Способ укрепления земляного сооружения

Авторы патента:

Пинчук Евгений Петрович (RU)

Пинчук Петр Степанович (RU)

Воробьев Валерий Степанович (RU)

Ланис Алексей Леонидович (RU)

Паштыков Артем Витальевич (RU)

E02D17/20 - укрепление откосов

Владельцы патента RU 2633846:

Обществу с ограниченной ответственностью "СибТрансСтрой" (RU)

Изобретение относится к области транспортного и дорожного строительства и может быть использовано для укрепления земляных сооружений в пучинистых грунтовых условиях. Способ укрепления земляного сооружения включает бурение скважин, установку в них армирующих элементов в виде металлических труб с закрытым нижним концом, заполнение труб рабочим материалом. Укрепление земляного сооружения осуществляют уплотнением грунта проходкой скважин пневмопробойником. После проходки каждой скважины и извлечения пневмопробойника в скважины устанавливают металлические трубы, заполненные невлагоемким материалом, с боковыми прорезями, расположенными в шахматном порядке по высоте труб. Производят их допогружение пневмопробойником в основание земляного сооружения на глубину, превышающую высоту промерзающего грунта. Трубы объединяют металлическими скобами и покрывают теплогидроизолирующим материалом, поверху которого укладывают слой растительного грунта. Расстояние между центрами скважин в ряду определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении эффективности укрепления земляного сооружения, снижении трудоемкости и материалоемкости. 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного и дорожного строительства и может быть использовано для укрепления земляных сооружений в пучинистых грунтовых условиях.

Известен способ укрепления земляного сооружения на пучинистых участках, включающий бурение скважин под дрены, заполнение скважин песком, устройство тампонажных пробок, заполнения устья скважин рабочим материалом (см. источник: http://www.znaytovar.ru/gost/2/RecomendaciiRecomendaciiposo4.html).

Недостатком известного способа является невысокая долговечность укрепленных конструкций из-за кольматации свай - дрен. Другим недостатком является ограниченная область применения в связи с тем, что в основании земляного сооружения неизбежно должен находиться дренирующий грунтовый слой, так как при его отсутствии произойдет накопление влаги в грунтовом массиве, что неизбежно приведет к увеличению сил морозного пучения и расстройству земляного сооружения.

Наиболее близким к настоящему изобретению по своей сущности и достигаемому эффекту является способ укрепления земляного сооружения, включающий бурение скважин, установку в скважинах армирующих элементов, заполнение скважин рабочим материалом (см. патент России №1700146, МПК E02D 17/18, 1991).

Недостатком известного способа, принятого за прототип, являются большие трудо- и материалозатраты, а также недостаточная надежность укрепления в пучинистых грунтах. Последнее объясняется тем, что бурение скважин осуществляется обычной буровой установкой и окружающий скважину грунт оказывается разрыхленным и с течением времени водонасыщается и выпучивает в зимний период.

Техническая задача - повышение эффективности укрепления земляного сооружения.

Указанная техническая задача достигается тем, что в способе укрепления земляного сооружения, включающем бурение скважин, установку в них армирующих элементов в виде металлических труб с закрытым нижним концом, заполнение труб рабочим материалом, укрепление земляного сооружения осуществляют уплотнением грунта проходкой скважин пневмопробойником, а после проходки каждой скважины и извлечения пневмопробойника в скважины устанавливают металлические трубы, заполненные невлагоемким материалом, с боковыми прорезями, расположенными в шахматном порядке по высоте труб, и производят их допогружение пневмопробойником в основание земляного сооружения на глубину, превышающую высоту промерзающего грунта, после чего трубы объединяют металлическими скобами и покрывают теплогидроизолирующим материалом, поверху которого укладывают слой растительного грунта, при этом расстояние между центрами скважин в ряду определяют по формуле

а расстояние между рядами скважин

где d=0.95 - диаметр корпуса пневмопробойника;

ρ_ds=1.75 т/м³ - плотность сухого грунта в уплотненном массиве;

ρ_d=1.62 т/м³ - плотность сухого грунта природного сложения.

