UA154087U

UA154087U - GABION FRAME

Info

Publication number: UA154087U
Application number: UAU202204658U
Authority: UA
Inventors: Володимир Тимофійович Кияшко; Олександр Іванович Бондар; Ігор Вячеславович Салій; Максим Іванович Гончаренко; Людмила Олексіївна Яковенко
Original assignee: Державний Заклад "Державна Екологічна Академія Післядипломної Освіти Та Управління"
Priority date: 2022-12-08
Filing date: 2022-12-08
Publication date: 2023-10-11

Abstract

Каркас габіона містить сипучий кам'яний матеріал, який за своїми фізико-механічними властивостями придатний для виконання, при якому зводять габіонні конструкції для здійснення підпірно-утримуючих функцій та для зведення військових фортифікаційних споруд, індустріально виготовлений у вигляді жорсткого просторового сталевого каркаса з жорстким кріпленням до його поверхонь сталевої сітки та містить три бокові, дві торцеві площинні стінки і дві суміжні бокові площинні стінки, що утворюють між собою кут ,, що більше кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона, але не більше 90°. А два інші кути утвореного поперечного перерізу, що має форму різностороннього трикутника, не менше значення кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона. При цьому мінімум одна торцева одноплощинна стінка нахилена до осі однієї із бокових площинних стінок під кутом м, що більше кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона. А протилежна їй торцева одноплощинна стінка відхилена від осі під кутом 180°-- та торцеві площинні стінки виконані двоплощинними з утворенням "пазів" (заглибин) і "гребенів" (виступів) з забезпеченням умови нахилу суміжних між собою стінок під кутом, що більший, ніж кут природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона.The gabion frame contains a loose stone material, which by its physical and mechanical properties is suitable for the execution, in which gabion structures are erected for the implementation of supporting and retaining functions and for the construction of military fortification structures, industrially manufactured in the form of a rigid spatial steel frame with a rigid attachment to of its steel mesh surfaces and contains three side, two end plane walls and two adjacent side plane walls forming an angle between them, which is greater than the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame, but not more than 90°. And the other two angles of the formed cross-section, which has the shape of an equilateral triangle, are not less than the angle of the natural slope of the loose stone material used to fill the gabion frame. At the same time, at least one end single-plane wall is inclined to the axis of one of the side plane walls at an angle m, which is greater than the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame. And the end single-plane wall opposite to it is deviated from the axis at an angle of 180°-- and the end plane walls are made of two planes with the formation of "grooves" (recesses) and "ridges" (protrusions) to ensure the condition of the inclination of the adjacent walls at an angle that is greater, than the angle of the natural slope of the loose stone material used to fill the gabion frame.

Description

Корисна модель належить до області будівництва та може бути використана при зведенні основ автомобільних доріг, підпірних стін та фортифікаційних споруд для військових цілей.The useful model belongs to the field of construction and can be used in the construction of the foundations of highways, retaining walls and fortifications for military purposes.

Виготовлення та використання габіонів у габіонних конструкціях регламентує ГБН В.2.3- 37641918-558:2016 "Автомобільні дороги. Габіонні конструкції. Проектування та будівництво", але в практиці будівельної галузі їх використовують значно ширше. Відповідно до вказаного нормативного документа габіони виготовляють циліндричної, призматичної та матрацної форми, де два перших із зазначених мають незначну жорсткість, так як більшість з них мають висоту до 1,5-2 м при поперечному перерізі в середньому 0,5-1 м та встановлюють їх вертикально (БК Геобудсервіс пИрз:/юкК-деобиа. Видргоїї перз//риа.ца/ги/г42-їмапо-тапком5к тощо).The manufacture and use of gabions in gabion structures is regulated by GBN V.2.3- 37641918-558:2016 "Roads. Gabion structures. Design and construction", but in the practice of the construction industry they are used much more widely. According to the specified regulatory document, gabions are manufactured in cylindrical, prismatic, and mattress shapes, where the first two of these have negligible rigidity, since most of them have a height of up to 1.5-2 m with a cross section of 0.5-1 m on average and are installed them vertically (BC Geobudservice pIrz:/yukK-deobia. Vidrgoii perz//rya.tsa/gy/g42-ymapo-tapkom5k, etc.).

Для забезпечення просторової жорсткості габіонних конструкцій окремі габіони з'єднують між собою у вертикальній площині різноманітними способами, які не є жорсткими (рухомими).To ensure the spatial rigidity of gabion structures, individual gabions are connected to each other in the vertical plane in various ways that are not rigid (movable).

