Месяц: Август 2019

Разгрузка смерзшихся сыпучих материалов из транспортных средств на заводах железобетонных изделий сопряжена с большими трудозатратами, расходом энергоресурсов, длительным простоем вагонов. Затруднение с разгрузкой смерзшегося песка — одна из причин, препятствующих внедрению песчаного бетона.
В целях борьбы со смерзанием песка, предотвращением его примерзания к стенкам вагонов и улучшения качества в песок в местах его добычи (погрузки) рекомендуется вводить добавку ЩСПК (ПАЩ-1) — адипинат натрия, являющуюся отходом производства капролактама.
С позиций физико-химической механики несмерзаемость такого песка может быть объяснена следующим образом: чистый кварцевый песок практически не адсорбирует воду па своей поверхности, ее адсорбируют загрязняющие песок примеси, преимущественно глина, причем чем «грязнее» песок, тем большей влагоудерживающей способностью он обладает. Введение в песок поверхностно-активного вещества существенно изменяет его водоудерживающие свойства — теперь уже ЩСПК, адсорбируясь на поверхности песка, снижает его сцепление с примесями, препятствуя, тем самым, смерзанию. Кроме того, введение натриевых солей, как известно, понижает температуру замерзания растворов. Сама добавка ЩСПК не замерзает при температуре -30°С.

Были проведены 2 серии параллельных экспериментов, оценивающих влияние добавки ЩСПК на смерзание песка. Результаты оценивались по испытаниям на прочность кубов, изготовленных из влажного песка, уплотненного на стандартной виброплощадке с пригрузом 0,01 МПа и замороженного в формах.
Влажность песка устанавливалась как максимальная водоудерживающая его способность. Для ее определения навеску песка помещали на сито с тканевой основой и заливали избыточным количеством воды. Воде позволяли стечь и сито устанавливали на стандартную виброплощадку. После вибрирования в течение 1 мин стандартным методом определяли влажность песка.
Анализ результатов испытаний, приведенных на рис. 4.14, показывает, что при введении в массу песка добавки ЩСПК в оптимальном количестве можно в 20-30 раз снизить прочность смерзшегося конгломерата.
Традиционно ЩСПК рекомендуется в качестве пластифицирующей добавки, введение которой в бетонную смесь позволяет либо сократить расход цемента, либо увеличить подвижность смеси, а также повысить долговечность бетона. Рекомендуемое к введению количество ЩСПК составляет 0,5-0,9% (в среднем — 0,7%) от массы цемента. Предполагая в первую очередь использовать песок, обработанный добавкой ЩСПК, в изделиях из песчаного бетона, в которых расход песка в 3-4 раза превосходит расход цемента, отметим, что в пересчете на песок рекомендуемый расход добавки составляет около 0,2% его массы. Указанная цифра совпадает с оптимальным количеством добавки, полученным в эксперименте по предотвращению смерзания.
Был проведен полупромышленный эксперимент, оценивающий эффективность предлагаемого метода борьбы со смерзанием песков.
В условиях открытого полигона отсыпаны 3 блока песка размерами 1,5×1,0x0,6м каждый. Влажность песка, определенная стандартным методом, составляла 4,2%. Песок (температура воздуха — -20-28 °С, относительная влажность — 74 %) представлял собой сыпучую массу без комьев. Первая партия с поверхности была равномерно залита водой через сито с отверстиями 0,63 мм. Расход воды — 24 л, то есть 1,8% от массы песка. Суммарная влажность, таким образом, составила 6% — максимум для испытываемого песка. Вторая партия песка была залита 24 л раствора добавки ЩСПК. Введенное количество добавки составило 2,7 л, или 0,2 % от массы песка. Третья партия была разделена на 2 слоя по 0,3 м и залита 2 порциями аналогичного раствора по 12 л в каждой.
Через 2 дня первая партия представляла единый смерзшийся монолит, при ударе о который лопатой откалывались только лещадки, т.е. песок был совершенно непригоден для использования при изготовлении железобетонных конструкций.
Вторая и третья партии представляли собой сыпучую массу без смерзшихся комьев, использование которой не требовало какой-либо переработки.
Одновременно с отсыпкой указанных партий были изготовлены образцы-кубы с ребром 7 см, представляющие собой песок, отобранный из указанных партий и уплотненный в формах на виброплощадке с пригрузом 0,01 МПа, Образцы также хранились на открытом воздухе.

Результаты испытаний в условиях, близких к реальным, показали техническую возможность борьбы со смерзанием песков путем введения в них добавки ЩСПК (табл. 4.17).
Использование указанной добавки в количестве 0,2% от массы песка примерно в 17 раз уменьшило прочность смерзшегося песка, что практически означало его несмерзаемость.
Проведены эксперименты, оценивающие прочность образцов, изготовленных из песчаного бетона с использованием песков, обработанных добавкой ЩСПК ((в кг/м3) Ц = 510, П = 1570, В = 217, ЩСПК-3,1), и песков без обработки (Ц = 510, П = 1550, В = 230).
Приведенные составы цементно-песчаных смесей обладали одинаковой удобоукладываемостью — 3 см OK по ГОСТ 10181.
Результаты испытаний на прочность 2 серий образцов каждого состава в возрасте 7 и 28 сут., не подвергавшихся термообработке (табл. 4.18) показывают, что введение добавки ЩСПК в указанном объеме улучшает прочностные характеристики песчаного бетона либо позволяет уменьшить расход цемента.
Трестом «Оргтехстрой» Главприокстроя разработаны и внедрены 2 технологические схемы обработки песка водным раствором ЩСПК для разных технологий, погрузки с высокой степенью механизации процесса.
Применение добавки для предотвращения смерзания 1 тыс. м3 песка позволяет сократить трудозатраты на 14 человеко-дней, сэкономить энергоресурсы на 500 кВт/ч. Дополнительный эффект от использования обработанного песка в песчаном бетоне до 20 кг цемента на 1 м3 песка.
Таким образом, обработка песка водным раствором адипината натрия позволяет одновременно решить две задачи: облегчить разгрузку песка в зимнее время и улучшить качественные и экономические показатели песчаного бетона.

На сегодняшний день трубы из нержавеющей стали всё чаще используют в ситуациях, когда необходимо достигнуть максимального уровня надёжности, их нередко можно встретить, к примеру, в системах водоснабжения. Для начала следует отметить, что нержавейка, по сути, является вечным материалом. К примеру, на производственных объектах частенько присутствуют агрессивные соединения, в особенности, кислоты и щелочи. Стандартные трубы из стали имеющие оцинкованную поверхность, в подобных условиях смогут продержаться не очень долго. В то же время нержавеющая сталь отличаются продолжительным эксплуатационным периодом, поскольку она не подвергается влиянию кислот и щелочей.

Конечно же, альтернативным решением является пластик, но он гораздо слабее, нежели нержавеющая сталь. Все мы знаем, что насколько бы качественной не была труба из поливинилхлорида, она всё равно не сможет справиться с высочайшими температурным режимами, чего нельзя сказать по поводу нержавейки.

