Gabionske strukture: proizvodnja, naprava, primjena

Čovječanstvo odavno zna da je sve genijalno jednostavno. Tu nespornu činjenicu potvrđuju i gabionske strukture. Što je to? Gabion je okvir ili kutija, napravljena od metalne mreže. Ovi šuplji oblici su ispunjeni kamenjem, šljunkom ili ruševinama. U biti, gabionske strukture su modularne rešetke različitih veličina. U pravilu se koriste kao ojačane strukture u inženjerstvu i vojnim poslovima.

Povijest stvaranja

Riječ "gabion" je francuskog podrijetla. Međutim, prvi su ga Talijani počeli koristiti. Tu su riječ nazvali velikim košarama. Pod gabionom su razumjeli cilindre vinove loze, koji su bili ispunjeni zemljom ili kamenjem. Takve košare savršeno štite ratnike od jezgri i metaka.

Godine 1812. gabionske su strukture bile u širokoj uporabi u vojnim poslovima. Služili su kao izvrsna obrana. Isprva su ih koristili samo francuski i talijanski inženjeri. Ali postupno se gabioni šire svijetom. Ove kamene strukture stekle su popularnost u Rusiji. Posebno su se koristili tijekom krimskih i rusko-turskih ratova. Krajem 19. st. gabionske građevine zainteresirale su mirne graditelje. Pokazalo se da "košare s kamenjem" savršeno ojačavaju strme padine i obale, kao i područja koja su sklona klizištima. Takve su konstrukcije bile korisne u izgradnji brana i mostova. Tako su 1894. gabioni spašeni od poplave Bologne.

dostojanstvo

Glavna svojstva gabionskih struktura su njihova čvrstoća, fleksibilnost, trajnost, propusnost, ekonomičnost, ekološka prihvatljivost i brzina ugradnje. Razmotrite ove pojedinosti detaljnije:

1. Fleksibilnost. Gabionski dizajn čini mrežu dvostruke torzije. Upravo taj materijal daje fleksibilnost okviru konstrukcije i omogućuje mu da izdrži sva opterećenja bez lomljenja. Gabioni su sposobni apsorbirati moguće taloženje tla. U tom slučaju ne dolazi do uništenja same strukture. Čak i uz snažnu eroziju erozije tla smještenog u podnožju gabionske strukture, doživljava samo malu deformaciju, koja ne uzrokuje njeno uništavanje.
2. Snaga. Ovo svojstvo je također zbog kvaliteta mreže, izrađene od dvostruko upletene žice. Takav okvir nije ništa drugo nego element za pojačanje strukture. To omogućuje gabionima da percipiraju značajne valove, eroziju i ledena opterećenja bez ikakvih oštećenja, da izdrže pritisak masa tla itd. Osim toga, susjedni gabioni su međusobno povezani pocinčanom žicom. Ova tehnologija pretvara strukturu u monolitnu strukturu.
3. vodopropusnost. Ovaj pokazatelj u gabionskim strukturama ima prilično visoke vrijednosti, što im omogućuje da izbjegnu destruktivno hidrostatsko opterećenje. Dobra drenažna svojstva omogućuju izgradnju potpornih zidova i istovremeno ne stvaraju istodobno stagnirajuće odvodnje vode.
4. Zaštita okoliša. Tijekom vremena, instalirane gabionske strukture postaju učinkovitije. U njihovim šupljinama dolazi do postepenog zbijanja taloga i tla, kao i rasta različitih vegetacija. Istodobno, kamene konstrukcije postaju još trajnije i savršeno se uklapaju u prirodni krajolik, postajući njegov dio. Zbog čvrstoće takvih građevina, objekti podignuti od njih klasificirani su kao trajni. Postupno doprinose obnovi prirodne ravnoteže u mjestima gdje su postavljeni. Potpuna konsolidacija izgradnje odvija se u razdoblju od 1 godine do 5 godina. Specifično razdoblje ovisi o vrsti gabionske strukture i klimi zone u kojoj se nalazi. Nakon završetka ovog procesa, struktura postaje što stabilnija. Nakon toga, njegov životni vijek je neograničen. Neki od minusa gabiona su neke metalne mreže smještene izvana. Međutim, taj nedostatak se vremenom eliminira pojavom zelenila.
5. Ekonomija. Najčešće, graditelji koriste armirane betonske konstrukcije za jačanje padina i obala. Međutim, gabioni imaju izrazitu prednost nad njima. Uostalom, ugradnja gabionskih struktura neće zahtijevati uporabu teške građevinske opreme. Istodobno nema potrebe za opremom uređaja za odvodnjavanje. Osim toga, gabionske strukture uglavnom se sastoje od kamena. Ovaj gotovi materijal ne zahtijeva obradu, što dovodi do viših troškova gradnje. Na njihovu cijenu kamene konstrukcije koštaju oko 15% manje od armiranog betona.