Так як габіонні конструкції за своєю суттю є підпірними стінами гравітаційної дії, то для забезпечення їх стійкості проти перекидання та зсуву, їх необхідно виготовляти із забезпеченням значної масивності. Тому окремі габіони для забезпечення стійкості проти перекидання та зсуву рекомендовано встановлювати на спеціальні анкери, що заглиблені в грунт (патент РФ Мо КИ14270841, опублікований 27.06.2014 р.), забивні палі (патент РФ МоSince gabion structures are, by their very nature, retaining walls of gravitational action, in order to ensure their stability against overturning and shifting, they must be made with significant massiveness. Therefore, to ensure stability against overturning and shifting, individual gabions are recommended to be installed on special anchors buried in the ground (patent of the Russian Federation Mo

ВИ18198941, опублікований 31.07.2008 р.), використовувати горизонтальні анкерні елементи тощо.VI18198941, published on July 31, 2008), use horizontal anchor elements, etc.

У кам'яних бутобетонних трапецієподібної форми поперечного перерізу та кутикових залізобетонних підпірних стінах нижню площину (підошва) зводять нахиленою під кутом до напрямку дії зсувного зусилля від горизонтального тиску грунту, що підкріплюють, і це забезпечує певну стійкість як проти зсуву, так і проти перекидання (Банков В.Н., Сигалов 9.Е. "Железобетоннье конструкции. Общий курс. М, Стройиздат 1977, страница 7717").In stone buto-concrete trapezoidal cross-section and corner reinforced concrete retaining walls, the lower plane (sole) is inclined at an angle to the direction of the shearing force from the horizontal pressure of the supporting soil, and this provides a certain resistance both against shearing and against overturning ( Bankov V.N., Sygalov 9.E. "Reinforced concrete structures. General course. Moscow, Stroyizdat 1977, page 7717").

Цей принцип використаний у патенті Китаю СМ109056784В, опублікованому 08.12.2020, де пропонують дно котловану під габіонну конструкцію (фактично фундамент) зводити з ухилом 2- 5 95. Тоді укісна сторона підпірної стінки матиме кут нахилу відносно горизонтальної поверхні грунту, що підкріплюють, фактично 857-887. При цьому з'єднання окремих габіонів між собою шарнірне (рухоме).This principle is used in the Chinese patent CM109056784B, published on 12/08/2020, where it is proposed to build the bottom of the pit under the gabion structure (in fact, the foundation) with a slope of 2-5 95. Then the oblique side of the retaining wall will have an angle of inclination relative to the horizontal surface of the supporting soil, in fact 857 -887. At the same time, the connection of individual gabions is hinged (movable).

Зо Загальним недоліком описаних вище габіонних конструкцій є те, що при розміщенні окремих габіонів як у один ярус, так і в декілька ярусів за висотою, кожен із них контактує із суміжними в одному ярусі габіоснами у вертикальній площині фактично лише за рахунок з'єднувальних деталей чи елементів, за незначного тертя бічних поверхонь між собою.A general disadvantage of the gabion structures described above is that when individual gabions are placed both in one tier and in several tiers in height, each of them is in contact with adjacent gabions in the same tier in the vertical plane actually only due to connecting parts or elements, with slight friction of the side surfaces between each other.

Найбільшу жорсткість у горизонтальній та вертикальній площинах має габіонна конструкція, яку зводять з габіонів з використанням каркасів за патентом України Мо 149021, опублікованому 13.10.2021 року, де кожен окремий габіон контактує з двома суміжними поздовжніми площинними стінками, причому кожен другий (Фіг. З в описі до патенту) збільшує тертя за рахунок частини власної ваги.The greatest stiffness in the horizontal and vertical planes is the gabion structure, which is erected from gabions using frames according to Ukrainian patent Mo 149021, published on October 13, 2021, where each individual gabion is in contact with two adjacent longitudinal plane walls, and every other (Fig. c c description to the patent) increases friction due to part of its own weight.

