Габионы
Габион клетка (от итальянского gabbione , означающего «большая клетка»; от итальянского gabbia и латинского cavea, означающего «клетка») — это , цилиндр или ящик, наполненный камнями, бетоном, а иногда и песком и почвой, для использования в гражданском строительстве, дорожном строительстве, военное применение и ландшафтный дизайн .
Для борьбы с эрозией каменная наброска используется . Для плотин или при строительстве фундаментов применяют цилиндрические металлические конструкции. В военном отношении габионы, наполненные землей или песком, используются для защиты саперов , пехоты и артиллеристов от огня противника.
Леонардо да Винчи разработал тип габиона под названием Corbeille Leonard («корзина Леонарда [о]») для фундамента замка Сан-Марко в Милане . [1]
Гражданское строительство
[ редактировать ]
Наиболее распространенное использование габионов в гражданском строительстве было усовершенствовано и запатентовано Гаэтано Маккаферри в конце 19 века в Сачерно, Эмилия-Романья, и использовалось для стабилизации береговой линии, берегов ручьев или склонов от эрозии . Другие области применения включают в себя подпорные стены, шумозащитные барьеры , временные стены от паводков , фильтрацию ила из стоков , для небольших или временных/постоянных плотин, водоподготовку рек или облицовку каналов. Их можно использовать для направления силы потока паводковых вод вокруг уязвимой конструкции.
Габионы также используются в качестве защитных экранов для рыбы на небольших ручьях. Габионные ступенчатые плотины обычно используются для регулирования реки и борьбы с наводнениями; Ступенчатая конструкция увеличивает скорость рассеивания энергии в канале и особенно хорошо подходит для строительства габионных ступенчатых плотин. [2]
Габионная стена представляет собой подпорную стену, состоящую из сложенных друг на друга габионов с каменным наполнителем, связанных между собой проволокой. Стены габионов обычно имеют форму (наклонены назад к склону) или отступают от наклона, а не складываются вертикально.
Срок службы габионов зависит от срока службы проволоки, а не от содержимого корзины. Конструкция выйдет из строя, когда выйдет из строя провод. Чаще всего используется оцинкованная стальная проволока, но с ПВХ также используется проволока из нержавеющей стали и -покрытием. По оценкам, оцинкованные габионы с ПВХ-покрытием прослужат 60 лет. [3] Некоторые производители габионов гарантируют структурную стабильность в течение 50 лет. [4]
В Соединенных Штатах использование габионов в ручьях впервые началось с проектов, завершенных с 1957 по 1965 год на реках Норт-Ривер, Вирджиния, и Реке Зеландия, Нью-Гэмпшир. [5] На двух объектах Лесной службы США было построено более 150 защитных сооружений, береговых ограждений и отражателей каналов. В конечном итоге большая часть русловых сооружений вышла из строя из-за подрывов и отсутствия структурной целостности корзин. В частности, коррозия и истирание проводов в результате движения насыпной нагрузки повредили конструкции, которые затем провисли и рухнули в каналы. Другие габионы были сброшены в каналы, когда деревья росли и расширялись поверх габионных ограждений, направляя их в сторону речных каналов.
Габионы также использовались в строительстве, как, например, на винодельне Dominus в долине Напа , Калифорния , архитекторами Herzog & de Meuron , построенной между 1995 и 1997 годами. Внешний вид образован модульными габионами из проволочной сетки, содержащими камень, добытый в местных карьерах; такая конструкция обеспечивает движение воздуха по зданию и создает внутри среду умеренных температур. [6] [7]
Вариации в дизайне
[ редактировать ]
Существуют различные специальные конструкции габионов, отвечающие конкретным функциональным требованиям, и в употребление вошли некоторые специальные термины для конкретных форм. Например: [8]
- Бастион: габион, облицованный изнутри мембраной, обычно из нетканого геотекстиля , позволяющий использовать гранулированный грунт вместо камня.
- Матрас: форма габиона небольшой по высоте относительно боковых размеров; обычно очень широкий. Для защиты поверхностей от волновой эрозии и подобных воздействий, а не для строительства или поддержки высоких конструкций. [9]
- Трапион: форма габиона с трапециевидным поперечным сечением, предназначенная для штабелирования, чтобы придать наклонную, а не ступенчатую поверхность. Этот термин широко используется, но, по крайней мере, в контексте габионов, он является товарным знаком, зарегистрированным Betafence Limited.
Военное использование
[ редактировать ]
Ранние габионы представляли собой круглые клетки с открытым верхом и низом, сделанные из плетения и заполненные землей для использования в качестве военных укреплений . [10] : 38 Веточки ивы были привезены из Восточного Лотиана для изготовления габионов для защиты огневых точек в Эдинбурге в апреле 1573 года, во время осады Эдинбургского замка . [11]
Эти ранние военные габионы чаще всего использовались для защиты саперов и артиллеристов осадной артиллерии . [10] : 39 Плетеные цилиндры были легкими, и их можно было относительно удобно перевозить в поезде с боеприпасами , особенно если они были сделаны разного диаметра , чтобы помещаться один в другой. На месте использования в полевых условиях их можно было поставить дыбом, закрепить на месте и засыпать землей, чтобы сформировать эффективную стену вокруг орудия , или быстро построить пуленепробиваемый бруствер вдоль подпора. Во время Крымской войны местная нехватка хвороста привела к тому, что вместо него стали использовать металлолом из тюков сена; это, в свою очередь, привело к созданию специально построенных габионов из листового железа. [10] : 182
Сегодня габионы часто используются для защиты передовых оперативных баз (FOB) от взрывного, фрагментарного, непрямого огня, такого как минометный или артиллерийский огонь. Примерами зон на базе FOB, где широко используются габионы, являются спальные помещения, столовые или любое другое место, где может находиться большая концентрация незащищенных солдат. Габионы также используются для облицовки самолетов , взрывозащитных стен и подобных конструкций. Габион часто называют « бастионом Хеско ».