Izvrsne inženjerske karakteristike, razumna cijena i trajnost doveli su do činjenice da je uporaba gabionskih struktura postala vrlo popularna. U isto vrijeme, počeli su se široko koristiti ne samo kao građevinske konstrukcije, već i kao dekorativni element krajolika. Gabionske strukture (vidi sliku ispod) nalaze svoju primjenu u izgradnji nasipa i ograda, zidova protiv buke i vrtnih klupa.

Od njih se u krajobraznom vrtu podižu mali paviljoni. Ponekad čak služe kao element dekoriranja u uredima.

Vrste gabionskih konstrukcija

Što je takav okvir? Gabionske strukture nisu ništa više od mreža kontejnera koje su ispunjene kamenjem. U ovom slučaju, takvi okviri mogu imati različite veličine, ali i oblik. Ovisno o tome, podijeljeni su na kutijaste i cilindrične, kao i na madrac. Glavni standard za proizvodnju takvih proizvoda kao gabionske konstrukcije je GOST R 52132 2003. Razmotrimo svaki od njih detaljnije.

Okvirni gabioni

Ovi dizajni su kontejneri napravljeni u obliku paralelopipeda. Dimenzije kutija mogu biti vrlo različite. Njihova širina je u rasponu od 1-2 m, a duljina je od 2 do 6 m. Visina iste strukture je 0,5-1 m. Proizvodnja gabionskih struktura uključuje ugradnju armaturnih membranskih panela unutar spremnika, koji su razmaknuti. udaljenost. Sve nam to omogućuje veću strukturnu snagu.

Proizvodnja kutija može se izvesti na dva načina. Prvi od njih uključuje upotrebu pocinčane čelične mreže s heksagonalnim ćelijama pričvršćenim na kruti okvir. U drugoj metodi, gabionske strukture su zavarene od žice. Materijal za njihovu proizvodnju može se uzeti i čelične šipke. Dizajni napravljeni drugom metodom smatraju se trajnijim, budući da imaju veću krutost. Osim toga, imaju i više estetski izgled. S tim u vezi, preporuke o upotrebi rigidnijih gabionskih konstrukcija odnose se na njihov položaj kao jednog od elemenata krajobraza. Dakle, koriste se za uokvirivanje umjetno stvorenih padina, podizanje klupa, ograda itd.

Općenito, gabionske strukture u obliku kutije (vidi sliku dolje) preporučuju se za postavljanje potpornih zidova. Na primjer, na mjestima gdje se padine raspadaju i puze zbog poplava ili poplava obale rijeke. Osim toga, oblici u obliku kutije nalaze svoju primjenu u odlučivanju o jačanju brana i plaža, kao i na terasama mjesta. Druga mogućnost njihova korištenja je uređenje temelja za izgradnju svjetlosnih struktura.

Konstrukcije kutija također se mogu izraditi ručno. Rešetka za gabionske strukture u ovom slučaju je lančana sa čeličnim šipkama promjera 6 do 8 mm. Osim toga, trebat će vam pocinčana žica. Promjer bi trebao biti 3 mm. Čelična šipka je neophodna za formiranje krutog okvira. Na njemu se proteže lanac mreže. Na okvir je pričvršćen žicom.

