Konstrukcje gabionowe: produkcja, urządzenie, zastosowanie

Ludzkość od dawna wiedziała, że ​​wszystko genialne jest proste. Ten bezdyskusyjny fakt został ponownie potwierdzony przez struktury gabionowe. Co to jest? Gabion to rama lub pudełko wykonane z metalowej siatki. Te puste formy wypełnione są kamieniami, kamykami lub gruzem. Zasadniczo struktury gabionowe są sieciami modułowymi mającymi różne rozmiary. Z reguły są one wykorzystywane jako struktury wzmacniające w dziedzinie inżynierii i wojskowości.

Historia stworzenia

Słowo "gabion" ma francuskie pochodzenie. Jednak pierwsi Włosi zaczęli z niego korzystać. To słowo nazwali dużymi koszami. Pod gabionem rozumieli cylindry winorośli, które były wypełnione ziemią lub kamieniami. Takie kosze doskonale chroniły wojowników przed jądrami i kulami.

W 1812 r. Struktury gabionowe były szeroko stosowane w sprawach wojskowych. Służyły one jako doskonała ochrona. Początkowo były używane wyłącznie przez inżynierów francuskich i włoskich. Ale stopniowo gabiony rozprzestrzeniają się po całym świecie. Te kamienne konstrukcje zyskały popularność w Rosji. Były szczególnie szeroko stosowane podczas wojen krymskich i rosyjsko-tureckich. Pod koniec XIX wieku. konstrukcje gabionowe zainteresowane budowniczymi. Okazało się, że "kosze z kamieniami" doskonale wzmacniają strome zbocza i brzegi, a także obszary podatne na osuwiska. Takie konstrukcje były przydatne przy budowie tam i mostów. Tak więc w 1894 r. Gabiony uratowano przed potopem Bolonii.

Cnoty

Główne właściwości struktur gabionowych to ich wytrzymałość, elastyczność, trwałość, przenikalność, oszczędność, przyjazność dla środowiska i szybkość instalacji. Rozważ te cechy bardziej szczegółowo:

1. Elastyczność Konstrukcje gabionowe wykonują siatkę podwójnego skrętu. Jest to materiał, który zapewnia elastyczność konstrukcji i pozwala jej wytrzymać wszelkie obciążenia bez zerwania. Gabiony są w stanie wchłonąć ewentualne opady gleby. W takim przypadku zniszczenie samej struktury nie występuje. Nawet przy silnej erozji erozyjnej gleby znajdującej się u podstawy struktury gabionu, ulega ona jedynie niewielkiemu odkształceniu, które nie powoduje jego zniszczenia.
2. Siła. Ta właściwość wynika również z jakości siatki wykonanej z podwójnie skręconego drutu. Taka rama jest niczym więcej niż elementem wzmacniającym konstrukcję. Pozwala to gabionom odczuwać znaczące obciążenia fal, erozji i lodu bez żadnych uszkodzeń, wytrzymywać nacisk mas gruntowych itp. Ponadto sąsiadujące gabiony są połączone ze sobą za pomocą drutu ocynkowanego. Ta technologia przekształca strukturę w monolityczną strukturę.
3. Przepuszczalność Ten wskaźnik w strukturach gabionowych ma dość wysokie wartości, co pozwala im uniknąć niszczącego obciążenia hydrostatycznego. Dobre właściwości odwadniające pozwalają budować ściany oporowe, a jednocześnie nie powodują stałego zatrzymywania wody.
4. Przyjazność dla środowiska. Z biegiem czasu zainstalowane konstrukcje gabionowe stają się coraz bardziej wydajne. W ich pustkach następuje stopniowe zagęszczanie osadów i gleby, a także wzrost różnorodnej roślinności. Jednocześnie kamienne konstrukcje stają się jeszcze trwalsze i idealnie pasują do naturalnego krajobrazu, stając się jego częścią. Ze względu na solidność takich konstrukcji, budowane z nich konstrukcje są klasyfikowane jako trwałe. Stopniowo przyczyniają się do przywrócenia naturalnej równowagi w miejscach ich instalacji. Pełna konsolidacja konstrukcji następuje w okresie od 1 roku do 5 lat. Specyficzny okres zależy od rodzaju konstrukcji gabionowej i klimatu strefy, w której się znajduje. Po zakończeniu tego procesu struktura staje się możliwie stabilna. Po tym okresie jego życie jest nieograniczone. Niektóre z minusów gabionów to niektóre metalowe siatki znajdujące się na zewnątrz. Jednak ten niedobór jest z czasem eliminowany przez pojawiające się zielone rośliny.
5. Wydajność. Najczęściej budowniczowie używają konstrukcji żelbetowych do wzmocnienia zboczy i brzegów. Jednak gabiony mają wyraźną przewagę nad nimi. W końcu instalacja konstrukcji gabionowych nie będzie wymagała użycia ciężkiego sprzętu budowlanego. W tym samym czasie nie ma potrzeby wyposażenia urządzeń odwadniających. Ponadto konstrukcje gabionowe składają się głównie z kamienia. Ten gotowy materiał nie wymaga obróbki, co prowadzi do wyższych kosztów budowy. Kosztem ich budowy kamienne kosztują około 15% mniej niż żelbetowe.