Если температура движущейся жидкости превышает сотню градусов, то допускается использование оцинкованных, медных либо же нержавеющих изделий. При этом именно нержавеющая труба демонстрирует высочайшую прочность.

Трубы из такого материала могут быть сварными, а также бесшовными. Производство сварных изделий происходит следующим образом: берётся заготовка плоского типа, из неё сворачивают конструкцию, затем края свариваются. Что касается бесшовных труб, то их сразу отливают в специальные формы. Калибровать изделия можно как в горячем, так и в остывшем состоянии. В ситуации, когда нужно организовать максимально прочную систему, используют именно бесшовные трубы, так как они гарантируют высочайший уровень надёжности. К тому же, если в трубах шов отсутствует, то они могут обладать стенкой большой толщины.

Труб из нержавейки могут иметь сечение не только в виде круга. В последние годы всё чаще можно встретить изделия с сечением в форме квадрата либо же овала, а также конструкции плоского типа. Их производят точно так же, как и стандартные круглые трубы.

Поскольку мы имеем дело с балочным пролетным строением, можно проследить определенную аналогию между сплошностенчатой балкой и решетчатой фермой. В балке с решетчатыми фермами усилия от действия изгибающего момента вое принимают в основном пояса ферм, а от поперечных сил элементы решетки. Исходя из этого, при эскизных расчетах усилия в поясах Sп и раскосах Sр определяют по формулам

Достоверно судить о характере работы каждого элемента фермы можно только по линиям влияния усилий в элементе. Предположение о работе элементов ферм только на осевых усилиях основано на гипотезе о шарнирности узлов и строго узловом приложении нагрузки. Сформулированное в середине XIX в., оно объединяется низким уровнем развития теории и слабыми вычислительными возможностями человека. Более того, в то время инженеры пытались даже подогнать конструкцию под принятое допущение, выполняя узлы главных ферм шарнирными с возможностью свободного поворота элементов. Однако со временем вследствие коррозии металла в шарнирах элементы начинали работать как частично защемленные. Стремлением приблизить условия работы конструкции к расчетной схеме и объясняется устройство в ранних проектах шарнирного опирания поперечных балок проезжей части в узлах главных ферм.
В действительности из-за жесткости узловых соединений, а также при эксцентричном прикреплении элементов в узлах ферм в стержнях ферм наряду с осевыми усилиями Ni возникают изгибающие моменты Mi и поперечные силы Qi. Влияние жесткости узлов на дополнительные напряжения в элементах ферм исследовал еще академик Е.О. Патон в конце XIX в. В результате принято считать: если отношение высоты элемента к его длине более 1/15, то при расчете ферм на прочность и выносливость необходимо учитывать жесткость узлов. При сварных узловых соединениях расчет на выносливость с учетом жесткости узлов производится независимо от указанного соотношения.
Вообще, в точных расчетах нужно строить линии влияния трех усилий, полагая, что расчетная схема конструкции с жесткими узлами, а элементы — внецентренно нагружены. При этом поперечные силы Qi в элементах поясов и решетки ферм обычно невелики, поэтому требуется лишь проверка прочности на сдвиг соединений деталей элементов ферм.
Рассмотрим работу элементов главной фермы балочного разрезного пролетного строения с ездой понизу на осевые усилия на примере фермы с параллельными поясами и треугольной решеткой с дополнительными стойками и подвесками (рис. 7.7).

Верхние пояса фермы всегда сжаты, нижние — растянуты. Соответственно увеличению площадей линий влияния осевых усилий в поясах от опор к центру пролета приходится в этом направлении увеличивать и площади сечений поясов ферм (утолщенные элементы на рис. 7.7). Сечения элементов крайних панелей, требующиеся минимальными, могут быть увеличены, например, по условиям навесного монтажа пролетного строения. Пояса ферм, примыкающие к опорным узлам, помимо осевых сил, работают на изгибающий момент от передаваемых с эксцентриситетом на неподвижную опорную часть продольных сил торможения или тяги подвижной нагрузки.
Сечения раскосов, наоборот, требуется уменьшать к середине пролета в соответствии с законом изменения поперечной силы. Знаки усилий в раскосах зависят от соотношения постоянной и временной нагрузок и соотношения положительной и отрицательной площадей линий влияния осевого усилия Ni в раскосе. Обычно раскосы, восходящие от опор к середине пролета, сжаты, нисходящие — растянуты. Раскосы, расположенные в середине фермы, могут быть сжато-растянутыми, т.к. суммарная площадь линии влияния (часть усилия, вызванная постоянной нагрузкой) у них невелика, а временная нагрузка может занимать любое положение на длине фермы, вызывая в элементе то растягивающее, то сжимающее усилия.
Ранее была продемонстрирована работа элементов на примере главной фермы с треугольной решеткой. Однако, в принципе, возможен широкий спектр различных решеток при разном очертании поясов главных ферм.
Очертание поясов существенно влияет на распределение и значения усилий в элементах ферм, определяет конструктивные, технологические и эксплуатационные качества ферм. Главные фермы могут иметь полигональное или параллельное очертание поясов.
Фермы с полигональными поясами при езде понизу имеют верхним полигональный (криволинейный или ломаный) пояс (рис. 7.8, а), а при езде поверху — нижний (рис. 7.8, б). Эти фермы наиболее рациональны, т.к. близки к балкам равного сопротивления и имени минимальную длину элементов решетки. Однако большое числи типоразмеров элементов и узлов повышает трудоемкость и стоимость их изготовления и монтажа.

Фермы с параллельными поясами (рис. 7.8, в, г) имеют большую массу стали, чем фермы с полигональными поясами, но меньшую трудоемкость и стоимость изготовления и монтажа при однотипных элементах и узлах. Кроме того, горизонтальный верхний пояс удобен для перемещения монтажного крана при навесной сборке пролетного строения.
Помимо раскосов в решетку ферм можно вводить дополнительные элементы; вертикальные стойки и подвески, а также распорки и стяжки для уменьшения свободной длины элементов, шпренгели и другие детали. Стойки работают на сжатие от воздействия временной нагрузки (см. рис. 7.8, б, г) или монтажных кранов, перемещающихся по верхним поясам (рис. 7.8, в). Кроме того, стойки необходимы для формирования поперечных рам, в которые входят поперечные балки проезжей части. Наконец, они снижают свободную длину верхнего сжатого пояса фермы. Подвески работают на растяжение в фермах с ездой понизу от постоянной нагрузки и временной, расположенной в пределах смежных с подвеской панелей фермы.
К числу простейших геометрически неизменяемых решеток ферм относится треугольная решетка, которая состоит из восходящих и нисходящих раскосов (рис. 7.9. а). Ее достоинством является малое число элементов, узлов, регулярность, четкий рисунок, эстетичность, высокая жесткость, технологичность и экономичность конструкции.