Cilindrični gabioni

Što su te konstrukcije? Ovaj tip gabiona ima oblik cilindra. U isto vrijeme ima veliku fleksibilnost. To svojstvo daje uređaju cilindričnih gabionskih struktura u kojima nema ukrućenja. Izvana, ovi okviri izgledaju kao veliki slatkiši. Njihova duljina je od 2 do 4 m. Na bokovima ima repova, poput slatkiša. Ovaj dizajn može biti različitog promjera. U pravilu se kreće od 0,65 do 0,95 metara. Takve gabionske strukture izrađene su od mreže zavarene iz dvostruko uvijene žice.

Takvi se oblici preporučuju za jačanje obala, kao i za izgradnju brana i za hitne radove na njima. Osim toga, ova vrsta gabiona je naširoko koristi u izgradnji baze potpornih zidova, kao iu zaštiti od podrivanja.

Madrac Gabions

Ovi dizajni izgledaju kao kutija. Međutim, madrac, ili, kako se još nazivaju, madraci, imaju malu visinu (20-30 cm). Širina takvih struktura može biti od jednog do dva metra, a duljina je u rasponu od 1 do 5 metara. Najčešća visina gabiona madraca je 0,23 m.

Takvi dizajni su također široko korišteni. Zbog svoje niske visine savršeno ponavljaju oblik reljefa odabranog područja. Brane, padine i kanali obloženi su madracima. Često se koriste kao baza. hidrauličke konstrukcije. Drugo područje primjene takvih struktura je uređenje temelja za konstrukciju gabionskih konstrukcija u obliku kutije.

Glavni elementi

Poduzeća koja proizvode gabionske konstrukcije moraju poštivati ​​GOST i TU. Prema tim dokumentima potrebno je da svaki od konstrukcijskih elemenata zadovolji određene zahtjeve. Osim toga, u proizvodnji gabionskih struktura GOST postavlja zahtjeve za njihovim prethodnim pažljivim izračunom torzijskih, čvrstoćih i drugih opterećenja.

Žičana mreža

To je jedan od glavnih elemenata gabiona. Mreža s dvostrukim zavojima izrađena je od žice

• s pocinčanim premazom od najmanje 250 grama po kvadratnom metru;
• s pojačanim antikorozijskim premazom, koji može biti, na primjer, Galfan, koji se sastoji od 95% cinka i 5% aluminija;
• PVC obložena.

Prema GOST-u, dimenzije proizvedenih gabionskih konstrukcija mogu odstupati za najviše 5% od nominalnih.

Osim mreže koja se koristi za tkanje u proizvodnji gabiona, ona se također koristi pletena žica. Uz njegovu pomoć, rešetka je pričvršćena na glavni okvir. I GOST ima određene zahtjeve za to:

• nema praznina;
• mogućnost spajanja krajeva zavoja ili produžetka;
• ograničenje duljine uvijanja - 20 mm;
• ograničavanje broja pletiva (ne više od 1 kom po 20 četvornih metara).

GOST je također odredio omjer dimenzija žice koja se koristi za izradu mreže, snopa i ruba.

Punjenje gabiona

Da bi se dobila konačna struktura, kamenje treba staviti u šuplje okvire. Oni se mogu uzeti izravno iz kamenoloma, ili polirati, nakon uklanjanja kamena temeljca. Veličine kamena ne smiju im dopustiti da padnu kroz gabionske mrežice. Najoptimalnije veličine su od 1d do 2d. U ovom slučaju, d je promjer ćelije u mreži. Veća kamenja se ne smiju koristiti, jer se u tom slučaju formiraju prevelike šupljine.