Doskonałe właściwości techniczne, rozsądna cena i trwałość sprawiły, że korzystanie z konstrukcji gabionowych stało się bardzo popularne. Jednocześnie zaczęto je szeroko stosować nie tylko jako konstrukcji budowlanych, ale także jako element dekoracyjny krajobrazu. Konstrukcje gabionowe (zdjęcia patrz niżej) znajdują zastosowanie w budowie altan i ogrodzeń, ścian antywstrząsowych i ławek ogrodowych.

Małe pawilony są wznoszone z nich w ogrodzie krajobrazowym. Czasami służą nawet jako element wystroju w biurach.

Odmiany konstrukcji gabionowych

Czym jest taka ramka? Konstrukcje gabionowe to nic innego jak siatki kontenerowe wypełnione kamieniami. W takim przypadku takie ramy mogą mieć nie tylko różne rozmiary, ale także formę. W zależności od tego są podzielone na pudełka w kształcie i cylindryczne, a także na materacowe. Głównym standardem do produkcji takich produktów jak konstrukcje gabionowe jest GOST R 52132 2003. Rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo.

Pudełkowe gabiony

Projekty te są pojemnikami wykonanymi w kształcie równoległościanu. Wymiary gabionów pudełkowych mogą być bardzo różne. Ich szerokość jest w zakresie 1-2 m, a długość wynosi od 2 do 6 m. Wysokość tej samej konstrukcji wynosi 0,5-1 m. Produkcja konstrukcji gabionowych polega na instalacji wzmocnionych paneli membranowych wewnątrz kontenerów, które są rozmieszczone w odstępach odległość. Wszystko to pozwala nam nadać większą wytrzymałość konstrukcyjną.

Produkcja gabionów pudełkowych może być prowadzona na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na zastosowaniu stalowej siatki ocynkowanej z sześciokątnymi ogniwami przymocowanymi do sztywnej ramy. W drugim sposobie konstrukcje gabionowe są spawane z drutu. Materiał do ich wytworzenia można pobrać i pręt stalowy. Projekty wykonane przy użyciu drugiej metody są uważane za bardziej trwałe, ponieważ mają większą sztywność. Ponadto mają bardziej estetyczny wygląd. W związku z tym zalecenia dotyczące stosowania bardziej sztywnych konstrukcji gabionowych typu dotyczą ich lokalizacji jako jednego z elementów krajobrazu. Wykorzystuje się je do tworzenia sztucznie tworzonych zboczy, ustawiania ław, płotów itp.

Generalnie zaleca się konstruowanie ścian oporowych w kształcie skrzynek (patrz zdjęcie poniżej). Na przykład w miejscach, gdzie zbocza się rozpadają i raczkują z powodu powodzi lub zalania brzegów rzek. Ponadto formularze w kształcie skrzynek znajdują zastosowanie przy podejmowaniu decyzji o wzmocnieniu zapór wodnych i plażach, a także o tarasowaniu terenu. Inną opcją do ich zastosowania jest układ fundamentów do konstrukcji lekkich konstrukcji.

Konstrukcje pudełkowe można również wykonać ręcznie. Siatka dla struktur gabionowych jest w tym przypadku ogniwem łańcucha ze stalowymi prętami o średnicy 6 do 8 mm. Ponadto będziesz potrzebował drutu ocynkowanego. Jego średnica powinna wynosić 3 mm. Pręt stalowy jest niezbędny do utworzenia sztywnej ramy. Na nim rozciągnij łańcuch siatki. Do ramy przymocowany jest drutem.

