RU2583107C1

RU2583107C1 - Cooling structure for earth structures on permanently frozen soils and erection method thereof

Info

Publication number: RU2583107C1
Application number: RU2014151072/03A
Authority: RU
Inventors: Алексей Анатольевич Пиотрович; Ольга Игоревна Пакушева; Александр Боксикович Ким
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-05-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction and can be used in construction and reconstruction of earth structures erected on permanently frozen soils. Cooling structure for earth structures on permanently frozen soils is a coating of stone casting, laid on slope across longitudinal axis of earth structure, at least in two layers. Each layer of rock outline is made of artificial stone in form of a rectangular parallelepiped, in which is embedded geosynthetic mesh intended to hold artificial stone in design position. Artificial stone in steps is placed in longitudinal and transverse directions. Geosynthetic mesh in each artificial stone bottom layer is embedded in a plane parallel to its base, and geosynthetic mesh in each artificial stone of upper layer - in its diagonal plane. Each artificial stone of upper layer is arranged between adjacent artificial stones of bottom layer. Geosynthetic mesh in rocks of lower and upper layers is located parallel to lower edge of each of artificial stone of top layer of contact in lengthwise direction to upper ribs of two adjacent artificial stones and in transverse direction, at least, with upper ribs four adjacent artificial stones of lower rock outline.

EFFECT: technical result is to increase degree of cooling of base and near-bottom area of earth structures at closed surface structure of cooling in winter, maintaining high stability of earth structures, increasing degree of adaptability in construction design.

10 cl, 4 dwg

Description

Группа изобретений относится к области транспортного, промышленного и гражданского строительства и может быть использована при строительстве и реконструкции земляных сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах.The group of inventions relates to the field of transport, industrial and civil engineering and can be used in the construction and reconstruction of earthworks erected on permafrost soils.

Общеизвестно, что земляное полотно дорог, расположенное в районах многолетней мерзлоты, подвержено деформациям, связанным с деградацией мерзлоты в его основании. Строительство земляных сооружений вызывает нарушение термовлажностного режима грунтов оснований из-за действия ряда отепляющих факторов.It is well known that the roadbed located in permafrost regions is subject to deformations associated with permafrost degradation at its base. The construction of earthworks causes a violation of the thermo-humid regime of the base soil due to the action of a number of warming factors.

Одними из основных отепляющих факторов являются воздушная конвекция и солнечная радиация. Для прекращения деградации мерзлоты в основании земляного полотна и устранения причин его деформаций вследствие этих воздействий применяют различные охлаждающие конструкции: бермы из сортированного камня, обсыпки откосов земляного полотна сортированным камнем, скальные «обоймы», сетчатые контейнеры, заполненные сортированным камнем и другие мероприятия.One of the main warming factors is air convection and solar radiation. To stop the permafrost degradation at the base of the subgrade and to eliminate the causes of its deformation due to these influences, various cooling structures are used: berm made of sorted stone, dusting the slopes of the subgrade with sorted stone, rocky "holders", mesh containers filled with sorted stone and other measures.

Проблема известных охлаждающих конструкций, возведенных на поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения известными способами, заключается в низкой степени охлаждения вечномерзлого грунта в основании земляного сооружения в процессе их эксплуатации в зимний период при закрытой снежным покровом поверхности охлаждающих конструкций.The problem of the known cooling structures erected on the surface of the slope and the bottom zone of the earth structure by known methods is the low degree of cooling of permafrost soil at the base of the earth structure during their operation in the winter when the surface of the cooling structures is covered with snow.

Известна охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах, предназначенная для охлаждения и укрепления слабых грунтов в зоне вечной мерзлоты (Временные технические условия на проектирование земляного полотна железнодорожной линии Улак - Эльга с сохранением мерзлого состояния грунтов оснований [Текст]: Министерство путей сообщения РФ, Департамент пути и сооружений. - М: 2001. С. 14).Known cooling structure for earthworks on permafrost, designed to cool and strengthen weak soils in the permafrost zone (Temporary technical conditions for the design of the subgrade of the Ulak - Elga railway line with preserving the frozen state of the ground soils [Text]: Ministry of Railways of the Russian Federation, Department ways and constructions. - M: 2001.S. 14).

Известная охлаждающая конструкция представляет собой покрытие из каменной наброски, уложенное на поверхности откоса и приподошвенной зоне земляного сооружения. Каменная наброска выполнена из морозостойких сортированных камней неправильной формы, между которыми естественным образом образованы воздушные поры в количестве, достаточном для конвекции воздуха сквозь наброску. Каменная наброска уложена по крайне мере в два слоя. Количество слоев, фракционный состав камня подбирается расчетным путем.Known cooling structure is a stone coating, laid on the surface of the slope and the bottom zone of the earthworks. The stone draft is made of frost-resistant sorted stones of irregular shape, between which the air pores are naturally formed in an amount sufficient for convection of air through the draft. The stone sketch is laid in at least two layers. The number of layers, the fractional composition of the stone is selected by calculation.

Известная охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах работает следующим образом.Known cooling design for earthworks on permafrost soils works as follows.

Известная охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлом грунте выполняет при эксплуатации две функции: охлаждающую и укрепляющую.The well-known cooling structure for earthworks on permafrost soil during operation has two functions: cooling and reinforcing.

В зимний период времени температура наружного воздуха ниже температуры грунта откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения.In winter, the temperature of the outside air is lower than the temperature of the slope and the bottom zone of the earthworks.

При открытой от снежного покрова поверхности охлаждающей конструкции более теплый воздух в нижних воздушных порах каменной наброски, расположенных у поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, выходит по открытым порам наружу. Холодный воздух опускается по воздушным порам внутрь наброски к откосу и приподошвенной зоне земляного сооружения и замещает более теплый воздух. Попадая в нижние воздушные поры каменной наброски, холодный воздух охлаждает грунт откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, при этом сам воздух нагревается от них. Нагретый воздух поднимается вверх и выходит по открытым порам каменной наброски наружу. Интенсивный воздухообмен осуществляется за счет естественной конвекции, что приводит к высокой степени охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения.When the surface of the cooling structure is open from the snow cover, the warmer air in the lower air pores of the stone outline located near the surface of the slope and the bottom zone of the earth structure exits through the open pores. Cold air descends through the air pores into the outline to the slope and the bottom zone of the earthworks and replaces warmer air. Getting into the lower air pores of the stone outline, cold air cools the soil of the slope and the bottom zone of the earthworks, while the air itself heats up from them. Heated air rises and leaves the open pores of the stone outline. Intensive air exchange is carried out due to natural convection, which leads to a high degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthworks.

В зимний период времени при закрытой снежным покровом поверхности охлаждающей конструкции прямой воздухообмен между холодным наружным воздухом и теплым воздухом, находящемся в порах каменной наброски, замедляется. Теплый воздух поднимается по откосу земляного сооружения вверх и формирует в снежном покрове отверстия - «продухи», которые обеспечивают доступ холодного наружного воздуха и выхода теплого воздуха во взаимосвязанные воздушные поры в каменной наброске. Замедление прямого воздухообмена между холодным наружным воздухом и теплым воздухом снижает степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения.In winter, when the surface of the cooling structure is covered by snow, the direct air exchange between the cold outside air and the warm air located in the pores of the stone is slowed down. Warm air rises upward along the slope of the earthen structure and forms openings in the snow cover - "vents" that provide access of cold outside air and the release of warm air into the interconnected air pores in the stone outline. Slowing the direct air exchange between cold outside air and warm air reduces the degree of cooling of the base and the subsoil zone of the earthworks.

В летний период времени температура наружного воздуха выше температуры грунта откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения.In the summer period, the outdoor temperature is higher than the temperature of the slope ground and the bottom zone of the earthworks.

При более холодной поверхности откоса земляного сооружения по сравнению с наружным воздухом конвективный теплообмен происходит с гораздо меньшей интенсивностью. Конвекция воздуха в каменной наброске происходит только за счет ветрового воздействия, когда ветер задувает наружный теплый воздух в поры каменной наброски. Такой воздух в порах каменной наброски охлаждается от грунта откоса земляного сооружения, становится более плотным, «стекает» вниз по откосу. Прогрев каменной наброски осуществляется, в основном, за счет кондуктивного теплообмена между нагретыми камнями верхнего слоя и более холодными камнями нижнего слоя. Интенсивность «летнего» теплообмена гораздо ниже теплообмена в зимний период, что приводит к сохранению отрицательной температуры в грунте откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, и, следовательно, в основании земляного сооружения. Кроме того, такая охлаждающая конструкция играет роль теневого экрана, защищая откос от прямой солнечной радиации.With a colder slope of the earthen structure compared with the outside air, convective heat transfer occurs with much lower intensity. Convection of air in the stone skeleton occurs only due to the wind effect, when the wind blows the outside warm air into the pores of the stone skirt. Such air in the pores of the stone outline is cooled from the soil of the slope of the earthwork, becomes denser, "flows" down the slope. The warming of the stone sketch is carried out mainly due to conductive heat transfer between the heated stones of the upper layer and the colder stones of the lower layer. The intensity of the “summer” heat transfer is much lower than the heat transfer in winter, which leads to the preservation of negative temperature in the soil of the slope and the bottom zone of the earthworks, and, therefore, at the base of the earthworks. In addition, such a cooling structure acts as a shadow screen, protecting the slope from direct solar radiation.