Ho с возрастанием длины пролета фермы растет и ее высота. При рациональном угле наклона раскосов а, увеличивается длина панели проезжей части, ее металлоемкость (особенно в железнодорожных мостах), а также возрастает свободная длина верхних сжатых поясов главных ферм. Возникает необходимость снижения длины панели, что может быть сделано различными способами: введением в решетку дополнительных элементов; увеличением числа основных элементов решетки; комбинацией указанных способов.
Введение в треугольную решетку дополнительных стоек и подвесок при езде понизу (рис. 7.9, б) и стоек при езде поверху (рис. 7.9, в) позволяет сократить длину панели ездового пояса d0 исходной решетки в два раза.
Сократить длину панели еще в два раза (d0/4) можно за счет устройства в каждой панели ездового пояса основной треугольной фермы дополнительных треугольных ферм — шпренгелей (рис. 7.9, г). Вместе со шпренгелями обычно ставят полустойки, полуподвески и распорки (затяжки), служащие для уменьшения свободной длины элементов фермы.
Увеличение числа основных элементов решетки для сокращения длины панели ездового пояса фермы приводит к образованию различных других типов решетки: раскосной, ромбической, многорешетчатой и др.
Раскосные решетки состоят из нисходящих, преимущественно растянутых, раскосов и сжатых стоек (рис. 7.9, д) или из восходящих, преимущественно сжатых раскосов и растянутых подвесок (рис. 7.9, е). При большой высоте раскосной фермы сохранение рационального угла наклона раскоса а приводит к образованию полураскосной (рис. 7.9, ж) или многораскосной (рис. 7.9, з) решеткам, позволяющим сократить длину панели в четыре раза.
Ромбическая решетка состоит из перекрещивающихся раскосов и одного горизонтального или вертикального элемента, обеспечивающего геометрическую неизменяемость фермы (рис. 7.9, и).
Сложением простых треугольных решеток можно получить двойную треугольную (двухрешетчатую) (рис. 7.9, к), крестовую (рис. 7.9, л) решетки, а также многорешетчатую фермы (риc. 7.9, м).
Рассмотренные выше два приема сокращения длины панели фермы в комбинации друг с другом могут дать, например, двойную треугольную ферму с полуподвесками и полустойками (рис. 7.9, н), ромбические решетки с полуподвесками (рис. 7.9, о) или полуподвесками и полустойками (рис. 7.9, п).
Кроме того, возможно применение безраскосных ферм (ферм Виренделя), имеющих между поясами только вертикальные стойки или подвески (рис. 7.9, р). Пожалуй, это наиболее простой вид ферм, но неизменяемость их обеспечивается за счет устройства жестких узлов, а все элементы работают на осевые силы со значительным изгибом.
Вид решетки выбирают на основе сравнения числа ее элементов и узлов, металлоемкости, трудозатрат изготовления, стоимости и других технико-экономических показателей. При прочих равных условиях более экономичной является ферма, и которой меньше суммарная площадь линий влияния и суммарная длина элементов.
Многораскосные (см. рис. 7.9, з) и многорешетчатые системы (см. рис. 7.9, м), широко использовавшиеся в середине XIX в., отличались большим числом элементов и узлов, сложностью, статической неопределимостью. Поэтому им на смену пришли более простые двухрешетчатые (см. рис. 7.9, к) и однораскосные (см. рис. 7.9, д, е) системы. Причем в одно раскосных решетках с нисходящими раскосами (см. рис. 7.9, д) все раскосы выгодно работают на растяжение. В двухрешетчатых фермах размер панели был таким же, как и и однораскосных, но усилия в раскосах и их свободная дли на оказались в два раза меньше. Однако это не привело и существенному снижению расхода металла, а отсутствие стоек усложнило прикрепление поперечных балок в узлах главных ферм.
Включение в состав двухрешетчатой фермы вертикальных стержней (см. рис. 7.9, л) облегчило прикрепление поперечных балок. Ho в главных фермах крестовая, а также и полураскосная (см. рис. 7.9, ж) решетки не получили распространения из-за повышенного расхода металла и неудовлетворительного внешнего вида.
Двухрешетчатая система (см. рис. 7.9, н) и ромбическая решетка (см. рис. 7.9, п) с полустойками и полуподвесками могут использоваться при больших пролетах и большой высоте ферм. Фермы с ромбической решеткой не имеют технических достоинств по сравнению с двухрешетчатыми, но рисунок их считается наиболее спокойным и законченным. Их использовали за рубежом в эпоху конструктивизма в городских мостах.
Наиболее рациональна, пожалуй, простая треугольная решетка (см. рис. 7.9, а). Она характеризуется минимальным числом элементов, узлов и металлоемкостью, сокращается трудоемкость их изготовления. Однако увеличение панели в два раза но сравнению с рассмотренными выше системами приводит к значительному утяжелению балочной клетки.
В автодорожных мостах, где временная нагрузка легче, а расстояние между фермами больше, чем в железнодорожных, простая треугольная решетка оказывается целесообразной. В однопутных железнодорожных пролетных строениях приходится принимать меры к сокращению панели треугольной решетки, устраивая стойки, подвески (см. рис. 7.9, б, в), а в больших пролетах и шпренгели (см. рис. 7.9, г). На первый взгляд, в ферму вводятся дополнительные стержни, увеличивающие ее металлоемкость. Ho такая решетка выгоднее раскосной, где стойки — основные элементы и работают при окружении любого участка фермы. Здесь подвески служат дополнительными элементами, работающими на местную нагрузку.
Решетка продольных связей также может быть треугольной, ромбической, крестовой, полураскосной и других систем.

Треугольная решетка (рис. 7.10, а) имеет простую конструкцию, но при сжатии (растяжении) поясов вызывает их изгиб из плоскости ферм. Ромбическая решетка (рис. 7.10, б) при расположении распорок в узлах главных ферм вдвое уменьшает свободную длину элементов поясов, но также является причиной изгиба поясов в пределах панели фермы.
Лучшей для связей является крестовая решетка (рис. 7.10, в), и которой изгибу поясов при их деформации препятствуют распорки или поперечные балки. Полураскосную (рис. 7.10, г) и двойную треугольную с распорками (рис. 7.10, д) решетки продольных связей применяют в широких пролетных строениях автодорожных и двухпутных железнодорожных мостов.
В поперечных связях пролетных строений с ездой понизу, когда расстояние до габарита ограничено, применяют ригель и виде балки со сплошной стенкой (см. рис. 7.5, а). С этой же целью при сквозном ригеле с треугольной решеткой используют пространство за верхними скосами габарита для размещения крайних раскосов ригеля (см. рис. 7.5, б). Это позволяет сократить и свободную длину сжатых стоек портальных рам. Для поперечных связей целесообразна крестовая одноярусная решетка (см. рис. 7.5, в, д), а при высоких фермах — двухъярусная (рис. 7.5, г), так как ее взаимодействие со стойками, в плоскости которых она расположена, не вызывает их изгиба, что важно для рамной системы В мостах с ездой поверху наиболее часто применяют двухъярусную крестовую решетку поперечных связей (см. рис. 7.5, е).Типичные поперечные сечения связей изображены на рис. 7.10, е..и.

