Месяц: Август 2019

Площадь поперечного сечения многих камерных выработок, используемых в процессе разведочных работ, незначительно отличается от обычных откаточных однопутных или двухпутных выработок, поэтому технология проведения их схожа с изложенной ранее. Однако некоторые из камерных выработок, например камеры сопряжения стволов шахт с горизонтальными откаточными выработками или буровые камеры, характеризуются своеобразной формой и несколько большими размерами поперечного сечения. Проведение и крепление таких выработок отличаются некоторым своеобразием.

Камерные выработки значительной высоты (например, камеру сопряжения ствола с околоствольным двором или камеру подъемной машины для слепого ствола) проводят уступным забоем. Забой разделяют на два (или несколько) горизонтальных уступа (рис. 165). В процессе проходки верхнего уступа забой при необходимости крепят временной деревянной крепью (стойками). По мере проведения нижнего уступа образующуюся камеру закрепляют постоянной деревянной, бетонной или штанговой крепью.
Технология проведения в неустойчивых породах камер со значительной площадью сечения осложняется; один из способов проведения показан на рис. 166. В первую стадию (а) на всю длину проектируемой камеры в пределах ее контура проводят две бортовые выработки, внешние стенки которых крепят бетоном, а кровлю и внутренние стенки — временной деревянной крепью. После этого на уровне кровли бортовых выработок приступают к выемке породы из свода камеры (б), закрепляя кровлю временными деревянными распорками. Закончив выемку свода, бетонируют его (в), после затвердения бетона разбирают временную крепь и приступают к выемке породного целика, оставленного между бортовыми выработками (г).
Камеры для подземного бурения горизонтальных скважин сооружаются путем некоторого увеличения поперечных размеров подходной выработки. Размеры камеры невелики, так как скважины бурят компактными буровыми станками. На рис. 167 показана камерная выработка для бурового станка «НИГРИ-4».

Камеры для бурения наклонных и вертикальных скважин имеют более сложную форму — над машинным залом сооружают шатровую часть выработки для размещения в ней копра или восстающий для монтажа в нем талевой оснастки (рис. 168). В табл. 47 приведены размеры в свету камер для двух типов станков.
Машинный зал камеры обычно проводят оплошным забоем, реже на длину камеры проводят выработку небольшого сечения, расширяемую затем в одну или две стороны. Шатровую часть сооружают во вторую стадию после проведения камеры машинного зала по технологии, аналогичной проходке восстающего. По мере проходки поперечные размеры восстающего уменьшают в соответствии с запроектированными параметрами шатра. Породу часто убирают скрепером непосредственно с почвы камерной выработки. Машинный зал при необходимости крепят крепежными рамами, шатровую часть или восстающий крепят распорной или венцовой крепью.
Проведение и крепление камерных выработок больших размеров является ответственной работой и поручается проходчикам высокой квалификации.

Ведущее место на дорогах Белоруссии занимают асфальтобетонные покрытия. Они прочны и долговечны, легко ремонтируются. У них высокие технико-эксплуатационные показатели. Их износ не должен превышать 1,0-1,6 мм/год даже при тяжелом и интенсивном движении. В зависимости от типа основания и требований движения они имеют несколько слоев, отличающихся прочностью. Самым прочным является верхний рабочий слой покрытия, который контактирует с колесами автотранспортных средств. Кроме того, он должен иметь высокие показатели износостойкости, ровности и водонепроницаемости.
Строительство (устройство) дорожной одежды включает следующие мероприятия:
— строительство земляного полотна;
— строительство основания;
— строительство покрытый.
Строительство земляного полотна — это комплекс земляных работ по подготовке, планировке и уплотнению земляного полотна. Непосредственно в зоне будущей автомобильной дороги выполняют следующие операции:
1) очистку полосы отвода (для строительства дороги) от кустарника, камней и растительного грунта — с помощью машин для подготовительных работ (кусторезов, рыхлителей, корчевателей);
2) планировку поверхности земляного полотна (с предварительным возведением насыпи или устройством корыта) — с помощью землеройнотранспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров);
3) уплотнение поверхности земляного полотна (на завершающей стадии -гладкими металлическими и пневматическими вальцами катков).
Строительство основания — это комплекс работ по устройству нижних слоев дорожной одежды. К ним относятся:
1) планировка верха дорожного полотна — с помощью автогрейдеров;
2) распределение дорожно-строительных материалов по поверхности полотна — с помощью распределителей (для щебня и гравия), а также с помощью бульдозеров и автогрейдеров (для песчано-гравийных смесей);
3) уплотнение материалов — с помощью катков с гладкими вальцами.
Основание может состоять из нескольких слоев. Каждый из них необходимо спланировать, распределить по нему дорожно-строительный материал и уплотнить, после чего произвести заключительную планировку.
Строительство покрытий является завершающим этапом строительства дорожной одежды. Асфальтобетонные (АБ) покрытия устраивают на автомобильных дорогах I-IV категорий, на улицах и аэродромах. Асфальтобетонные покрытия формируют из горячих, теплых и холодных асфальтобе^ тонных смесей. Они могут быть одно- и многослойными. Требования к асфальтобетонным смесям и асфальтобетонам на их основе регламентированы стандартом СТБ 1033-96 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон».
Технологический процесс устройства АБ покрытий из горячих и теплых смесей включает операции:
1) подготовку основания:
а) очистку основания от пыли и грязи — с помощью поливочно-моечных машин;
б) механическую очистку сухого основания — с помощью подметальноуборочных машин;
в) обработку сухого основания битумной эмульсией или жидким битумом — при помощи автогудронаторов;
2) транспортирование горячей АБ смеси для нижнего слоя — с использованием автосамосвалов;
3) укладку и уплотнение смеси — с помощью асфальтоукладчиков (АУ) и катков с гладкими вальцами;
4) транспортирование смеси для верхнего слоя;
5) укладку и уплотнение смеси в верхнем слое;
6) отделочные работы (исправление отдельных дефектов, выравнивание кромок обрубкой, подсыпка и укрепление обочин).
Подготовительные операции должны обеспечить прочное сцепление покрытия с основанием, что является одним из важных условий достижения заданной долговечности покрытий.
Транспортирование смеси к месту работы осуществляют автомобилями-самосвалами (после обязательной проверки на заводе качества и температуры смеси). Температура смеси при укладке должна быть: для горячих — не менее 120 °С, для теплых — не менее 70-110 °С, для холодных — температура воздуха, но не ниже 10 °С.
Укладку смеси на сухое основание осуществляют с помощью АУ. Для качественной укладки покрытия без образования нежелательных продольных швов используют два и более АУ или один АУ, если его ширина равна ширине обрабатываемого участка дороги. Если ширина дороги больше ширины АУ, укладку ведут на смежных полосах двумя (и более) машинами так, чтобы расстояние между ними по длине дороги Составляло не менее 10-30 м. Если работает один АУ, ширина которого меньше ширины дороги, то укладку осуществляют поочередно на каждой полосе участками, длина которых зависит от атмосферных условий. При остывании кромки уложенного слоя ее предварительно подогревают линейными обогревателями инфракрасного излучения для обеспечения прочности сцепления на границе смежных участков смеси.
После укладки смеси производят ее уплотнение. Как правило, уплотнительная техника (гладковальцовые катки) следует за АУ на расстоянии 8-10 м. Для уплотнения смеси в зависимости от ее структуры и состава используют катки статического действия с металлическими вальцами; вибрационные катки и катки на пневматических шинах. Укатку начинают легкими катками от края полосы к ее середине с перекрытием следа на 20-30 см. Число проходов зависит от типа смеси, вязкости битума и толщины слоя, а также от типа катка. В состав уплотняющего звена входят один легкий и два-три тяжелых катка на каждый АУ. Рабочая скорость зависит от стадии уплотнения и типа катка. На начальной стадии скорость не должна превышать 2 км/ч, затем после она постепенно увеличивается, достигая 3-5 км/ч для статических и 5-8 км/ч для пневмоколесных катков.