Выполненное на поверхности откоса земляного сооружения покрытие из каменной наброски своим весом также удерживает грунт откоса от сползания и предохраняет откос от водной и ветровой эрозии. Это приводит к обеспечению устойчивости откоса земляного сооружения и его конструктивной целостности в течение длительного срока эксплуатации.The stone-made coating on the slope surface of the earthworks also keeps the slope ground from sliding and protects the slope from water and wind erosion. This leads to ensuring the stability of the slope of the earth structure and its structural integrity over a long period of operation.

Достоинством известной охлаждающей конструкции является высокая степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при открытой поверхности каменной наброски в зимний период. Это обусловлено интенсивным конвективным теплообменом у поверхности откоса и его приподошвенной зоны через воздушные поры между камнями каменной наброски.An advantage of the known cooling structure is the high degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthwork with an open surface of the stone outline in the winter. This is due to intensive convective heat transfer at the surface of the slope and its bottom zone through the air pores between the stones of the stone outline.

Другим достоинством конструкции является достаточная устойчивость откоса земляного сооружения в течение длительного срока эксплуатации.Another advantage of the design is the sufficient stability of the slope of the earthworks for a long service life.

Недостатком известной охлаждающей конструкции является низкая степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения, обусловленная замедлением конвекции воздуха у поверхности откоса и его приподошвенной зоны через поры каменной наброски при ее закрытой поверхности в зимний период.A disadvantage of the known cooling structure is the low degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthworks, due to the slowing down of convection of air at the surface of the slope and its bottom zone through the pores of the stone with its closed surface in the winter.

Другим недостатком конструкции является низкая степень технологичности возведения охлаждающей конструкции, обусловленная значительной продолжительностью работ по сооружению покрытия за счет множества бросовых работ, таких как сооружение подъездных путей, площадок и переездов для строительной техники, необходимых для укладки морозостойкого сортированного скального камня на откос и приподошвенную зону земляного сооружения.Another drawback of the design is the low degree of manufacturability of the construction of the cooling structure, due to the considerable duration of the construction of the coating due to the many waste works, such as the construction of access roads, platforms and crossings for construction equipment, necessary for laying frost-resistant sorted rock stone on the slope and the bottom zone of the earthen facilities.

Известен способ возведения охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах из морозостойкого сортированного камня (Минайлов, Г.П. Способы понижения температуры вечномерзлых грунтов на железных и автомобильных дорогах путем применения каменной наброски [Текст]: диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук / Г.П. Минайлов. - М: 2003. С. 84).A known method of erecting a cooling structure for earthworks on permafrost soils from frost-resistant sorted stone (Minailov, G.P. Methods of lowering the temperature of permafrost soils on railways and roads by using stone sketches [Text]: dissertation for the degree of candidate of technical sciences / G .P. Minailov. - M: 2003.S. 84).

Способ возведения охлаждающей конструкции заключается в доставке морозостойкого сортированного камня к месту возведения конструкции с последующим сооружением покрытия из каменной наброски на спланированную заранее поверхность откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения.The method of erecting a cooling structure consists in delivering frost-resistant sorted stone to the place of erection of the structure with the subsequent construction of a coating of stone sketches on a previously planned surface of the slope and the bottom zone of the earthen structure.

В качестве каменной наброски используют морозостойкий сортированный камень неправильной формы для образования естественным образом воздушных пор в количестве, достаточном для конвекции воздуха сквозь наброску.As a stone draft, frost-resistant sorted stone of irregular shape is used to naturally form air pores in an amount sufficient for convection of air through the draft.

Для возведения охлаждающей конструкции вначале выполняют подготовительные работы, например, сооружают подъездные пути, площадки и переезды для строительной техники, необходимые для укладки морозостойкого сортированного камня на поверхность откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения.To erect a cooling structure, preparatory work is first performed, for example, access roads, platforms and level crossings for construction equipment are built, which are necessary for laying frost-resistant sorted stone on the surface of the slope and the bottom zone of the earth structure.

Завоз морозостойкого сортированного камня к месту возведения конструкции и выгрузка его на месте работ выполняется вагонами-думпкарами «с пути» и (или) автомобилями-самосвалами по временным автодорогам.The delivery of frost-resistant sorted stone to the construction site and its unloading at the place of work is carried out by dump cars “out of the way” and (or) dump trucks on temporary highways.

Сооружение покрытия осуществляют путем отсыпки каменной наброски и послойного наращивания покрытия на поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения. Отсыпку каменной наброски на откос земляного полотна осуществляют экскаватором и (или) бульдозером. Количество слоев, фракционный состав камня подбирают расчетным путем.The construction of the coating is carried out by pouring stone sketches and layer-by-layer building of the coating on the surface of the slope and the bottom zone of the earthworks. The filling of the stone sketch to the slope of the subgrade is carried out by an excavator and (or) a bulldozer. The number of layers, the fractional composition of the stone is selected by calculation.

Подготовительные работы и возведение охлаждающей конструкции осуществляют в течение 2,5-4 дней с использованием «технологических окон» в графике движения поездов.The preparatory work and the construction of the cooling structure are carried out within 2.5-4 days using the "technological windows" in the train schedule.

Возведенная известным способом охлаждающая конструкция обеспечивает высокую устойчивость откоса земляного сооружения, высокую степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при открытой поверхности каменной наброски в зимний период и низкую степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при ее закрытой поверхности.The cooling structure constructed in a known manner provides high stability of the slope of the earth structure, a high degree of cooling of the base and the bottom zone of the earth structure with an open surface of the stone outline in the winter, and a low degree of cooling of the base and the bottom zone of the earth structure with its closed surface.

Достоинство известного способа возведения охлаждающей конструкции заключается в обеспечении высокой устойчивости откоса земляного сооружения и достаточной степени охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения.The advantage of the known method of erecting a cooling structure is to ensure high stability of the slope of the earth structure and a sufficient degree of cooling of the base and the subsoil zone of the earth structure.

Недостатком известного способа возведения охлаждающей конструкции является низкая степень технологичности при ее возведении, обусловленная значительной продолжительностью работ и значительными объемами подготовительных и бросовых работ.A disadvantage of the known method of erecting a cooling structure is the low degree of manufacturability during its erection, due to the significant duration of the work and the significant amount of preparatory and waste work.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является известная охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтов, предназначенная для охлаждения и укрепления слабых грунтов в зоне вечной мерзлоты (Руководство по укреплению конусов и откосов земляного полотна автомобильных дорог с использованием геосинтетических материалов и металлических сеток [Текст] - М: Государственный дорожный научно-исследовательский институт ФГУП «Союздорнии», 2002. С. 10-11).The closest in combination of essential features and the achieved result is the well-known cooling structure for earthen structures on permafrost, designed to cool and strengthen weak soils in the permafrost zone (Guidelines for strengthening cones and slopes of the roadbed using geosynthetic materials and metal grids [ Text] - M: State Road Research Institute of the Federal State Unitary Enterprise "Soyuzdorznii", 2002. S. 10-11).

Известная охлаждающая конструкция представляет собой покрытие из плоских габионов с каменной наброской, уложенное на поверхности откоса и приподошвенной зоне земляного сооружения. Каждый габион представляет собой сетчатый ящик, загруженный морозостойким сортированным камнем неправильной формы, между которыми естественным образом образованы воздушные поры. Габионы установлены плотно один к другому в продольном и поперечном направлении и связаны между собой гибкой связью, например проволокой. Причем каждый габион закрыт крышкой и может быть заанкерован в грунт откоса.Known cooling structure is a coating of flat gabions with a stone outline, laid on the surface of the slope and the bottom zone of the earthworks. Each gabion is a net box loaded with frost-resistant sorted stone of irregular shape, between which air pores are naturally formed. Gabions are installed tightly one to another in the longitudinal and transverse directions and are interconnected by a flexible connection, such as wire. Moreover, each gabion is closed by a lid and can be anchored into the slope ground.

Известная охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлом грунте работает следующим образом.Known cooling structure for earthworks on permafrost works as follows.

При открытой от снежного покрова поверхности охлаждающей конструкции более теплый воздух в нижних воздушных порах покрытия с каменной наброской, расположенных у поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, выходит по открытым порам наружу. Холодный воздух опускается по воздушным порам внутрь наброски к откосу и приподошвенной зоне земляного сооружения и замещает более теплый воздух. Попадая в нижние воздушные поры покрытия с каменной наброской, холодный воздух охлаждает грунт откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, при этом сам воздух нагревается от них. Нагретый воздух поднимается вверх и выходит по открытым порам покрытия с каменной наброской наружу. Интенсивный воздухообмен осуществляется за счет естественной конвекции, что приводит к высокой степени охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения.When the surface of the cooling structure is open from the snow cover, the warmer air in the lower air pores of the coating with a stone outline located near the surface of the slope and the bottom zone of the earth structure goes out through the open pores. Cold air descends through the air pores into the outline to the slope and the bottom zone of the earthworks and replaces warmer air. Getting into the lower air pores of the coating with a stone outline, cold air cools the soil of the slope and the bottom zone of the earthworks, while the air itself heats up from them. Heated air rises and exits through the open pores of the coating with a stone outline to the outside. Intensive air exchange is carried out due to natural convection, which leads to a high degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthworks.