На фиг. 1 показана схема (поперечный разрез) обустройства укрепления земляного сооружения, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

В грунтовом массиве земляного сооружения пневмопробойником бурят скважины 1 до его основания 2, после установки в них металлических труб 3 с прорезями 4, предварительно заполненных невлагоемким материалом 5, например, примаплексом, производят их допогружение пневмопробойником на глубину (h¹), превышающую глубину промерзания грунта (h_пр), затем металлические трубы 3 объединяют скобами 6 и покрывают теплогидроизолирующим материалом 7, например техноплексом, поверху которого размещают поверхностный слой 8. Бурение скважин 1 и дозабивка труб 3 осуществляется пневмопробойником. В период проходки окружающий скважину 1 грунт за счет ударного воздействия бурового устройства трамбуется в радиальном направлении от ее оси, образуя вокруг нее уплотненную грунтовую оболочку 9. В результате происходит отжатие влаги и уплотнение грунта в грунтовом массиве земляного сооружения. При смыкании либо частичном наложении уплотненных грунтовых оболочек создается противофильтрационная завеса.

Шаг скважин в ряду и расстояние между рядами в противофильтрационной завесе определяется согласно формуле (166) «Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений», М. 1986 г. В зависимости от природной плотности грунта можно регулировать шаг скважин, что позволяет создавать на локальных пучиноопасных участках сооружения зоны уплотненного грунта. Это предотвращает миграцию влаги к фронту промерзания и снижает пучиноопасность грунта.

Укрепление земляного сооружения таким образом позволяет создать несколько рядов противофильтрационных завес. Это обеспечивает осушение и эксплуатационное содержание земляного массива на ремонтном участке в сухом состоянии. Это особенно важно при применении предлагаемого способа на пучиноопасных участках автодорожного или железнодорожного полотна. Целесообразно его использование в рыхлых и несвязных грунтах при строительстве и эксплуатации, например, водопропускных труб, где механическими средствами, как правило, трудно достичь требуемой проектной плотности грунта.

Во избежание поверхностного замачивания и промораживания грунта металлические трубы поверху покрывают защитным теплоизолирующим материалом. Это позволяет минимизировать промораживание грунта даже при значительных низких отрицательных температурах наружного воздуха и предотвратить воздействие сил морозного пучения на земляное сооружение. Этому также способствует наличие в металлических трубах с боковыми прорезями по высоте невлагоемкого материала, обладающего упругими свойствами, благодаря чему происходит гашение морозного пучения при линейном расширении грунта. Для создания цельности и монолитности закрепляемого участка земляного сооружения после дозабивки труб в скважинах производится их объединение поверху металлическими скобами либо проволочной обвязкой.

Предлагаемый способ укрепления земляного сооружения является многофункциональным по защите от морозного пучения и по сравнению с прототипом менее трудоемок, нематериалозатратен, не требует применения электрооборудования, простой в исполнении, так как бурение скважин и дозабивка труб производится однотипным устройством, а значит более экономичен. Использование его возможно в различных областях строительства в северной климатической зоне.

Способ укрепления земляного сооружения, включающий бурение скважин, установку в них армирующих элементов в виде металлических труб с закрытым нижним концом, заполнение труб рабочим материалом, укрепление земляного сооружения осуществляют уплотнением грунта проходкой скважин пневмопробойником, а после проходки каждой скважины и извлечения пневмопробойника в скважины устанавливают металлические трубы, заполненные невлагоемким материалом, с боковыми прорезями, расположенными в шахматном порядке по высоте труб, и производят их допогружение пневмопробойником в основание земляного сооружения на глубину, превышающую высоту промерзающего грунта, после чего трубы объединяют металлическими скобами и покрывают теплогидроизолирующим материалом, поверху которого укладывают слой растительного грунта, при этом расстояние между центрами скважин в ряду определяют по формуле

а расстояние между рядами скважин

где d=0.95 - диаметр корпуса пневмопробойника;

ρ_ds=1.75 т/м³ - плотность сухого грунта в уплотненном массиве;

ρ_d=1.62 т/м³ - плотность сухого грунта природного сложения.

