RU); Ольга Владимировна Жмайлова
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2012-03-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method for erection of a soil-reinforced structure provides for installation of a front wall, an anchor device and installation of reinforcement tapes. The front wall comprises front elements made of composite nanomaterials with shape memory. Perforated reinforcement tapes are attached to the front elements and laid in different directions into the soil massif, onto which soil is filled in layers and compacted to develop the soil-reinforced massif. Multi-shell anchors are laid into sumps with a sorbent filler, and the soil-reinforced massif is covered with a polymer material with seeds.

EFFECT: soil-reinforced structure is produced, providing protection of soil massif against damage.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и инженерной защите территорий и может быть использовано при создании оснований насыпей, дамб на техногенных грунтах, подпорных берегоукрепительных сооружений, дамб, полигонов ТБО, ж/д и автомобильных трасс и т.п.The invention relates to the construction and engineering protection of territories and can be used to create foundations of embankments, dams on industrial soils, retaining shore protection structures, dams, solid waste landfills, railways and highways, etc.

Известно техническое решение конструкции грунтоармированного подпорного сооружения, состоящего из лицевой стенки, закрепленной анкерными блоками в верхней и нижней частях сооружения. В теле сооружения уложены горизонтальные армоленты-оболочки, заполняемые по мере деформации и осадки сооружения, а также наклонные, плоские или гофрированные армоленты, заканчивающиеся оболочкой-дреной с отверстиями, заполненной сорбентом и соединенной с дренажными системами. При этом к верхнему анкерному блоку присоединено ливнеотводящее устройство, а лицевая стенка и армоленты выполнены из композитных или наноматериалов, обладающих памятью [Патент РФ 2352713 Способ создания грунтоармированного сооружения и устройства для его осуществления].A technical solution is known for the design of a soil-reinforced retaining structure, consisting of a front wall fixed by anchor blocks in the upper and lower parts of the structure. The body of the structure contains horizontal armored shells, which are filled as the structure deforms and sags, as well as inclined, flat or corrugated armor tapes ending in a draeney shell with holes, filled with sorbent and connected to drainage systems. At the same time, a storm drain device is attached to the upper anchor block, and the front wall and armored tapes are made of composite or nanomaterials with memory [RF Patent 2352713 Method for creating a soil-reinforced structure and device for its implementation].

Недостатком данного технологического решения является трудоемкость укладки лицевой стенки. Причина, препятствующая получению требуемого результата, заключается в создании единой лицевой стенки.The disadvantage of this technological solution is the complexity of laying the front wall. The reason that prevents obtaining the desired result is to create a single front wall.

Известен способ создания грунтармированного сооружения, включающий укладку полотнища лицевой стенкой из композитного материала с помощью передвижной опалубки для его поддержания, монтажа лент-оболочек, наклонных и гофрированных, оболочки-дрены [Патент РФ 2352713 Способ создания грунтоармированного сооружения и устройства для его осуществления].A known method of creating a grounded structure, including laying the panel with the front wall of composite material using movable formwork to support it, mounting tape-shells, inclined and corrugated, drainage shells [RF Patent 2352713 A method of creating a soil-reinforced structure and device for its implementation].

Недостатком данного способа является трудоемкость монтажа единой лицевой стенки.The disadvantage of this method is the complexity of mounting a single front wall.

Близким техническим решением является устройство грунтоармированных конструкций из гибких лент, состоящее из армирующих лент, ограждающей поверхности, выполненной из переплетенных гибких лент, грунта, анкерного устройства, гибких петель с перфорированием отверстий грунтоармированной конструкции. [Патент РФ №2181407, Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления].A close technical solution is the device of soil-reinforced structures made of flexible tapes, consisting of reinforcing tapes, a enclosing surface made of interwoven flexible tapes, soil, an anchor device, flexible loops with perforation of holes of a soil-reinforced structure. [RF patent No. 2181407, a method of creating a soil-reinforced structures of flexible tapes and a device for its implementation].

Недостатком данного технического решения является недостаточная обеспеченность устойчивости и надежности.The disadvantage of this technical solution is the lack of stability and reliability.