В зимний период времени при закрытой снежным покровом поверхности охлаждающей конструкции прямой воздухообмен между холодным наружным воздухом и теплым воздухом, находящемся в порах покрытия с каменной наброской, замедляется. Теплый воздух поднимается по откосу земляного сооружения вверх и формирует в снежном покрове отверстия - «продухи». Это обеспечивает в покрытии с каменной наброской взаимосвязанные поры, открытые для доступа холодного наружного воздуха и выхода теплого воздуха. Замедление прямого воздухообмена между холодным наружным воздухом и теплым воздухом приводит к низкой степени охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения.In the winter period, when the surface of the cooling structure is covered by snow, the direct air exchange between the cold outside air and the warm air located in the pores of the stone-coated pavement is slowed down. Warm air rises up along the slope of the earthen structure and forms holes in the snow cover - “vents”. This provides interlocking pores in the stone-coated pavement, which are open for cold outside air and warm air to exit. Slowing down direct air exchange between cold outside air and warm air leads to a low degree of cooling of the base and the subsoil zone of the earthworks.

При более холодной поверхности откоса земляного сооружения по сравнению с наружным воздухом конвективный теплообмен происходит с гораздо меньшей интенсивностью. Конвекция воздуха в покрытии с каменной наброской происходит только за счет ветрового воздействия, когда ветер задувает наружный теплый воздух в поры покрытия с каменной наброской. Такой воздух в порах покрытия с каменной наброской охлаждается от грунта откоса земляного сооружения, становится более плотным, «стекает» вниз по откосу. Прогрев покрытия с каменной наброской осуществляется, в основном, за счет кондуктивного теплообмена между нагретыми камнями верхнего слоя и более холодными камнями нижнего слоя. Интенсивность «летнего» теплообмена гораздо ниже теплообмена в зимний период, что приводит к сохранению отрицательной температуры в грунте откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, и, следовательно, в основании земляного сооружения. Кроме того, такая охлаждающая конструкция играет роль теневого экрана, защищая откос от прямой солнечной радиации.With a colder slope of the earthen structure compared with the outside air, convective heat transfer occurs with much lower intensity. Convection of air in a stone-coated coating occurs only due to wind exposure, when the wind blows the outside warm air into the pores of the stone-coated coating. Such air in the pores of the pavement with a stone outline is cooled from the soil of the slope of the earthwork, becomes more dense, "flows" down the slope. The heating of the stone-coated coating is carried out mainly due to conductive heat transfer between the heated stones of the upper layer and the colder stones of the lower layer. The intensity of the “summer” heat transfer is much lower than the heat transfer in winter, which leads to the preservation of negative temperature in the soil of the slope and the bottom zone of the earthworks, and, therefore, at the base of the earthworks. In addition, such a cooling structure acts as a shadow screen, protecting the slope from direct solar radiation.

Уложенные на поверхности откоса земляного сооружения плоские габионы своим весом удерживают грунт откоса от сползания и предохраняют откос от водной и ветровой эрозии. Это приводит к обеспечению устойчивости откоса земляного сооружения и его конструктивной целостности в течение длительного срока эксплуатации.Flat gabions laid on the slope surface of the earthworks keep the slope ground from sliding and protect the slope from water and wind erosion. This leads to ensuring the stability of the slope of the earth structure and its structural integrity over a long period of operation.

Достоинством известной охлаждающей конструкции является высокая степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при открытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период за счет интенсивного конвективного теплообмена, проходящего в воздушных порах между камнями охлаждающей конструкции.An advantage of the known cooling structure is the high degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthwork with the cooling surface open in the winter due to the intense convective heat exchange passing in the air pores between the stones of the cooling structure.

Другим достоинством охлаждающей конструкции является достаточная устойчивость откоса земляного сооружения в течение длительного срока эксплуатации.Another advantage of the cooling structure is the sufficient stability of the slope of the earthworks for a long service life.

Недостатком известной охлаждающей конструкции является низкая степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности конструкции в зимний период, обусловленная замедлением конвекции воздуха у поверхности откоса и его приподошвенной зоны через поры между камнями охлаждающей конструкции.A disadvantage of the known cooling structure is the low degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthwork with a closed surface of the structure in winter, due to the slowing down of convection of air at the surface of the slope and its bottom zone through the pores between the stones of the cooling structure.

Другим недостатком охлаждающей конструкции является низкая степень технологичности возведения охлаждающей конструкции, обусловленная значительной продолжительностью работ по сооружению покрытия за счет высокой трудоемкости монтажа плоских габионов и их заполнения морозостойким сортированным камнем.Another disadvantage of the cooling structure is the low degree of manufacturability of the construction of the cooling structure, due to the considerable duration of the construction of the coating due to the high complexity of installing flat gabions and filling them with frost-resistant sorted stone.

Кроме того, известная охлаждающая конструкция имеет ограничение технологических возможностей ее использования в труднодоступных местах, таких как дорожные выемки, участки земляного сооружения, расположенные на марях, покрытые густым лесом, обусловленное необходимостью выполнения большого объема подготовительных работ, например подъездных дорог, временных переездов, площадок складирования материалов и др., что также является недостатком известной конструкции.In addition, the known cooling structure has a limitation of the technological capabilities of its use in hard-to-reach places, such as road excavations, sections of the earthworks located on grades covered with dense forest, due to the need to carry out a large amount of preparatory work, for example access roads, temporary crossings, storage areas materials, etc., which is also a disadvantage of the known design.

Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ возведения охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах из плоских габионов с морозостойким сортированным камнем (Методические рекомендации по применению габионных конструкций в дорожно-мостовом строительстве [Текст] / ФГУП «Союздорпроект» - М: 2001. С. 8-23).The closest to the claimed method for the combination of essential features and the achieved result is a method of erecting a cooling structure for earthworks on permafrost soils from flat gabions with frost-resistant sorted stone (Methodical recommendations for the use of gabion structures in road and bridge construction [Text] / FSUE Soyuzdorproekt - M: 2001.S. 8-23).

Способ возведения известной охлаждающей конструкции заключается в доставке к месту возведения конструкции металлической сетки, служащей основой для габионов, и каменной наброски с последующим сооружением покрытия из плоских габионов с каменной наброской на спланированной заранее поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения.The method of erecting a known cooling structure consists in delivering to the construction site a metal mesh, which serves as the basis for gabions, and a stone sketch, followed by the construction of a coating of flat gabions with a stone sketch on the previously planned slope surface and the bottom zone of the earth structure.

В месте возведения охлаждающей конструкции вначале выполняют подготовительные работы, например, сооружают подъездные пути, площадки, необходимые для складирования материалов и сборки габионов из металлических сеток, переезды для строительной техники.At the place of erection of the cooling structure, preparatory work is first performed, for example, access roads are constructed, sites necessary for storing materials and assembling gabions from metal nets, moving for construction equipment.

Затем к месту возведения охлаждающей конструкции доставляют, например, на железнодорожной платформе, габионы в разобранном виде и морозостойкий сортированный камень.Then, unassembled gabions and frost-resistant sorted stone are delivered, for example, on a railway platform to the place of construction of the cooling structure.

Сооружение покрытия охлаждающей конструкции начинают с укладки металлической сетки на поверхность откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, формирования из нее прямоугольного ящика с последующим повторением процесса для формирования соседних габионов. Далее габионы связывают между собой для обеспечения устойчивости покрытия. Затем сетчатые ящики частично заполняют морозостойким сортированным камнем, вновь связывают соседние габионы друг с другом с последующим окончательным их заполнением камнем. Заполненные ящики закрывают крышкой и снова их связывают. Количество слоев, фракционный состав камня, толщину габиона подбирают расчетным путем.The construction of the coating of the cooling structure begins with laying a metal mesh on the surface of the slope and the bottom zone of the earth structure, forming a rectangular box from it, followed by repeating the process to form neighboring gabions. Next, gabions are linked together to ensure the stability of the coating. Then the mesh boxes are partially filled with frost-resistant sorted stone, the neighboring gabions are again connected to each other, followed by their final filling with stone. The filled boxes are closed with a lid and tied again. The number of layers, the fractional composition of the stone, the gabion thickness are selected by calculation.

Подготовительные работы и возведение охлаждающей конструкции осуществляют в течение 2-3 дней с использованием «технологических окон» в графике движения поездов.The preparatory work and the construction of the cooling structure are carried out within 2-3 days using the "technological windows" in the train schedule.

Недостатком известного способа возведения охлаждающей конструкции является низкая степень технологичности при ее возведении, обусловленная значительной продолжительностью работ по сооружению покрытия охлаждающей конструкции за счет высокой трудоемкости монтажа плоских габионов и их заполнения морозостойким сортированным камнем и значительного объема подготовительных работ.A disadvantage of the known method of erecting a cooling structure is the low degree of manufacturability during its erection, due to the considerable duration of the construction of the coating of the cooling structure due to the high complexity of installing flat gabions and filling them with frost-resistant sorted stone and a significant amount of preparatory work.

Другим недостатком известного способа является ограничение его технологических возможностей для использования в труднодоступных местах, таких как дорожные выемки, участки земляного сооружения, расположенные на марях, покрытые густым лесом, обусловленное необходимостью выполнения большого объема подготовительных и бросовых работ.Another disadvantage of this method is the limitation of its technological capabilities for use in hard-to-reach places, such as road excavations, sections of earthworks located on grades covered with dense forest, due to the need to perform a large amount of preparatory and waste work.

Задача, решаемая группой изобретений, заключается в разработке охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах и способа ее возведения, обеспечивающими повышение степени охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период при сохранении высокой устойчивости откоса земляного сооружения, также повышение степени технологичности при возведении конструкции.The problem solved by the group of inventions is to develop a cooling structure for earthen structures on permafrost soils and a method of erecting it, providing an increase in the degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthen structure with a closed surface of the cooling structure in the winter, while maintaining a high slope of the earthen structure, as well degree of manufacturability in the construction of the structure.