Недоліком такого конструктивного рішення є те, що за необхідності укладання окремих габіонів у габіонну конструкцію виникає необхідність збільшення її просторової жорсткості за рахунок підвищення як сили тертя окремих габіонів між собою, так і сил тертя окремих габіонів з грунтом, що підкріплюють, без залучення додаткових пристроїв чи елементів. У цьому випадку габіонну конструкцію доцільно зводити за принципом цегляної кладки: перший ярус - нормально (перпендикулярно) до грунту, що підкріплюють, наступний - паралельно. Тому для забезпечення кута нахилу укісної стінки габіонної конструкції, наприклад, у 707-807, у габіонах першого ярусу торцеві площинні стінки повинні бути нахилені під кутом 707-807 до горизонтально розміщеної бокової площинної стінки. У цьому випадку нахилена під кутом у 707- 80" торцева площинна стінка, що протилежна укісній торцевій площинній стінці, сприймає додатковий вертикальний тиск грунту, що підкріплюють, та збільшує опір габіонної конструкції на зсув та перекидання.The disadvantage of such a constructive solution is that if it is necessary to lay individual gabions in a gabion structure, it becomes necessary to increase its spatial rigidity by increasing both the friction force of individual gabions between themselves and the friction force of individual gabions with the reinforcing soil, without the involvement of additional devices or elements. In this case, it is advisable to erect the gabion structure according to the principle of brickwork: the first tier is normal (perpendicular) to the supporting soil, the next tier is parallel. Therefore, to ensure the angle of inclination of the oblique wall of the gabion structure, for example, in 707-807, in gabions of the first tier, the end plane walls must be inclined at an angle of 707-807 to the horizontally placed side plane wall. In this case, the end plane wall inclined at an angle of 707-80", which is opposite to the inclined end plane wall, perceives the additional vertical pressure of the supporting soil and increases the resistance of the gabion structure to shear and overturning.

Габіони другого ярусу габіонної конструкції розміщують (укладають) у поздовжньому (протилежному) напрямі відносно габіонів першого ярусу (паралельно грунту, що підкріплюють), контактують між собою і габіонами першого ярусу тертям суміжних бокових і торцевих площинних стінок. Якщо торцева площинна стінка габіонів першого ярусу зі сторони укосу габіонної конструкції нахилена, наприклад, під кутом 7027-80", то і одна із трьох поздовжніх площинних стінок габіонів другого ярусу повинна бути нахилена до суміжної горизонтально розміщеної бокової площинної стінки також під кутом 707-807. У цьому випадку поперечний переріз габіонів другого ярусу має форму різностороннього трикутника, хоч габіони першого ярусу можуть мати у поперечному перерізі форму рівностороннього трикутника. При цьому для бо збільшення зусиль тертя між габіонами другого ярусу необхідно виготовляти на одному кінці довжини окремого габіона торцеву площинну стінку відхиленою від горизонтальної бокової площинної стінки на кут 1809-х; (де єх«90"), а протилежну торцеву площинну стінку нахиленою до горизонтальної поздовжньої площинної стінки під кутом «907.The gabions of the second tier of the gabion structure are placed (stacked) in the longitudinal (opposite) direction relative to the gabions of the first tier (parallel to the supporting soil), and are in contact with each other and the gabions of the first tier by the friction of adjacent side and end plane walls. If the end plane wall of the gabions of the first tier from the slope side of the gabion structure is inclined, for example, at an angle of 7027-80", then one of the three longitudinal plane walls of the gabions of the second tier must be inclined to the adjacent horizontally placed side plane wall also at an angle of 707-807 . In this case, the cross-section of the gabions of the second tier has the shape of an equilateral triangle, although the gabions of the first tier may have the shape of an equilateral triangle in the cross-section. At the same time, in order to increase the frictional forces between the gabions of the second tier, it is necessary to make a tilted end plane wall at one end of the length of an individual gabion from the horizontal side plane wall at an angle of 1809; (where it is "90"), and the opposite end plane wall is inclined to the horizontal longitudinal plane wall at an angle of "907.

Для збільшення опору на зсув та перекидання основ автомобільних доріг доцільно використовувати габіони, в яких дві суміжні бокові площинні стінки (одна з яких укладена безпосередньо на грунт) розміщені під кутом 907 (фактично катети різностороннього прямокутного трикутника поперечного перерізу габіона) між собою, а третя бокова площинна стінка нахилена під кутом до грунту основи (гіпотенуза прямокутного трикутника поперечного перерізу габіона). Чим більше довжина гіпотенузи утвореного трикутника (а це фактично ширина однієї бокової стінки габіона), тим більше вантажна площа тиску матеріалу основи автомобільної дороги і, відповідно, збільшується опір габіонної конструкції на зсув та перекидання.To increase the resistance to landslides and overturning of highway foundations, it is advisable to use gabions in which two adjacent side plane walls (one of which is laid directly on the ground) are placed at an angle of 907 (in fact, the legs of a versatile rectangular triangle of the cross section of the gabion) to each other, and the third lateral the plane wall is inclined at an angle to the ground of the base (the hypotenuse of the right triangle of the cross-section of the gabion). The greater the length of the hypotenuse of the formed triangle (which is actually the width of one side wall of the gabion), the greater the loading area of the pressure of the material of the road base and, accordingly, the resistance of the gabion structure to shifting and overturning increases.

