ОБЪЕМНАЯ ГАБИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ
VOLUMETRIC GABION STRUCTURE

Изобретение относится к быстровозводимым габионным конструкциям насыпного типа, которые предназначены для фортификационного оборудования в короткие сроки позиций мотострелковых, танковых и артиллерийских подразделений, пунктов временной дислокации войск с целью защиты личного состава, боевой техники, транспорта и материальных средств, а также при строительстве гидротехнических сооружений, усилении откосов дорог и как быстровозводимые ограждения при противопаводковых мероприятиях, связанных с разливами рек, озер, водохранилищ, а также с повышением уровня воды на морском побережье.
Известен грунтогабион по патенту РФ на изобретение №2131493. Изобретение предназначено для использования в строительных конструкциях, применяемых для укрепления, повышения стабильности грунтовых объектов железнодорожного полотна, автомобильных дорог и их обустройств. В грунтогабионе, представляющем собой сеточный каркас из оцинкованной металлической проволоки с заполнителем, каркас снабжен внутренним чехлом из синтетического геотекстильного материала или стеклоткани, а в качестве заполнителя используется грунт или дисперсный, в том числе теплоизолирующий материал с механизированным заполнением и уплотнением заполнителя, преимущественно прессованием. В качестве дисперсного материала использованы асбестовые отходы, хвосты обогатительных фабрик, гранулированный шлак, шлакозольные отходы электростанций, горелые породы шахтных выработок, торф. Грунтогабион, кроме простоты и технологичности конструкции, возможности использования местных грунтов, дисперсных материалов, позволяет утилизировать и отходы промышленного производства. Недостатком грунтогабиона является недостаточная поперечная устойчивость.
Известен габион по патенту РФ на полезную модель №126017. Полезная модель относится к области строительства укрепленных покрытий грунтовых поверхностей, может быть использовано для изготовления конструкций габионов и/или геосинтетических матрацев, применяемых для укрепления водоотводных канав от размыва, откосов, конусов мостов, оснований автомобильных дорог, аэродромов, промышленных и строительных площадок, а также береговых линий, русел водоемов, при благоустройстве и строительстве объектов гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и т.п. Задачей настоящего изобретения является удешевление конструкции и снижение трудоемкости работ по укреплению покрытий грунтовых поверхностей. Габион выполнен в виде проволочного сетчатого каркаса, заполненного дисперсным материалом, преимущественно щебнем твердых пород. Дисперсный материал заполнителя каркаса выполнен в виде фракции щебня с нижним размером диапазона менее и/или равным размерам ячейки сетки каркаса, а каркас выполнен высотой 12-16 см и с размерами ячейки сетки каркаса 7,5÷9×8÷11,5. Кроме того, каркас содержит по крайней мере один внутренний защитный слой 4, образованный фракцией щебня с нижним размером диапазона менее и/или равным размерам ячейки сетки каркаса, а фракция щебня внутреннего защитного слоя имеет диапазон 7,0÷10,0 см. Помимо того, каркас может содержать по крайней мере один внешний слой, образованный фракцией щебня с меньшим размером диапазона фракции щебня, образующего внутренний защитный слой. Недостатком габиона является значительный расход листов сетки и низкая поперечная устойчивость.
Известен противопаводковый габион по патенту на полезную модель РФ №142708. Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве барьера предотвращающего поступления паводковых вод при разливах ручьев и рек размывающих их берегов. Противопаводковый габион включает секции разной геометрической формы, состоящей из сетчатых полотнищ, где сетка из металлической оцинкованной проволоки диаметром не менее 4,0 мм с разрывной нагрузкой 8,0 т, соединенных между собой горизонтально и вертикально сваркой, образуя жесткий короб для сыпучих материалов. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в стабильности, эффективности, экономичности, большом объеме возводимых конструкций за одну рабочую смену (от 5 км и более в длину), простоте монтажа и демонтажа и возможности использования габионов как основания долговременных дамб, высокую долговечность, соблюдение требований охраны окружающей среды. Недостатком габиона является значительный расход листов сетки и его низкая поперечная устойчивость.