Для решения поставленной задачи в охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах, представляющей собой покрытие из каменной наброски, уложенной на откос поперек продольной оси земляного сооружения, по крайней мере, в два слоя, каждый слой каменной наброски выполнен из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда, в которых замоноличена геосинтетическая сетка, предназначенная для удерживания искусственных камней в проектном положении, при этом искусственные камни пошагово расположены в продольном и поперечном направлении, геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне нижнего слоя замоноличена в плоскости, параллельной его основанию, а геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне верхнего слоя - в его диагональной плоскости; каждый искусственный камень верхнего слоя расположен между соседними искусственными камнями нижнего слоя, причем геосинтетические сетки в камнях нижнего и верхнего слоев расположены параллельно, нижние грани каждого искусственного камня верхнего слоя контактируют в продольном направлении с верхними ребрами двух соседних искусственных камней и в поперечном направлении, по крайней мере, с верхними ребрами четырех соседних искусственных камней нижнего слоя каменной наброски.To solve the problem in a cooling structure for earthworks on permafrost soils, which is a coating of stone outline laid on a slope across the longitudinal axis of the earth structure, at least in two layers, each layer of stone outline is made of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped in which a geosynthetic mesh is designed to hold artificial stones in the design position, while the artificial stones are stepwise arranged in longitudinal ohm and transversely geosynthetic mesh in each layer of the lower artificial stone is hardwired in a plane parallel to its base, and geosynthetic mesh in each artificial stone top layer - in its diagonal plane; each artificial stone of the upper layer is located between adjacent artificial stones of the lower layer, and the geosynthetic grids in the stones of the lower and upper layers are parallel, the lower faces of each artificial stone of the upper layer are contacted in the longitudinal direction with the upper edges of two adjacent artificial stones and in the transverse direction, at least least, with the upper ribs of four adjacent artificial stones of the lower layer of the stone outline.

Кроме того, длина первого ребра основания каждого искусственного камня нижнего слоя выбрана из интервала 10-30 см, длина второго ребра основания - равна или больше длины первого ребра основания, высота - не менее длины первого ребра основания, длина первого ребра основания каждого искусственного камня верхнего слоя выбрана из интервала 10-30 см, длина второго ребра основания - равна или больше длины первого ребра основания, высота - не менее длины первого ребра основания, длина шага между соседними искусственными камнями нижнего слоя каменной наброски меньше длины диагонали основания искусственного камня верхнего слоя, длина шага между соседними искусственными камнями верхнего слоя каменной наброски меньше длины ребра основания искусственного камня нижнего слоя, основание каждого искусственного камня нижнего слоя перпендикулярно основанию каждого искусственного камня верхнего слоя каменной наброски.In addition, the length of the first base rib of each artificial stone of the lower layer is selected from the interval of 10-30 cm, the length of the second base rib is equal to or greater than the length of the first base rib, the height is not less than the length of the first base rib, the length of the first base rib of each artificial top stone the layer is selected from the interval of 10-30 cm, the length of the second base edge is equal to or greater than the length of the first base edge, the height is not less than the length of the first base edge, the step length between adjacent artificial stones of the lower layer of stone abrosion is less than the length of the diagonal of the base of the artificial stone of the upper layer, the step length between adjacent artificial stones of the upper layer of the stone outline is less than the length of the edge of the base of the artificial stone of the lower layer, the base of each artificial stone of the lower layer is perpendicular to the base of each artificial stone of the upper layer of the stone outline.

Заявляемая охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах отличается от прототипа выполнением каждого слоя каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда, в которых замоноличена геосинтетическая сетка, в котором искусственные камни пошагово расположены в продольном и поперечном направлении, геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне нижнего слоя замоноличена в плоскости параллельной его основанию, а геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне верхнего слоя - в его диагональной плоскости, каждый искусственный камень верхнего слоя расположен между соседними искусственными камнями нижнего слоя, новым расположением нижнего и верхнего слоев относительно друг друга слоев, обеспечением новых параметров искусственных камней и пошаговом определенном их расположением в геосинтетической сетке.The inventive cooling structure for earthworks on permafrost soils differs from the prototype in the execution of each layer of stone outline of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped, in which a geosynthetic grid is monolithic, in which artificial stones are stepwise arranged in the longitudinal and transverse directions, the geosynthetic grid in each artificial lower stone the layer is monolithic in a plane parallel to its base, and the geosynthetic mesh in each artificial stone of the upper layer oya - in its diagonal plane, each artificial stone of the upper layer is located between adjacent artificial stones of the lower layer, a new arrangement of the lower and upper layers relative to each other layers, providing new parameters for the artificial stones and step by step their location in the geosynthetic grid.

Наличие существенных отличительных признаков в совокупности существенных признаков, характеризующих заявляемую охлаждающую конструкцию, свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».The presence of significant distinguishing features in the aggregate of essential features characterizing the claimed cooling design, indicates the compliance of the proposed solutions to the patentability criterion of the invention of "novelty."

Выполнение каждого слоя каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда, в которых замоноличена геосинтетическая сетка, в котором искусственные камни пошагово расположены в продольном и поперечном направлении, геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне нижнего слоя замоноличена в плоскости параллельной его основанию, а геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне верхнего слоя - в его диагональной плоскости, каждый искусственный камень верхнего слоя расположен между соседними искусственными камнями нижнего слоя, новое расположение нижнего и верхнего слоев относительно друг друга слоев, обеспечение новых параметров искусственных камней и пошаговое определенное их расположение в геосинтетической сетке обеспечивает повышение степени охлаждения основания откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период при сохранении высокой устойчивости откоса земляного сооружения, также повышение степени технологичности при возведении конструкции в любых неблагоприятных условиях.The execution of each layer of a stone sketch of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped, in which a geosynthetic grid is monolithic, in which artificial stones are stepwise arranged in the longitudinal and transverse directions, the geosynthetic grid in each artificial stone of the lower layer is monolithic in a plane parallel to its base, and the geosynthetic grid in each artificial stone of the upper layer - in its diagonal plane, each artificial stone of the upper layer is located between adjacent articulations with tween stones of the lower layer, a new arrangement of the lower and upper layers relative to each other layers, providing new parameters of artificial stones and their stepwise defined location in the geosynthetic grid provides an increase in the degree of cooling of the base of the slope and the subsoil zone of the earthen structure with the closed surface of the cooling structure in the winter period while maintaining high slope stability of an earthen structure, as well as an increase in the degree of manufacturability when erecting a structure in any sky agopriyatnyh conditions.

Это обусловлено тем, что благодаря рационально организаванным воздушным порам и воздушным полостям, образованным искусственными камнями, и отверстиям - «продухам», образованным в снежном покрове, возможен доступ холодного наружного воздуха к откосу и приподошвенной зоне земляного сооружения и стремительный выход теплого воздуха, что приводит к интенсивной конвекции воздуха у поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, обеспечивая высокую степень его охлаждения.This is due to the fact that due to rationally organized air pores and air cavities formed by artificial stones and openings - "vents" formed in the snow cover, it is possible to access cold outside air to the slope and the bottom zone of the earthworks and the rapid release of warm air, which leads to to intense convection of air at the surface of the slope and the bottom zone of the earthwork, providing a high degree of cooling.

Причинно-следственная связь «Выполнение каждого слоя каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда, в которых замоноличена геосинтетическая сетка, в котором искусственные камни пошагово расположены в продольном и поперечном направлении, геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне нижнего слоя замоноличена в плоскости параллельной его основанию, а геосинтетическая сетка в каждом искусственном камне верхнего слоя - в его диагональной плоскости, каждый искусственный камень верхнего слоя расположен между соседними искусственными камнями нижнего слоя, новое расположение нижнего и верхнего слоев относительно друг друга слоев, обеспечение новых параметров искусственных камней и пошаговом определенном их расположении в геосинтетической сетке обеспечивает повышение степени охлаждения основания откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период при сохранении высокой устойчивости откоса земляного сооружения, также повышение степени технологичности при возведении конструкции в любых неблагоприятных условиях» не обнаружена в уровне техники и явным образом не следует из него, следовательно, она - новая. Наличие новой причинно-следственной связи «существенные отличительные признаки - новый результат» свидетельствует о соответствии заявляемой охлаждающей конструкции критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».Causal relationship “The execution of each layer of stone outline of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped in which a geosynthetic grid is monolithic, in which artificial stones are stepwise arranged in the longitudinal and transverse directions, the geosynthetic grid in each artificial stone of the lower layer is monolithic in a plane parallel to its base , and the geosynthetic grid in each artificial stone of the upper layer is in its diagonal plane, each artificial stone of the upper layer is distributed laid between adjacent artificial stones of the lower layer, a new arrangement of the lower and upper layers relative to each other layers, providing new parameters for the artificial stones and their step-by-step defined location in the geosynthetic grid provides an increase in the degree of cooling of the slope base and the bottom zone of the earthen structure with a closed surface of the cooling structure in winter the period while maintaining a high stability of the slope of the earthwork, as well as an increase in the degree of manufacturability when erecting design in any adverse conditions "is not found in the prior art and does not explicitly follow from it, therefore, it is new. The presence of a new causal relationship “significant distinguishing features - a new result” indicates the compliance of the claimed cooling design with the patentability criterion of the invention “inventive step”.