Максимальне значення опору зсуву габіонної конструкції за рахунок тертя та зчеплення можна отримати виготовленням каркаса габіона, в якому дві суміжні бокові площинні стінки утворюють між собою кут у 90", а торцеві площинні стінки виготовлені двоплощинними, причому одна торцева площинна стінка мас вигляд "гребеня" (виступу), а протилежна торцева двоплощинна стінка у вигляді "паза" (впадини) і розташовані співвісно.The maximum value of the shear resistance of the gabion structure due to friction and adhesion can be obtained by manufacturing the gabion frame, in which two adjacent side plane walls form an angle of 90" with each other, and the end plane walls are made of two planes, and one end plane wall has the appearance of a "comb" ( protrusion), and the opposite end two-plane wall in the form of a "groove" (recess) and are located coaxially.

В основу корисної моделі поставлена задача розробити конструктивне рішення для типізації та уніфікації каркаса габіона, що забезпечує необхідні до конкретних умов використання кути нахилу як бокових, так і торцевих площинних стінок з розширенням кількості їх типорозмірів та забезпеченням максимального значення опору на зсув та перекидання від вертикального тиску грунту.The basis of a useful model is the task of developing a constructive solution for the typification and unification of the gabion frame, which provides the angles of inclination of both the side and end plane walls necessary for the specific conditions of use with the expansion of the number of their standard sizes and ensuring the maximum value of resistance to shear and overturning from vertical pressure soil

Поставлена задача вирішується тим, що каркас габіона містить сипучий кам'яний матеріал, який за своїми фізико-механічними властивостями придатний для виконання, при якому зводять габіонні конструкції для здійснення підпірно-утримуючих функцій та для зведення військових фортифікаційних споруд, індустріально виготовлений у вигляді жорсткого просторового сталевого каркаса з жорстким кріпленням до його поверхонь сталевої сітки та містить три бокові, дві торцеві площинні стінки і дві суміжні бокові площинні стінки, що утворюють між собою кут со, що більше кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркасThe task is solved by the fact that the gabion frame contains a loose stone material, which, by its physical and mechanical properties, is suitable for the construction of gabion structures for supporting and retaining functions and for the construction of military fortifications, industrially manufactured in the form of a rigid spatial of a steel frame with a steel mesh rigidly attached to its surfaces and contains three side, two end plane walls and two adjacent side plane walls, which form an angle between them, which is greater than the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the frame

Зо габіона, але не більше 90", а два інші кути утвореного поперечного перерізу, що має форму різностороннього трикутника, не менше значення кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона, при цьому мінімум одна торцева одноплощинна стінка нахилена до осі однієї із бокових площинних стінок під кутом с, що більше кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона, а протилежна їй торцева одноплощинна стінка відхилена від осі під кутом 1807-о; та торцеві площинні стінки виконані двоплощинними з утворенням "пазів " (впадин) і "гребенів " (виступів) з забезпеченням умови нахилу суміжних між собою стінок під кутом, що більший, ніж кут природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона.From the gabion, but not more than 90", and the other two angles of the formed cross-section, which has the shape of an equilateral triangle, are not less than the value of the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame, while at the same time, at least one single-plane end wall is inclined to the axis one of the side plane walls at an angle c, which is greater than the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame, and the opposite single-plane end wall is deviated from the axis at an angle of 1807°; and the end plane walls are made of two planes with the formation of "grooves" "(valleys) and "ridges" (protrusions) with the provision of the condition of the inclination of the adjacent walls at an angle greater than the angle of the natural slope of the loose stone material used to fill the gabion frame.

По-перше, габіони слід розподіляти за конкретним призначенням і здійснювати їх розрахунок та конструювання з урахуванням вантажно-розвантажувальних (монтажних) робіт.First, gabions should be distributed according to a specific purpose and their calculation and construction should be carried out taking into account loading and unloading (installation) works.

