"Габион"

Полезная модель относится к области строительства и является инженерным сооружением, предназначенным для защиты охраняемых объектов от воздействия поражающих элементов, таких как осколки и пули, а также для предотвращения несанкционированного въезда транспортных средств на охраняемую территорию путем создания физического препятствия.
Известен противопаводковый габион, содержащий секции из сетчатых полотнищ, геотекстильные мешки для наполнения сыпучим материалом. Сетчатые полотна состоят из металлической оцинкованной проволоки диаметром не менее 400 мм, где вертикальные и горизонтальные элементы соединены сваркой, при этом полотна сетки примыкают своими торцевыми ребрами одно к другому и соединены между собой с помощью гибкой витой проволоки, образуя жесткий короб для сыпучих материалов. Секции образуют структуру габионов разной геометрической формы и жесткий короб с помощью закладных деталей и гибкой витой проволоки диаметром не менее 300 мм одного ряда по высоте, закрепленной на лицевой поверхности. Внутри секции уложен геотекстильный мешок и послойно заполнен песком или местным грунтом. Для повышения устойчивости секции основание ее закреплено анкерами диаметром не менее 16 мм на глубину не менее 1500 мм. (Патент РФ №142708, МПК E02D 29/02, МПК Е02В 3/06, опубл. 27.06.2014).
Общими признаками противопаводкового габиона с заявленным техническим решением является наличие пространственных секций, образованных панелями из сварных сеток, соединенных между собой с помощью гибких витых проволок, выполненных в виде спиралей, а также наличие мешков с песком, уложенных внутри секций.
Известная конструкция противопаводкового габиона имеет ряд недостатков:
- низкая несущая способность при действии поперечной горизонтальной нагрузки, возникающей вследствие ударного воздействия поражающими элементами или транспортным средством, в связи с отсутствием в конструкции силовых элементов способных воспринимать значительные изгибающие усилия, в отличие от сыпучих материалов, работающих только на сжатие;
- отсутствует модульность элементов заполнения секций, образующих структуру габиона, так как внутри одной секции уложен один мешок, при повреждении которого происходит высыпание из него заполнителя и потеря защитных свойств габиона в целом.
Наиболее близким по конструктивному решению и достигаемому техническому результату к заявленной полезной модели является коробчатый габион усиленный сваями, созданными по разрядно-импульсной технологии со стальным армоэлементом двутавром, содержащий сетчатый каркас с наполнителем, который уложен на геотекстиль, при этом стальные арматурные продольные прутья жестко, например, при помощи электродуговой сварки, крепятся к верхней части выступающего стального двутавра, а стальные арматурные поперечные прутья жестко, например, при помощи электродуговой сварки, крепятся над продольными стальными арматурными прутьями по обеим сторонам выступающего стального двутавра. (Патент РФ №159246, MПК E02D 17/20, опубл. 10.02.2016).
Общими признаками коробчатого габиона усиленного сваями, созданными по разрядно-импульсной технологии со стальным армоэлементом двутавром с заявленным техническим решением, является наличие сетчатого каркаса с наполнителем, свай, а также элементов усиления, в виде стальных балок объединенных между собой дополнительными элементами для совместной работы.
Недостатками известной конструкции коробчатого габиона усиленного сваями, созданными по разрядно-импульсной технологии со стальным армоэлементом двутавром, являются:
- отсутствие возможности полного демонтажа и повторной установки в другом месте, так как основные несущие элементы конструкции жестко сопряжены между собой, посредством электродуговой сварки;
- высокая стоимость производства работ по устройству конструкции, в связи с применением специального технологического оборудования.
Техническая задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в повышении эксплуатационных качеств, надежности и скрытности силового каркаса. А именно: в недопущении проникновения транспортных средств и крупных обломков поражающих элементов за внутреннюю поверхность габиона, в затруднении получения данных о тактико-технических характеристиках сооружения, в обеспечении возможности полного демонтажа и повторной установки конструкции в другом месте.
Технический результат достигается применением совокупности конструктивных решений. А именно благодаря тому, что элементы опор, выполненные в виде стальных балок, соединенные между собой стальными канатами, жестко крепятся к винтовым сваям посредством фланцевых соединений, образуя силовой каркас. Секции габиона представляют собой пространственные, модульные конструкции, образованные панелями из сварных сеток, соединенные между собой посредством пружинных и скоб-фиксаторов, заполненные мешками с мелкофракционным сыпучим материалом. Полная маскировка силового каркаса достигается путем скрытой установки его внутри секций габиона.
Далее заявляемое техническое решение поясняется ссылками на чертежи.
На фиг. 1 изображен общий вид габиона.
На фиг. 2 изображен силовой каркас габиона.
На фиг. 3 изображена секция габиона.