Cylindryczne gabiony

Jakie są te konstrukcje? Ten typ gabionu ma kształt cylindra. Jednocześnie ma dużą elastyczność. Właściwość ta daje mu urządzenie cylindrycznych struktur gabionowych, w których nie ma usztywnień. Zewnętrznie, te ramki wyglądają jak duże cukierki. Ich długość wynosi od 2 do 4 m. Po bokach są ogony, podobnie jak cukierek. Ten projekt może mieć inną średnicę. Z reguły waha się od 0,65 do 0,95 metra. Takie konstrukcje gabionowe są wykonane z siatki spawane z podwójnie skręconego drutu.

Takie formy są zalecane do stosowania w celu wzmocnienia linii brzegowych, a także podczas budowy tam i w przypadku ich awaryjnej pracy. Ponadto ten rodzaj gabionu jest szeroko stosowany w konstrukcji podstawy ścian oporowych, a także w ochronie przed podkopywaniem.

Gabiony z materacami

Te projekty wyglądają jak pudełko. Jednak materac, lub, jak się je nazywa, materacowe gabiony materacowe, mają niewielką wysokość (20-30 cm). Szerokość takich struktur może wynosić od jednego do dwóch metrów, a długość mieści się w zakresie od 1 do 5 metrów. Najczęściej występująca wysokość gabionów materacowych wynosi 0,23 m.

Takie projekty są również szeroko stosowane. Ze względu na niską wysokość doskonale powtarzają kształt reliefu wybranego obszaru. Tamy, zbocza i kanały są wyłożone gabionami materacowymi. Często są używane jako baza. konstrukcje hydrauliczne. Innym obszarem zastosowania dla takich konstrukcji jest ułożenie fundamentu pod konstrukcję gabionowych konstrukcji skrzynkowych.

Główne elementy

Przedsiębiorstwa produkujące konstrukcje gabionowe muszą bezwzględnie przestrzegać GOST i TU. Zgodnie z tymi dokumentami konieczne jest, aby każdy z elementów konstrukcyjnych spełniał określone wymagania. Ponadto przy wytwarzaniu konstrukcji gabionowych GOST stawia wymagania dotyczące wcześniejszego dokładnego obliczenia skręcania, wytrzymałości i innych obciążeń.

Siatka druciana

Jest to jeden z głównych elementów gabionu. Podwójna siatka skręcana wykonana jest z drutu:

• z powłoką galwaniczną nie mniejszą niż 250 gramów na metr kwadratowy;
• ze wzmocnioną powłoką antykorozyjną, którą może być na przykład Galfan, składający się w 95% z cynku i 5% z aluminium;
• Powlekany PVC.

Według GOST wymiary wyprodukowanych struktur gabionowych mogą różnić się o nie więcej niż 5% od nominalnych.

Oprócz siatki używanej do tkania w produkcji gabionów, jest również stosowana drut dziewiarski. Za jego pomocą siatka jest przymocowana do głównej ramy. A GOST ma pewne wymagania dla niego:

• brak przerw;
• możliwość splatania końcówek skrętu lub przedłużenia;
• ograniczenie długości skrętu - 20 mm;
• ograniczenie liczby skrętów (nie więcej niż 1 szt. na 20 metrów kwadratowych).

GOST określił również stosunek wymiarów drutu, który jest używany do wytwarzania siatki, wiązki i krawędzi.

Napełnianie gabionów

Aby uzyskać ostateczną strukturę, kamienie powinny być umieszczone w pustych strukturach. Można je pobierać bezpośrednio z kamieniołomów lub polerować po usunięciu kamienia węgielnego. Rozmiary kamienia nie powinny pozwalać na wypadnięcie przez gabionowe komórki siatki. Najbardziej optymalne rozmiary to od 1d do 2d. W tym przypadku d jest średnicą komórki w siatce. Nie należy stosować większych kamieni, ponieważ w tym przypadku powstanie między nimi zbyt duża pustka.