Наприклад, для підсилення основ автомобільних доріг проти зсуву та перекидання габіони вкладають горизонтально, частіше всього у один ярус уздовж насипу матеріалів основи у місцях улаштування узбіч, і вони контактують між собою тільки торцевими площинними стінками. При цьому поперечний переріз усіх габіонів габіонної конструкції має форму прямокутного різностороннього трикутника, діагональ якого спрямована до насипу основи автомобільної дороги. У цьому випадку вертикальну сторону трикутника поперечного перерізу (фактично сторона однієї бокової площинної стінки) габіона призначають залежно від висоти насипу матеріалу основи автомобільної дороги, а довжину діагоналі трикутника поперечного перерізу (суміжна бокова площинна стінка) призначають із умови, що кут нахилу діагоналі різностороннього трикутника поперечного перерізу до горизонтально орієнтованого катета прямокутного трикутника (фактично до суміжної горизонтальної бокової площинної стінки) повинен перевищувати кут природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона. Торцеві площинні стінки доцільно виготовляти двоплощинними з утворенням "паза" та "гребеня". Таке конструктивне рішення технічно більш складне порівняно з тим, коли торцеві площинні стінки нахилені (відхилені) до горизонтально розміщеної бокової площинної стінки, але тільки таке рішення повністю відповідає вимогам при зведенні укісних стінок багатоярусних підпірних стін для закріплення потенційно слабких грунтів від зсуву.For example, to strengthen the foundations of highways against sliding and overturning, gabions are laid horizontally, most often in one tier along the embankment of base materials in the places where the sides are arranged, and they contact each other only with end plane walls. At the same time, the cross-section of all gabions of the gabion structure has the shape of a right-sided triangle, the diagonal of which is directed to the embankment of the base of the road. In this case, the vertical side of the cross-sectional triangle (in fact, the side of one side plane wall) of the gabion is assigned depending on the height of the embankment of the material of the road base, and the length of the diagonal of the cross-sectional triangle (adjacent side plane wall) is assigned based on the condition that the angle of inclination of the diagonal of the multi-sided triangle of the transverse section to the horizontally oriented leg of the right triangle (actually to the adjacent horizontal side plane wall) should exceed the angle of the natural slope of the loose stone material used to fill the gabion frame. It is advisable to make the end plane walls two-plane with the formation of a "groove" and a "ridge". Such a constructive solution is technically more complicated compared to the one when the end plane walls are inclined (deflected) to the horizontally placed side plane wall, but only such a solution fully meets the requirements for the construction of sloping walls of multi-tiered retaining walls to secure potentially weak soils from landslides.

Таким чином, зважаючи на необхідність збільшення опору на зсув та перекидання як габіонів, так і габіонних конструкцій, а також для типізації та уніфікації конструктивного рішення бо каркасів габіонів слід урахувати наступне.Thus, taking into account the need to increase the resistance to shear and overturning of both gabions and gabion structures, as well as for the typification and unification of the design solution for gabion frames, the following should be taken into account.

При використанні габіонів для підсилення основ автомобільних доріг і фортифікаційних споруд проти зсуву та перекидання при їх укладанні в один ярус найбільш доцільним конструктивним рішенням каркаса габіона є таке, коли дві суміжні бокові площинні стінки утворюють між собою прямий кут і в поперечному перерізі утворюють прямокутний різносторонній трикутник, у якому найменший кут повинен мати значення с, що більше кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона. При цьому торцеві площинні стінки необхідно виготовляти двоплощинними у вигляді "паза" та "гребеня".When using gabions to strengthen the foundations of highways and fortifications against shifting and overturning when they are stacked in one tier, the most appropriate design solution for the gabion frame is when two adjacent side plane walls form a right angle between themselves and in the cross section form a rectangular equilateral triangle. in which the smallest angle should have a value of c, which is greater than the angle of the natural slope of the loose stone material used to fill the gabion frame. At the same time, the end plane walls must be made double-plane in the form of a "groove" and a "ridge".

При зведенні підпірних стінок та укладанні габіонів у декілька ярусів за висотою і шириною слід використовувати принцип цегляної кладки та у всі торцеві ряди слід вкладати габіони, каркаси яких мають форму прямокутного різностороннього трикутника з двома торцевими одноплощинними стінками з кутом нахилу 7077-80" (як приклад). Каркаси габіонів, які укладають уздовж укісної частини грунту, що підкріплюють, у поперечному перерізі мають форму різностороннього трикутника, в якому дві суміжні бокові площинні стінки утворюють між собою кут 707-807 (як приклад), найменший кут має значення с, що більше кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона. Торцеві стінки таких каркасів повинні бути двоплощинними з утворенням "пазів" та "гребенів", при конструюванні яких потрібно забезпечувати умову, коли кут двох суміжних площинних поверхонь (незалежно це "паз" чи "гребінь") повинен перевищувати значення кута природного укосу.When erecting retaining walls and laying gabions in several tiers in height and width, the principle of brickwork should be used, and gabions should be placed in all end rows, the frames of which have the shape of a right-sided triangle with two end monoplane walls with an inclination angle of 7077-80" (as an example ).Gabion frames, which are laid along the diagonal part of the reinforcing soil, in cross-section have the shape of an equilateral triangle, in which two adjacent side plane walls form an angle of 707-807 (as an example), the smallest angle has a value of c, which is greater the angle of the natural slope of loose stone material with which the gabion frame is filled. The end walls of such frames must be two-plane with the formation of "grooves" and "ridges", during the construction of which it is necessary to ensure the condition when the angle of two adjacent planar surfaces (regardless of whether it is a "groove" or "ridge") must exceed the value of the natural slope angle.

