ГИБКОЕ ЗАЩИТНОЕ БЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к берегоукрепительным сооружениям, предназначенным для защиты откосов, склонов, берегов, переходов трубопроводов, дамб от размыва потоками воды, преимущественно для откосов железнодорожного земляного полотна.

Известно универсальное гибкое защитное бетонное покрытие (патент №102014 РФ, E02B 3/12 (2006.01). Универсальное гибкое защитное бетонное покрытие / Д.П. Марков; Общество с ограниченной ответственностью "Спецпром 1" (РФ). - №2009132230/21; Заявлено 26.08.2009; Опубл. 10.02.2011, Бюл. №4).

Универсальное гибкое защитное бетонное покрытие содержит соединенные между собой замоноличенным канатом бетонные блоки, выполненные в виде двухсторонних усеченных пирамид с общим прямоугольным основанием и с меньшими вершинами. Нижняя плоскость каждого бетонного блока имеет повышенную шероховатость относительно остальной поверхности бетонного блока.

Универсальное гибкое защитное бетонное покрытие работает следующим образом.

Готовая конструкция загружается на грузовой транспорт и доставляется к заранее подготовленному откосу. Затем покрытие устилают на месте, где нижняя часть с шероховатой поверхностью углубляется в грунт, обеспечивает надежную адгезию бетонного блока с защищаемой поверхностью.

Достоинством универсального гибкого защитного бетонного покрытия является то, что покрытие позволяет за счет шероховатости нижней плоскости бетонного блока увеличить поверхность контакта и, соответственно, адгезию с защищаемой поверхностью.

Однако известное покрытие обладает рядом недостатков.

Недостатком данной модели является низкая степень технологичности процесса транспортировки и монтажа гибкого защитного бетонного покрытия на откосе. Это обусловлено тем, что конструкция покрытия не позволяет скручивать его в удобный для транспортировки рулон, а также большие размеры защитного покрытия затрудняют его монтаж на откосе. Кроме того, недостатком данной модели является недостаточная прочность сцепления покрытия с грунтом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гибкое защитное бетонное покрытие (патент №2603036 РФ, E02B 3/12, E02D 17/20 (2006.01). Гибкое защитное бетонное покрытие / А.А. Пиотрович, О.И. Пакушева, А.Б. Ким; ДВГУПС (РФ). -№2014152758/13; Заявлено 24.12.2014; Опубл. 20.11.2016, Бюл. №32).

Гибкое защитное бетонное покрытие содержит бетонные блоки, соединенные между собой порядно посредством гибкой связи выполненной в виде двухосной геосинтетической решетки, замоноличенной в бетонные блоки. Бетонные блоки пошагово расположены в продольном и поперечном направлении и выполнены в верхней части в виде полусферы, а в нижней части - цилиндрической формы с металлическими штырями, замоноличенными с нижнего ее торца по контуру окружности под углом 65-90° в двух вертикальных плоскостях - продольной и поперечной относительно длины конструкции и направленными во внешнюю сторону от центра.

Гибкое защитное бетонное покрытие, скрученное в рулон, доставляют до места работ, и укладывают на откосе. Процесс укладки включает в себя всего две операции: доставку рулона до места укладки и укладку покрытия путем разворачивания рулона как коврового покрытия по поверхности склона таким образом, что металлические стержни погружаются в грунт под тяжестью бетонных блоков, прочно сцепляясь с откосом.

Способность покрытия сворачиваться в рулон дает два очень важных преимущества перед остальными аналогами: удобство транспортировки и простота укладки покрытия на откос. Под удобством транспортировки имеется в виду то, что рулоны можно перевозить на грузовых железнодорожных платформах, автомобилях, предназначенных для транспортировки труб большого диаметра, при этом процесс погрузки и разгрузки рулонов намного проще, чем погрузка-разгрузка прямоугольных полотен.

Недостатком данной модели является то, что форма выполнения бетонных блоков покрытия не позволяет плотно скручивать его в рулон, а замоноличенные в блоки арматурные штыри, снижают безопасность работников при транспортировке и укладке данной конструкции. Также конструкция ненадежно закрепляется на откосе, т.к. угол наклона арматурных штырей не достаточен для полного заглубления. Другим недостатком является соединение бетонных блоков между собой, на примере полимерной геосинтетической двуосной сетки, которая на излом не соответствует предъявляемым требованиям. Все это приводит к снижению степени технологичности при транспортировке и процессе укладки покрытия на откосе.

Задачей предлагаемого решения является создание гибкого защитного бетонного покрытия, позволяющего повысить степень технологичности его транспортировки и процесса укладки на откосе

Для решения поставленной задачи в гибком защитном бетонном покрытии, содержащем бетонные блоки, расположение пошагово в продольном и поперечном направлении и соединенные между собой порядно посредством гибкой связи, замоноличенной в бетонные блоки, бетонные блоки выполнены в верхней части в виде треугольной призмы, а в нижней части - прямоугольного основания, а в качестве гибкой связи использованы петли, выполненные из троса, замоноличенные в нижней части каждого прямоугольного основания бетонного блока, и соединяющие бетонные блоки между собой с помощью связующего кольца.