Для решения поставленной задачи в способе возведения охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах, заключающемся в доставке к месту возведения конструкции каменной наброски с последующим сооружением покрытия, по крайней мере, из двух слоев каменной наброски на спланированной заранее поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения, предварительно перед доставкой изготавливают каждый слой каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда, при этом камни устанавливают пошагово для обеспечения свертывания слоев покрытия в рулоны и замоноличивают в них геосинтетическую сетку для удерживания камней в проектном положении, причем в камни нижнего слоя покрытия геосинтетическую сетку замоноличивают параллельно основанию прямоугольного параллелепипеда, а камни верхнего слоя - в диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда, после изготовления слоев покрытия их сворачивают в рулон, при сооружении покрытия вначале на поверхность откоса поперек оси земляного сооружения укладывают рулон нижнего слоя покрытия с установкой каждого искусственного камня на основание прямоугольного параллелепипеда с последующим его раскатыванием по поверхности откоса, затем на первый верхний ряд нижнего слоя покрытия укладывают первый ряд верхнего слоя покрытия, при этом каждый искусственный камень верхнего слоя покрытия располагают между соседними искусственными камнями нижнего слоя покрытия, геосинтетическую сетку в камнях верхнего слоя покрытия ориентируют параллельно геосинтетической сетке нижнего слоя покрытия, нижние грани каждого искусственного камня верхнего слоя устанавливают в продольном направлении с возможностью контакта с верхними ребрами двух соседних искусственных камней и в поперечном направлении - по крайней мере, с верхними ребрами четырех соседних искусственных камней нижнего слоя каменной наброски.To solve the problem in a method of erecting a cooling structure for earthworks on permafrost, which consists in delivering to the place of erection of a stone outline structure with subsequent construction of a coating of at least two layers of stone outline on a previously planned surface of the slope and the bottom zone of the earth structure, prior to delivery, each layer of stone outline made of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped is made, while the stones are set They are step-by-step to ensure coagulation of the coating layers into rolls and monolithic in them a geosynthetic grid to hold the stones in the design position, with the geosynthetic grid being monolithic in the stones of the lower coating layer parallel to the base of the rectangular parallelepiped, and the stones of the upper layer in the diagonal plane of the rectangular parallelepiped, after the layers are made their coatings are rolled up; during the construction of the coating, the bottom roll is laid down on the slope surface across the axis of the earthwork its coating layer with the installation of each artificial stone on the base of a rectangular parallelepiped with its subsequent rolling on the surface of the slope, then the first row of the upper coating layer is laid on the first upper row of the lower coating layer, while each artificial stone of the upper coating layer is placed between adjacent artificial stones of the lower layer coatings, the geosynthetic grid in the stones of the upper coating layer is oriented parallel to the geosynthetic grid of the lower coating layer, the lower faces of each artificial stone of the upper layer is installed in the longitudinal direction with the possibility of contact with the upper ribs of two adjacent artificial stones and in the transverse direction with at least the upper ribs of four adjacent artificial stones of the lower layer of the stone outline.

Кроме того, при изготовлении каждого искусственного камня слоев покрытия длину первого ребра основания выбирают из интервала 10-30 см, длину второго ребра основания берут равной или большей длины первого ребра основания, высоту каждого искусственного камня нижнего слоя покрытия берут не менее длины первого ребра основания, а высоту каждого искусственного камня верхнего слоя покрытия - не менее длины первого ребра основания прямоугольного параллелепипеда, а также шаг между соседними искусственными камнями нижнего слоя покрытия берут меньшим длины диагонали основания искусственного камня верхнего слоя, а шаг между соседними искусственными камнями верхнего слоя покрытия - меньшим длины первого ребра основания искусственного камня нижнего слоя.In addition, in the manufacture of each artificial stone of the coating layers, the length of the first base edge is selected from the interval of 10-30 cm, the length of the second base edge is equal to or greater than the length of the first base edge, the height of each artificial stone of the lower coating layer is taken not less than the length of the first base edge, and the height of each artificial stone of the upper coating layer is not less than the length of the first edge of the base of the rectangular parallelepiped, and the step between adjacent artificial stones of the lower coating layer is taken PWM diagonal length of the upper layer of artificial stone base and the pitch between adjacent artificial stones topcoat layer - less length of the first ribs of the lower layer of the artificial stone foundation.

Заявляемый способ отличается от прототипа предварительным изготовлением каждого слоя каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда с определенными параметрами, организованными их определенным расположением в каждом слое покрытия, с замоноличиванием геосинтетической сетки в камни нижнего слоя покрытия параллельно основанию прямоугольного параллелепипеда, в камни верхнего слоя - в диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда.The inventive method differs from the prototype by the preliminary manufacture of each layer of stone outline from artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped with certain parameters organized by their specific location in each coating layer, with the geosynthetic mesh being monolithic in the stones of the lower coating layer parallel to the base of the rectangular parallelepiped, in the stones of the upper layer - in the diagonal plane of a rectangular box.

Наличие существенных отличительных признаков в совокупности существенных признаков заявляемого решения свидетельствует о соответствии заявляемого способа возведения охлаждающей конструкции критерию патентоспособности изобретения «новизна».The presence of significant distinguishing features in the aggregate of the essential features of the proposed solution indicates the compliance of the proposed method of erecting a cooling structure with the patentability criterion of the invention of "novelty".

Изготовление каждого слоя каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда с определенными параметрами, организованными их определенным расположением в каждом слое покрытия, с замоноличиванием геосинтетической сетки в камни нижнего слоя покрытия параллельно основанию прямоугольного параллелепипеда, в камни верхнего слоя - в диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда обеспечивает повышение степени технологичности при возведении охлаждающей конструкции в любых неблагоприятных условиях с повышением степени охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период при сохранении высокой устойчивости откоса земляного сооружения.The manufacture of each layer of stone sketches from artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped with certain parameters organized by their specific location in each coating layer, with the geosynthetic mesh being monolithic in the stones of the lower coating layer parallel to the base of the rectangular parallelepiped, in the stones of the upper layer in the diagonal plane of the rectangular parallelepiped increasing the degree of manufacturability in the construction of a cooling structure in any adverse conditions with increasing the degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthen structure with the closed surface of the cooling structure in the winter, while maintaining a high slope stability of the earthen structure.

Это обусловлено рациональным предварительным выполнением искусственной каменной наброски, позволяющим свертывать слои покрытия в рулон, в короткие сроки возводить охлаждающую конструкцию.This is due to the rational preliminary implementation of artificial stone drafting, which allows to roll up the coating layers into a roll, to erect a cooling structure in a short time.

Причинно-следственная связь «Предварительное изготовление каждого слоя каменной наброски из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда с определенными параметрами, организованными их определенным расположением в каждом слое покрытия, с замоноличиванием геосинтетической сетки в камни нижнего слоя покрытия параллельно основанию прямоугольного параллелепипеда, в камни верхнего слоя - в диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда приводит к повышению степени технологичности при возведении охлаждающей конструкции в любых неблагоприятных условиях с повышением степени охлаждения откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период при сохранении высокой устойчивости откоса земляного сооружения» не обнаружена в уровне техники и явным образом не следует из него, следовательно, она - новая. Наличие новой причинно-следственной связи «существенные отличительные признаки - новый результат» свидетельствует о соответствии заявляемого способа возведения охлаждающей конструкции критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».Causal relationship “Pre-fabrication of each layer of stone outline from artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped with certain parameters organized by their specific location in each coating layer, with monolithic geosynthetic mesh in the stones of the lower coating layer parallel to the base of the rectangular parallelepiped, in the stones of the upper layer - in the diagonal plane of a rectangular parallelepiped leads to an increase in the degree of manufacturability in the construction of a cooling cone structure in any adverse conditions with an increase in the degree of cooling of the slope and the bottom zone of the earthen structure with a closed surface of the cooling structure in winter while maintaining high stability of the slope of the earthen structure ”was not found in the prior art and does not explicitly follow from it, therefore, it is new. The presence of a new causal relationship “significant distinguishing features - a new result” indicates the compliance of the proposed method of erecting a cooling structure with the patentability criterion of the invention “inventive step”.

Группа изобретений поясняется чертежами, иллюстрирующими их сущность, работоспособность и «промышленную применимость», гдеThe group of inventions is illustrated by drawings illustrating their essence, performance and "industrial applicability", where

на фиг. 1 представлен продольный разрез охлаждающей конструкции, размещенной на поверхности откоса и приподошвенной зоны земляного сооружения;in FIG. 1 shows a longitudinal section of a cooling structure located on the surface of a slope and the bottom zone of an earth structure;

на фиг. 2 представлены вид сверху и продольный разрез нижнего слоя охлаждающей конструкции;in FIG. 2 shows a top view and a longitudinal section of the lower layer of the cooling structure;

на фиг. 3 представлены вид сверху и продольный разрез верхнего слоя охлаждающей конструкции;in FIG. 3 shows a top view and a longitudinal section of the upper layer of the cooling structure;

на фиг. 4 представлены вид сверху и продольный разрез охлаждающей конструкции.in FIG. 4 is a top view and a longitudinal section of a cooling structure.

Охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах представляет собой покрытие 1 из каменной наброски 2, уложенное на поверхность откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.The cooling structure for earthen structures on permafrost soils is a coating 1 of stone outline 2, laid on the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5.

Покрытие 1 выполнено, по крайней мере, из двух слоев покрытия 1 из каменной наброски 2: нижнего слоя 6 и верхнего слоя 7.Coating 1 is made of at least two layers of coating 1 from stone outline 2: the lower layer 6 and the upper layer 7.