Интерьер форта Стедман в 1865 году: бруствер , построенный из габионов для защиты артиллерийских позиций.
Современные бастионы Хеско
Ослабление воздействия
[ редактировать ]Габионы могут использоваться для смягчения динамических нагрузок, например, возникающих в результате ударов транспортных средств или камнепада. Во-первых, габионы могут подойти в качестве системы удержания транспортных средств на живописных дорогах с низкой скоростью движения. [12] Во-вторых, при использовании в качестве облицовки земляных конструкций с вертикальной поверхностью габионы обеспечивают более деформируемую поверхность при ударах по сравнению с другими классическими геотехническими альтернативами. Такая более высокая деформируемость является результатом дробления и больших смещений содержимого наполнителя. В результате ударная нагрузка, передаваемая на конструкцию, снижается как за счет рассеивания энергии удара, так и за счет ослабления пиковой силы. В процессе оптимизации наполнитель может быть адаптирован в соответствии с конкретными требованиями с точки зрения реакции на удар. Это, в частности, привело к использованию переработанных материалов (шин и балласта железнодорожных путей) в сердцевине некоторых насыпей для защиты от камнепадов . [13] [14]
См. также
[ редактировать ]
- Ячеистое удержание - система удержания, используемая в строительстве и геотехнике, небольшой матрасный габион, используемый для дорог, подпорных стен и защитных сооружений.
- Бастион Хеско - защита от наводнений и военный фортификационный барьер, модернизированная версия той же концепции.
- Габион Маккаферри - тип каменной клетки, габионы из проволочной сетки, внедренные в современное гражданское строительство.
- Ступенчатый водосброс - сооружение для сброса потоков энергии с плотины или дамбы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ gabiondesign.be Архивировано 6 января 2008 г., в Wayback Machine.
- ^ Вютрих, Давиде; Шансон, Юбер (сентябрь 2014 г.). «Гидравлика, воздухововлечение и рассеивание энергии на габионной ступенчатой плотине» . Журнал гидротехники . 140 (9): 04014046. doi : 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000919 . ISSN 0733-9429 .
- ^ maccaferri-northamerica.com. Архивировано 11 марта 2012 г., в Wayback Machine.
- ^ «Особенные проекты – Проект 2» . gabions.net . Архивировано из оригинала 28 октября 2018 года . Проверено 22 ноября 2014 г.
- ^ Тобласки, Р.А. и Н.К. Трипп, 1961. Габионы для борьбы с ручьями и эрозией. Журнал охраны почвы и воды 16: 284-285.
- ^ «Винодельня Dominus в долине Напа, Калифорния, США» . Floornature.com. Архивировано из оригинала 20 марта 2014 г. Проверено 22 февраля 2009 г.
- ^ «Винодельня Доминус» . Архипланета. Архивировано из оригинала 14 октября 2008 г. Проверено 22 февраля 2009 г.
- ^ ridgeway-online.com [ мертвая ссылка ]
- ^ Габионовая стена
- ^ Перейти обратно: а б с Махан, Деннис Харт (1870). Начальный курс военной инженерии . Нью-Йорк: Уайли . Проверено 7 июня 2017 г.
- ^ Джон Хилл Бертон, Реестр Тайного совета Шотландии , том. 2 (Эдинбург, 1878 г.), стр. 210–211.
- ^ Амато, Джузеппина; О'Брайен, Фионн; Симмс, Киаран К.; Гош, Бидиша (июнь 2013 г.). «Многотельное моделирование габионных балок для ударных применений» . Международный журнал ударостойкости . 18 (3): 237–250. дои : 10.1080/13588265.2013.775739 . ISSN 1358-8265 . S2CID 110769207 .
- ^ Ламберт, С.; Хейманн, А.; Готтеланд, П.; Никот, Ф. (23 мая 2014 г.). «Натурное исследование кинематической реакции камнезащитной насыпи» . Природные опасности и науки о системе Земли . 14 (5): 1269–1281. Бибкод : 2014NHESS..14.1269L . doi : 10.5194/nhess-14-1269-2014 . ISSN 1684-9981 .
- ^ Ламберт, Стефан; Бурье, Фрэнк; Готтеланд, Филипп; Нико, Франсуа (август 2020 г.). «Экспериментальное исследование реакции тонких защитных сооружений на удары камнепадов» . Канадский геотехнический журнал . 57 (8): 1215–1231. дои : 10.1139/cgj-2019-0147 . ISSN 0008-3674 . S2CID 210316590 .
- Фриман, Гэри Э.; Фишенич, Крейг Дж. (май 2000 г.), « Габионы для борьбы с эрозией берегов ручьев », Экологическая лаборатория, Инженерный корпус армии США.
- Лаборатория водных исследований Университета Нового Южного Уэльса , Отчет об исследовании № 156, «Некоторые факторы, влияющие на использование габионов Маккаферри и матрасов Рено для береговых облицовок», октябрь 1979 г., CT Brown и др.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