Зимой морозный воздух так и норовит выстудить дом даже за те несколько секунд, что требуются для того, чтобы войти в помещение или выйти из него.

Летом же любое открытие двери чревато тем, что в дом врываются жара, запахи горячего асфальта и выхлопные газы, пыль и мухи…

Помочь решить эти проблемы и призваны тепловые завесы. Они позволяют сохранить комфортную обстановку в помещении.

Принцип работы

Они подают мощный поток воздуха, который создает преграду между внутренней и внешней воздушной средой. Препятствие разделяет воздушные массы с различной температурой, не дает им смешиваться.

Тепловые завесы бывают:

• электрическими, работающими по принципу кондиционера (воздух греется с помощью спиральных или ленточных элементов, а затем подается мощным вентилятором);
• водяными, в которых воздух нагревается от батарей системы отопления дома, а электроэнергия тратится только на работу вентилятора.

Виды тепловых завес по способу установки:

• вертикальные, которые монтируются над входной дверью и направляют воздушный поток вниз;
• горизонтальные, устанавливаемые по бокам, создающие движение воздуха параллельно полу;
• скрытые (встраиваемые в потолки или проемы и потому незаметные).

При выборе и монтаже нужно учесть, что тепловая завеса на входную дверь должна создавать струю воздуха по всей площади дверного проема. Если же она будет меньше, то незащищенная часть входа будет пропускать воздух снаружи.

Преимущества

Тепловые завесы позволяют отсекать доступ в здание холодному или жаркому воздуху снаружи. За счет этого достигается значительная экономия на работе отопительной системы или кондиционеров. Это особенно важно для тех помещений, двери которых почти не закрываются из-за множества посетителей: магазинов, кафе, почты, поликлиник и др.

Кроме того, тепловые завесы позволяют избегать сквозняков. Раз нет поступления холодного воздуха в помещение и обратного потока теплого воздуха, сквозняки просто не возникают. Это очень важно для здоровья, как посетителей, так и работающих в этом помещении.

Мощная струя воздуха, отделяющая внутренние помещения от улицы, оказывается не по силам различным насекомым. В летнее время это одна из составляющих комфорта.

Для аллергиков важен тот факт, что тепловые завесы препятствуют проникновению в помещение и различных загрязнений, в том числе тополиного пуха и пыльцы растений.

На рынке можно найти самые различные марки тепловых завес, но наиболее популярные — Frico, Pyrox, Ballu, КЭВ.

Облицовочный кирпич отличается наличием по меньшей мере двух облагороженных поверхностей (тычка и ложка).

Главным его назначением является обеспечение высоких эстетических параметров внешнего и внутреннего вида здания. Кроме того, декоративный кирпич популярен в садово-парковом строительстве. Там он используется для оформления балконов, украшения беседок и летних кухонь, строительства арок и иных аналогичных сооружений.

Облицовочный кирпич как элемент внешнего оформления может иметь различную окраску. Применяется как предварительное окрашивание исходного сырья, так и нанесение цветного покрытия только на декоративную сторону методами ангобирования и глазурирования.

Большинство разновидностей облицовочного кирпича не отличается по характеристикам от обычного и полноценно защищает отдельные конструкции здания от воздействия различных осадков, обеспечивает теплоизоляцию и т.д.

Одинарный

Где купить кирпич одинарный облицовочный? Он поступает в продажу в пустотелом и полнотелом вариантах. Представляет собой фактически облагороженный вариант обычного кирпича с длиной 250 мм при ширине 120 мм и высоте 65 мм. Отделка декоративной поверхность может быть простой гладкой или матовой и кончая фактурами под камень. Редко встречающиеся утолщенный вариант имеет толщину88 мм, а толщина двойного увеличена до 138 мм.

Клинкерный

Клинкерный кирпич по своим прочностным параметрам может использоваться для кладки тротуаров. Размеры клинкерного кирпича отличаются большим разнообразием. Облицовочные разновидности этого продукта в отличие облицовочного имеют разную ширину. Обычный клинкерный продукт имеет габариты обычного кирпича, ширина других разновидностей 90 и 60мм, т.н. длинный клинкерный кирпич длиннее (528 мм), уже (108 мм) и тоньше (37 мм).

Гиперпрессованный

Гиперпрессованный облицовочный кирпич производится без обжига методом обработки под высоким давлением. В нем отсутствует глина и песок, а функции связующего материала возлагаются на цемент. У разных вариантов продуктов варьируется только ширина (типовые значения 120, 90 и 560 м), тогда как длина и высота (250 и 65 мм) остаются неизменными.