Спальня является уединённой зоной, где можно с максимальным уровнем комфорта коротать утренние часы, вечернее время перед сном либо же выходные дни. Так как в этом помещении должна царить удобная атмосфера, то к предметам мебели, располагающимся тут, устанавливают весьма строгие требования. В первую очередь они должны быть комфортными и подходить под размеры комнаты. Во-вторых, важно, чтобы вся мебель отличалась стойкостью к износу и изысканным вне ним обликом.

На сегодняшний день весьма востребованным решением считается приобретение целого набора элементов интерьера, выполненных в одной стилистической концепции и цветовой гамме. Спальные гарнитуры позволяют не тратить большое количество времени на выбор отдельных предметов мебели, экономят ваши денежки и позволяют создать уютную остановку в спальне. При этом в состав даже относительно дешёвых гарнитуров входит комплект мебели, позволяющий грамотно обустроить комнату.

В наше время на рынке представлено большое количество вариантов дизайна мебельных наборов для спальни. Вы можете выбрать как более сдержанного решение, выполненной в коричневом или бежевом цвете, так и роскошную мебель в стилистической концепции ампир, предусматривающей применение элементов резьбы, деталей из золота, фигурных декоративных изделий для украшения тумбочек и кроватей.

Среди достоинств спального гарнитура специалисты в первую очередь называют экономию, как правило, такой комплект состоит из:

• Кровати;
• Тумбы возле кровати (одной или нескольких);
• Шкафа;
• Комода;
• Зеркала.

Если же вы будете приобретать все эти изделия по отдельности, то их цена превысит стоимость гарнитура, как минимум, на сорок процентов, иной раз этот показатель доходит и до шестидесяти процентов. В некоторых коллекциях присутствуют и вспомогательные элементы интерьера, а значит, вы сможете приобрести гарнитур любой комплектации, принимая во внимание собственные предпочтения и потребности.

Принимая во внимание стоимость такой мебели, выделяют бюджетные, средние и премиальные гарнитуры.

Кроме горячепрессованных образцов чистых TiC и ZrC, исследовались также карбиды других металлов. Так, Вильямс описывает получение и свойства горячепрессованных образцов из чистого WC.

Чиотти изготовлял фасонные образцы из TaC, NbC и UC. Помимо неудовлетворительной стойкости этих карбидов в окислительной атмосфере, они (без связки) сравнительно хрупки. Такие материалы можно применять лишь для изготовления тиглей и деталей конструкций высокотемпературных печей, если во время работы отсутствует окисление.

Композицию из Mo2C и Al2O3 исследовали Зейц и Шмекен. Они определяли физические свойства на спеченных при 1900° прессованных брикетах и мундштучных заготовках. Изменения физических свойств не всегда соответствуют изменению состава. Например, образцы с 80% Mo2C и 20% Al2O3 имеют удельный вес 7,1 г/см3, относительную прочность при изгибе 4 кг/мм2, теплопроводность 0,115 кал/см*сек*град и электропроводность 4*10в-4 ом-1*см-1. Два последних значения выше аналогичных значений для чистого Mo2C, что можно объяснить, вероятно, химическим взаимодействием и появлением металлических фаз, состоящих из Mo и Al.

При горячем прессовании смеси ниобия и карбида циркония (12% Nb) наблюдалось их взаимодействие с образованием карбида ниобия и металлического циркония. Карбид ниобия образует с остающимся карбидом циркония твердый раствор. При удельном весе 6,22 г/см3 наилучшее значение прочности при изгибе примерно 41 кг/мм2.

Свойства горячепрессованного карбида хрома сильно зависят от величины кристаллитов и соответственно от времени и температуры прессования. Образцы, спрессованные при 1540° в течение 45 мин., имели следующие свойства: удельный вес 6,6 г/см3; твердость по RА 92, прочность при изгибе 35 кг/мм2. Более высокая температура и более продолжительное время прессования приводят к росту зерна и получению материала с худшими свойствами.

Твердые сплавы на основе карбида хрома с никелевой связкой рекомендуется применять для изготовления коррозионноустойчивых и жароупорных деталей, подверженных износу. Данные о свойствах и поведении спеченных сплавов на основе карбида хрома недавно опубликованы в США.

Тюрингский нефтегазоносный бассейн расположен на юго-западе Германской Демократической Республики (рис. 14). С севера бассейн ограничен горами Гарц (до 1000 м) и их восточным погребенным продолжением, с востока — отрогами Рудных гор, с юга — горной цепью — Тюрингский лес, высотой до 800 м. Западная граница бассейна, не имеющая отчетливого орографического выражения, проводится по полосе невысоких холмов, сложенных нижним триасом (плато Эйхвельд). В тектоническом отношении это ограничение представляет систему разломов, протягивающуюся от западного окончания Гарца на ЮЮЗ (табл. 17).

Верхнепалеозойский складчатый фунда мент, обнажающийся в обрамляющих бассейн сооружениях, в пределах бассейна опущен на глубину порядка 1,5—2 км и характеризуется довольно расчлененным рельефом. Последний обусловлен наличием разломов, разбивающих фундамент на целую систему блоков, вытянутых в субгерцинском направлении, т. е. с СЗ на ЮВ. Наряду с этим преобладающим направлением в западной части бассейна развиты разломы субмеридионального простирания.

Фундамент перекрыт осадочной толщей верхней перми и триаса. В отдельных участках на триас ложатся довольно мощные образования плейстоцена и голоцена.

Осадочные слои отличаются сравнительно простым строением. Подвижки по разломам фундамента, имеющим древнее заложение, происходили и в последующее время. Это обстоятельство привело к образованию отдельных крупных нарушений или к образованию грабенов. Эти дизъюнктивные дислокации группируются в очень узкие зоны, пересекающие весь бассейн с ЮВ на СЗ и делящие его на несколько параллельных друг другу полос.

На ЮЗ выделяется Эйхенберг-Готская зона нарушений. В центральной части протягивается Шлотаимер-Веймар-Леихтенбургская зона грабенов. На СB бассейна выделяется зона нарушений Финне. Заключенные между этими зонами нарушений полосы имеют в общем синклинальный характер. Особенно это относится к двум центральным полосам. В их пределах осадочные слои смяты в пологие антиклинальные складки второго порядка, осложненные нарушениями.

Глубокое бурение показало, что имеет место резкое несоответствие структурных планов по отложениям триаса, с одной стороны, и цехштейна, с другой.

В северо-западной части бассейна выделяется несколько грабенов (Омгебиргс-грабен, Лаине-грабен), секущие бассейн поперек с ЮЮ3 на CСB и являющиеся его западным ограничением.

В Тюрингском нефтегазоносном бассейне известно несколько антиклинальных зон нефтегазонакопления, к которым приурочено два газовых (Мюльхаузен и Лангезальц) и одно нефтяное (Фолькенрод) месторождения. Все эти месторождения, открытые между 1930 и 1935 гг., антиклинального типа. Основным нефтегазосодержащим горизонтом являются трещиноватые карбонатные породы цехштейна — Главный доломит. Газоносны и другие горизонты верхней перми. Залежи в структурных выступах массивные. На нефтяном месторождении Фолькенрода мощность продуктивных слоев колеблется от 34 до 64 м (свита фолькенрода).

Газопроявления известны также из песчаных горизонтов нижнего и среднего триаса. В составе газа преобладает азот (до 70%). Все известные месторождения Тюрингского бассейна отличаются малодебитностью и незначительными запасами нефти и газа.