W tym samym czasie do tego materiału są wymagane następujące wymagania, które są niezbędne do napełniania koszy gabionowych:

1. Ciężarność Ciężar właściwy kamieni powinien wynosić co najmniej 17,5 kN na metr kwadratowy dla pracy na lądzie. m, a dla wody - co najmniej 23 kN na 1 kwadrat. m
2. Mrozoodporność Powinien być większy niż wartość MP3.
3. Niska wydajność absorpcji wody (poniżej 0,6%).
4. Odporność na próchnicę. Kamienie powinny schudnąć co najmniej (od 5 do 10%).
5. Twardość
6. Minimalna utrata wytrzymałości po nasyceniu wodą. Jednocześnie współczynnik zmiękczenia powinien przekraczać 0,9 lub 0,8 (dla skał osadowych).

Geotekstylia

Ten materiał jest odwrotnym filtrem podczas układania gabionów. Wcześniej używany do tego pokruszonego piasku kamiennego. Zastosowanie geowłókniny pozwoliło zmniejszyć grubość wymaganej warstwy piasku o 20 procent. Czym jest ten materiał? Jest to przepuszczalne cienkie płótno, które jest elastyczne i nie gnije. Na geowłókninach nigdy nie pleśnieją. Jest odporny na owady i gryzonie, a także na kiełkowanie korzeni.

Przy pomocy geowłókniny zachodzi szybka i wysokiej jakości sedymentacja struktur porowatych. Umożliwia to strukturom gabionowym uzyskanie wyjątkowej wytrzymałości.

Płótna tego materiału są stosowane już po wykonaniu instalacji. Konstrukcje gabionowe (patrz zdjęcie poniżej) wymagają specjalnego traktowania. Ważne jest, aby upewnić się, że nie ma przerw w zwoju dostarczonym na miejsce budowy.

Podczas budowy geowłókniny są cięte i układane z zakładką od 10 do 20 cm, aby nadać taki filtr wystarczającej wytrzymałości, tkanina jest sklejana lub szyta.

Zgromadzenie

Konstrukcje ze struktur gabionowych można wykonywać niezależnie. Złożoność pracy będzie zależeć od topografii witryny. Tak więc, po ustaleniu mur oporowy ponieważ linia brzegowa dużej, zamożnej rzeki nie jest warta ryzyka. To powinna być raczej skomplikowana konstrukcja. Lepiej powierzyć jego budowę specjalistom. Możesz samodzielnie wykonać instalację struktury, która będzie służyć jako ogrodzenie lub płot. Tarasowanie działki można wykonać własnymi rękami. Rozważ produkcję instalacji na przykładzie najbardziej typowej konstrukcji skrzyni.

Do budowy gabionu powinieneś kupić produkt w gotowej formie, a także zamówić materiał geotekstylny (powinien on być o 15% wyższy niż przewiduje projekt).

Ponadto należy zaopatrzyć się w następujące narzędzie:

• szczypce;
• zszywacz do drutu;
• zamontować;
• młoty;
• drewniane włócznie lub kotwice.

Przed zainstalowaniem konstrukcji gabionu, miejsce powinno być przygotowane za pomocą łopaty lub koparki. Następnie powinieneś wziąć gotowy kosz i podnieść boczne ściany, tworząc skrzynkę. Następnie musisz połączyć wierzchołki narożników pudła z wystającą z naroży ramką z drutu. Następnie panele są połączone za pomocą drutu dziewiarskiego. Aby to zrobić, użyj zszywacza. To narzędzie jest kluczowe dla instalacji gabionów, łącząc konstrukcję z ocynkowanymi pierścieniami. Utworzone puste pudełka instaluje się we właściwym miejscu na przygotowanym wcześniej miejscu. I dopiero potem mogą być wypełnione kamieniami. Ta praca jest wykonywana nie tylko ręcznie. Można zastosować metodę zmechanizowaną. Kamienie w tym samym czasie powinny być ułożone tak ciasno, jak to możliwe, tak aby między nimi była minimalna liczba pustek.

Napełnianie gabionu powinno odbywać się w trzech etapach. Najpierw umieszcza się w nim kamienie o objętości 1/3 objętości. Następnie ściany są unieruchamiane drutem dziewiarskim. W rzeczywistości będzie on odgrywać rolę podpórek utrzymujących strukturę. Po napełnieniu 2/3 procedura jest powtarzana. Kamienie są umieszczone 2-5 cm powyżej górnej części pudełka. Jest to konieczne do wytrącania skał.