Применение металлических гофрированных конструкций (МГК) в проектах водопропускных сооружении на автомагистралях зависит от многих факторов: гидрологических условий водотока — величины расчётного расхода, наличия ледохода, наледообразования, карчехода, заторов, селей, геологических условий — характеристик грунтов в основании будущего сооружения и др. Последний фактор влияет на назначение конструкции фундаментов и соответственно стоимость МГК.
В условиях горного рельефа, когда при проектировании продольного профиля назначаются наибольшие продольные уклоны, в целях безопасности движения автотранспорта нормативная база не рекомендует устраивать мостовые сооружения. В то же время баланс земляных работ соблюдать необходимо, поэтому появление высоких насыпей, пересекающих небольшие водотоки, неизбежно. Здесь и находят применение МГК. Они дают значительный экономический эффект по стоимости и срокам возведения сооружений по сравнению со стоимостью строительства малых и средних мостов на водотоках с расходом воды до 100…150 м3/сек. Для европейской части России МГК дешевле железобетонных мостов на 20…30%. Часто только при использовании гофрированных труб удается реализовать удачное конструктивное решение при пересечении автомобильных трасс на разных уровнях или ремонт (реконструкцию) моста без остановки транспортного потока.
Нормативная база по проектированию и строительству МГК существует во многих странах мира: в Северной Америке — США и Канада, в странах Западной Европы — Италия, Финляндия, Швеция, в Восточной Европе — Польша, Румыния, Литва, Беларусь, Украина. Применение металлических гофрированных труб в РФ регламентируется типовым проектом серии 3.501.1-184.03. «Трубы водопропускные отверстием 1,5-3 м из гофрированного металла с гофром 164×57 мм» и серии 3.501.3-187.10 «Трубы водопропускные круглые отверстием 0,5-2,5 м спиральновитые из гофрированного металла с гофром 68×13 мм и 125×26 мм», разработанным ОАО «Трансмост» (г. Санкт-Петербург), рассчитанным по нормативным документам и утвержденным Главным Управлением пути МПС. В стадии разработки у ОАО «Трансмост» находится типовой проект для МГК диаметром более 3-х метров. Продукция ряда производственных организаций выпускается по стандартам организаций (СТО), разработанных с учётом российских СНиПов и ГОСТов, указанных в Федеральном законе о «Техническом регулировании» №184-ФЗ и согласованных к применению ФДА РОСАВТОДОР и ГК АВТОДОР. Например, в 2015 г. согласованы на 3 года: СТО 86168631-02-2011. «Трубы стальные гофрированные цельновитые для водопропускных сооружений на автомобильных и железных дорогах» и СТО 33027391-2013. «Изделия строительные металлические из гофрированных листов для конструкций инженерных сооружений».
Основным преимуществом МГК является высокая прочность при сравнительно малой толщине металла — 2,5…7,0 мм. При этом они обладают повышенной сейсмостойкостью и сопротивлением к разрушению. Совместная работа конструкции и грунта засыпки обеспечивает восприятие неравномерных деформаций основания. Другие важные свойства МГК-долговечность, адаптивность и климатичность.
Использование эффективных антикоррозийных покрытий позволяет повысить стойкость МГК к агрессивным средам и тем самым продлить срок службы искусственных сооружений из МГК до 75 лет и более, в то время как железобетонные конструкции служат не более 25…30 лет. При сборке МГК не требуется использование сложной и дорогостоящей техники, а сроки строительства сооружений из МГК в 5…7 раз короче, чем из бетонных конструкций. Как показал опыт применения МГК, затраты на возведение объектов снижаются, по сравнению с прямоугольными железобетонными трубами, на 20…30%, мостами — до 50%. Кроме того, одним из важных отличий МГК от традиционных конструкций является значительное снижение или полное отсутствие материальных затрат на эксплуатацию сооружения.
Водопропускные сооружения для пропуска постоянных и временных водотоков под насыпью автомобильных дорог из металлических гофрированных труб (МГТ) позволяют получать более разнообразные и экономичные конструктивные решения в сравнении с сооружениями из бетонных труб.
Водопропускные гофрированные трубы по высоте поперечного сечения делятся на 3 категории: малые — до 3 м, средние — 3…6 м, большие водопропускные сооружения с эквивалентным диаметром 6…10 м. В соответствии с нормативными документами, для обеспечения условий эксплуатации и обслуживания отверстия труб из СМГК назначаются размером (ширина, высота, диаметр) не менее 1 м, а при длине труб свыше 20…30 м — не менее 1,5 м. Диаметр (пролет) МГТ составляет от 1 до 15 м. В рыбохозяйственной гидротехнике гофротрубы применяются диаметром от 1 до 7 м. Инновационный характер современных МГК даёт возможность перекрывать ими большие пролёты, например, грунтозасыпными мостами пролётом более 25 м. Однако наиболее распространённые сооружения — трубы диаметром 1…3 м, объём производства которых, по данным ЗАО «Гофросталь», составляет до 60…70% общего объёма производства МГК.

При строительстве сооружений с использованием МГК в нашей стране при диаметре трубы от 1,3 до 16 м и допустимой высоте насыпи 0,4…20 м применяются трубы с различной формой поперечного сечения (табл. 2.1): круглой (рис. 2.1), арочной (рис. 2.4б), эллиптической (горизонтальный или вертикальный эллипс) (рис. 2.2), полицентрической арочного типа (рис. 2.3), овоидальной (с шириной пролёта от 1,8 до 12 м и высотой от 1,5 до 8,5 м) и мосты-трубы (рис. 2.4а).

Форма сечения, которую имеет металлическая гофротруба, варьируется в зависимости от конкретного назначения возводимого объекта (табл. 2.1). При проектировании также учитывают подвижную нагрузку и другие местные характеристики водопропускного сооружения. Кроме того, форма гибкой конструкции арочного (рис. 2.5) или замкнутого сечения (рис. 2.6) определяется высотой насыпи, величиной пропускаемого расчётного расхода воды, эстетическими соображениями либо требуемой конфигурацией донной части сооружения.

Круглые и эллиптические МГТ (рис. 2.6) наиболее экономичны и имеют наибольшую конструктивную прочностью при восприятии нагрузок. Поэтому их целесообразно использовать при высоких насыпях (до 20 м) и выполнять в виде малых и средних арочных мостов-труб (рис. 2.7).

Горизонтально ориентированный эллипс целесообразно применять при невысоких насыпях, а вертикально ориентированный эллипс — при значительной разнице расчётных уровней.

Арки кругового очертания используются в качестве грунтозасыпного моста, а при ограниченной высоте засыпки над сооружением -двухрадиусные арки пониженного очертания (рис. 2.8). При необходимости обеспечения габаритов по высоте лучше применять арки повышенного очертания, из металлических листов, изогнутых по двум и более радиусам (рис. 2.9).

В мировой практике используют трубы с разнообразными формами поперечного сечения, а малые трубы сооружают в основном круглого сечения диаметром от 0,3 до 7,0 м (рис. 2.10). Использование специальных приемов (ребра жесткости, предварительное нагружение конструкций и др.) позволяет создать конструкции с пролетами до 10…12 м. Кроме стыков внахлестку, применяют фланцевые соединения листов, соединения встык, в паз и т.д.

В Японии водопроводящие сооружения из МГК круглой формы имеют диаметр от 0,3 до 4,5 м; овоидальные — с длинной осью от 2,0 до 6,0 м; арочные — с пролетом от 1,5 до 7,0 м. Для изготовления труб используют гофрированные листы или пластинчатые элементы толщиной 2,7…7,0 мм. При этом трубы делят на два типа: выполняемые из одноразмерных листовых элементов, изогнутых по полуокружности с волнами 67,7×12,7 мм, и из различных по ширине изогнутых пластинчатых элементов с волнами 150×48 мм. Трубы первого типа диаметром 0,3…1,8 м выполняют с фланцевыми продольными стыками и с продольными стыками внахлестку с пазами. Трубы второго типа выполняют из специальных пластинчатых элементов, соединяемых болтами в конструкции круглого, эллиптического, овоидального или арочного видов.
Сферу применения МГК расширяет возможность выбрать сечение, больше всего соответствующее гидрологическим особенностям конкретной местности. Предварительное назначение параметров МГК следует проводить по следующей схеме:
— сбор и анализ исходных данных;
— выбор варианта конструктивной схемы сооружения;
— уточнение формы и внутренних размеров сооружения из МГК;
— предварительное определение несущей способности (толщины гофролиста) с помощью упрощенных расчетов или разработанных графиков;
— определение ориентировочной массы и стоимости сооружения из МГК.
При этом следует учитывать, что МГТ сложных форм МГК, таких, как эллиптические и полицентрические, будут иметь заведомо большую толщину стали по сравнению с простыми.
Последовательность выбора варианта очертания МГС такова:
— рассматривается круглая труба или правильная круговая арка;
— проводятся гидравлические и статические расчёты, тщательный анализ исходных данных, предварительные экономические расчёты;
— делается анализ применения более сложных форм;
— принимаются сложные очертания с элементами усиления МГТ (рис. 2.5 и 2.11).