Известна защитная система для береговой линии по патенту РФ на изобретение №2529741. Изобретение относится к защитной системе, в частности к защитной системе, предназначенной для сохранения и восстановления береговой линии. Защитная система содержит габион, имеющий противоположные боковые стены, соединенные между собой через определенные интервалы по длине габиона несколькими разделительными стенками, причем промежутки между соседними парами разделительных стенок ограничивают вместе с боковыми стенками по меньшей мере один отдельный отсек габиона. По меньшей мере один отдельный отсек габиона ограничен соответствующими противоположными боковыми стенками или противоположными участками боковых стенок в соответствующих противоположных боковых стенках. Разделительные стенки шарнирно соединены с боковыми стенками, а отдельный отсек габиона проходит оттуда в наружном направлении с по меньшей мере частичным схождением панелей открытого каркаса, образующих в целом или частично выступающий вперед отсек габиона. Способ сохранения или восстановления береговой линии содержит следующие операции, включающие создание вышеуказанной защитной системы; по меньшей мере частичное заполнение по меньшей мере одного отсека заполняющим материалом, предпочтительно песком, камнями и/или растительностью; по меньшей мере частичное заполнение выступающего вперед отсека устричными раковинами и осуществление по меньшей мере частичной облицовки береговой линии защитной системой. Защитную систему применяют для изменения направленности волновой энергии, в особенности морской волновой энергии, для сохранения береговой линии, а также для восстановления береговой линии. Недостатком защитной системы для береговой линии является низкая поперечная устойчивость.
Известна защитная стена из габионов по патенту РФ на изобретение №2459904 (прототип). Изобретение относится к войсковым оборонительным сооружениям и может использоваться в качестве ограждающих конструкций, применяемых при фортификационном оборудовании позиций и районов расположения войск, а также при строительстве различных защитных сооружений и заграждений, при строительстве гидротехнических сооружений и усилении откосов дорог. Защитная стена состоит из каркаса, образующего объемную многосекционную конструкцию габионов. Габионы выполнены в виде усеченных пирамид, включающих в себя боковые участки вязальной сетки, соединенные с трапециевидными поперечными сетчатыми рамами. Поперечные сетчатые рамы имеют петли для извлечения каркаса габиона. При этом углы у основания равны усредненному углу естественного откоса уплотненного грунтового заполнителя. Повышается устойчивость к опрокидыванию, а также защитные и прочностные свойства конструкции. Недостатком защитной стены из габионов является значительный расход листов сетки.
Задачей создания изобретения является снижение расхода листов сетки, повышение поперечной устойчивости, а также увеличение объема грунта, заполняющего габионную конструкцию.
Указанная задача решена за счет того, что объемная габионная конструкция включает каркас, выполненный из листов сеток, шарнирно соединенных спиралями между собой в отдельные секции и образующие многосекционные конструкции, соединяемые между собой в длину монтажными стержнями, с установленной внутри каждой секции и закрепленной к сетке защитной оболочкой, предназначенной для предотвращения высыпания грунтового наполнителя, причем секции установлены в несколько рядов параллельно друг другу на расстоянии, равном ширине дополнительных листов сетки, которые установлены между рядами перпендикулярно и соединяют секции разных рядов. Дополнительные листы сетки выполнены быстросъемными, для чего у них по бокам установлены дополнительные спирали, которые соединяются со спиралями, установленными на листах сетки секций рядов, вставленными внутрь спиралей монтажными стержнями. Дополнительные листы сетки могут быть выполнены несъемными и крепятся к листам сетки секций рядов при монтаже спиралями. Дополнительные листы сетки могут также быть снабжены защитными оболочками, закрывающими их с двух сторон. В качестве материала для защитной оболочки может быть использован тканый или нетканый материал, например, геотекстиль. Для крепления защитной оболочки могут применяться металлические скобы. Каждый из параллельных рядов смещен относительного другого на 0,3…0,5 длины многосекционной конструкции. Спираль выполнена с внутренним диаметром 16…35 мм, шагом не менее 25 мм, из проволоки диаметром 2…5 мм. Длина спиралей равна высоте секций.
Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским уровнем, т.е. удовлетворяет всем критериям изобретения. Изобретательский уровень подтверждается тем, что новая совокупность существенных признаков обеспечивает получение нового технического результата.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показаны отдельные многосекционные конструкции, соединяемые между собой в длину,
на фиг. 2 показаны отдельные многосекционные конструкции, соединенные между собой в длину перед фиксацией монтажными стержнями,
на фиг. 3 показан местный вид «А», на котором видно шарнирное соединение спиралью двух листов сеток, а также крепление защитной оболочки к сетке скобами,
на фиг. 4 показан короткий по длине отрезок объемной габионной конструкции. Ее секции установлены в несколько рядов параллельно друг другу на расстоянии, равном ширине дополнительных листов сетки, которые установлены между рядами перпендикулярно и соединяют секции разных рядов,
на фиг. 5 показан местный вид «Б», на котором видно соединение быстросъемного дополнительного листа сетки с секцией второго ряда, при этом дополнительная спираль быстросъемного дополнительного листа сетки соединяется со спиралью, установленной на листе сетки секции ряда вставленным внутрь спиралей монтажным стержнем,
на фиг. 6 показан вид сверху на объемную габионную конструкцию, дополнительные листы сетки выполнены быстросъемными,
на фиг. 7 показан вид сверху на объемную габионную конструкцию, дополнительные листы сетки выполнены несъемными и крепятся к рамам секций рядов при монтаже спиралями.
Объемная габионная конструкция состоит из каркаса 1, выполненного из листов сеток 2, шарнирно соединенных спиралями 3 между собой в отдельные секции 4 и образующие многосекционные конструкции 5, соединяемые между собой в длину монтажными стержнями 6, с установленной внутри каждой секции 4 и закрепленной к сетке 2 защитной оболочкой 7, предназначенной для предотвращения высыпания грунтового наполнителя 8, причем секции установлены в несколько рядов параллельно друг другу на расстоянии, равном ширине дополнительных листов сетки 9, которые установлены между рядами перпендикулярно и соединяют секции 4 разных рядов. Дополнительные листы сетки 9 выполнены быстросъемными, для чего у них по бокам установлены дополнительные спирали 10, которые соединяются со спиралями 3, установленными на листах сетки 2 секций рядов, вставленными внутрь спиралей монтажными стержнями 6. Дополнительные листы сетки 9 выполнены несъемными и крепятся к листам сетки 2 секций 4 рядов при монтаже спиралями 3. Дополнительные листы сетки 9 могут также быть снабжены защитными оболочками 7, закрывающими их с двух сторон. В качестве материала для защитной оболочки 7 может быть использован тканый или нетканый материал, например, геотекстиль. Для крепления защитной оболочки 7 могут применяться металлические скобы 11. Каждый из параллельных рядов смещен относительного другого на 0,3…0,5 длины многосекционной конструкции 5. Спираль выполнена с внутренним диаметром 16…35 мм, шагом не менее 25 мм, из проволоки диаметром 2…5 мм. Длина спиралей равна высоте секций.
Объемная габионная конструкция работает следующим образом. Для возведения защитной стены листы сетки 2 шарнирно соединяют спиралями 3 в отдельные секции 4, образующие многосекционные конструкции 5, которые в свою очередь соединяют между собой в длину. Торцы и спирали 3 многосекционных конструкций 5 совмещают и внутрь спиралей вставляют монтажные стержни 6. После установки всех многосекционных конструкций 5, обеспечивающих необходимую длину защитной стены, параллельно ей на расстоянии, равном ширине дополнительных листов сетки 9, устанавливают второй ряд многосекционных конструкций 5. Второй ряд для повышения поперечной устойчивости соединяют с первым, установленными между рядами перпендикулярно, дополнительными листами сетки 9. Дополнительные листы сетки 9 могут быть выполнены быстросъемными, для чего у них по бокам установлены дополнительные спирали 10, которые соединяются со спиралями 3, установленными на листах сетки 2 секций рядов, вставленными внутрь спиралей монтажными стержнями 6. Дополнительные листы сетки 9 могут быть выполнены несъемными, тогда они крепятся к листам сетки 2 секций 4 рядов при монтаже спиралями 3. Внутри каждой секций 4 установлена и закреплена к сетке 2 защитная оболочка 7, предназначенная для предотвращения высыпания грунтового наполнителя 8. Объемная габионная конструкция заполняется местным грунтом вручную или при помощи ковшовых землеройных машин с послойным уплотнением. Для извлечения каркаса 1 с целью его повторного использования последовательно вынимают монтажные стержни 6, рассоединяют многосекционные конструкции 5, разбирают секции, для чего демонтируют спирали и листы сеток.
Применение изобретения позволило:
1. Увеличить объем грунта заполняющего габионную конструкцию.
2. Снизить металлоемкость габионной конструкции.
3. Повысить эффективность использования при противопаводковых мероприятиях.
4. Повысить поперечную устойчивость.
5. Повысить эффективность защиты личного состава и боевой техники.