Каждый слой 6, 7 покрытия 1 из каменной наброски 2 выполнен из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда, в которых замоноличена геосинтетическая сетка 8, предназначенная для удерживания искусственных камней в проектном положении.Each layer 6, 7 of the coating 1 from the stone outline 2 is made of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped, in which the geosynthetic grid 8 is monolithic, designed to hold artificial stones in the design position.

Оптимальные габариты камней нижнего слоя 6 и верхнего слоя 7 покрытия 1 из каменной наброски 2 определены расчетным путем из условия обеспечения наилучшей охлаждающей работы конструкции, а также конструктивно-технологических требований данного способа возведения покрытия 1.The optimal dimensions of the stones of the lower layer 6 and the upper layer 7 of the coating 1 from the stone outline 2 are determined by calculation from the condition of ensuring the best cooling work of the structure, as well as the structural and technological requirements of this method of erecting the coating 1.

Габариты каждого искусственного камня нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2:Dimensions of each artificial stone of the lower layer 6 of a covering 1 from a stone outline 2:

- длина первого ребра основания каждого искусственного камня нижнего слоя 6 покрытия 1 выбрана из интервала 10-30 см,- the length of the first rib of the base of each artificial stone of the lower layer 6 of the coating 1 is selected from an interval of 10-30 cm,

- длина второго ребра основания равна или больше длины первого ребра основания,- the length of the second rib of the base is equal to or greater than the length of the first rib of the base,

- высота - не менее длины первого ребра основания.- height - not less than the length of the first rib of the base.

Габариты каждого искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1 из каменной наброски 2:Dimensions of each artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1 from the stone outline 2:

- длина первого ребра основания каждого искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1 выбрана из интервала 10-30 см,- the length of the first rib of the base of each artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1 is selected from an interval of 10-30 cm,

Геосинтетическая сетка 8 в каждом искусственном камне нижнего слоя 6 покрытия 1 замоноличена в плоскости параллельной основанию прямоугольного параллелепипеда, а геосинтетическая сетка 8 в каждом искусственном камне верхнего слоя 7 покрытия 1 - в диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда.The geosynthetic mesh 8 in each artificial stone of the lower layer 6 of the coating 1 is monolithic in a plane parallel to the base of the rectangular parallelepiped, and the geosynthetic mesh 8 in each artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1 is in the diagonal plane of the rectangular parallelepiped.

Искусственные камни каждого слоя 6, 7 покрытия 1 расположены в геосинтетической сетке 8 пошагово. Длина шага между соседними искусственными камнями нижнего слоя 6 покрытия 1 меньше длины диагонали основания искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1. Длина шага между соседними искусственными камнями верхнего слоя 7 покрытия 1 меньше длины ребра основания искусственного камня нижнего слоя 6 покрытия 1.Artificial stones of each layer 6, 7 of the coating 1 are located in the geosynthetic grid 8 step by step. The step length between adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1 is less than the length of the diagonal of the base of the artificial stone of the top layer 7 of the coating 1. The step length between the adjacent artificial stones of the upper layer 7 of the coating 1 is less than the length of the edge of the base of the artificial stone of the lower layer 6 of the coating 1.

Ширина покрытия 1 определена шириной геосинтетической сетки 8, а длина - зависит от укрываемой части поверхности откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5 и задается проектом.The width of the coating 1 is determined by the width of the geosynthetic mesh 8, and the length depends on the covered part of the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5 and is set by the project.

Такое расположение искусственных камней каменной наброски 2 в геосинтетической сетке 8 делает каждый слой 6, 7 покрытия 1 гибким с возможностью скручивания его в рулон для транспортировки к месту укладки.This arrangement of artificial stones of stone outline 2 in the geosynthetic grid 8 makes each layer 6, 7 of the coating 1 flexible with the possibility of twisting it into a roll for transportation to the place of laying.

Покрытие 1 уложено на поверхность откоса 3 и приподошвенной зоны 4 длинной стороной поперек продольной оси земляного сооружения 5.Coating 1 is laid on the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 with the long side transverse to the longitudinal axis of the earthworks 5.

После укладки нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2 нижнее основание каждого искусственного камня контактирует с поверхностью откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.After laying the lower layer 6 of the coating 1 from the stone outline 2, the lower base of each artificial stone is in contact with the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5.

После укладки нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2 каждый искусственный камень верхнего слоя 7 покрытия 1 расположен между соседними искусственными камнями нижнего слоя 6 покрытия 1. При этом нижние грани каждого искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1 в продольном направлении контактируют с верхними ребрами двух соседних искусственных камней нижнего слоя 6 покрытия 1, в поперечном направлении - по крайней мере, с верхними ребрами четырех соседних искусственных камней нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2. При этом основания искусственных камней нижнего слоя 6 и верхнего слоя 7 покрытия 1 взаимно перпендикулярны. В результате между соседними искусственными камнями верхнего слоя 7 покрытия 1 образуются открытые воздушные поры 9, а между соседними искусственными камнями нижнего слоя 6 покрытия 1 и соответствующим искусственным камнем верхнего слоя 7 покрытия 1 - воздушные полости 10. Причем суммарный объем воздушных полостей 10 значительно больше объема открытых воздушных пор 9 между камнями каменной наброски 2.After laying the lower layer 6 of the coating 1 from the stone outline 2, each artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1 is located between adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1. In this case, the lower faces of each artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1 in the longitudinal direction are in contact with the upper ribs of two adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1, in the transverse direction - at least with the upper ribs of four adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1 from a stone outline 2. At the same time m base of artificial stones of the lower layer 6 and the upper layer 7 of the coating 1 are mutually perpendicular. As a result, open air pores 9 are formed between adjacent artificial stones of the upper layer 7 of the coating 1, and air cavities 10 are formed between adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1 and the corresponding artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1. Moreover, the total volume of air cavities 10 is much larger than the volume open air pores 9 between the stones of the stone outline 2.

Требуемая толщина покрытия 1 определяется теплотехническим расчетом.The required thickness of the coating 1 is determined by thermal engineering calculation.

Заявляемая охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах работает следующим образом.The inventive cooling structure for earthworks on permafrost soils works as follows.

Охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлом грунте выполняет при эксплуатации две функции: охлаждающую и укрепляющую.The cooling structure for earthworks on permafrost soil during operation has two functions: cooling and reinforcing.

В зимний период времени температура наружного воздуха ниже температуры грунта откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.In the winter period of time, the outdoor temperature is lower than the temperature of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earthworks 5.

При открытой от снежного покрова поверхности охлаждающей конструкции более теплый воздух в ее воздушных полостях 10 каменной наброски 2, расположенных у поверхности откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5, выходит по открытым воздушным порам 9 наружу. Холодный воздух опускается через открытые воздушные поры 9 каменной наброски 2 к откосу 3 и приподошвенной зоне 4 земляного сооружения 5 и замещает там наружный теплый воздух. Попадая в воздушные полости 10 каменной наброски 2, холодный воздух охлаждает грунт откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5, при этом сам воздух нагревается от них. Нагретый воздух поднимается вверх и выходит по открытым воздушным порам 9 каменной наброски 2 наружу. Интенсивный воздухообмен осуществляется за счет естественной конвекции, что приводит к высокой степени охлаждения откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.When the surface of the cooling structure is open from the snow cover, the warmer air in its air cavities 10 of the stone outline 2 located at the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5 exits through the open air pores 9. Cold air flows through the open air pores 9 of the stone outline 2 to the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5 and replaces the outside warm air there. Getting into the air cavities 10 of the stone outline 2, cold air cools the soil of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5, while the air itself heats up from them. Heated air rises and exits through the open air pores 9 of the stone outline 2 to the outside. Intensive air exchange is carried out due to natural convection, which leads to a high degree of cooling of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earthworks 5.

В зимний период времени при закрытой снежным покровом поверхности охлаждающей конструкции теплый воздух из нижних воздушных полостей 10 поднимается по откосу 3 земляного сооружения 5 вверх в воздушные поры 9. Скапливаясь в замкнутом пространстве, образованном открытыми воздушными порами 9 и снежным покровом, теплый воздух прорывает в снежном покрове отверстия - «продухи». Через «продухи» в снежном покрове и открытые воздушные поры 9 наружный холодный воздух поступает в воздушные полости 10 и охлаждает грунт откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5. При этом сам воздух нагревается от грунта откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.In the winter time, when the surface of the cooling structure is covered by snow, the warm air from the lower air cavities 10 rises along the slope 3 of the earth structure 5 up into the air pores 9. Accumulating in the confined space formed by open air pores 9 and the snow cover, warm air breaks through in the snow the cover of the hole is “purge”. Through "vents" in the snow cover and open air pores 9, external cold air enters the air cavities 10 and cools the soil of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5. In this case, the air itself is heated from the soil of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5.

Увеличенный суммарный объем воздушных полостей 10 между камнями нижнего слоя 6 покрытия 1 по сравнению с объемом открытых воздушных пор 9 между камнями верхнего слоя 7 покрытия 1 приводит к тому, что конвективное давление теплового воздуха в воздушных полостях 10 выше, чем в открытых воздушных порах 9. Разница в давлениях теплого воздуха в воздушных полостях 10 и воздушных порах 9 приводит к стремительному выходу теплого воздуха из нижних воздушных полостей 10 в верхние воздушные поры 9 и интенсивному образованию «продухов».The increased total volume of air cavities 10 between the stones of the lower layer 6 of the coating 1 compared to the volume of open air pores 9 between the stones of the upper layer 7 of the coating 1 leads to the fact that the convective pressure of thermal air in the air cavities 10 is higher than in the open air pores 9. The difference in the pressures of warm air in the air cavities 10 and the air pores 9 leads to the rapid release of warm air from the lower air cavities 10 into the upper air pores 9 and the intensive formation of "vents".