Химически чистое железо в технике не находит применения прежде всего из-за трудностей его получения. Наиболее широко используют железоуглеродистые сплавы, к числу которых относятся стали, содержащие не более 2 % углерода.
Состав сталей может быть весьма разнообразным. Кроме железа, углерода и неизбежных примесей в виде кремния, серы и фосфора, они включают также легирующие добавки. Поэтому число видов и марок сталей весьма значительно. Стали с содержанием легирующих добавок до 3…5, 5…10 и более 10 % называют соответственно низколегированными, среднелегированными и высоколегированными.
Условия и характер работы мостов (круглогодичная работа на открытом воздухе, длительный срок эксплуатации, воздействие динамических нагрузок, рост во времени интенсивности подвижных нагрузок, скоростей их движения и др.) определили ряд специфических требований к применяемым сталям.
В XVIII в. недостатки чугуна как материала, плохо сопротивляющегося растяжению и динамическим нагрузкам, были причиной разрушений чугунных балочных мостов, преимущественно в Англии. Это привело к постепенному вытеснению чугуна так называемым сварочным железом.
Сварочное железо, не проходившее при изготовлении жидкой фазы, получали из чугуна-сырца. Технология его изготовления основывалась на обработке чугуна в пудлинговой печи. При этом чугун доводили до раскаленного состояния, и основная масса углерода, входившая в его состав, сгорала при соприкосновении с горячими газами. В результате получалась пропитанная шлаками губчатая масса, называвшаяся крицей.
Для удаления шлаков крицу проковывали. Однако при этом шлаки удалялись не полностью, отдельные зерна металла сваривались между собой. Такая технология обусловливала значительное различие механических свойств сварочного железа вдоль и поперек проката: после проковки металл имел волокнистое строение со шлаковыми включениями вдоль проката. По нормам 1875 г. временные сопротивления разрыву сварочного железа должны быть такими: вдоль проката — 340, поперек проката 280 МПа, относительное удлинение — соответственно 12 и 2,5 %.
До 1880-х гг. сварочное железо господствовало как материал для металлических мостов. С развитием металлургии и появлением способа получения стали в специальных печах в мостостроении начали применять литое железо, обладавшими более высокими качествами по сравнению со сварочным. Литым железом условно называли малоуглеродистую сталь, получаемую конверторным, мартеновским и другими способами. При изготовлении литое железо в отличие от сварочного проходило жидкую фазу, поэтому обладало однородностью свойств вдоль и поперек проката. Согласно техническим условиям 1897 г., временное сопротивление разрыву литого железа должно было быть не менее 350…450 МПа, относительное удлинение вдоль проката — 27 %.
Литое железо использовали в мостостроении до 1935 г., когда был утвержден стандарт на малоуглеродистую сталь мартеновской плавки для мостов (Ст3 мостовая). Тогда же впервые было введено ограничение нижнего предела текучести и ударной вязкости для мостовой стали. По своим механическим характеристикам и химическому составу Ст3 мостовая практически не отличалась от литого железа. Ее временное сопротивление было установлено на уровне 370 МПа, предел текучести составлял 210…230 МПа, относительное удлинение — 27 %.
В начальный период применения сварки в мостах (1931—1946 гг.) в качестве основного металла использовали ту же марку стали (Ст3 мостовая), что и в клепаных конструкциях. В стандарте на поставку этого материала указывалось, что сталь для мостов должны выплавлять, в основном, мартеновским способом. Характер плавки (спокойный, полуспокойный или кипящий) не регламентировали.
С переходом на сварку, оказывающую термомеханические воздействия на металл, выявили непригодность стали марки Ст3 для несущих мостовых конструкций из-за повышенной склонности к старению (хотя прежде для клепаных конструкций ее применяли довольно успешно). Под старением понимается повышение прочности и твердости стали при снижении пластичности вследствие структурных изменений, возникающих в металле при пластических деформациях, вызываемых, в частности, сваркой.
Институт электросварки имени Е.О. Патона (Украина) предложил для сварных мостов хорошо раскисленную углеродистую сталь марки Ст3 с ограниченным содержанием углерода (не более 0,2 %), кремния (не более 0,25 %), меди (0,3 %) и добавкой алюминия в количестве 0,9 кг на 1 т стали при ее разливке. Новый материал получил марку «Ст3 для сварных мостов», позже — М16С. С учетом современной классификации марок сталей ее обозначают как 16Д.
Последующий этап в подборе сталей для сварных пролетных строений мостов, начавшийся в конце 50-х гг., отмечен изысканием низколегированных сталей повышенной и высокой прочности, позволяющих уменьшить массу металла, повысить сопротивляемость конструкций хрупким разрушениям при низких температурах и улучшить антикоррозионные свойства при обеспечении высокой надежности работы сварных пролетных строений как в обычной климатической зоне, так и в северных условиях.
Сталь должна также обладать хорошей свариваемостью, достаточным запасом пластичности и вязкости при положительной и отрицательной температурах, высокой сопротивляемостью усталости, малой склонностью к старению, технологичностью в производстве (хорошо обрабатываться), изготавливаться из недефицитных компонентов и иметь хорошую сопротивляемость атмосферной коррозии.
Особенности сварки, характеризующиеся высокотемпературным местным нагревом металла и быстрым его охлаждением, определяют необходимость применения сталей с низким содержанием углерода, чтобы предотвратить выпадение карбидов и образование закалочных структур в околошовной зоне сварного соединения. Кроме того, уменьшение содержания углерода в стали способствует повышению ее пластичности и надежности работы конструкций при динамических нагрузках. Вместе с тем углерод — это один из основных легирующих элементов, упрочняющих решетку феррита. Уменьшение содержания углерода приводит к снижению прочностных свойств стали. Учитывая двоякий характер влияния углерода, его количество в сталях для мостостроения вводится в некоторых «осредненных» величинах, отражающих обе упомянутые тенденции изменения свойств материала.
Перечисленным выше требованиям в достаточно полной мере удовлетворяют применяемые в настоящее время конструкционные углеродистые стали, которые условно разделяются на малоуглеродистые и низколегированные.
К малоуглеродистым относят стали, в химическом составе которых углерод содержится в пределах 0,1…0,2 %. При таком количестве сталь обладает необходимой пластичностью и вязкостью, хорошо обрабатывается и сваривается.
Легирующие добавки вводят в малоуглеродистую сталь для повышения ее прочности, сопротивляемости хрупким разрушениям и улучшения других свойств. В качестве легирующих добавок применяют марганец, хром, никель, медь, ванадий, цирконий и др. Влияют они по-разному:
— никель повышает пластичность и вязкость;
— марганец позволяет применять мягкие режимы закалки, в меньшей степени вызывающие начальные напряжения, увеличивает износостойкость;
— хром упрочняет сталь, после цементации позволяет получать высокую твердость;
— ванадий улучшает свариваемость, уменьшает склонность к росту зерна при нагреве, увеличивает устойчивость против снижения твердости при отпуске;
— медь повышает коррозионную стойкость стали и, учитывая особую важность этого свойства, является обязательной легирующей добавкой во все мостовые стали (табл. 2.1).

Следует учитывать, что свойства низколегированных сталей не являются суммой свойств, вносимых компонентами. Некоторые из них в ряде случаев усиливают или ослабляют действия других.
В зависимости от степени раскисления малоуглеродистой стали при ее изготовлении (удаления кислорода) различают спокойную (сп), полуспокойную (пс) и кипящую (кп) стали. Спокойная раскисляется кремнием (до 0,3 %) или алюминием (до 0,1 %), которые соединяются с кислородом и уменьшают его вредное влияние на свойства материала. При этом сталь имеет однородную структуру, лучше сваривается, сопротивляется динамическим воздействиям и хрупкому разрушению. При получении полуспокойной стали в нее вводят не более 0,15 % кремния. Если кипящая сталь совсем не раскисляется, то при ее остывании бурно выделяются газы. Вследствие этого сталь оказывается менее однородной по структуре и малопригодной для сварки.
В условных обозначениях современных марок сталей легирующие элементы обозначают буквами (табл. 2.2).