У всіх випадках виконання умови со кута природного укосу необхідне для того, щоб сипучий кам'яний матеріал під час його віброущільнення повністю заповнював внутрішній об'єм каркаса без утворення пустот.In all cases, the fulfillment of the condition of the angle of the natural slope is necessary so that the loose stone material during its vibration compaction completely fills the internal volume of the frame without the formation of voids.

Суть корисної моделі пояснюють креслення.Drawings explain the essence of a useful model.

На фіг. 1 схематично зображено (вигляд з боку), як приклад, "стартовий" каркас габіона 1 (укладають першим, як приклад, при укріпленні основ автомобільних доріг), в якому торцеві площинні стінками 2 виконані одноплощинними з нахилом одна до одної під кутом ос» кута природного укосу, а каркаси "рядових" габіонів З виготовлені з нахилом у одному напрямі торцевих площинних стінок 4 під кутом 180"7-о; та торцевих одноплощинних стінок 5 під кутом с» кута природного укосу.In fig. 1 schematically depicts (side view), as an example, the "starting" gabion frame 1 (laid first, as an example, when strengthening the foundations of highways), in which the end plane walls 2 are made of one plane with an inclination to each other at an angle to the axis of the corner of a natural slope, and the frames of "row" gabions C are made with an inclination in one direction of end plane walls 4 at an angle of 180"7-o; and end single-plane walls 5 at an angle c" of the angle of the natural slope.

На фіг. 2 (вигляд зверху) зображений (як приклад) каркас "стартового" габіона 6 з торцевими двоплощинними стінками 7 у вигляді симетрично орієнтованих один до одного "пазів" (впадин) та "рядові" каркаси 8, які відрізняються від "стартового" каркаса 7 тим, що у них одна торцева двоплощинна стінка 9 виготовлена у вигляді "гребеня", а протилежна торцева двоплощинна стінка 10 - у вигляді "паза".In fig. 2 (top view) shows (as an example) the framework of the "starting" gabion 6 with end two-plane walls 7 in the form of symmetrically oriented "grooves" (recesses) to each other and "row" frameworks 8, which differ from the "starting" framework 7 by , that they have one end two-plane wall 9 made in the form of a "ridge", and the opposite end two-plane wall 10 - in the form of a "groove".

На фіг. З показана умовна схема розміщення однотипних каркасів габіонів у підпірній стінці для в) Р зсуву та перекидання висотою Н, яка містить чотири яруси габіонів, де та яруси - це габіони різної довжини, у яких в поперечному перерізі бокові площинні стінки утворюють різносторонній трикутник, а торцеві одноплощинні стінки нахилені у напрямі одна до одної відносно бокової площинної стінки під кутом 80" (для прикладу). ( (зIn fig. C shows a conventional scheme of placement of the same type of gabion frames in a retaining wall for c) P displacement and overturning with a height of H, which contains four tiers of gabions, where and tiers are gabions of different lengths, in which in cross section the side plane walls form an equilateral triangle, and the end single-plane walls are inclined in the direction of each other relative to the side plane wall at an angle of 80" (for example). ( (with

Яруси габіонів та (о укладені перпендикулярно до габіонів ОО та ярусів і, відповідно, паралельно укісній стороні підпірної стінки. У них дві бокові площинні стінки (а і в) виготовлені під кутом 807 одна до одної (для прикладу). Відповідно кути між поздовжніми площинними стінками (в і с) - 557, а (с ї а) - 45", Значення кута в 457" повинно перевищувати значення кута природного укосу сипучого кам'яного матеріалу, яким заповнюють каркас габіона.Tiers of gabions and (o) are laid perpendicular to gabions OO and tiers and, accordingly, parallel to the oblique side of the retaining wall. They have two side plane walls (a and b) made at an angle of 807 to each other (for example). Accordingly, the angles between the longitudinal plane walls (in and c) - 557, and (c and a) - 45". The value of the angle in 457" must exceed the value of the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame.