Наличие доступа холодного наружного воздуха в воздушные полости 10 каменной наброски 2 и стремительного выхода теплого воздуха через большое количество «продухов» в снежном покрове приводит к интенсивной конвекции воздуха у поверхности откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5, обеспечивая высокую степень его охлаждения.The presence of cold outside air in the air cavities 10 of the stone outline 2 and the rapid release of warm air through a large number of "vents" in the snow cover leads to intense convection of air at the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5, providing a high degree of cooling.

Охлаждение грунта откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5 происходит также в результате кондуктивного теплообмена между камнями каменной наброски 2, который повышает степень охлаждения основания откоса 3 и приподошвенной 4 зоны земляного сооружения.The cooling of the slope 3 soil and the bottom zone 4 of the earth structure 5 also occurs as a result of conductive heat exchange between the stones of the stone outline 2, which increases the degree of cooling of the slope base 3 and the bottom zone 4 of the earth structure.

В летний период времени температура наружного воздуха выше температуры грунта откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.In the summer, the outdoor temperature is higher than the temperature of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earthworks 5.

При более холодной поверхности откоса 3 земляного сооружения 5 по сравнению с наружным воздухом конвективный теплообмен происходит с гораздо меньшей интенсивностью. Конвекция воздуха в каменной наброске 2 происходит только за счет ветрового воздействия. Ветер задувает наружный теплый воздух в открытые воздушные поры 9, затянутые геосинтетической сеткой 8, снижающей интенсивность воздушного потока, а далее в воздушные полости 10 каменной наброски 2. Такой воздух в воздушных волостях 10 каменной наброски 2 охлаждается от грунта откоса 3 земляного сооружения 5, становится более плотным, «стекает» вниз по откосу 3. Прогрев каменной наброски 2 за счет кондуктивного теплообмена между нагретыми камнями верхнего слоя 7 покрытия 1 и более холодными камнями нижнего слоя 6 покрытия 1 снижается. Это обусловлено малой поверхностью контакта камней верхнего слоя 7 и нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2. Интенсивность «летнего» теплообмена гораздо ниже теплообмена в зимний период, что приводит к сохранению отрицательной температуры в грунте откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5. Кроме того, такая охлаждающая конструкция играет роль теневого экрана, защищая откос 3 от прямой солнечной радиации.With a colder slope surface 3 of the earthen structure 5, compared with the outside air, convective heat transfer occurs with much lower intensity. Convection of air in stone sketches 2 occurs only due to wind exposure. The wind blows outside warm air into open air pores 9, tightened by a geosynthetic mesh 8, which reduces the intensity of the air flow, and then into the air cavities 10 of the stone outline 2. Such air in the air volosts 10 of the stone outline 2 is cooled from the slope ground 3 of the earth structure 5, becomes more dense, "flows" down the slope 3. The heating of the stone outline 2 due to conductive heat exchange between the heated stones of the upper layer 7 of the coating 1 and the colder stones of the lower layer 6 of the coating 1 is reduced. This is due to the small contact surface of the stones of the upper layer 7 and the lower layer 6 of the coating 1 from the stone outline 2. The intensity of the “summer” heat transfer is much lower than the heat transfer in the winter, which leads to the preservation of negative temperature in the slope soil 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5. In addition, such a cooling structure plays the role of a shadow screen, protecting slope 3 from direct solar radiation.

Кроме того, уложенная на поверхность откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5 охлаждающая конструкция своим весом удерживает грунт откоса 3 от сползания и предохраняет откос 3 от водной и ветровой эрозии. Это приводит к обеспечению устойчивости откоса 3 земляного сооружения 5 и его конструктивной целостности в течение длительного срока эксплуатации.In addition, laid on the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5, the cooling structure with its weight keeps the soil of the slope 3 from slipping and protects the slope 3 from water and wind erosion. This leads to stability of the slope 3 of the earth structure 5 and its structural integrity over a long period of operation.

Замоноличивание геосинтетической сетки 8 в искусственных камнях и пошаговое их расположение в сетке 8 делает каждый слой покрытия 1 гибким, что позволяет скручивать его в рулон для перевозки и повысить степень технологичности возведения охлаждающей конструкции.The monolithic geosynthetic mesh 8 in artificial stones and their stepwise arrangement in the mesh 8 makes each coating layer 1 flexible, which allows it to be twisted into a roll for transportation and to increase the degree of manufacturability of the construction of the cooling structure.

Заявляемый способ возведения охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах заключается в доставке к месту возведения конструкции предварительно искусственно изготовленных слоев 6, 7 покрытия 1 из каменной наброски 2 с последующим сооружением из них покрытия 1 на спланированной заранее поверхности откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.The inventive method of erecting a cooling structure for earthen structures on permafrost soils consists in delivering to the construction site of the previously artificially made layers 6, 7 of the coating 1 from the stone outline 2 with the subsequent construction of the coating 1 on the previously planned slope surface 3 and the bottom zone 4 of the earthen structure 5.

Первоначально в производственных условиях изготавливают, по крайней мере, два слоя 6, 7 каменной наброски 2 из искусственных камней в виде прямоугольного параллелепипеда с замоноличенной в них геосинтетической сеткой 8 для удерживания искусственных камней в проектном положении.Initially, at least two layers 6, 7 of a stone outline 2 of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped with a geosynthetic mesh 8 monolithic in them are made in the production environment to hold the artificial stones in the design position.

Для одного нижнего слоя 6 покрытия 1 камни формируют с длиной первого ребра основания каждого искусственного камня нижнего слоя 6 покрытия 1, которую выбирают из интервала 10-30 см, с длиной второго ребра основания, равной или больше длины первого ребра основания, с высотой, - не менее длины первого ребра основания.For one lower layer 6 of the coating 1, stones are formed with the length of the first rib of the base of each artificial stone of the lower layer 6 of the coating 1, which is selected from the interval of 10-30 cm, with a length of the second rib of the base equal to or greater than the length of the first rib of the base, with a height of not less than the length of the first rib of the base.

Для другого верхнего слоя 7 покрытия 1 камни формируют с длиной первого ребра основания каждого искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1, которую выбирают из интервала 10-30 см, с длиной второго ребра основания, равной или больше длины первого ребра основания, с высотой, - не менее длины первого ребра основания.For another top layer 7 of the coating 1, stones are formed with the length of the first rib of the base of each artificial stone of the top layer 7 of the coating 1, which is selected from the interval of 10-30 cm, with a length of the second rib of the base equal to or greater than the length of the first rib of the base, with a height of not less than the length of the first rib of the base.

Для образования нижнего слоя 6 покрытия 1 соседние искусственные камни устанавливают с шагом друг от друга, меньшим длины диагонали основания искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1, и замоноличивают в камни геосинтетическую сетку 8 параллельно основанию прямоугольного параллелепипеда.To form the lower layer 6 of the coating 1, adjacent artificial stones are set in increments from each other smaller than the diagonal of the base of the artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1, and the geosynthetic mesh 8 is monolithic in stones parallel to the base of the rectangular parallelepiped.

Для образования верхнего слоя 7 покрытия 1 соседние искусственные камни устанавливают с шагом друг от друга, меньшим длины первого ребра основания искусственного камня нижнего слоя 6 покрытия 1, и замоноличивают в камни геосинтетическую сетку 8 в диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда.To form the upper layer 7 of the coating 1, adjacent artificial stones are set in increments from each other less than the length of the first rib of the base of the artificial stone of the lower layer 6 of the coating 1, and the geosynthetic mesh 8 is monolithic in stones in the diagonal plane of a rectangular parallelepiped.

Например, искусственный камень нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2 имеет следующие габариты: длина первого ребра основания каждого искусственного камня равна 10 см, длина второго ребра основания равна длине первого ребра основания и составляет 10 см, высота - 20 см. Длина шага между соседними искусственными камнями нижнего слоя 6 покрытия 1 составляет 14 см.For example, the artificial stone of the lower layer 6 of the coating 1 from stone outline 2 has the following dimensions: the length of the first rib of the base of each artificial stone is 10 cm, the length of the second rib of the base is the length of the first rib of the base and is 10 cm, the height is 20 cm. The step length between adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1 is 14 cm

Искусственный камень верхнего слоя 7 покрытия 1 из каменной наброски 2 имеет следующие габариты: длина первого ребра основания каждого искусственного камня равна 14 см, длина второго ребра основания равна длины первого ребра основания и составляет 14 см, высота - 44 см. Длина шага между соседними искусственными камнями верхнего слоя 7 покрытия составляет 4 см.The artificial stone of the top layer 7 of the coating 1 from stone outline 2 has the following dimensions: the length of the first rib of the base of each artificial stone is 14 cm, the length of the second rib of the base is equal to the length of the first rib of the base and is 14 cm, height is 44 cm. The step length between adjacent artificial stones of the top layer 7 of the coating is 4 cm.

Такие параметры искусственных камней с замоноличенной геосинтетической сеткой 8 и их расположением в ней определенным образом делают каждый слой 6, 7 покрытия 1 из каменной наброски 2 гибким, что позволяет свертывать его в рулон.Such parameters of artificial stones with monolithic geosynthetic mesh 8 and their location in it in a certain way make each layer 6, 7 of coating 1 from stone outline 2 flexible, which allows it to be rolled up.