Две цифры, стоящие перед буквами в обозначениях марок, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а буквы — наличие легирующих элементов; цифра, стоящая после буквы, обозначает среднее содержание этого элемента в процентах. Если после букв цифры нет, то содержание данного элемента составляет менее 1%. Например, 10Г2С1 — сталь легированная, массовая доля углерода 0,1 %, марганца — 2 %, кремния — 1 %. Другой пример — сталь Х25Н20С2 — содержание углерода около 0,1 %, хрома — 25, никеля — 20, кремния — 2 %.
В нормы проектирования мостов СНиП 2.05.03—84 «Мосты и трубы», кроме упомянутой выше малоуглеродистой стали 16Д, были включены низколегированные стали марок 15ХСНД и 10XCHД по ГОСТ 6713—91, уверенно признанные пригодными для мостостроения. Для изготовления несущих элементов сварных пролетных строений автодорожных мостов разрешено также применять прокат из стали марок 14Г2АФД и 15Г2АФДпс по ГОСТ 19281—89 с пределом текучести не ниже 390 МПа.
С 1993 г. используется листовой прокат из стали марок 15ХСНДА и 10ХСНДА. Буква А в конце буквенно-цифрового обозначения указывает на повышенное качество стали с пониженным содержанием вредных примесей — серы и фосфора. Эти марки были разработаны для улучшения свойств проката марок 15ХСНД и 10ХСНД за счет оптимизации их химического состава и использования эффективных технологий выплавки.
Химический состав проката из сталей марок 15ХСНДА и 10XCHДА отличается от 15ХСНД и 10ХСНД с пониженным содержанием углерода, марганца, хрома, никеля, а также фосфора и серы. Кроме того, в состав сталей повышенного качества входит ванадий или ниобий. Для них нормируются массовые доли азота (азотный эквивалент) и углерода (углеродный эквивалент). Углеродный эквивалент подобно азотному является обобщенным показателем свариваемости стали. Его уменьшение, как правило, свидетельствует о лучшей пригодности для сварки. В соответствии с мировыми стандартами величина углеродного эквивалента ограничивается значением 0,45. Азот способствует старению стали с течением времени и его массовая доля в металле должна быть не более 0,01 %.
Эквивалентное содержание углерода определяется по формуле

Для рассматриваемых сталей ужесточены требования к содержанию серы и фосфора в готовом прокате и в связи с этим введены классы сталей по содержанию серы и фосфора (табл. 2.3).

Сера образует в расплаве сульфид железа, который имеет меньшую, чем сталь, температуру плавления (1193 °С) и при нагревe до светло-красного каления нарушает межкристалпическую связь между зернами сплава. В результате сталь теряет прочность, образуются трещины при остывании после сварки и других нагревов (красноломкость). Фосфор растворяется в железе, раствор остается в твердой фазе. Он резко снижает ударную вязкость, особенно при отрицательных температурах (хладноломкость). Содержание серы и фосфора в сталях марок 10ХСНД и 15ХСНД ограничено: для конструкций обычного исполнения — не более 0,035 %, для конструкций северного исполнения — серы не более 0,03 %, фосфора не более 0,025 %.
Несмотря на ограничение содержания вредных примесей и величины углеродного эквивалента в сталях 15ХСНДА и 10ХСНДА прочностные характеристики некоторых сварных соединений проката этих марок, в частности стыковых, оказываются несколько худшими, чем у проката марок 15ХСНД и 10ХСНД. Эти обстоятельства заставили продолжить исследования по подбору других марок стали.
В 1989—1998 гг. по заказу МПС было изготовлено несколько опытных пролетных строений железнодорожных мостов из атмосферостойкой стали 14ХГНДЦ. Ее свойства подобны показателям атмосферостойкой стали «Кортен» (Cor-Теп), широко применяемой за рубежом. Конструкции из стали 14ХГНДЦ не требуют окраски в течение всего периода эксплуатации, что должно давать существенную экономию средств и трудозатрат при их содержании. Прокат марки 14ХГНДЦ под воздействием атмосферного кислорода, как и любая другая сталь, корродирует, покрываясь тонкой (0,1…0,2 мм) пленкой окиси железа. Однако в данном случае пленка (патина) выполняет защитную функцию, не давая развиваться процессу коррозии вглубь металла.

Химический состав отечественных сталей, применяемых в настоящее время для изготовления пролетных строений, должен отвечать стандартам, приведенным в табл. 2.4. Механические свойства проката из стали различных марок должны соответствовать величинам в табл. 2.5.
Ударная вязкость проката всех марок стали должна быть не ниже 29 Дж/см2 при расчетной температуре эксплуатации сооружения.
В зависимости от прочностных свойств при растяжении применяемые в технике стали подразделяют на условные классы прочности. В соответствии с этой классификацией, например, сталь марки 16Д относится к классам С38/24 — С38/22 в зависимости от толщины проката, где цифры в индексе обозначают следующее: числитель — минимальное временное сопротивление разрыву, знаменатель — минимальный предел текучести (кгс/мм2).
В настоящее время практически все железнодорожные, автодорожные и городские мосты строят из стали классов С48/34—С54/40. Широкому использованию низколегированных сталей в мостостроении способствует не только их большая по сравнению с углеродистыми сталями прочность, но и более высокая надежность при работе на переменные и ударные нагрузки, а также меньшая подверженность коррозии и меньшая склонность к хрупкому разрушению.

Последнее обстоятельство особенно важно для мостов, сооружаемых в районах с низкими температурами воздуха, где наибольшую опасность для нарушения эксплуатации приобретает хрупкое разрушение. B зависимости от минимальной расчетной температуры (tmin) района эксплуатации моста климатические зоны строительства делят на обычные — tmin выше — 40 °С, северные А — tmin от -40 до — 50 °C и северные Б — tmin ниже -50 °C. За расчетную минимальную температуру принимают среднюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства обеспеченностью 0,98 по СНиП 23-01—99 «Строительная климатология».
Один из важнейших показателей надежности конструкций северного исполнения — ударная вязкость. Нормы проектирования подобных железнодорожных мостов требуют применять в климатической зоне А стали марок 15ХСНД и 10XCHД, 15ХСНДА и 10ХСНДА толщиной до 20 мм. В конструкциях для зоны Б разрешается использовать только сталь марки 10XCHД.
Перспективной для мостостроения считается также сталь марки 09Г2С. Она разработана для химического машиностроения и предназначена для изготовления различных деталей и элементов сварных металлоконструкций, работающих при температурах от -70 до +425 °C под давлением. В 2000—2001 гг. в НИИ мостов были проведены исследования с целью уточнения сопротивления усталости сварных соединений проката марки 09Г2С, режимов его сварки с учетом требований, предъявляемых к изготовлению и эксплуатации мостовых конструкций.
По прочности сталь 09Г2С незначительно уступает сталям 15ХСНД и 15ХСНДА, однако стоимость ее проката примерно на 30% ниже. Ho это же обстоятельство может сдерживать широкое использование в ближайшие годы атмосферостойкой стали марки 14ХГНДЦ, стоимость которой примерно на 30 % выше стоимости аналогичных сталей 10ХСНД и 10ХСНДА.
Разумеется, рассмотренными марками не ограничиваются современные возможности применения сталей повышенной и высокой прочности (классы от С52/40 до С70/60), таких, как 14Г2АФД, 15Г2АФДпс, 16Г2АФД, 12Г2МФТ, 14Х2ГМР и др. (табл. 2.6, 2.7). Ударная вязкость проката всех марок стали не ниже 29 Дж/см2 при температуре -70 °С.

За рубежом проявляют большой интерес к материалам будущего. К ним относятся:
• волокнистые композиты — полиэфирные смолы, армированные стекловолокном (стеклянные, арамидные, углеродные волокна). Товарные углеродистые волокна имеют расчетное сопротивление R порядка (4,8…7,0)*10в5 МПа и модуль упругости E — 2,3*10в5 МПа;
• углепластики — волокна графита с однонаправленной слоистостью. Их расчетное сопротивление 1480 МПа при модуле упругости 1,15*10в5 МПа, объемной массе γ=1,48 т/м3 и коэффициенте линейного расширения α = 2,3*10в-7;
• «интеллектуальные материалы» — способные самостоятельно ограничивать рост трещин благодаря созданию вокруг них полей сжимающих напряжений.