Торцеві площинні стінки можуть бути виготовленими як одноплощинними (Фіг. 1), так і двоплощинними (Фіг. 2) залежно від висоти стінки Н і, відповідно, горизонтального тиску Кг", та властивостей грунту, що підкріплюють.End plane walls can be made both single-plane (Fig. 1) and two-plane (Fig. 2) depending on the height of the wall H and, accordingly, the horizontal pressure Kg", and the properties of the supporting soil.

На фіг З виділено трикутник АВ'Є - це приклад, коли підпірна стінка зведена з використанням габіонів, які у поперечному перерізі мають форму рівностороннього трикутника з кутами між боковими площинними стінками в 60". Штруховими стрілочками позначено вертикальний тиск грунту насипу та його рівнодіюча сила 8. В "умовному" трикутнику АВС стрілочками зображено вертикальний тиск грунту насипу на габіонну конструкцію з рівнодіючою силою "8. Укісна стінка нахилена до горизонтальної поверхні під кутом 60" (трикутник АВ'С) і під кутом 80" - "умовний" трикутник АВС.In Fig. 3, the triangle AVIE is highlighted - this is an example when the retaining wall is erected using gabions, which in the cross section have the shape of an equilateral triangle with angles between the side plane walls of 60". The vertical pressure of the embankment soil and its net force 8 are indicated by vertical arrows. In the "conditional" ABC triangle, arrows show the vertical pressure of the embankment soil on the gabion structure with the equivalent force "8. The oblique wall is inclined to the horizontal surface at an angle of 60" (triangle AB'C) and at an angle of 80" - the "conditional" triangle ABC.

На основі проєктно-конструкторських рішень для конкретної габіонної конструкції на спеціалізованому підприємстві виготовляють каркаси габіонів з різноманітними торцевими та поздовжніми площинними стінками. Після виконання зварювальних робіт усі стрижні, що утворюють каркас, знежирюють і обробляють засобами проти корозії. Потім до поздовжніх та торцевих площинних стінок із внутрішньої сторони кріплять сітки їз оцинкованого дроту, а за необхідності, - додаткові сітки із геосинтетичного матеріалу.Based on design solutions for a specific gabion structure, a specialized enterprise manufactures gabion frames with various end and longitudinal plane walls. After welding, all rods forming the frame are degreased and treated with anti-corrosion agents. Then, to the longitudinal and end plane walls from the inside, nets of galvanized wire are attached, and if necessary, additional nets of geosynthetic material.

Готові каркаси розміщують на спеціальному стенді та механізовано заповнюють сипучим кам'яним матеріалом, який піддають сумісно з каркасом вібраційному впливу, жорстко закріплюють поздовжню площинну стінку, через яку каркас заповнюють сипучим кам'яним матеріалом. З використанням вантажно-піднімального пристрою готовий габіон подають на склад, звідки їх завантажують на транспортний засіб та доставляють на місце зведення габіонної конструкції і виконують монтаж габіонної конструкції з коліс на наперед підготовлену земляну поверхню (фундамент) відповідно до проєктного рішення.Ready-made frames are placed on a special stand and mechanized filled with loose stone material, which is subjected to vibration together with the frame, rigidly fixed longitudinal plane wall, through which the frame is filled with loose stone material. With the use of a loading and lifting device, the finished gabion is delivered to the warehouse, from where they are loaded onto a vehicle and delivered to the place of erection of the gabion structure and the installation of the gabion structure from the wheels to the pre-prepared earth surface (foundation) is carried out in accordance with the design decision.

