RU2668118C1

RU2668118C1 - Gabion

Info

Publication number: RU2668118C1
Application number: RU2017140743A
Authority: RU
Inventors: Игорь Вячеславович Васильев; Валерий Алексеевич Сигаев; Денис Александрович Тарасов; Олег Леонидович Шаповал
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2018-09-26

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to structures designed to protect guarded objects from the impact of damage elements such as debris and bullets, as well as to prevent unsanctioned entrance of vehicles into protected area by creating a physical obstacle. Elements of supports, made in form of steel beams, connected together by steel ropes, rigidly fixed to fundex piles by means of flange seams, forming bearing frame. Gabion sections are spatial, modular structures formed by panels of welded wire mesh, connected together by spring pins and clamp plunge pins, filled with bags with fine stone fill material. Full masking of bearing frame is achieved by conceal installation of it inside the gabion sections.

EFFECT: improving functional performance, reliability and secrecy of bearing frame, namely prevention of penetration of vehicles and large fragments of damage elements of the inner surface of gabion, facilitate acquisition of data on tactical and technical characteristics of the structure and possibility of complete dismantling and re-installation of the structure elsewhere.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение 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.The invention relates to the field of construction and is an engineering structure designed to protect protected objects from the effects of damaging elements, such as fragments and bullets, as well as to prevent unauthorized entry of vehicles into the protected area by creating a physical obstacle.

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).Known flood gabion containing sections of mesh panels, geotextile bags for filling with bulk material. Mesh webs consist of galvanized metal wire with a diameter of at least 400 mm, where the vertical and horizontal elements are connected by welding, while the mesh webs adjoin each other with their end edges and are interconnected using a flexible twisted wire, forming a rigid box for bulk materials. Sections form the structure of gabions of different geometric shapes and a rigid box with the help of embedded parts and flexible twisted wire with a diameter of at least 300 mm in one row in height, fixed on the front surface. Inside the section, a geotextile bag is laid and layer-by-layer filled with sand or local soil. To increase the stability of the section, its base is fixed with anchors with a diameter of at least 16 mm to a depth of at least 1500 mm. (RF patent No. 142708, IPC E02D 29/02, IPC E02B 3/06, publ. 06/27/2014).

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.Common signs of flood gabion with the claimed technical solution is the presence of spatial sections formed by panels of welded meshes interconnected using flexible twisted wires made in the form of spirals, as well as the presence of sandbags laid inside the sections.

Известная конструкция противопаводкового габиона имеет ряд недостатков:The known design of flood gabion has several disadvantages:

- 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;- low bearing capacity under the action of a horizontal transverse load arising due to impact by striking elements or a vehicle, due to the lack of power elements in the structure capable of absorbing significant bending forces, in contrast to bulk materials working only on compression;

- 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.- there is no modularity of the filling elements of the sections forming the gabion structure, since one bag is laid inside one section, if damaged, the aggregate spills from it and the protective properties of the gabion as a whole are lost.

Наиболее близким по конструктивному решению и достигаемому техническому результату к заявленному изобретению 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, МПК E02D 17/20, опубл. 10.02.2016).The closest in constructive solution and technical result achieved to the claimed invention is box-shaped gabion reinforced with piles created using a pulse-discharge technology with a steel reinforcing element double tee, containing a mesh frame with a filler that is laid on geotextile, while the steel reinforcing longitudinal bars are rigidly, for example , using electric arc welding, are attached to the upper part of the protruding steel I-beams, and steel reinforcing cross rods are rigidly, for example, using arc welding, are mounted over longitudinal steel reinforcing bars on both sides of the protruding steel I-beams. (RF patent No. 159246, IPC E02D 17/20, publ. 02/10/2016).

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.The common signs of box gabion reinforced with piles created using pulse-discharge technology with a steel double-tee arm element with the claimed technical solution are the presence of a mesh frame with filler, piles, as well as reinforcement elements in the form of steel beams, interconnected by additional elements for collaboration.

Недостатками известной конструкции коробчатого габиона усиленного сваями, созданными по разрядно-импульсной технологии со стальным армоэлементом двутавром, являются:The disadvantages of the known design of box-shaped gabion reinforced with piles created by pulse-discharge technology with a steel double-tee steel element are:

- отсутствие возможности полного демонтажа и повторной установки в другом месте, так как основные несущие элементы конструкции жестко сопряжены между собой, посредством электродуговой сварки;- the lack of the ability to completely dismantle and reinstall in another place, since the main load-bearing structural elements are rigidly interconnected by means of electric arc welding;

- высокая стоимость производства работ по устройству конструкции, в связи с применением специального технологического оборудования.- the high cost of the construction device, in connection with the use of special technological equipment.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, 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.The technical problem, the solution of which the invention is directed, consists in improving the performance, reliability and secrecy of the power frame. Namely: to prevent the penetration of vehicles and large debris of striking elements beyond the inner surface of the gabion, to make it difficult to obtain data on the tactical and technical characteristics of the structure, to ensure the possibility of complete dismantling and reinstallation of the structure in another place.