Передвижные асфальтосмесители эффективны при небольших объемах работ, а также при удаленности объекта производства от стационарных асфальтосмесительных установок. В соответствии с этим они должны иметь компактную конструкцию, невысокую стоимость, максимальную мобильность при минимальной трудоемкости монтажных и демонтажных работ, а также обеспечивать возможность выпуска различных типов асфальтобетонных смесей.
Исходя из конструктивной компоновки и количества технологических узлов, можно выделить две основные группы передвижных асфальтосмесительных установок: малой (3-50 т/ч) и большой (50-150 т/ч) производительности.
Асфальтосмесители первой группы обычно устанавливают на двухосных прицепах и транспортируют грузовыми автомобилями. В рабочем положении асфальтосмеситель опирается на винтовые домкраты. Основными узлами такого асфальтосмесителя являются рама, загрузочные устройства, сушильный барабан, дозирующие устройства, смеситель, расходные емкости для хранения топлива и вяжущего материала. Для загрузки минеральных материалов используют ковшовые элеваторы. Дозирование материалов осуществляют объемным способом. В данных асфальтосмесителях применяют смесители принудительного типа, периодического или непрерывного действия. Привод механизмов может быть от дизельного двигателя, а также от собственной генераторной установки или от внешней электросети.
Асфальтосмесители второй группы состоят из двух, трех или более агрегатов, базирующихся на прицепах или полуприцепах к грузовым автомобилям, и включают в себя узлы, аналогичные узлам стационарных асфальтосмесителей.
В союзном государстве выпускают небольшой ассортимент передвижных асфальтосмесителей.
Особенности технологических процессов приготовления АБ смесей на установках периодического и непрерывного действия можно проанализировать по рисунку 2.29, на котором представлены асфальтосмесители башенного и партерного типа.
На первом этапе подготовка компонентов не зависит от типа установки. Со склада минеральных материалов песок и щебень в исходном состоянии подают в бункеры агрегата питания 1, в котором их непрерывно дозируют в соответствии с требуемой подачей. Затем их подают многоковшовым конвейером 2 в барабан сушильного агрегата 3, в котором щебень и песок высушивают и нагревают до заданной температуры. Нагрев производят сжиганием в топках сушильных агрегатов жидкого (из бака 13) или газообразного топлива. Горячие газы и пыль отводят в атмосферу через пылеулавливающие устройства сухой 18 и мокрой 19 очистки.

Следующие этапы уже зависят от типа установки. В установке периодического действия башенного типа (рисунок 2.29, а) нагретый минеральный материал подают конвейером 4 в сортировочное устройство 7 смесительного агрегата для распределения по фракциям. Каждая фракция попадает в отдельный отсек бункера 8. Под бункером размещают автоматический весовой дозатор 6 периодического действия, в котором последовательно взвешивают отдельные фракции щебня и песок (в соответствии с заданной рецептурой смеси) и подают в лопастной смеситель 5.
В установке непрерывного действия партерного типа (рисунок 2.29, б) нагретый минеральный материал поступает с конвейера 4 непосредственно в смеситель 5 непрерывного действия. В этом смесителе предварительно отдозированные компоненты смеси перемещаются непрерывным потоком от загрузочного к разгрузочному концу, снабженному бункером, днище которого перекрывает затвор.
Мобильность передвижных установок находит отражение в конструкциях основных агрегатов. На рисунке 2.30 представлена конструктивная схема передвижного агрегата питания, выполненного в виде двухосного безрессорного прицепа, оснащенного пневмоколесным ходовым оборудованием. На раме 6 прицепа размещают бункеры 1, закрытые сверху стальными решетками во избежание попадания негабарита. На боковой стенке каждого бункера устанавливают вибрационный сводообрушитель 2. Под каждым бункером устанавливают питатель 8, который обеспечивает дозирование и подачу равномерным потоком минерального материала (щебня и песка) на ленту собирающего конвейера 7. Для этих целей применяют различные типы питателей. В их числе лотковые электровибрационные и ленточные питатели непрерывного действия. Производительность питателей регулируют из кабины управления асфальтосмесителя.

Передвижной сушильный агрегат асфальтосмесителя непрерывного действия также изготовлен в виде отдельного прицепа на пневмоколесном ходу (рисунок 2.31). Раму 10 устанавливают на ходовые тележки 6 и 13 и оснащают сушильным барабаном 3 с приводом вращения 9, загрузочной 2 и разгрузочной 4 коробками и топочным устройством 5. Кроме того, перед загрузочной коробкой устанавливают весовое устройство 1 для контроля работы питателей агрегата питания асфальтосмесителя. Сушильный барабан мобильной установки принципиально не отличается от барабана стационарного агрегата. Он представляет собой набор подъемно-транспортных лопастей, которые обеспечивают непрерывное перемешивание и перемещение компонентов минерального материала от загрузочной к разгрузочной коробке. При этом происходят нагрев и сушка материала в основном за счет движения горячих газов и контакта с нагретыми элементами барабана.
Привод 9 вращения сушильного барабана осуществляют от электродвигателя через редуктор и механическую передачу. Для этого используют открытую зубчатую, цепную или фрикционную передачу. В последнем случае вращение барабану передают через опорные ролики.

Передвижной пылеулавливающий агрегат, представленный на рисунке 2.32, также имеет пневмоколесное ходовое устройство, на котором смонтирована рама 1. На раме установлено три пылеулавливающих устройства: циклон 9 рециркуляции, батарейный циклон 4 и барботажно-вихревое устройство мокрой очистки 2. Их используют для того, чтобы создать разрежение в кожухах агрегатов асфальтосмесительного оборудования и тем самым снизить пыление до действующих санитарных норм.
Горячий газ и пыль из сушильного барабана поступают в дымосос 8, из которого часть газов отводят по трубе 7 в циклон 9 для первичной очистки от крупных частиц. Далее очищенные газы возвращаются в дымосос по трубе 6 в дымосос 8 и затем общим газовым потоком направляются по трубе 5 в батарейный циклон 4 (вторую ступень очистки). Из циклона 4 газы попадают в барботажно-вихревое пылеулавливающее устройство мокрой очистки 2 и затем уже очищенные через дымовую трубу 3 выходят в атмосферу (на высоте около 17 м).
Сухая пыль, собранная в устройствах первой и второй ступеней очистки, поступает на винтовой конвейер 10 и через элеватор отводится в бункер для нов горного использования.

