SK7434Y1 - Konštrukcia šikmého oporného múru z opotrebovaných plášťov pneumatík - Google Patents

Abstract

Opisuje sa konštrukcia vyhotovená tak, že z pneumatík sú v terénnom záreze pôvodnej zeminy (1) na železobetónovom základe (2) s vystupujúcou výstužou (5) horizontálne uložené plášte (3) pneumatík z nákladných automobilov a plášte (4) pneumatík z osobných automobilov (4). Tieto sú vyplnené zhutneným zásypom zo štrkopiesku (7) a prepojené navzájom v každej vrstve v pozdĺžnom smere vkladanou výstužou (6) v tvare obráteného U. V priečnom smere sú vystužené v každej druhej vrstve geomrežami (8).

Description

Technické riešenie sa týka spôsobu riešenia konštrukcie šikmého oporného múru v teréne z opotrebovaných plášťov pneumatík automobilov. Oporný múr slúži na zamedzenie zosuvu zeminy na svahoch. Využitie je v oblasti dopravného inžinierstva, cestného a pozemného staviteľstva, pri spevňovaní menej náročných svahov. Uvedené riešenie je vhodné z hľadiska materiálového zhodnocovania opotrebovaných plášťov pneumatík.

Doterajší stav techniky

Konštrukcie oporných múrov sa používajú od dávnoveku, nielen pri cestách, ale aj na spevňovanie svahov pri obydliach. Prvotné materiálové riešenia využívali prírodný materiál - kameň, drevo, neskôr tehlu, betón, železobetón, rôzne druhy tvaroviek a kombináciu týchto materiálov. Prioritnou úlohou oporných múrov je zadržať tlak zeminy, ktorá je navŕšená za múrom, teda spĺňať statickú funkciu. Ďalšie funkcie oporných múrov spočívajú aj v ich architektonickom stvárnení (tvar, povrchová úprava), v konštrukčnom riešení (skladané - murované, monolitické), rešpektovaní hydrogeologických pomerov (odvodnení územia), prípadne zamedzovať zosuvom svahov. Z tohto dôvodu majú oporné múry rôzne profily v reze (rovné, zošikmené, stupňovité a podobne). Z novších technológií stavby oporných múrov sa používajú aj tzv. gabióny, teda oceľové zvárané koše v tvare kvádra naplnené štrkom rôznych frakcií, ktoré vytvárajú prvky skladačky oporného múru. V súčasnosti používané materiálovo-konštrukčné riešenia je potrebné doplniť o také riešenia, ktoré budú využívať odpadový materiál, ktorý je možné materiálovo zhodnocovať, súčasne nebudú náročné na technické riešenia (montáž) a budú rešpektovať udržateľnosť životného prostredia. To znamená, že pri výstavbe oporných múrov bude minimálne znečisťovanie, energetická náročnosť a vznikne symbióza s prírodou (zeleň na opornej stene).

Uvedené požiadavky spĺňa nasledovné riešenie, ktoré na stavbu oporných múrov využije opotrebované plášte pneumatík rôznych typov nákladných i osobných automobilov. Súčasný stav materiálového zhodnocovania opotrebovaných kolies automobilov je zameraný na ich demontáž a využitie kovovej zložky (disku) a gumového plášťa pneumatiky na ďalšie spracovanie. Gumová zložka sa spaľuje alebo spracováva na drvinu (mechanické drvenie pri teplote okolia, kryogénne drvenie, technológia rozpadu gumy pôsobením ozónu atď.) a následne na výrobu recyklovaných gumených výrobkov, či ako prísada do rôznych materiálov. Surovinové využitie gumového plášťa pneumatiky je možné aj chemickou cestou (chemickou depolymerizáciou, devulkanizáciou gumovej drviny alebo procesmi pyrolýzy gumového odpadu). Cieľom navrhovaného riešenia je využitie celého plášťa pneumatiky, ktorý sa už nedá protektorovať, a to na stavbu oporného múra. Opotrebovaná pneumatika je pneumatika, ktorej parametre nevyhovujú požiadavkám určeným príslušnými predpismi o bezpečnosti cestnej premávky alebo ktorá je odpadom.