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.The technical result is achieved by using a combination of design solutions. Namely, due to the fact that the support elements, made in the form of steel beams, interconnected by steel ropes, are rigidly attached to screw piles by means of flange connections, forming a power frame. Gabion sections are spatial, modular structures formed by panels of welded meshes connected between each other by means of spring and clamp brackets, filled with bags with fine-grained bulk material. Full masking of the power frame is achieved by its hidden installation inside the gabion sections.

Далее заявляемое техническое решение поясняется ссылками на чертежи.Further, the claimed technical solution is illustrated by reference to the drawings.

На фиг. 1 изображен общий вид габиона.In FIG. 1 shows a general view of gabion.

На фиг. 2 изображен силовой каркас габиона.In FIG. 2 shows the gabion power frame.

На фиг. 3 изображена секция габиона.In FIG. 3 shows a gabion section.

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.The drawings show the following positions: 1 - screw pile; 2 - flange connection; 3 - power support; 4 - steel rope; 5 - external panel; 6 - inner panel; 7 - panel partition; 8 - spring retainer; 9 - clamp-clamp.

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.The gabion design (Fig. 1) consists of auxiliary and basic elements forming a power frame. The main elements provide the required strength, stability and protective properties of the structure. Auxiliary elements are used to provide the required functionality of the basic elements and their masking.

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.As shown in FIG. 2, the gabion contains screw piles 1 to the heads, which are rigidly fixed by means of flange connections 2 power supports 3, interconnected by steel ropes 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.Screw piles 1 are immersed in the ground to the design elevation using one of the known methods. The length of screw piles 1 is assigned based on an assessment of the engineering and geological conditions of the construction site. A soil layer is determined into which it is most rational to deepen the tip of screw piles 1, thereby fixing their length.

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.Power supports 3 are racks made of steel sections of arbitrary shape or combinations thereof, rigidly fixed to the ends of screw piles 1 by means of flange connections 2. The presence of detachable flange connections 2 allows the possibility of complete dismantling and reinstallation of the structure in another place. Power supports 3 are interconnected to ensure joint work by steel ropes 4. The number and diameter of steel ropes 4, as well as the installation step, type and transverse dimensions of the profile of power supports 3 are determined by calculation and depend on the required gabion resistance to force.

Наличие силового каркаса заявленного изобретения 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.The presence of the power frame of the claimed invention provides the necessary characteristics for the reliability of the gabion in combination with its minimum thickness, which allows more rational use of the territory of the protected object and expands the functionality for its use.

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 не поврежденных секций. В силу выше указанных конструктивных особенностей, производство работ по устройству заявленного изобретения 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.As shown in FIG. 3, the auxiliary gabion elements include spatial lattice sections, each of which is formed by an external panel 5, internal panels 6 and a partition panel 7. All panels are flat welded grids joined together by means of spring clips 8 and clip brackets 9, forming detachable connections. All sections are layer-by-layer filled with bags of fine-grained bulk material. Due to the modularity of the design of the claimed technical solution, increasing the number of sections, both in height and in width, makes it possible to create gabions of various configurations, and also if one of the filling elements or a separate section is damaged, it does not lead to a loss of the protective properties of the gabion as a whole. In turn, due to the presence of detachable joints formed by spring clips 8 and clip brackets 9, between panels 5, 6, 7 and the fact that the inner surface of each section is formed of several structural elements 6, it becomes possible to quickly replace individual elements for filling sections, in in case of damage. However, there is no need to disassemble the undamaged sections. Due to the above design features, the work on the device of the claimed invention provides for phased installation, which ensures guaranteed filling density of the sections with bags with fine-grained bulk material with maximum ease of work. All this is achieved due to the phased increase in gabion height by internal panels 6 in the process of its construction.

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 заявленного изобретения 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.The installation of basic elements, such as screw piles 1, power supports 3 and steel ropes 4 inside the auxiliary elements of the gabion of panels 5, 6 and 7, which form spatial lattice sections filled with bags with fine-grained bulk material, provides full masking of the power frame. This allows you to hide the true location of the main elements, which does not make it possible to visually evaluate the technical characteristics of the claimed invention for the perception of shock load. In turn, this makes it possible to establish the main elements with a rarer step in less likely areas of the protected perimeter breakthrough, which expands the tactics of using gabion as a whole and reduces its cost.

Работа устройстваDevice operation

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.During the force action, auxiliary elements, such as external panels 5 and bags filled with fine-grained bulk material, are the first to perceive the shock load, distribute it and transfer it to steel ropes 4. They in turn include power supports 3, which transmit arising in them bending and shear forces on the ground by means of screw piles 1.

Заявленное техническое решение обеспечивает возможность создания защитных барьеров различной конфигурации и может применяться в качестве фортификационных сооружений, эвакуационных коридоров, защиты фасадов здания.The claimed technical solution provides the ability to create protective barriers of various configurations and can be used as fortifications, evacuation corridors, protection of building facades.

Claims

Gabion, consisting of a mesh frame with a filler, reinforced with piles, characterized in that it contains a power frame formed by collapsible flange joints, screw piles and steel beams joined together by steel ropes, the inner surface of the section is formed of several welded meshes and, in turn all welded meshes are combined with each other by means of collapsible joints formed by spring clips and clip brackets.