Совершенствование технологии получения асфальтобетонных смесей осуществляют в нескольких направлениях, в их числе вибрационное смешение и беспыльное приготовление АБ смесей.
При вибрационном смешении все технологические агрегаты, кроме смесителя, остаются неизменными. Для этих целей используют или вибрационный смеситель барабанного типа, или двухвальный лопастной смеситель периодического действия с вибрирующими корпусом и валами. Вибрация корпуса и рабочих органов смесителя создает в смеси значительные ускорения частиц и разрушает коагуляционную структуру битума, что облегчает адсорбцию асфальтенов, входящих в его состав, на поверхности минеральных материалов.
При вибрации битум переходит в пленочное состояние и лучше обволакивает минеральные частицы, а сами пленки битума становятся более однородными по толщине, что приводит к повышению качества асфальтобетонной смеси и, как следствие, — повышению долговечности асфальтобетонного покрытия. Однако, несмотря на преимущества вибрационного смешивания, этот метод не получил пока распространения из-за низкой долговечности узлов вибрационных смесителей.
Технология беспыльного приготовления асфальтобетонной смеси существенно отличается от традиционной. Существуют два способа беспыльного приготовления смеси: в первом — минеральные материалы смешивают с битумом в двухвальном лопастном с мест еле до сушки, во втором — минеральные материалы смешивают с битумом в процессе сушки и нагрева материала в сушильно-смесительном барабане.
По первому способу, разработанному немецкой фирмой «Wibau», предварительно отдозированные агрегатом питания влажные минеральные материалы подают в двухвальный лопастный смеситель, в который последовательно поступают активирующая добавка и битум.
Водный раствор активирующей добавки придает частицам минерального материала водоотталкивающие свойства и улучшает их адгезию к битуму. После введения в холодную смесь горячего распыленного битума его капли застывают, связывая мелкие частицы минерального материала в гранулы.
Приготовленная в смесителе холодная смесь поступает далее в сушильный барабан-активатор, где происходит испарение влаги и расплавление капель битума. Благодаря действию активирующей добавки расплавленный битум эффективно обволакивает частицы минерального материала.
Данный способ имеет многие достоинства, в их числе возможность использования серийного оборудования; снижение стоимости и металлоемкости асфальтосмесителя вследствие исключения горячего элеватора, грохота, горячего бункера и дозаторов минеральных материалов; возможность длительного хранения холодной смеси и последующего приготовления асфальтобетонной смеси на объекте с использованием только сушильного барабана-активатора.
Недостатки способа обусловлены рядом обстоятельств. К ним относятся сложность соблюдения заданного рецептурного состава, поскольку дозирование осуществляет агрегат питания; строгий контроль влажности песка и щебня для сохранения заданного соотношения массы минерального материала и битума; применение минеральных порошков, не склонных к набуханию, а также дорогостоящей активирующей добавки; повышенные требования к стабильности теплового процесса во избежание разрушения и окисления битумной пленки. Кроме того, приготовление асфальтобетонной смеси (по способу фирмы «Wibau») не нашло широкого применения из-за контакта горячих газов с открытым битумом, который при нагреве выше 100°С вспенивается, интенсивно стареет и выгорает. Замена противоточного барабана-активатора на поточный также не уменьшает явления старения и выгорания битума.
Второй способ беспыльного приготовления асфальтобетонной смеси получил большее распространение. В нем влажные и холодные песок и щебень, предварительно отдозированные в агрегате питания, и минеральный порошок по ленточному конвейеру подают в сушильный барабан, работающий по поточному способу сушки. В первой (радиационной) зоне сушильного барабана происходит нагрев и сушка минеральных материалов. Во вторую (конвективную) зону сушильного барабана подают битум, где в среде горячих газов и паров воды происходят дальнейший нагрев минеральных материалов и их обволакивание.
Дозирование битума основано на применении расходомеров и сблокировано с системой дозирования минеральных материалов при строгом контроле их влажности.
Для исключения прямого контакта факела горящего топлива с битумом используют различные методы. Фирмы «Astec» (США) и «Gеnсоr» (Великобритания) разделяют радиационную и конвективную зоны сушильно-смесительного барабана диафрагмой. Фирма «Ermont» (Франция) применяет специальную систему подъемно-сбрасывающих лопастей, создающих непроницаемый для излучения факела экран из ссыпающегося материала, обеспечивающий качественное просушивание материалов в барабане.
Наличие в зоне активного пылеобразования жидкого битума способствует улавливанию частиц пыли, однако полностью исключить вынос пыли из сушильно-смесительного барабана не удается. Температура выходящей готовой смеси составляет 120-140 °С для менее вязких и 135-175 °С для более вязких битумов. Готовую смесь выдают или непосредственно в транспортное средство, или элеватором в накопительный бункер.
Достоинства установок с сушильно-смесительными барабанами заключаются в простоте оборудования, значительном снижении металлоемкости и энергоемкости, а также в меньшем количестве пыли, выносимой из сушильносмесительного барабана, что упрощает очистку дымовых газов.
К недостаткам беспыльного приготовления смеси в сушильносмесительном барабане следует отнести необходимость жесткого контроля влажности компонентов, применение минерального порошка, не склонного к набуханию, высокую влажность готовой смеси (до 1-3 %); высокую температуру образующихся дымовых газов (до 300-350 °С) и др.
Для замедления старения битума в сушильно-смесительном барабане применяют короткофакельные топки с интенсивным режимом горения и очень низким коэффициентом избытка воздуха, не превышающим 1,05.
Следует отметить, что достоинства этого метода компенсируют перечисленные недостатки, поэтому выпуск установок с сушильно-смесительными барабанами ведущими производителями технологического оборудования постоянно растет.

Клиенты формируют первое впечатление о фирме именно по внешнему виду офиса. Поэтому интерьер этого помещения следует продумывать очень тщательно. И в данном случае следует опираться даже не на личные предпочтения, а на основы цветовой психологии. Например, теплый цвет всегда будет располагать к дружескому общению, а холодный к деловым разговорам.

Большие помещения следует грамотно зонировать. Делается это в основном посредством расстановки мебели. Например, чтобы подчеркнуть границу комнаты, можно стеллаж поставить перпендикулярно стене. Еще одним вариантом является обустройство небольших кабинетов. Правда потом перегородки невозможно будет перестроить.

Интерьер офиса обязательно должен подразумевать наличие места для отдыха. Там можно поставить небольшой телевизор, журнальный столик и мягкую мебель.

Кабинет руководителя должен быть продуман до мелочей. Немало фирм предлагает уже готовый интерьер, который подразумевает как роскошный представительский класс, так и скромный эконом-класс. Однако не стоит забывать, что лучше всего обустраивать интерьер в индивидуальном порядке. Чаще всего оформление интерьера производят в стиле классицизма или хай-тека. Иногда встречается и модерн. В качестве напольного покрытия нередко используется паркет из ценных пород дерева. Мебель также должна подчеркивать статус руководителя. Нередко используются антикварные образцы.

Африканский материк долгое время считался мало перспективным с точки зрения обнаружения в его недрах сколько-нибудь заметных в мировом масштабе запасов нефти и газа. Небольшие месторождения, открытые в конце XIX и в первой половине XX веков, были приурочены к зонам разломов, ограничивающим Суэцкий залив, а также к предгорьям и межгорьям Атласских гор в Марокко и северном Алжире, т. е. к районам, где издавна были известны естественные нефтегазопроявления.

Первое промышленное скопление нефти в Аин-Зефт было открыто в 1880 г. в северном Алжире, к востоку от Орана. В настоящее время в Африке известно свыше 100 нефтяных и газовых месторождений, расположенных в Алжире (свыше 25 месторождений), Марокко (18 месторождений), Нигерии (16), OAP (свыше 15), Ливии, Габоне, Камеруне, Анголе, Сенегале, Тунисе, Конго (столица Браззавиль).

Нефтяные и газовые месторождения Марокко, северного Алжира и Туниса связаны с нефтегазоносными бассейнами складчатой горной области Атласа. Все остальные приурочены к бассейнам, связанным с африканской платформой.

В горном Атласе выделяется четыре бассейна: Западно-Атласский или Марокканский, Северо-Атласский, Центрально-Атласский и Восточно-Атласский или Тунисский.

Западно-Атласский целиком расположен в Марокко. В его пределах находятся все месторождения этого государства с добычей в 1962 г. 130 тыс. т нефти.

Нефтеносны отложения мезозоя (юра), а также палеозойский фундамент и более молодые отложения. Северо-Атласский и Центрально-Атласский бассейны расположены в северном Алжире. В первом из этих бассейнов в настоящее время промышленная добыча не ведется. В Центрально-Атласском бассейне эксплуатируется месторождение Вад-Гетерини с годовой добычей в 1960 г. около 1 тыс. т. Нефтеносны отложения верхнего мела и палеогена. Восточно-Атласский бассейн с его единственным газовым месторождением Кап-Бон располагается в Тунисе. Газоносен нижний мел.

Все перечисленные бассейны, имеющие в своем строении много общего, объединяются в группу бассейнов Атласских гор.