Известен способ создания грунтоармированного сооружения в ограждающую поверхность, выполненную из переплетенных гибких лент, и свободным концом их придают дополнительную несущую способность путем соединения их между собой попарно. [Патент РФ №2181407 Способ создания грунтоармированных конструкций из гибких лент и устройство для его осуществления].There is a method of creating a soil-reinforced structure in a enclosing surface made of interwoven flexible tapes, and with their free end they give additional bearing capacity by connecting them together in pairs. [RF patent No. 2181407 A method for creating soil-reinforced structures from flexible tapes and a device for its implementation].

Недостатком данного способа является недостаточная надежность в процессе эксплуатации.The disadvantage of this method is the lack of reliability during operation.

Задача данного изобретния состоит в создании грунтоармированного сооружения и способа его возведения, обеспечивающего защиту грунтового массива от разрушения, его надежность и безопасность.The objective of this invention is to create a soil-reinforced structure and a method of its construction, providing protection of the soil mass from destruction, its reliability and safety.

Поставленная задача достигается тем, что грунтоармированное сооружение, содержащее лицевую стенку, горизонтальные и наклонные армоленты, грунтонаполняемые анкера-оболочки, причем лицевая стенка состоит из лицевых элементов, выполняемых из композитных (нано-) материалов, обладающих памятью, включая горизонтальный и вертикальный участки лицевого элемента, разрезанные от лицевых элементов или прикрепленные горизонтальные, нижние, верхние, боковые прямолинейные и наклонные армоленты, перфорированные в шахматном порядке, вводимые в грунтовый массив, а также несущие верхний и нижний многооболочечные анкера, в заполнитель которых введен сорбент для очистки собранной воды и отвода поступающих поверхностных и грунтовых вод, а верхние части грунтоармированного сооружения покрываются полимерным материалом с семенами, обеспечивающими защиту от разрушения грунтового массива. Способ создания грунтоармированного сооружения, включающий возведение лицевой стенки, анкерного устройства, раскладку армолент, при этом лицевая стенка возводится из лицевых элементов, выполненных из композитных материалов (наноматериалов), обладающих памятью, горизонтального и вертикального участков лицевого элемента, к которому прикрепляются, или разрезаются из лицевого элемента, армоленты и укладываются в грунтовый массив, причем вначале укладывают горизонтальные, затем нижние и верхние и боковые прямолинейные, и наклонные армоленты, при этом предварительно в них создаются перфорированные отверстия, а затем послойно отсыпается и уплотняется грунт, создавая грунтоармированный массив, а в приямки укладываются многооболочечные анкера с заполнителем-сорбентом, затем грунтоармированный массив покрывается полимерными материалами с семенами и укрепляются в нем приборы для ведения постоянного мониторинга.This object is achieved in that a soil-reinforced structure containing a front wall, horizontal and inclined armored tapes, soil-filled anchor shells, the front wall consisting of front elements made of composite (nano-) materials with memory, including horizontal and vertical sections of the front element cut from the front elements or attached horizontal, lower, upper, lateral rectilinear and inclined arm tape, stitched in a checkerboard pattern, inserted into the ground Marketing array, as well as upper and lower bearing multishell anchor, in which the filler injected sorbent for purification of the collected water and discharge the incoming surface and groundwater, and the upper portion gruntoarmirovannogo structures are covered with a polymeric material with the seeds to ensure protection from destruction of the soil mass. A method of creating a soil-reinforced structure, including the erection of the front wall, anchor device, the layout of reinforcing tapes, while the front wall is erected from facial elements made of composite materials (nanomaterials) having memory, horizontal and vertical sections of the front element to which are attached, or cut from of the front element, arm tape and stacked in the soil massif, and at first lay horizontal, then the lower and upper and lateral rectilinear, and inclined armolas nti, in this case, pre-punched holes are created in them, and then soil is poured in layers and compacted, creating a soil-reinforced massif, and multi-shell anchors with a sorbent filler are placed in pits, then the soil-reinforced massif is covered with polymeric materials with seeds and devices for maintaining constant monitoring.