За рубежом запатентован ряд предложений по усилению МГТ (рис. 2.12).
Основным типом МГТ всё-таки являются круглые трубы, имеющие наиболее устойчивую форму сечения. Соединение листов труб выполняют болтами, болтами с крючкообразной головкой, болтами с проушиной. Комплектование осуществляется высококачественными оцинкованными метизами. Геометрические характеристики листов из гофрированного металла принимаются по техническим условиям завода изготовителя.

Поскольку границы применения МГТ устанавливаются при проектировании, то разделение по типам гофролиста может быть достаточно условным. Часто тип гофролиста, производимого компанией, определяет характеристики проектируемых мостов и труб. Например, дочернее предприятие холдинга ОАО «Опытный завод Гидромонтаж» — ЗАО «Гофросталь» рекомендует использовать при строительстве искусственных сооружений из МГК выпускаемые гофролисты с фиксированными в соответствии с каталогом параметрами гофра:
— водопропускные трубы диаметром 1…2 м; гофролист с параметрами волны 150×34 мм, диаметром 1,5…3 м — 152,4×50,8 и 200×55 мм;
— водопропускные трубы и переходы тоннельного типа с эффективным диаметром до 7…8 м из гофролиста 152,4×50,8 и 200×55 мм. В этом случае проектируются сооружения из конструкций замкнутого типа (см. табл. 2.1): TP, ЭГ, ЭВ, ПЦ и др., а также незамкнутого типа: AK, АН, AB (одно- и двухрадиусные), коробчатого типа и полицентрического очертания;
— из гофролиста с волной 380×140 мм (мостолист SuperCor). Пролеты сооружений из SuperCor могут достигать 25 м, при этом можно создавать конструкции с круговым диаметром более 3,2 м или специальных форм, включая непрерывно армированные прямоугольные галереи BOX с пролетами до 15 м.
Следует подчеркнуть, что форма гофрированного листа в МГК бывает двух видов: нормальный гофр и спиральный гофр (рис. 2.13).

Основное отличие заключается в наличии угла спиральности (helix angle). У нормального гофра волна гофрированного листа ориентирована по диаметру трубы, а у спирального гофра — составляет острый угол. В России принято называть МГТ со спиральной формой гофра спиральновитыми (СМГТ). Угол спиральности влияет на гидравлические сопротивления и как следствие на формирующиеся в трубе глубины, которые регламентируются нормативными рекомендациями. По зарубежным данным, гидравлические сопротивления в спиральновитых гофрированных трубах меньше, чем в гофрированных трубах с нормальной формой гофра для однотипных видов гофра (например, используется как нормальный, так и спиральный гофр размером 68×1З мм).
Помимо наличия спиральности СМГТ имеют и ещё одно важное отличие от МГТ. Такие трубы выпускаются цельными, могут иметь любую длину. МГТ собираются из конструктивных элементов на болтах и поэтому имеют много стыковых соединений, через которые даже при качественном соединении все же может происходить утечка воды. СМГТ стыковых соединений по длине секции не имеют. Соединение секций осуществляется на бандажах, что не увеличивает местные сопротивления, положительно сказывается на пропускной способности трубы и её долговечности. Такое соединение труб является практически герметичным и быстро монтируется. Сборка спиральновитой водопропускной трубы длиной 25 м из двух секций занимает 1,5…2 часа.
СМГТ являются самыми инновационными конструкциями дорожных водопропускных труб, применяемых в РФ в настоящее время. Кроме высокой скорости монтажа, их отличает и простота строительства: монтаж металлических спиральновитых труб не требует применения тяжёлой строительной техники, а малый вес позволяет использовать ручной способ сборки конструкций. Спиральновитые трубы применяются во всех климатических районах РФ с сейсмичностью до 9 баллов и в любых сложных грунтово-гидрологических условиях (на слабых основаниях, в зонах избыточного увлажнения и т.д.).
В большинстве своем отечественные производители выпускают гофрированные трубы с нормальным гофром. Выпуск СМГТ в России и странах СНГ начат совсем недавно — с 2008 г., и первое время укладывались только импортные трубы. Такие трубы уже более 50 лет используются в США, где они и были изобретены. За рубежом применяется три размера спирального гофра: 68×13 мм, 75×25 мм и 125×25 мм (первый размер это длина волны гофра, а второй — его высота). На данный момент в РФ построены предприятия, выпускающие СМГТ, в Санкт-Петербурге, Рязани, Нижнем Новгороде и др. Однако отечественные предприятия выпускают гофрированный лист максимальной толщины 2 мм, который используется для изготовления труб с d < 1 м. Для изготовления СМГТ большего диаметр требуется гофрированный лист большей толщины, который в настоящее время приходится импортировать. Это один из моментов, который не позволяет существенно расширить применение таких труб в области строительства транспортных сооружений. В нашей стране выпускаются спиральновитые трубы по стандартам производящих организаций. Например, ООО МГК — с гофром 68×13 мм для изготовления труб диаметром 0,3…0,8 м, с гофром 125×25 мм для труб диаметром 0,8…3,6 м; ООО «Туборус» делает трубы SPIREL с гофром 125×25 мм диаметром 1,2…3,6 м (рис. 2.14). Учитывая, что на магистралях в качестве дорожных водопропускных труб используются трубы диаметром не менее 1 м, а наиболее распространены трубы диаметром 1…3 м (около 60…70%), то можно считать, что строящиеся на автодорогах СМГТ в большинстве случаев имеют гофр 125×25 мм и именно его принять в качестве базового при оценке гидравлической работы СМГТ и полноценности существующей расчётной нормативной базы.

Пропускная способность МГТ определяется как конструктивными особенностями сооружения, так и условиями её гидравлической работы: формой и размерами поперечного сечения, уклоном и длиной трубы, конструкцией входного оголовка, размерами и видом гофра, наличием и размерами гладкого лотка, укладываемого по дну трубы, режимом гидравлической работы (рис. 2.15).