Платформенные нефтегазоносные бассейны по характеру строения, стратиграфическому выполнению и особенностям обрамления объединяются в шесть групп: 1) бассейны северной Африки; 2) северные внутренние бассейны Африки; 3) южные внутренние бассейны; 3) западные прибрежные бассейны; 5) восточные прибрежные бассейны; 6) бассейны рифовых зон.

Первая группа объединяет Сахарский и Ливийский бассейны.

Сахарский бассейн расположен большей частью в Алжире и частично в Ливии, Тунисе и других прилегающих странах. Запасы этого бассейна оцениваются в 1 млрд. т. Нефтеносны отложения палеозоя.

Ливийский бассейн целиком находится в Ливии. Нефтеносны главным образом отложения верхнего мела и палеоцена, а также палеозоя.

В бассейнах, объединяемых во 2 и 3 группах, не известно пока месторождений нефти и газа. Их можно рассматривать в качестве возможно нефтегазоносных бассейнов.

Группа западных прибрежных бассейнов Африки состоит из бассейнов Западно-Африканского и Гвинейского заливов. Промышленной добычи в первом бассейне пока нет. Бассейн Гвинейского залива располагается в прибрежных частях Берега Слоновой Костя, Ганы, Того, Дагомеи, Нигерии, Камеруна, Габона, Конго, Анголы. Наиболее крупные месторождения обнаружены в Нигерии и Габоне. Общие запасы Гвинейского бассейна пока оцениваются в 50 млн. т. Добыча бассейна в 1962 г. превышала 4 млн. т. Нефтеносны породы мела, а также палеогена и неогена.

В бассейнах восточного побережья Африки при наличии притоков нефти из отдельных поисковых скважин промышленная добыча пока не осуществляется.

Группа бассейнов, связанных с грабеновыми впадинами, приурочена к разделу Африканской и Аравийской платформы. К этой группе относятся бассейны Красного моря и Аденского залива и бассейны рифтовых долин, протягивающиеся через всю восточную Африку.

Запасы Суэцкой области бассейна Красного моря оцениваются в 70 млн. т. Здесь добывается до 3 млн. т нефти в год. Нефтеносны отложения мезозойского возраста и более молодые. В остальных бассейнах известны только нефтепроявления. В 1962 г. в Африке добыто свыше 38 млн. т, нефти, из них половина приходится на долю палеозойских отложений.

Запасы Африканского материка оцениваются в несколько миллиардов тони. Однако Африка в нефтегазоносном отношении изучена очень слабо. Наличие большого количества благоприятных впадин, которые можно рассматривать как возможно нефтегазоносные бассейны, а также уже выявленные нефтегазоносные бассейны позволяют высоко оценивать перспективы дальнейшего развития нефтяной промышленности африканских стран.

В последние годы построено и реконструировано большое количество водопропускных сооружений с применением МГТ в сочетании с габионными технологиями: в Читинской, Амурской, Архангельской областях — районах с вечной мерзлотой, в Смоленской и Московской областях, в республике Коми, в городах Москве, Сочи и других регионах РФ. Как показывает анализ конструктивных решений, используемых при реконструкции и строительстве МГТ, для исключения размывов участка русла перед МГТ и за ней укрепляют габионными конструкциями более 75% водопропускных сооружений. Такие конструкции применяются для устройства подпорных стен и водобоев (рис. 2.94), горизонтальных и наклонных рисберм, крепления откосов и дна подводящих и отводящих к водопропускному сооружению участков каналов, оголовков труб и лотков внутри МГТ (рис. 2.95), защиты берегов водотоков от воздействия водной и воздушной эрозии, для армирования и стабилизации откосов насыпей, для укрепления оврагов, логов, водоотводных и других дорожно-мостовых сооружений, используются при ремонте обрушенных откосов.

Среди отечественных (Габикон, Мосгипротранс, ОАО «Череповецкий сталепрокатный завод», ВНИИГиМ, ДагГУ и др.) и зарубежных (Офичине Маккафери, Netlon — Великобритания и др.) габионных конструкций можно выделить три основных типа: коробчатые, матраснотюфячные и цилиндрические. Из этих типов габионных строительных блоков можно создавать комбинированные конструкции. В дорожном строительстве широко применяются более экономичные и экологичные конструкции из габионов и матрасов (матрацев) Рено или Джамбо фирмы «Офичине Маккаферри» (рис. 2.96) и реже отечественные габионные структуры. Габионные конструкции, применяемые в дорожном и водохозяйственном строительстве в нашей стране, в зависимости от фирмы-производителя имеют размеры: длина до 6 м, ширина 1…2 м, высота 0,17…1 м. Для ответственных сооружений выполняют коробчатые габионы с армирующей панелью и с усиленной лицевой гранью (рис. 2.97 и 2.98). Нетрадиционными конструкциями являются запатентованные фирмой «Офичине Маккаферри»: модульные системы Террамеш и Зеленый Террамеш, матрасы Геомак, маты Сармак, система Флексмак, геокомпозитная сетка Макмат, сетка Родмеш, биоматы, биотекстили. Все они относятся к современным конструкциям и технологии ландшафтной архитектуры.

Габионы представляют собой корзины прямоугольной формы, выполненные из металлической оцинкованной или пластифицированной сетки, имеющей шестигранные звенья (размеры ячеек до 6×8 см или 8×10 см) с двойным кручением. В тех случаях, когда сооружение работает в особенно коррозионной среде, рекомендуется проволоку после цинкования покрывать оболочкой из ПВХ (поливинилхлорида), имеющей толщину 0,4…0,6 мм, или гальфановым покрытием. По краям габионы упрочняются проволокой, имеющей больший диаметр, чем проволока сетки. Габионы могут быть разделены на ячейки посредством диафрагм, которые служат для упрочнения конструкции, облегчения работ по укладке и удобства эксплуатационных работ. Матрасы Рено оснащены диафрагмами через 1 м. Для выполнения аварийно-ремонтных работ и для временных сооружений используются цилиндрические габионы, состоящие из единого рулона сетки, открытого с одной стороны или вдоль одного бока.
Таблицы размеров коробчатых, цилиндрических, многоячеистых габионов и матрасов с карманами и рекомендации по их применению приведены в специальной литературе.
Перед установкой габионных конструкций на спланированную поверхность укладывают геотекстиль (Террам, Дорнит и другие материалы, регламентированные ТУ 186788-90 ОП-2), иногда щебень и камень (толщина подобных оснований 0,1…0,2 м). Для ответственных сооружений под габионные конструкции укладывают обратный фильтр или противосуффозионный экран из геотекстиля по ТУ 8391-001-50099417-2001. Таким же образом облицовываются все грани габионов, имеющие контакт с грунтом. В случае, когда необходима герметичность защитного покрытия, применяется конструкция, состоящая из матрасов Рено или Джамбо и битумной мастики. Битумную мастику можно заменить битумной или синтетической оболочкой под габионными элементами. При этом необходимо предусмотреть защиту оболочки от возможного повреждения наложением двойного слоя геотекстиля.
В сооружении габионные конструкции заполняются камнем и увязываются между собой. Камень для заполнения должен быть большой плотности и морозоустойчив. Он может быть окатанным (речной камень) или рваным (карьерный), размером несколько большим, чем размер ячейки сетки габиона. На откосах матрасы заполняются камнем снизу вверх. Камень должен быть прочным и иметь размер между 75 мм и 2/3 толщины матраса. Заполненный матрас должен быть слегка переполнен, так как следует принимать во внимание возможную осадку камня. Доставляют габионные структуры в пакетах непосредственно к месту производства работ автомобильным транспортом. Матрасы увязываются друг с другом пустыми и только потом заполняются камнем. Заполнение матрасов камнем производится вручную. При доставке камней, согласно нормативам РДС 82-202-96, предусматривается коэффициент потери к = 1,3. Наполнение камнями выполняют в объеме большем, чем это позволяет объем габиона, с учетом усадки конструкции со временем. В дальнейшем, в процессе эксплуатации, промежутки между камнями, заполненные воздухом, наполняются грунтом.
Связка габионов осуществляется проволокой такого же качества, как проволока сетки, но меньшего диаметра. Вязка габионов между собой производится пневматическими степлерами. Максимальный шаг между кольцами при скреплении сетки должен составлять не более 20 см. После окончания работ по наполнению габионов камнями устраивается крышка из металлической сетки. Крышка габиона должна плотно прилегать к камням во избежание образования полостей и нарушения целостности конструкции габиона.
По сравнению с типовыми конструкциями укрепления (каменная наброска, монолитный и сборный железобетон или бетон) габионы имеют ряд преимуществ. Они не требуют специализированного обслуживающего персонала и устанавливаются при помощи обычных строительных средств. Сетка из стальной оцинкованной проволоки предотвращает вымывание каменного наполнителя габионов при большой скорости течения воды, имеет большую прочность и долговечность при использовании ее в агрессивной среде. Для наполнения габионов применяется практически любой каменный материал соответствующего размера, отвечающий требованиям по морозостойкости. Объем камня в габионной конструкции в десять раз меньше объема грунта для отсыпки насыпи. Co временем габионная конструкция приобретает свойства полностью окаменелой структуры, мало подверженной эрозии и разрушению.