Чим більший кут нахилу бокових і торцевих одноплощинних стінок та їхніх геометричних розмірів торцевих двоплощинних стінок у вигляді "пазів" та "гребенів", тим більше зусилля тертя між суміжними габіонами, відповідно, збільшується просторова жорсткість габіонної конструкції, що призводить до підвищення опору її на зсув та перекидання. Наприклад, при зведенні габіонної конструкції для підсилення основ автомобільних доріг (у самому простому варіанті) з використанням габіонів з поперечним перерізом у вигляді рівностороннього трикутника (фіг. 3, трикутник АВ'С) висота одного габіона становить приблизно 60 см, а ширина поздовжніх площинних стінок - приблизно 70 см. Площа поверхні торцевих площинних стінок при їх вертикальному положенні відносно бокових площинних стінок 0,21 м, а при їх нахилі під кутом у 60" площа поверхні зростає до 0,28 м". Із збільшенням площ поверхонь відповідно збільшується і площа тертя, у даному прикладі приблизно на 33 95. При використанні габіонів з поперечним перерізом у вигляді різностороннього трикутника і торцевими одноплощинними стінками, нахиленими відповідно під кутом у 80", площа поверхні тертя зростає з 0,28 до 0,37 ме, що становить майже 32 95. У разі виготовлення бокових площинних стінок різної ширини а, в, с (фіг. 3) крім збільшення площ тертя між суміжними площинними стінками, збільшується загальна площа габіонної конструкції, що контактує з грунтом, який підкріплюють.The greater the angle of inclination of the side and end single-plane walls and their geometric dimensions of the end two-plane walls in the form of "grooves" and "ridges", the greater the frictional force between adjacent gabions, accordingly, the spatial rigidity of the gabion structure increases, which leads to an increase in its resistance to shear and overturning. For example, when erecting a gabion structure for strengthening the foundations of highways (in the simplest version) using gabions with a cross section in the form of an equilateral triangle (Fig. 3, triangle AB'C), the height of one gabion is approximately 60 cm, and the width of the longitudinal plane walls - approximately 70 cm. The surface area of the end plane walls when they are in a vertical position relative to the side plane walls is 0.21 m, and when they are inclined at an angle of 60", the surface area increases to 0.28 m". With an increase in surface areas, the friction area also increases, in this example by approximately 33 95. When using gabions with a cross-section in the form of an equilateral triangle and single-plane end walls, respectively, inclined at an angle of 80", the friction surface area increases from 0.28 to 0.37 me, which is almost 32 95. In the case of manufacturing side plane walls of different widths a, c, c (Fig. 3), in addition to increasing the areas of friction between adjacent plane walls, the total area of the gabion structure in contact with the soil increases, which reinforce

При незмінному значенні висоти габіонної конструкції Н незмінним є і значення рівнодіюцої горизонтального тиску Кг, а абсолютне значення рівнодіючої вертикального тиску грунту "8 перевищує абсолютне значення вертикального тиску Вв. так як збільшується довжина лініїWith a constant value of the height of the gabion structure H, the value of the equivalent horizontal pressure Kg is also unchanged, and the absolute value of the equivalent vertical pressure of the soil "8 exceeds the absolute value of the vertical pressure Vv. as the length of the line increases

Зо контакту (тертя) поверхні габіонної конструкції з грунтом. Відповідно збільшується і опір габіонної конструкції на зсув у площині АС (фіг. 3) та перекидання відносно точки А (фіг. 3).From the contact (friction) of the surface of the gabion structure with the soil. Accordingly, the resistance of the gabion structure to shear in the AC plane (Fig. 3) and overturning relative to point A (Fig. 3) also increases.

При зведенні габіонних конструкцій з використанням вказаних типорозмірів, окрім підвищення їх стійкості на зсув та перекидання, за рахунок механізації робіт з виготовлення габіонів, їх транспортування та монтажу знижується загальна трудомісткість, собівартість та терміни виробництва. Типізація та уніфікація геометричних розмірів каркасів габіонів дає можливість зводити габіонні конструкції не тільки лінійними в плані, а і у вигляді кривих ломаних ліній, що дозволить закріплювати береги заплав річок у гірській місцевості.When erecting gabion structures using the specified standard sizes, in addition to increasing their resistance to shear and overturning, due to the mechanization of gabion manufacturing, their transportation and installation, the overall labor intensity, cost and production time are reduced. Typification and unification of geometric dimensions of gabion frames makes it possible to build gabion structures not only linear in plan, but also in the form of curved broken lines, which will allow fixing the banks of river floodplains in mountainous areas.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

The gabion frame, which contains loose stone material, which, according to its physical and mechanical properties, is suitable for the execution, in which gabion structures are erected for the implementation of supporting and retaining functions and for the construction of military fortification structures, is industrially manufactured in the form of a rigid spatial steel frame with a rigid by fastening to its surfaces a steel mesh and contains three side, two end plane walls and two adjacent side plane walls forming an angle c between them, which is greater than the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame, but not more than 90" , and the other two angles of the formed cross-section, which has the shape of an equilateral triangle, are not less than the value of the angle of the natural slope of the loose stone material that fills the gabion frame, while at least one end single-plane wall is inclined to the axis of one of the side plane walls at an angle c , which is greater than the angle of the natural slope of loose stone material, which fills the gabion frame, and the opposite single-plane end wall is deviated from the axis at an angle of 180"7-o; and the end plane walls are two-plane with the formation of "grooves" (recesses) and "ridges" (protrusions) with the provision of the condition of the inclination of the adjacent walls at an angle greater than the angle of the natural slope of the loose stone material used to fill the gabion frame.