Алгоритм проектирования сооружений из МГК и технико-экономическое обоснование принятой конструкции МГК основываются на техническом проекте, учитывающем предполагаемую нагрузку, гидрологические условия и требуемые габариты. Можно выделить несколько этапов проектирования:
— выбор варианта конструктивной схемы сооружения и размеров трубы в зависимости от проектируемой функции объекта;
— проектирование проектной линии сооружения;
— уточнение формы и внутренних размеров сооружения из МГК;
— выбор антикоррозийной защиты трубы в зависимости от агрессивности окружающей среды и проектируемой прочности объекта;
— выбор толщины листа трубы;
— расчет общей длины объекта;
— предварительное определение несущей способности;
— определение ориентировочной массы и стоимости сооружения из МГК.
Для сооружений из МГК проводят гидравлические и прочностные расчёты. Особенностям гидравлических расчётов труб из МГК посвящена глава 3, а прочностные расчёты сооружений из МГК и методы конструирования совместной системы «труба — грунтовая обойма» условно МГТ можно разделить на три группы: 1) малые водопропускные трубы диаметром до 3-х м при сейсмичности до 8 баллов; 2) средние водопропускные трубы и арки диаметром (пролётом) 3… 6 м при сейсмичности до 7 баллов; 3) водопропускные сооружения с эффективным диаметром 6…10 м. Понятие «эффективный (либо эквивалентный или расчетный) диаметр» вводится потому, что поперечное сечение трубы может отличаться от окружности (эллиптическое, полицентрическое) и площадь его сечения приводится к площади круга, диаметр которого и назван эквивалентным.
Работа малых труб достаточно изучена и понятна. Для них разработано множество решений: с использованием упрощённых формул, в том числе и типовых проектов; нелинейный анализ с использованием современных программных комплексов. Часто подход к расчётам таких труб и грунтовых обойм, их проектированию и строительству упрощённый, что не всегда оправданно и корректно, особенно в условиях сейсмичности. Кроме того, существует ряд более сложных методик расчёта МГТ: динамический с научным обоснованием в сложных случаях (сейсмичность 9 баллов, оползнеопасные склоны, неустойчивые насыпи и т.п.); специальные (теплотехнические, расчеты осадок и др.); натурные и модельные испытания сооружений из МГК и пр.
Представляется, что МГК с пролетами более 6 м и при высоте насыпи более 10 м должны рассчитываться индивидуально в зависимости от местных условий, так как это уже мостовая арочная конструкция как замкнутая, так и незамкнутая, работа которой зависит от правильно запроектированного фундамента, расчет которого всегда выполняется индивидуально.
Для средних водопропускных труб, опыт строительства которых на территории России не велик (примерно последние 10…15 лет), нормативами ужесточены требования как к методам расчета, так и к методам проектирования и введены требования к конструкции армогрунтовой обоймы. Рекомендациями разрешено применение труб диаметрами от 4…5 м в условиях наледеобразования и карчехода. Для круглых труб диаметром до 8 м, имеются типовые решения. Ho в связи с наличием других более эффективных очертаний область применения типовых решений ограничена.
Ранее отмечалось, что характерной особенностью водопропускных труб из металлических гофрированных структур, представляющих собой гибкую конструкцию, является их совместная работа с окружающим грунтом. Вертикальная нагрузка, воспринимаемая металлической конструкцией, через боковые поверхности передаётся окружающему сооружение грунту. Если оно не выдержит этого силового воздействия, то вся конструкция получит недопустимые деформации, потеряет устойчивость и разрушится. Поэтому, помимо гидравлического расчёта конструкции МГТ, выполняется и её прочностной расчёт совместно с грунтовой обоймой. Для обеспечения совместной работы водопропускного сооружения с окружающим грунтом насыпи трубчатое сооружение из МГК должно проектироваться одновременно с грунтовой засыпкой.
Расчёт МГК с целью обеспечения прочности и устойчивости конструкции должен выполняться для периода строительства и периода эксплуатации по следующим параметрам:
— расчёт конструкции по предельному статическому равновесию;
— проверка общей устойчивости поперечного сечения;
— расчёт стыковых соединений;
— ограничение гибкости трубы по требованию транспортировки и установки;
— расчёт осадки трубы.
Основные принципы и последовательность расчётов МГК и грунтовой обоймы подробно рассмотрены в специальной литературе.
Предварительный подбор варианта и технических параметров водопропускного сооружения из МГК можно выполнить по рекомендациям специалистов ЗАО ДЗМК METAKO либо ЗАО «Гофросталь». Исходная информация должна содержать сведения о расчётных расходах и уровнях водотока, требуемых габаритах для пропуска транспорта, высоте засыпки над сооружением, величине и характере подвижной нагрузки (автомобильной или железнодорожной), грунтовых условиях площадки строительства. Конструктивная схема сооружения из МГК и его внутренние размеры в зависимости от расхода воды или по заданным габаритам, с учётом продольного и поперечного профилей, можно выбрать с помощью таблиц. Затем в соответствии с назначением уточняется форма сечения будущего сооружения из МГК. Предварительно толщина гофролиста может быть определена в зависимости от величины засыпки, характера подвижной нагрузки и габаритов сооружения по графикам несущей способности, приведённым в каталогах выпускаемых соответствующим заводом МГК.
Для крупных водопропускных транспортных сооружений с эквивалентным диаметром более 6 м методика проектирования скорее всего относится к малым мостам. Из-за многообразия климатических, техногенных и других факторов при проектировании таких сооружений целесообразен только индивидуальный подход. Поэтому обязателен целый комплекс (например, программный комплекс СКАД) специальных расчетов на стадии проектирования, монтажа, поэтапного возведения засыпки и стадии эксплуатации (рис. 2.16).
Статический расчет методом конечных элементов производится в соответствии с требованиями, а для сооружений с пролетом более 3 м требуется нелинейный анализ совместной работы структуры из МГК и грунтовой обоймы. При этом оценивается также напряжённо-деформированное состояние армогрунтовой обоймы (рис. 2.17).

Системы разработки угольных месторождений не могут быть по аналогии с системами разработки рудных месторождений разделены на классы по способу поддержания выработанного пространства, так как при одной и той же системе в зависимости от свойств пород кровли применяются различные способы управления горным давлением.
Ниже приводится несколько измененная классификация систем разработки пластовых месторождений, предложенная акад. Л.Д. Шевяковым:
I класс — системы- разработки без разделения пласта на слои: сплошные, столбовые;
II класс — системы разработки с разделением пласта на слои: горизонтальными слоями, ,наклонными слоями.

Наиболее характерными условиями применения сплошных систем разработки являются небольшая или средняя мощность пологих, наклонных или крутых пластов с относительно выдержанными элементами залегания, и преимущественно устойчивыми вмещающими породами. Сущность сплошных систем разработки заключается в выемке угля в пределах этажа (или подэтажа) сплошным забоем (прямолинейным или уступным) без предварительного проведения большого количества подготовительных выработок впереди очистного забоя. Наибольшее распространение эти системы имеют на шахтах Донецкого бассейна.