Istodobno se ovom materijalu predlažu sljedeći zahtjevi koji su potrebni za punjenje gabiona:

1. Ozbiljnost. Specifična težina kamenja treba biti najmanje 17,5 kN po četvornom metru za rad na kopnu. m, a za vodu - najmanje 23 kN po 1 kvadrat. m.
2. Otpornost na smrzavanje Trebala bi biti veća od vrijednosti MP3.
3. Niski učinak upijanja vode (manje od 0,6%).
4. Otpornost na propadanje. Kamenje treba smanjiti na minimum (od 5 do 10%).
5. Tvrdoća.
6. Minimalni gubitak čvrstoće nakon zasićenja vodom. Istodobno, koeficijent omekšavanja treba biti veći od 0,9 ili 0,8 (za sedimentne stijene).

geotekstil

Ovaj materijal je obrnuti filtar kada se uređuju gabioni. Prethodno korišten za ovu drobljenu kamenu-pješčanu posteljinu. Uporaba geotekstila omogućila je smanjenje debljine potrebnog sloja pijeska za 20 posto. Što je ovaj materijal? To je propusno tanko platno koje je fleksibilno i ne može trunuti. Na geotekstilu nikad ne plijesni. Otporan je na insekte i glodavce, kao i na klijavost korijena.

Pomoću geotekstila odvija se brza i kvalitetna smrzavanja poroznih struktura. To omogućuje gabionskim strukturama da steknu izuzetnu snagu.

Platna ovog materijala koriste se čak i kada je instalacija napravljena. Gabionske strukture (vidi sliku dolje) zahtijevaju poseban tretman. Važno je osigurati da ne dođe do prekida u roli na gradilištu.

Tijekom gradnje geotekstili se presijecaju i polažu s preklopom od 10 do 20 cm, a da bi se tom filtru pružila dovoljna čvrstoća, tkanina se zalijepi ili zašije.

montiranje

Izgradnja konstrukcija iz gabionskih struktura može se izvoditi samostalno. Složenost radova ovisit će o topografiji mjesta. Dakle, kada se smjestite potporni zid za obalu velike pritoke rijeke nije vrijedno rizika. To bi trebala biti prilično složena konstrukcija. Bolje je povjeriti njegovu izgradnju stručnjacima. Možete samostalno napraviti instalaciju koja će služiti kao ograda ili ograda. Terasiranje parcele može se obaviti vlastitim rukama. Razmotrite proizvodnju instalacije na primjeru najčešće izvedene kutije.

Za izgradnju gabiona, morate kupiti proizvod u gotovom obliku, kao i naručiti tkaninu geotekstila (to bi trebao biti 15% više nego što projekt predviđa).

Osim toga, trebate zalihe na sljedeći alat:

• kliješta;
• klamerica za žicu;
• mount;
• čekića;
• drvena koplja ili sidra.

Prije ugradnje gabionskih struktura, mjesto treba pripremiti lopatom ili bagerima. Zatim bi trebali uzeti gotov gabion i podići njegove bočne zidove kako bi oblikovali kutiju. Zatim morate spojiti vrhove kutova kutije s žičanim okvirom koji strši iz kutova. Nakon toga se paneli međusobno povezuju pletenom žicom. Da biste to učinili, upotrijebite klamericu. Ovaj alat je središnji za ugradnju gabiona, povezujući strukturu s pocinčanim prstenovima. Formirane prazne kutije su instalirane na pravom mjestu na unaprijed pripremljenom mjestu. I tek nakon toga mogu se napuniti kamenjem. Ovaj se posao obavlja ne samo ručno. Može se koristiti mehanizirana metoda. Kamenje u isto vrijeme treba polagati što je bliže moguće, tako da je između njih bio minimalni broj šupljina.

Punjenje gabiona treba obaviti u tri faze. Prvo se u njega stavljaju kamenje na 1/3 volumena. Nakon toga, zidovi su učvršćeni pletenom žicom. Zapravo, on će igrati ulogu nosača strukture. Nakon punjenja 2/3 postupak se ponavlja. Kamenje se nalazi 2-5 cm iznad vrha kutije. To je potrebno za taloženje stijena.