Заявленная группа изобретений относится к области строительства, в частности к средствам для обеспечения надежной и долговечной защиты сооружаемых гидротехнических, гидрологических, промышленных, гражданских, военных объектов строительства, для предотвращения процессов ослабления грунтов береговой линии вследствие эрозии, вызванной водным течением, действием прибрежных волн, экзогенными процессами, для укрепления грунтов на откосах и склонах, для предотвращения его сползания, которые возможно использовать на местности со сложным рельефом.

Способ экологически безопасного обустройства придорожной полосы автомобильной трассы и шоссе // 2626849

Изобретение относится к области безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности и может быть использовано для повышения безопасности движения автомобильного транспорта на автомобильной трассе и шоссе, снижения риска аварийности и негативных последствий дорожно-транспортных происшествий, а также для улучшения качества атмосферного воздуха.

Армированная георешетка и способ ее получения // 2625058

Изобретение относится к области строительства, а именно к армированной георешетке и способу ее получения, и может быть использовано в нефтегазовой, транспортной, гидротехнической отраслях для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, а также откосов береговых линий и русел водоемов.

Способ укрепления откосов уступов применением тросовой системы // 2622933

Изобретение относится к строительству, а именно к укреплению откосов уступов. Способ укрепления откоса состоит в том, что укрепление производят сваями и анкерами, при этом применяют укрепительную систему в виде тросов.

Способ рекультивации шламовых амбаров без их засыпки на территории лесного фонда российской федерации в среднетаёжной подзоне западной сибири // 2617632

Изобретение относится к охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на территории лесного фонда Российской Федерации в Среднетаежной подзоне Западной Сибири.

Способ укрепления земляного сооружения и устройство для его осуществления // 2609505

Изобретение относится к области строительства, в том числе транспортного, дорожного и гидротехнического, и может быть использовано для укрепления земляных сооружений различного назначения, в том числе насыпей земляного полотна, дамб, откосов земляных сооружений, предназначенных для строительства на них различных сооружений и т.п.

Способ укрепления откосов уступов дорог // 2608595

Изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению грунтов склонов, откосов, насыпей, преимущественно горных дорог, засыпок подпорных стенок, может быть использовано для укрепления неустойчивых грунтов, например, при строительстве и ремонте автомобильных и железных дорог в горной местности в сейсмоопасных районах.

Гибкое защитное бетонное покрытие и способ его возведения // 2603036

Изобретение относится к берегоукрепительным сооружениям. Гибкое защитное бетонное покрытие выполнено из бетонных блоков 1, пошагово расположенных в продольном и поперечном направлении и связанных между собой двухосной геосинтетической решеткой 5, замоноличенной в бетонные блоки 1.

Бесшовная георешетка с ячеистой структурой для укрепления грунта и заготовка для ее получения // 2601642

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям георешеток, и может быть использовано для укрепления береговых линий и русел водоемов, откосов, конусов мостов, подпорных стенок в нефтегазовой, транспортной, гидротехнической и других отраслях строительства.

Способ изготовления многослойного мата торфяного // 2601043

Изобретение относится к способам изготовления искусственных покрытий, которые предназначены для многоцелевого использования, преимущественно для защиты верхнего почвенного слоя от эрозии, защиты и укрепления слоев грунтовых насыпей и склонов, грунтовых обвалов, восстановления растительного слоя при рекультивации, создания плодородного слоя почвы, очистки почвы от нефти и нефтепродуктов, создания глубокой подстилки на животноводческих фермах и птицефабриках с напольным содержанием птицы.