На чертежах представлены следующие позиции: 1 - винтовая свая; 2 - фланцевое соединение; 3 - силовая опора; 4 - стальной канат; 5 - внешняя панель; 6 - внутренняя панель; 7 - панель перегородка; 8 - пружинный фиксатор; 9 - скоба-фиксатор.
Конструкция габиона (фиг. 1) состоит из вспомогательных и основных элементов, образующих силовой каркас. Основные элементы обеспечивают требуемую прочность, устойчивость и защитные свойства конструкции. Вспомогательные элементы служат для обеспечения требуемой функциональности основных элементов и их маскировки.
Как показано на фиг. 2, габион содержит винтовые сваи 1 к оголовкам, которых жестко крепятся посредством фланцевых соединений 2 силовые опоры 3, соединенные между собой стальными канатами 4.
Винтовые сваи 1 погружаются в грунт до проектной отметки одним из известных способов. Длина винтовых свай 1 назначается исходя из оценки инженерно-геологических условий площадки строительства. Определяется слой грунта, в который наиболее рационально заглубить острие винтовых свай 1, тем самым фиксируется их длина.
Силовые опоры 3 представляют собой стойки, выполненные из стального фасонного проката произвольного профиля или их комбинации, жестко закрепленные на оголовках винтовых свай 1 посредством фланцевых соединений 2. Наличие разъемных фланцевых соединений 2 позволяет обеспечить возможность полного демонтажа и повторной установки конструкции в другом месте. Силовые опоры 3 объединены между собой для обеспечения совместной работы стальными канатами 4. Количество и диаметр стальных канатов 4, а также шаг установки, вид и поперечные размеры профиля силовых опор 3 определяются расчетным путем и зависят от требуемой стойкости габиона к силовому воздействию.
Наличие силового каркаса заявленной полезной модели обеспечивает необходимые характеристики по надежности габиона в сочетании с минимальной его толщиной, что позволяет более рационально использовать территорию защищаемого объекта и расширяет функциональные возможности по его применению.
Как показано на фиг. 3 к вспомогательным элементам габиона относятся пространственные решетчатые секции, каждая из которых образована внешней панелью 5, внутренними панелями 6 и панелью-перегородкой 7. Все панели представляют собой плоские сварные сетки, объединенные друг с другом посредством пружинных фиксаторов 8 и скоб-фиксаторов 9, образуя разъемные соединения. Все секции послойно заполнены мешками с мелкофракционным сыпучим материалом. Благодаря модульности конструкции заявленного технического решения, наращивание количества секции, как по высоте, так и по ширине, обеспечивает возможность создания габионов различной конфигурации, а также при повреждении одного из элементов заполнения или отдельной секции не приводит к потере защитных свойств габиона в целом. В свою очередь вследствие наличия разъемных соединений, образованных пружинными фиксаторами 8 и скобами-фиксаторами 9, между панелями 5, 6, 7 и того, что внутренняя поверхность каждой секции образована из нескольких конструктивных элементов 6 появляется возможность проводить быструю замену отдельных элементов заполнения секций, в случае их повреждения. При этом нет необходимости в разборке неповрежденных секций. В силу выше указанных конструктивных особенностей, производство работ по устройству заявленной полезной модели предусматривает поэтапный монтаж, что обеспечивает гарантированную плотность заполнения секций мешками с мелкофракционным сыпучим материалом при максимальном удобстве ведения работ. Все это достигается за счет поэтапного наращивания высоты габиона внутренними панелями 6 в процессе его возведения.
Установка основных элементов, таких как винтовые сваи 1, силовые опоры 3 и стальные канаты 4 внутри вспомогательных элементов габиона панелей 5, 6 и 7, которые образуют пространственные решетчатые секции, заполненные мешками с мелкофракционным сыпучим материалом, обеспечивает полную маскировку силового каркаса. Это позволяет скрыть истинное расположение основных элементов, что не дает возможность визуально оценить технические характеристики заявленной полезной модели по восприятию ударной нагрузки. В свою очередь это позволяет на менее вероятных участках прорыва охраняемого периметра устанавливать основные элементы с более редким шагом, что расширяет тактику применения габиона в целом и снижает его стоимость.
Работа устройства.
Во время силового воздействия вспомогательные элементы, такие как внешние панели 5 и мешки, наполненные мелкофракционным сыпучим материалом, первыми воспринимают ударную нагрузку, распределяют ее и передают на стальные канаты 4. Те в свою очередь включают в работу силовые опоры 3, которые передают возникающие в них изгибающие и сдвигающие усилия на грунт посредством винтовых свай 1.
Заявленное техническое решение обеспечивает возможность создания защитных барьеров различной конфигурации и может применяться в качестве фортификационных сооружений, эвакуационных коридоров, защиты фасадов здания.