После изготовления рулоны слоев 6, 7 покрытия 1 доставляют, например, на железнодорожной платформе, в технологическое «окно» к месту возведения охлаждающей конструкции.After manufacturing, the rolls of layers 6, 7 of the coating 1 are delivered, for example, on a railway platform, to the technological “window” to the place of construction of the cooling structure.

Далее сооружают покрытие 1 из слоев 6, 7 каменной наброски 2 на спланированной заранее поверхности откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.Next, build a coating 1 of the layers 6, 7 of the stone outline 2 on the previously planned surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earthworks 5.

Для этого на поверхность откоса 3 поперек продольной оси земляного сооружения 5 укладывают рулон нижнего слоя 6 покрытия 1, например, железнодорожным краном. Под действием силы тяжести самостоятельно или с применением небольших усилий монтеров пути рулон нижнего слоя 6 покрытия 1 разворачивается.To do this, on the slope surface 3 across the longitudinal axis of the earthworks 5 lay a roll of the lower layer 6 of the coating 1, for example, by a railway crane. Under the influence of gravity on its own or with the use of small efforts of the fitters of the path, the roll of the lower layer 6 of the coating 1 unfolds.

В результате каждый камень своим нижним основанием устанавливается на поверхность откоса 3 и проподошвенную зону 4 земляного сооружения 5, и геосинтетическая сетка 8 нижнего слоя 6 покрытия 1 становится параллельной плоскости откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5.As a result, each stone with its lower base is installed on the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5, and the geosynthetic grid 8 of the lower layer 6 of the coating 1 becomes parallel to the plane of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5.

После укладки нижнего слоя 6 покрытия 1 на поверхность откоса 3 и проподошвенную зону 4 на его первый верхний ряд укладывают первый ряд верхнего слоя 7 покрытия 1 из каменной наброски 2. Затем рулон верхнего слоя 7 покрытия 1 раскатывают поверх нижнего слоя 6 покрытия 1.After laying the lower layer 6 of the coating 1 on the surface of the slope 3 and the bottom zone 4 on its first upper row, the first row of the upper layer 7 of the coating 1 is laid out from stone outline 2. Then the roll of the upper layer 7 of the coating 1 is rolled over the lower layer 6 of the coating 1.

При этом каждый искусственный камень верхнего слоя 7 покрытия 1 располагают между соседними искусственными камнями нижнего слоя 6 покрытия 1, геосинтетическую сетку 8 в камнях верхнего слоя 7 покрытия 1 располагают параллельно геосинтетической сетке 8 нижнего слоя 6 покрытия 1, нижние грани каждого искусственного камня верхнего слоя 7 покрытия 1 устанавливают в продольном направлении с возможностью контакта с верхними ребрами двух соседних искусственных камней и в поперечном направлении - по крайней мере, с верхними ребрами четырех соседних искусственных камней нижнего слоя 6 покрытия 1 из каменной наброски 2.Moreover, each artificial stone of the upper layer 7 of the coating 1 is placed between adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1, the geosynthetic mesh 8 in the stones of the upper layer 7 of the coating 1 is parallel to the geosynthetic mesh 8 of the lower layer 6 of the coating 1, the lower faces of each artificial stone of the upper layer 7 coatings 1 are installed in the longitudinal direction with the possibility of contact with the upper ribs of two adjacent artificial stones and in the transverse direction with at least the upper ribs of four adjacent artificial stones of the lower layer 6 of the coating 1 of stone outline 2.

В результате охлаждающая конструкция позволяет в процессе эксплуатации повысить степень охлаждения основания откоса 3 и приподошвенной зоны 4 земляного сооружения 5 при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период.As a result, the cooling structure allows during operation to increase the degree of cooling of the base of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5 with the closed surface of the cooling structure in the winter.

При возведении охлаждающей конструкции для предотвращения отепляющего влияния летних атмосферных осадков на основание откоса 3 и приподошвенную зону 4 земляного сооружения 5 укладывают техническую полипропиленовую ткань (на фиг. не показана).When erecting a cooling structure to prevent the warming effect of summer precipitation on the base of the slope 3 and the bottom zone 4 of the earth structure 5, a technical polypropylene fabric is laid (not shown in Fig.).

Возведение охлаждающей конструкции по заявляемому способу осуществляют в течение 2-3 дней с использованием «технологических окон» в графике движения поездов.The construction of the cooling structure according to the claimed method is carried out within 2-3 days using the "technological windows" in the train schedule.

Использование заявляемой охлаждающей конструкции для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах и способа ее возведения позволяет по сравнению с прототипом повысить степень охлаждения основания и приподошвенной зоны земляного сооружения при закрытой поверхности охлаждающей конструкции в зимний период в 1,2-1,5 раза, повысить степень технологичности возведения охлаждающей конструкции на месте производства работ в 2-3 раза; расширить технологические возможности сооружения конструкции в труднодоступных местах.The use of the inventive cooling structure for earthworks on permafrost soils and the method of its construction allows to increase the degree of cooling of the base and the bottom zone of the earthwork with the closed surface of the cooling structure in winter by 1.2-1.5 times, to increase the degree of manufacturability a cooling structure at the work site 2-3 times; expand the technological capabilities of the structure in hard-to-reach places.

Claims

1. The cooling structure for earthworks on permafrost soils, which is a coating of stone outline laid on a slope across the longitudinal axis of the earth structure, at least in two layers, characterized in that each layer of the stone outline is made of artificial stones in the form of a rectangular parallelepiped in which a geosynthetic mesh is designed to hold artificial stones in the design position, while the artificial stones are stepwise arranged longitudinally and crosswise In the opposite direction, the geosynthetic mesh in each artificial stone of the lower layer is monolithic in a plane parallel to its base, and the geosynthetic mesh in each artificial stone of the upper layer is in its diagonal plane, each artificial stone of the upper layer is located between adjacent artificial stones of the lower layer, and the geosynthetic mesh in the stones of the lower and upper layers are parallel, the lower faces of each artificial stone of the upper layer are in longitudinal contact with the upper edges of two adjacent artificial stones in the transverse direction, at least to the upper edges of four adjacent artificial stones backsheet riprap.

2. The cooling structure for earthworks according to claim 1, characterized in that the length of the first rib of the base of each artificial stone of the lower layer is selected from an interval of 10-30 cm, the length of the second rib of the base is equal to or greater than the length of the first rib of the base, the height is not less than the length first rib of the base.

3. The cooling structure for earthworks according to claim 1, characterized in that the length of the first rib of the base of each artificial stone of the upper layer is selected from an interval of 10-30 cm, the length of the second rib of the base is equal to or greater than the length of the first rib of the base, the height is not less than the length of the first rib of the base.

4. The cooling structure for earthworks according to claim 1, characterized in that the step length between adjacent artificial stones of the lower layer of the stone outline is less than the length of the diagonal of the base of the artificial stone of the upper layer.

5. The cooling structure for earthworks according to claim 1, characterized in that the step length between adjacent artificial stones of the upper layer of the stone outline is less than the length of the first rib of the base of the artificial stone of the lower layer.

6. The cooling structure for earthworks according to claim 1, characterized in that the base of each artificial stone of the lower layer is perpendicular to the base of each artificial stone of the upper layer of the stone outline.

7. The method of erecting a cooling structure for earthworks on permafrost soils, which consists in delivering to the place of construction of the stone outline with the subsequent construction of the coating of at least two layers of stone outline on the previously planned surface of the slope and the bottom zone of the earth structure, characterized in prior to delivery, each layer of stone outline made of artificial stones is made in the form of a rectangular parallelepiped, while the stones set a step ovo to ensure coagulation of the coating layers in rolls and monolithic in them a geosynthetic grid to hold the stones in the design position, and in the stones of the lower layer of the coating the geosynthetic grid is monolithic parallel to the base of the rectangular parallelepiped, and the stones of the upper layer in the diagonal plane of the rectangular parallelepiped, after making the coating layers they are rolled up, during the construction of the coating, first the lower roll is laid on the slope surface across the longitudinal axis of the earthwork its coating layer with the installation of each artificial stone on the base of a rectangular parallelepiped with its subsequent rolling on the surface of the slope, then the first row of the upper coating layer is laid on the first upper row of the lower coating layer, while each artificial stone of the upper coating layer is placed between adjacent artificial stones of the lower layer coatings, the geosynthetic grid in the stones of the upper coating layer is oriented parallel to the geosynthetic grid of the lower coating layer, the lower faces of each artificial stone of the upper layer is installed in the longitudinal direction with the possibility of contact with the upper ribs of two adjacent artificial stones and in the transverse direction with at least the upper ribs of four adjacent artificial stones of the lower layer of the stone outline.

8. The method of erecting a cooling structure according to claim 7, characterized in that in the manufacture of each artificial stone of the coating layers, the length of the first base edge is selected from the interval of 10-30 cm, the length of the second base edge is taken equal to or greater than the length of the first base edge, the height of each artificial stone of the lower coating layer take at least the length of the first base edge, and the height of each artificial stone of the upper coating layer is at least the length of the first edge of the base of a rectangular parallelepiped.

9. The method of erecting a cooling structure according to claim 7, characterized in that in the manufacture of each artificial stone, the step between adjacent artificial stones of the lower coating layer is taken smaller than the diagonal of the base of the artificial stone of the upper layer, the step between adjacent artificial stones of the upper coating layer is taken less than the length of the first ribs of the base of the artificial stone of the lower layer.

10. The method of erecting a cooling structure according to claim 7, characterized in that in order to protect the base of the slope and the bottom zone from the warming effect of summer precipitation before the construction of the cooling structure, a technical polypropylene fabric is laid on the surface of the slope and the bottom zone of the earth structure.