Способ крепления откоса геосотовым геосинтетическим материалом // 2643383

Изобретение относится к области дорожного, гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при креплении откосов автомобильных дорог, грунтовых плотин, каналов, в берегоукреплении, ландшафтных работах, защите склонов от водной эрозии. Способ крепления откоса геосотовым геосинтетическим материалом включает слой геотекстильного материала, уложенного сверху вниз на подготовленную поверхность откоса, при этом поверх геотекстильного материала уложен геосотовый геосинтетический материал, состоящий из перфорированных геополос, закрепленный металлическими анкерами на поверхности откоса, а в основании закрепленный бетонным упором. Полотнище геотекстильного материала, уложенного на поверхности откоса, обработано слоем гидрофобной полимерно-грунтовой смеси. Пространство ячеек геосотового геосинтетического материала по всей высоте откоса заполняется песчано-гравийной смесью и подвергается полимерной пропитке. На поверхность геосотового геосинтетического материала наносится слой грунта, пропитываемого жидким полимером. Технический результат состоит в повышении статической устойчивости откоса, защиты от различных воздействий окружающей среды, повышении гидрофобных свойств конструкции при обеспечении прочности, целостности и долговечности. 1 ил.

Способ укрепления откоса // 2645032

Изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению откосов насыпей, конусов, откосов береговых линий и русел водоемов. Способ укрепления откосов включает операции скрепления полимерных полос, поставленных на ребро и расположенных в несколько рядов, по длине полос, растягивания на поверхности откоса скрепленных полос с образованием в направлении, нормальном к поверхности полос, ячеистой конструкции, закрепления ячеистой конструкции анкерами на поверхности откоса, заполнения ячеек материалом, защищающим поверхность откоса. Гибкие полимерные полосы снабжают пазами поочередно сверху и снизу от продольной оси полосы, а полосы скрепляют, устанавливая двумя пакетами взаимно перпендикулярно в плоскостях, нормальных к укрепляемой поверхности, «паз в паз», с переплетением полос, причем глубина паза равна половине высоты полосы, ширина паза равна толщине полосы, а расстояние между полосами равно расстоянию между пазами. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и материалоемкости в результате замены сварки полос их скреплением, а также в упрощении технологии. 3 ил.

Способ крепления откосов гидротехнических сооружений, берегов горных рек // 2646284

Изобретение относится к области строительства земляных сооружений и может быть использовано для крепления откосов выемок и насыпей транспортных, гидротехнических и мелиоративных сооружений. Способ крепления откосов гидротехнических сооружений, берегов горных рек включает укладку гибкого откосного крепления вдоль гидротехнического сооружения. Гибкое откосное крепление выполняют из местных износостойких природных элементов, в которых предварительно внецентренно выполняют отверстия. Через отверстия, выполненные насквозь, пропускают гибкий канат или стальной трос, выполняя с двух сторон каждого износостойкого природного элемента узлы из каната или закрепляя металлические шайбы. При выполнении внецентренного отверстия до 1/3 глубины устанавливают анкеры, позволяя износостойким природным элементам вращаться вокруг оси. Технический результат состоит в повышении эксплуатационной надежности крепления, расширении арсенала средств используемых для крепления откосов гидротехнических сооружений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для укрепления откосов земляной насыпи // 2648121

Изобретение относится к области гидротехнического, гражданского, транспортного строительства и может быть использовано для укреплении откосов земляной насыпи от размывов, для их защиты от ожидаемого паводка и водной и ветровой эрозии. Устройство для укрепления откосов земляной насыпи представляет собой послойно выполненную конструкцию из подстилающего слоя, несущего слоя, выполненного из сотового геосинтетического материала, каждая ячейка которого заполнена заполнителем. В него дополнительно введен удерживающий слой, расположенный на несущем слое, при этом подстилающий и удерживающий слои выполнены из сетчатого материала и соединены между собой. В качестве заполнителя выбран сыпучий заполнитель, причем при высоте несущего слоя в 10-15 см соотношение диаметров сыпучего заполнителя и ячейки сетчатого материала удерживающего и подстилающего слоев выбрано из диапазона 1,3-4. Технический результат состоит в повышении технологичности цикла работ по сооружению устройства за счет сокращения времени выполнения работ по его сооружению и изготовления его индустриальным путем. 1 ил.