Анализ работы построенных МГТ показал, что устройство подпорных стенок из габионных конструкций уменьшает общую длину водопропускных сооружений, за счёт чего в некоторых случаях стоимость МГК сокращается в 2 раза. При этом обеспечиваются благоприятные условия сопряжения с продольными подпорными стенками и создаётся общая архитектурная выразительность сооружения (рис. 2.99). При использовании габионов более чем в два раза уменьшается отвод земли по сравнению с насыпью при откосе 1:1.5. При высоте насыпи более 7 метров стоимость монтажа конструкции из габионов меньше, чем расходы на отсыпку насыпи с откосами.
Габионные конструкции устойчивы к значительным скоростям потока и волновым нагрузкам. Гашение энергии потока за трубой происходит на гладком водобое или в водобойном колодце, который формируется установленными по дну матрасами. Для дополнительной защиты конструкции от размывов выполняется их проливка цементным раствором М200. Пористая структура габиона, обладающая значительной шероховатостью, положительно сказывается на гашении энергии потока в нижнем бьефе за выходным оголовком трубы. Наклонные рисбермы из габионов укладываются на глубину предполагаемого размыва. Допускаемые средние скорости потока при глубине 1,0 м составляют для габионных структур толщиной 0,25…0,50 м около 3…5 м/с. Предельные значения скорости даны в справочной литературе.
Для сопряжения криволинейной поверхности МГТ с лицевыми блоками габионов производятся вырезы последних по месту. Как и гофрированные трубы габионные структуры относятся к классу гибких сооружений — они воспринимают возможные осадки грунта, реагируя на это незначительными прогибами. При этом разрушения самой габионной структуры не происходит и сооружение продолжает выполнять своё основное функциональное назначение. Аккумулируя частички грунта, габионные сооружения приобретают дополнительную прочность и одновременно становятся частью природного ландшафта. Время полной консолидации конструкции в зависимости от климата и типа сооружения составляет от 1 до 5 лет. После завершения процесса консолидации габионное сооружение приобретает максимальную устойчивость и прочность.
Чтобы исключить возможность формирования фильтрационного потока вдоль трубы, за входным оголовком труб, выполненным из габионных конструкций, укладывают бентоматы. При высоком расположении выходных оголовков труб, для предотвращения возможности попадания потока воды на проезжую часть, предусматривается устройство отбойных стенок, выполненных из габионных конструкций. Высота запаса над уровнем потока превышает 1 м.
Входные оголовки имеют водоприемную часть, выполненную из матрасов, благодаря чему обеспечивается как перехват потока в логах, так и его последующий подвод к водоприемному колодцу. Часто отвод воды из нижнего бьефа к следующему водопропускному сооружению либо в естественный лог также выполняют с применением габионных технологий, формируя трапецеидальное русло. Могут быть использованы габионные матрасы, которыми на высоту 0,5 м над максимальным расчётным уровнем воды крепятся и откосы насыпи обратной засыпки. Верхняя часть откосов (сухая) укрепляется посевом трав по уложенному слою биоматов, обеспечивающих ускоренное прорастание семян.
Габионная стенка может выполняться как вертикально, так и со сдвигом блоков с образованием ступеней (см. рис. 2.96). В ступенях могут устраиваться грунтовые карманы для посадки в них цветов и растений. На участках со значительными уклонами для образования порогов-перепадов, обеспечивающих гашение энергии водного потока, целесообразно применять матрасы Рено, Джамбо либо габионные конструкции комбинированного типа.
Срок службы габионных сооружений в среднем составляет: для габионных сооружений из проволоки с цинковым покрытием — 35 лет; для габионных сооружений из проволоки с гальфановым покрытием -75 лет; для габионных сооружений из проволоки с металлическим антикоррозионным покрытием с дополнительной полимерной оболочкой — не менее 75 лет. Следует отметить, что стоимость крепления оголовков МГТ габионами на 10…15% меньше, чем стоимость крепления из железобетона, при лучшем ландшафтном виде и более высокой экологической безопасности (ориентировочная стоимость берегоукрепительных сооружений из габионов составляет около 8…10 тыс. р. за погонный метр в ценах 2006 года, а вертикальной стенки из бетона — 12…14 тыс. р.).
При проектировании следует учитывать недостатки габионных конструкций: коррозия металлической арматуры; быстрое истирание и разрушение сетки камнями; наличие местного дорогостоящего камня для заполнения металлических каркасов; трудоемкость выполнения многих операций, выполняемых вручную, в том числе и службой эксплуатации при очистке габионов от мусора; слабая защищенность от актов вандализма. При проектировании и расчётах следует учитывать отмеченные особенности габионных конструкций (рис. 2.100).
Разнообразие условий проектирования, режимов движения воды в трубах, типоразмеров труб и их оголовков, а также других исходных условий проектирования предопределяют необходимость многовариантных проработок габионных конструктивных решений, как по укреплению входных и выходных участков труб, расположенных в равнинной местности, так и откосов земляного полотна в границах подтопления верхнего и нижнего бьефов водопропускных труб.

Укрепление габионными конструкциями должно проектироваться, основываясь на выполнении следующих расчетов: определение требуемой толщины габионных конструкций; проверка габионной структуры на деформацию; проверка скорости фильтрации.
Варианты применяемых конструкций из габионных и гофрированных структур должны прорабатываться с учетом:
— конструктивных особенностей и типоразмеров водопропускных труб, а также их планово-высотного положения на местности и относительно дороги;
— особенностей режима регулирования максимальных расходов воды;
— типа входных и выходных оголовков и режима протекания воды в трубах;
— гидравлических характеристик водных потоков на входе и выходе их водопропускных труб и устойчивости грунтов основания.
При вариантных проработках конструктивных решений укрепления входных и выходных участков МГТ, а также откосов земляного полотна в границах подтопления верхнего и нижнего бьефов целесообразно использовать матрасные и коробчатые габионы, их сочетание друг с другом, а также их сочетания с традиционными материалами и конструкциями, апробированными зарубежными и отечественными строителями. В ландшафтных или исторических гидротехнических объектах с МГТ после обработки защитным антикоррозионным покрытием габионные элементы в местах выхода на дневную поверхность могут быть обложены слоем камня или задекорированы деревянным брусом.
Биоинженерные системы из габионных конструкций на водопропускных переходах из МГК в дорожном строительстве пока применения не нашли. Использование рассмотренных материалов и технологий позволяет значительно повысить долговечность водопропускных сооружений на транспортных магистралях, а также снизить затраты на их ремонт и эксплуатацию.