Podstata technického riešenia

Podstatu konštrukcie oporného múra tvoria opotrebované plášte pneumatík. Plášte majú v gumenom materiáli kovové stuženie, čím sa zvyšuje ich pevnosť, a to je možné využiť pri tzv. stratenom debnení. Plášte pneumatík sú vcelku položené horizontálne na železobetónový základ a sú vrstvené na seba s priečnym posunom v každej ďalšej vrstve. Týmto posunom sa vytvára šikmý oporný múr. Každý plášť pneumatiky je dôkladne vyplnený štrkopieskovým zásypom. Prvá vrstva sa odporúča z plášťov pneumatík nákladných automobilov (väčšieho priemeru), ďalšie vrstvy môžu byť z plášťov pneumatík osobných automobilov. Možná je aj alternatíva z rovnakých veľkostí plášťov pneumatík. Strkopieskový zásyp v plášti je potrebné zhutniť v každom rade vrstvenia a súčasne zasypávať zboku štrkopieskom. Prepojenie prvých vrstiev plášťov pneumatík so základom je vyčnievajúcimi oceľovými prútmi zabetónovanými v základe. Železobetónový základ má v prednej časti vystužené zalomenie na zamedzenie posuvu konštrukcie z plášťov pneumatík vyplnených štrkopieskom. Pozdĺžne stuženie oporného múru je zalomenou oceľovou výstužou v tvare obráteného U s protikoróznym náterom. Tieto profily sa vkladajú zhora medzi každé dva plášte pneumatík s presahom do spodnej rady plášťov pneumatík. Priečne stuženie je riešené aplikáciou geomreží, ktoré sa vkladajú medzi profil obráteného U a na zásyp štrkopieskom v šírke jedného metra. Geomreže sú geosyntetické plošné prvky určené na vystužovanie zemín. Geometricky sú to plošné polymérne štruktúry pozostávajúce z pravidelnej otvorenej siete celistvo spojených ťahových prvkov a ukladajú v každej druhej vrstve po jej dôkladnom zhutnení. Dôležitá je použitá frakcia štrku tak, aby došlo k pretlačeniu štrku cez geomrežu. Odporúča sa frakcia štrku do 32 mm.

Výška konštrukcie oporného múra závisí od tlaku zeminy pôsobiacej na konštrukciu múru, od uhla trenia zeminy a od priemeru pneumatík.

SK 7434 Υ1

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je vysvetlené na výkresoch, pričom obrázok 1 znázorňuje schému rezu šikmého oporného múru z opotrebovaných plášťov pneumatík, obrázok 2 pôdorysnú schému kladenia jednotlivých prvkov v tretej vrstve a na obrázku 3 je detail spájania plášťov pneumatík.

Príklady uskutočnenia

Na obrázkoch 1, 2 a 3 je uvedený príklad uskutočnenia konštrukcie oporného múra z opotrebovaných plášťov pneumatík v terénom záreze pôvodnej zeminy j_, ktorého podstata spočíva v tom, že na železobetónovom tvarovanom základe 2 s vystupujúcou výstužou 5 sú horizontálne uložené plášte pneumatík z nákladných automobilov 3 a plášte pneumatík z osobných automobilov 4, každé rovnakých rozmerov. Plášte sú vyplnené zhutneným zásypom zo štrkopiesku 7 a každá vrstva je posunutá v pozdĺžnom smere o polovicu priemeru plášťa pneumatiky, čím je zabezpečená väzba a prepojenie plášťov, na čo slúži aj vkladaná výstuž 6 v tvare obráteného U. V priečnom smere sú ukladané plášte so štrkopieskovým zásypom do vhodného sklonu a stuženie je v každej druhej vrstve riešené geomrežami 8, a to na polovici priemeru plášťa pneumatiky i priebežne realizovaný zásyp výkopu zo štrkopiesku 9 v jednej rovine.

Navrhovaná konštrukcia pri stupňovitom (ustupujúcom) kladení plášťov pneumatík so štrkopieskovým zásypom znázornená na obrázku 1 je vhodná pre maximálnu výšku oporného múra od hornej roviny základu h₃ v závislosti od priemeru disku (vnútorný priemer plášťa pneumatiky): do výšky 2 m pre priemer disku 12 až 14 palcov, do výšky 2,5 m pre priemery disku 15 až 17 palcov, pre výšky viac ako 2,5 m pre priemery disku nad 17 palcov. Konštrukcia je vhodná pre zeminu terénu s uhlom trenia v závislosti od typu zeminy: pre íl φ = 0°, pre piesčité zeminy φ = 30°, pre štrkovité φ = 35°. Sklon oporných múrov môže byť do 1 : 10.