Технический результат достигается за счет лицевых элементов, горизонтального и вертикального участков его, включая нижние, верхние и боковые армоленты, укладываемые в грунтовый массив, обеспечивающие надежность и безопасность грунтоармированного сооружения, увеличивающие удерживающую и несущую способность. Многооболочечные анкера отводят поступающие воды, предварительно проведя их очистку, охраняют сооружение от разрушения поверхностными водами в процессе эксплуатации. Полимерный материал с семенами укрепляет грунтовый массив, обеспечивает дополнительную его устойчивость.The technical result is achieved due to the front elements, horizontal and vertical sections of it, including lower, upper and lateral armor strips placed in the soil mass, ensuring the reliability and safety of the soil-reinforced structure, increasing the holding and bearing capacity. Multi-shell anchors divert incoming water, having previously cleaned them, protect the structure from destruction by surface waters during operation. Polymer material with seeds strengthens the soil mass, provides additional stability.

Предлагаемое грунтоармированное сооружение иллюстрируется фиг.1-5. На фиг.1 показано грунтоармированное сооружение, на фиг.2 - нижний узел распределения, на фиг.3 - верхний узел распределения, на фиг.4 - узел распределения армолент, на фиг.5 - перфорация армолент.The proposed reinforced structure is illustrated in Fig.1-5. In Fig. 1, a soil-reinforced structure is shown, in Fig. 2 is a lower distribution unit, in Fig. 3 is an upper distribution unit, in Fig. 4 is a distribution unit of arm tape, in Fig. 5 is a perforation of arm tape.

Грунтоармированное сооружение (фиг.1-5) содержит лицевую стенку 1 из лицевых элементов 2 различного геометрического очертания, выполняемых из композитных материалов, предположительно наноматериалов, обладающих памятью, т.е сохраняет проектное положение в течение всего жизненного цикла, горизонтального 3 и вертикального 4 участков лицевых элементов 2 лицевой стенки 1, прямолинейных армолент 5, наклонных нижних 6 и верхних 7 армолент и боковых прямолинейных 8 и наклонных 9 армолент из композитных материалов, гибких связей 10, грунтового массива (например, техногенного грунта) 11, перфорации 12 на армолентах, грунтонаполняемых многооболочечных нижнего 13 и верхнего 14 анкеров, заполнителя-сорбента 15, приямка 16, полимерного материала 17 с семенами.A soil-reinforced structure (Figs. 1-5) contains a front wall 1 of front elements 2 of various geometric shapes made of composite materials, presumably nanomaterials with memory, i.e., it retains its design position throughout the entire life cycle, horizontal 3 and vertical 4 sections front elements 2 front wall 1, straight armored tape 5, inclined lower 6 and upper 7 armored tape and side straight 8 and inclined 9 armored tape made of composite materials, flexible joints 10, soil mass (for example, man-made soil) 11, perforations 12 on arm tape, soil-filled multi-shell lower 13 and upper 14 anchors, filler sorbent 15, pit 16, polymer material 17 with seeds.

Устройство для осуществления способа грунтоармированного сооружения работает следующим образом. Лицевая стенка 1, состоящая из лицевых элементов 2, горизонтального 3 и вертикального 4 участков лицевых элементов 2, предварительно уложены и зафиксированы в приямке 16 многооболочечным нижним 13 анкером с заполнителем-сорбентом 15 и прямолинейными 5 и наклонными нижней 6 и верхней 7 армолентами, а также боковыми прямолинейными 8 и наклонными 9 армолентами, закрепленными гибкими связями 10 и имеющими перфорацию 12, причем перфорация выполняется на расстоянии не менее 0,2 длины от гибкой связи, которые принимают на себя нагрузку от грунтового массива (техногенного грунта) 11 и внешних воздействий, сохраняя проектное положение всего сооружения в целом в течение всего жизненного цикла, обеспечивая надежность и безопасность его.A device for implementing the method of reinforced structures works as follows. The front wall 1, consisting of front elements 2, horizontal 3 and vertical 4 sections of front elements 2, is pre-laid and fixed in the pit 16 with a multi-shell lower 13 anchor with sorbent filler 15 and straight 5 and inclined lower 6 and upper 7 armor strips, as well as lateral rectilinear 8 and inclined 9 arm tape, fixed by flexible ties 10 and having a perforation 12, and the perforation is performed at a distance of at least 0.2 lengths from the flexible connection, which take the load from the ground mass and (anthropogenic soils) 11, and external influences, keeping the design position of the entire structure as a whole over the entire life cycle, ensuring the reliability and safety of it.