Признаками, отличающими предлагаемое решение от прототипа, являются выполнение верхней части бетонных блоков в виде треугольной призмы, а нижняя часть - прямоугольное основание, выполнение гибкой связи в виде троса, выполнение троса в виде петли, замоноличенной в нижней части каждого прямоугольного основания бетонного и соединяющей бетонные блоки между собой с помощью связующего кольца.

Наличие существенных отличительных признаков свидетельствуют о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».

Благодаря отличительным признакам упрощается технологический процесс возведения гибкого защитного бетонного покрытия на откосе и решается проблема транспортировки в отдаленные и труднодоступные места.

Это обусловлено тем, что расположение бетонных блоков на расстоянии друг от друга, выполнение их верхней части виде треугольной призмы, а также использование в качестве гибкой связи троса позволяют сворачивать покрытия в компактный рулон, что облегчает транспортировку покрытия к месту укладки и укладку его на откос.

Кроме того, выполнение верхней части бетонных блоков в виде треугольной призмы позволяет повысить устойчивость полотна. Это обусловлено тем, что острая вершина бетонных блоков ослабляет удары потоков воды за счет разрезания волн, также не позволяет посторонним предметам, находящимся в воде в период паводков, ударять покрытие, тем самым уменьшать его устойчивость. Использование же в качестве гибкой связи троса позволяет существенно уменьшить расстояние между блоками, это препятствует вымыванию грунта из-под конструкции.

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного решения, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявителем технический результат, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Реализация способа возведения гибкого защитного бетонного покрытия с помощью заявляемого устройства поясняется схемами, приведенными на фиг. 1-6.

На фиг. 1 изображено поперечное сечение откоса земляного полотна с гибким защитным бетонным покрытием; на фиг. 2 изображено гибкое защитное бетонное покрытие в свернутом виде, на фиг. 3 изображено гибкое защитное бетонное покрытие - вид сверху; на фиг. 4 изображен узел 1 на фиг. 2; на фиг. 5 изображен бетонный блок гибкого защитного бетонного покрытия; на фиг. 6 показан вариант усиления покрытия

Гибкое защитное бетонное покрытие содержит бетонные блоки, каждый из которых выполнен из двух частей, верхняя часть 1 выполнена в виде треугольной призмы и нижняя часть 2 - в виде прямоугольного основания, гибкая связь, выполненная в виде металлического троса 3 со связующим кольцом 4.

Треугольная призма 1 выполнена с углами при основании 65, а у вершины 50 это обусловлено тем, что при других углах количество бетонных блоков в ряду покрытия сокращается.

Трос 3 выполнен из металла в виде петли, замоноличенной в нижнем основании 2 каждого бетонного блока, связующее кольцо 4 связывает бетонные блоки между собой, образуя единое покрытие.

Закрепления покрытия на откосе осуществляется с помощью металлических штырей 5.

Для предотвращения самопроизвольного разворачивания гибкого бетонного покрытия во время транспортировки, каждый рулон обвязывают канатами 6, концы которых закрепляются с помощью фиксирующего устройства 7

Гибкое бетонное защитное покрытие работает следующим образом.

Изготовленное бетонное покрытие сворачивают в рулон и доставляют к месту монтажа транспортными средствами, например универсальными ж-д вагонами-платформами, применяемыми для перевозки грузов различных характеристик, приспособленными под перевозку труб различной длины и диаметра, и осуществляют его монтаж. Перед монтажом покрытия на откосе предварительно укладывают геотекстиль для предотвращения вымывания грунта из-под покрытия (обратный фильтр). Монтаж гибкого защитного бетонного покрытия осуществляют с помощью стрелового крана, например железнодорожного, и специальных строповочных приспособлений. Рулон захватывают за монтажные петли и подъемным механизмом опускают на место установки. Затем фиксирующее устройство 7, соединяющее концы каната 6, обвязывающего рулон, размыкают, и рулон самостоятельно разворачивается и укладывается поперек поверхности откоса. После чего, с помощью металлических штырей 5, покрытие закрепляют на откосе, что обеспечивает прочное сцепление покрытия с грунтом. Прочное механическое сцепление покрытия с грунтом обеспечивает его устойчивость на грунтовом откосе. В результате чего повышается эксплуатационная надежность и прочность откоса, что обеспечивает надежную защиту откоса земляного полотна от размыва водой.

Также, в случае необходимости усиления покрытия, возможен вариант наложения той же конструкции сверху (см. фиг. 6). Бетонные блоки верхней накладываемой конструкции, ложатся вершиной треугольной призмы вниз так, чтобы вершины обеих конструкций попали между бетонными блоками и образовали единое защитное покрытие.

Такое сооружение сделает откос еще устойчивей от размывов и других разрушающих воздействий природного характера, а также, если в близи будут проводиться какие-либо строительные мероприятия, по ней возможна транспортировка техники к объекту.