Na výplň plášťov je vhodný štrkopiesok s minimálnou objemovou hmotnosťou p =1 800 kgm³. Pre kóty uvedené na obrázku 1 platí: rozmer železobetónového základu d = 150 mm, d₂ = vonkajší rozmer plášťa pneumatiky, h = 300 mm, h₂ = 100 mm, d₃ = 1000 mm (šírka zásypu štrkopieskom), h₃ = možná výška oporného múru, uvedené v texte.

Priemyselná využiteľnosť

Konštrukcia oporného múru z opotrebovaných plášťov pneumatík je využiteľná v stavebníctve na stabilizáciu terénu ako prvok vytvárajúci predel medzi zvislou (šikmou) rovinou terénu a vodorovnou plochou. Na tejto vodorovnej ploche môže byť dopravná komunikácia, parkovisko, nástupná plocha či rovina na osadenie budovy. Výhody tohto riešenia spočívajú v tom, že opotrebované plášte pneumatík sa vcelku materiálovo zhodnocujú a vytvárajú obal na výplň štrkopieskom, pričom sa využívajú dostupné materiály a okrem základov sa používa suchý proces výstavby. Vytvorená konštrukcia je vodopriepustná a umožňuje cez škáry v spojoch plášťov pneumatík odvod dažďovej (spodnej) vody z terénu, čím sa ušetrí na riešení drenáží. Oblé tvary gumených plášťov pneumatík, ich kompozičné rozmiestnenie a zostatkový dezén vytvárajú členitý povrch vhodný na pohlcovanie zvukových vín od dopravných komunikácií. Šikmý oporný múr, jeho pôdorysné tvary (ukladanie vrstiev) je možné nielen v rovných, ale aj oblých líniách a vytvárať tým rôzne kompozície. Použitá výplň štrkopieskom umožňuje v otvorených častiach plášťov pneumatík rast vegetácie.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Konštrukcia šikmého oporného múru z opotrebovaných plášťov pneumatík na stabilizáciu svahov, vyznačujúca sa tým, že je tvorená terénnym zárezom v pôvodnej zemine (1), železobetónovým tvarovaným základom (2) s vystupujúcou výstužou (5) a na nej horizontálne uloženými opotrebovanými plášťami pneumatík z nákladných automobilov (3), na ktorých sú uložené opotrebované plášte pneumatík z osobných automobilov (4) s výplňou plášťov pneumatík zhutneným zásypom zo štrkopiesku (7), ktoré sú vzájomne prepojené vkladanou výstužou (6) v tvare obráteného U, geomrežami (8) a zásypom výkopu zo štrkopiesku (9).

2. Konštrukcia šikmého oporného múru z opotrebovaných plášťov pneumatík na stabilizáciu svahov podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že opotrebované plášte pneumatík z nákladných automobilov (3) alebo opotrebované plášte pneumatík z osobných automobilov (4) so zhutneným zásypom (7) sú ukladané na železobetónový tvarovaný základ (2) v pozdĺžnom smere na dotyk tak, že každá ďalšia vrstva je s presahom o polovicu vonkajšieho priemeru plášťa pneumatiky a v priečnom smere sú ukladané s posunom podľa vhodného sklonu v závislosti od vlastností zeminy (1) a priemeru použitých plášťov pneumatík

SK 7434 Υ1 z osobných automobilov (4) na odporúčanú výšku oporného múra.

3. Konštrukcia šikmého oporného múru z opotrebovaných plášťov automobilových pneumatík na stabilizáciu svahov podľa nároku 1,2, vyznačujúca sa tým, že plášte nákladných aj osobných automobilov v pozdĺžnom smere sú zviazané vystupujúcou výstužou (5) a zhutneným zásypom zo štrkopiesku

5 (7) so železobetónovým tvarovaným základom (2) a následne vzájomne spojené v každej vrstve pozdĺžne vkladanou výstužou (6) v tvare obráteného U.

4. Konštrukcia šikmého oporného múru z opotrebovaných plášťov pneumatík na stabilizáciu svahov podľa nároku 1,2, 3, vyznačujúca sa tým, že plášte pneumatík z osobných automobilov (4) sú v priečnom smere stužené geomrežami (8) v každej druhej vrstve a uložené s presahom na plochu polovi10 ce priemeru plášťa pneumatiky i zarovnaný zhutnený zásyp výkopu zo štrkopiesku (9), ktorý ďalšou zhutnenou vrstvou štrkopiesku stabilizuje geomreže tým, že kamenná frakcia je pretlačená otvormi geomreže.

3 výkresy