Способ возведения грунтоармированного сооружения следующий: в техногенный или иной грунтовый массив 11 в подготовленный приямок 16 укладывается нижний грунтонаполняемый многооболочечный анкер 13, который состоит из нескольких оболочек, и заполняется заполнителем-сорбентом 15, который собирает, очищает и отводит поступающий водный поток в дренажную систему. После этого отсыпается песчано-гравийная подготовка, а на нее раскладывается горизонтальный 3 и вертикальный 4 участки лицевого элемента 2 лицевой стенки 1, а затем к нему крепятся или расстилаются прямолинейные горизонтальные 5, нижние 6, верхние 7 и боковые прямолинейные 8 и наклонные 9 армоленты из композитного материала (наноматериала), которые крепятся гибкими связями 10 к лицевому элементу 2 лицевой стенки 1. После этого производится отсыпка грунта, а затем под углом не менее естественного угла откоса укладываются нижние ленты 6. После чего производится отсыпка грунта и укладываются верхние армоленты 7 под таким же углом и боковые прямолинейные 8 и наклонные 9 армоленты. И после тщательного уплотнения грунта процесс повторяется. Для сбора поверхностных вод («верховодки») в верхней части его устраивается верхний 14 грунтонаполняемый многооболочечный анкер. Затем ведутся работы по природоохранному обустройству. На грунтовый массив раскладывается полимерный материал с семенами, например, «Пинемо-агро-С-500» 16, который служит для укрепления грунтового массива, обеспечивая дополнительную его устойчивость.The method of erecting a soil-reinforced structure is as follows: a lower soil-filled multi-shell anchor 13, which consists of several shells, is laid in a man-made or other soil mass 11 in a prepared pit 16 and is filled with a sorbent-filler 15 that collects, cleans and discharges the incoming water stream into the drainage system. After this, sand and gravel preparation is poured, and horizontal 3 and vertical 4 sections of the front element 2 of the front wall 1 are laid out on it, and then rectilinear horizontal 5, lower 6, upper 7 and lateral rectilinear 8 and inclined 9 armor belts from composite material (nanomaterial), which are attached by flexible connections 10 to the face element 2 of the face wall 1. After this, soil is poured, and then lower tapes are laid at an angle not less than the natural angle of repose 6. After produced dumping ground and the upper stacked armolenty 7 at the same angle and lateral rectilinear and inclined 8 9 armolenty. And after a thorough compaction of the soil, the process repeats. To collect surface water (“vodhovodka”) in the upper part of it is arranged the top 14 soil-filled multi-shell anchor. Then, work is underway on environmental management. Polymer material with seeds, for example, “Pinemo-agro-S-500” 16, is laid out on the soil massif, which serves to strengthen the soil mass, providing its additional stability.

В период строительства и эксплуатации ведется постоянный мониторинг за сооружением, включая инструментальные исследования.During the construction and operation period, constant monitoring of the construction is carried out, including instrumental studies.

Claims

1. A soil-reinforced structure, including a front wall, horizontal and inclined armored belts, soil-filled anchor shells, characterized in that the front wall consists of front elements made of composite nanomaterials with memory, including horizontal and vertical sections of the front element, cut from the front elements or attached horizontal, lower, upper, lateral rectilinear and inclined armored strips, perforated in a checkerboard pattern, inserted into the soil mass, and also hold the upper and lower multi-shell anchors, in the filler of which a sorbent is introduced to purify the collected water and drain incoming surface and ground water, and the upper parts of the soil-reinforced structure are covered with polymer material with seeds, which provides protection against destruction of the soil mass.

2. The method of creating a soil-reinforced structure, including the erection of the front wall, anchor device, the layout of reinforcing tapes, characterized in that the front wall is erected from the front elements made of composite nanomaterials with memory, horizontal and vertical segments of the front element to which are attached or cut from of the front element of armored tape and fit into the soil massif, and at first lay horizontal, then lower, and upper, and lateral rectilinear, and inclined ar the tapes, at the same time, pre-punched holes are created in them, and then the soil is poured in layers and compacted, creating a soil-reinforced massif, and multi-shell anchors with filler-sorbent are laid in the sumps, which ensures the removal of incoming water, after cleaning them, then the soil-reinforced massif is covered with polymeric materials with seeds, and devices for conducting constant monitoring are strengthened in it.