Сплошные системы разработки пологих наклонных пластов. Наиболее простой вариант сплошной системы разработки без разделения на подэтажи, получивший название лава-этаж, изображен на рис. 197. Откаточный (нижний) штрек проводят обычно с опережением лавы, однако при разработке месторождения на больших глубинах, где пласты подвержены суфлярным выделениям или внезапным выбросам метана, забой штрека является общим с лавой. Вентиляционный штрек проводят вслед за лавой, подрывая при небольшой мощности угольного пласта вмещающую породу и отделяя его от очистного забоя бутовой полосой. Отбойку угля в лаве ведут комбайнами, стругами или с помощью врубовых машин и буровзрывных работ. Отбитый уголь грузят на конвейер и доставляют до откаточного штрека. Выработанное пространство обычно поддерживают крепью в сочетании с полным или частичным обрушением.
Все большее применение при этой, как, впрочем, и при других системах разработки, находят комплексы оборудования для выемки угля главным образом из пологих пластов. Комплексы предназначены для механизации отбойки угля, навалки его на конвейер, доставки угля по лаве с погрузкой в транспортные средства в откаточной выработке, крепления, призабойной части выработанного пространства, передвижки крепи и забойного конвейера и для частичной механизации вспомогательных операций.
Один из таких комплексов, применяемый в маломощных и средней мощности пластах, представлен на рис. 198. Для проветривания лавы свежий воздух подают из откаточного штрека через печи в забой; омывая его, струя воздуха выходит в вентиляционный штрек.

Рассматриваемый вариант системы разработки характеризуется минимальным объемом подготовительных выработок и возможностью эффективного использования выемочных и доставочных машин; к недостаткам его следует отнести небольшую скорость подвигания очистного забоя (при значительной длине лавы), затрудняющую поддержание выработанного пространства, осложнения в выполнении производственных операций в очистном забое при встрече геологических нарушений и изменчивости элементов залегания пласта.
В варианте системы разработки, представленной на рис. 199, этаж разделен промежуточными (подэтажными) штреками на подэтажи, в соответствии с чем систему разработки называют «сплошной с разделением на подэтажи».

В данном случае очистной забой разделен на две лавы (возможно деление и на большее число лав). Уголь из очистного забоя верхнего подэтажа доставляют по промежуточному штреку до бремсберга и на откаточный штрек. По мере удаления очистных забоев от бремсберга длина промежуточного штрека увеличивается, соответственно с чем растут сложность и затраты на его поддержание, а также на доставку по нему грузов. С учетом этого длину промежуточного штрека ограничивают 200—300 м за счет устройства нового бремсберга. При этом ранее действующий бремсберг и промежуточный штрек между бремсбергами становятся ненужными и «погашаются». Сложность поддержания промежуточных штреков и бремсбергов в выработанном пространстве, повышенные затраты на доставку угля из верхнего подэтажа являются недостатками рассматриваемой системы.
Сплошные системы разработки крутых пластов. В связи с крутым падением пластов устойчивость вешающих пород и угля приобретает особое значение, определяя параметры системы разработки и способ управления горным давлением. Наиболее надежным способом поддержания вмещающих пород, склонных к обрушению и сползанию, является полная закладка выработанного пространства.
Забой лавы, расположенный по падению пласта, может иметь потолкоуступную или прямолинейную форму. Потолкоуступную форму забою придают при отбойке угля отбойными молотками, прямолинейную — комбайнами.
К общим достоинствам оплошных систем разработки относят минимальную протяженность подготовительных выработок, проводимых до начала очистных работ; отсутствие или небольшое число тупиковых забоев подготовительных выработок, что приобретает особое значение при разработке газообильных пластов. Из недостатков сплошных систем необходимо отметить следующие: значительные расходы на ремонт подготовительных выработок, попадающих в зону влияния очистных работ; отсутствие предварительной подготовки, обеспечивающей устойчивую добычу, и отсутствие предварительной разведки горными выработками особенностей залегания пласта в пределах выемочного тюля.

При средней мощности пластов поддержание подготовительных выработок, расположенных вблизи или непосредственно в выработанном пространстве, становится затруднительным, так как, во-первых, уменьшается .или исключается возможность получения бороды для выкладки защитных бутовых полос (получаемой при подрывке почвы или кровли пласта) и, во-вторых, возрастает интенсивность сдвижения пород кровли, вследствие чего поддержание выработок бутовыми полосами и целиками угля становится менее эффективным. Поэтому подготовительные выработки целесообразно располагать в нетронутом массиве угля и погашать по мере их попадания в выработанное пространство. Это может быть достигнуто при опережающей подготовке выемочных участков, характерной для столбовых систем разработки.
Таким образом, отличительной особенностью столбовых систем разработки является нарезка выемочного поля до начала очистных работ на части — столбы с помощью сети подготовительных выработок. Столбовые системы разработки применяют на пластах преимущественно средней мощности, с различными углами падения, залегающих как в сравнительно устойчивых, так и в неустойчивых породах. Столбовые системы разработки в последнее время получают все более широкое распространение, в том числе и на пластах небольшой мощности. В отечественной практике применяют различные варианты столбовых систем разработки.
Столбовые системы разработки пологих и наклонных пластов. На рис. 200 представлен вариант системы разработки длинными столбами по простиранию с доставкой угля на передний участковый бремсберг. Этаж подготовляют этажными откаточными и вентиляционными штреками; эти выработки проводят до начала очистных работ по крайней мере на длину выемочного участка или на всю длину шахтного поля. В пределах этажа пласт разделяют участковыми бремсбергами на выемочные участки и подэтажными штреками на длинные столбы. Параллельно (правому на рисунке) участковому бремсбергу со стороны выработки вскрытия проводят разрезные печи и начинают разработку столбов в направлении к (лезому на рисунке) участковому бремсбергу. Отставание лав нижних подэтажей по отношению к верхним предотвращает преждевременную деформацию участкового бремсберга в его рабочей части. По мере подвигания очистных забоев подэтажные штреки погашают.

На рис. 201 изображен вариант системы с так называемым двусторонним бремсбергом, пройденным не на границе, а в середине выемочного поля и обслуживающим, таким образом, вдвое большее число лав.
Столбовые системы разработки крутых пластов. Тонкие крутые угольные пласты часто разрабатывают системой длинных столбов но простиранию без разделения этажа на подэтажи; при средней мощности этаж делят на подэтажи.
В практике разработки мощных крутых пластов получила применение так называемая «щитовая» система, при которой выемочный участок в пределах этажа нарезается на длинные столбы, расположенные вкрест простирания (по восстанию).
Щитовые системы применяют для пластов, имеющих угол падения не менее 55°, мощность — до 9 м и выдержанные элементы залегания. Один из вариантов этой системы представлен на рис. 202. В данном варианте длинные столбы по восстанию нарезают спаренными печами, соединяющими откаточный и вентиляционный штреки. В каждой паре одна печь предназначена для спуска угля, другая является людским ходком; обе выработки соединяют сбойками. Кроме того в столбе выбуривают углеспускные печи. В почве вентиляционного штрека между двумя печами проводят канаву, которая является призабойным (рабочим) пространством. Затем столб перекрывают крепью своеобразной конструкции — «щитом», монтируемым в штреке или при значительной мощности пласта — рассечке (расширении штрека). Конструкции щитов различны, наибольшим распространением пользуются щиты, состоящие из секций, представляющих металлические рамы, на которые в несколько рядов укладывают бревенчатый накатник. Секции щита связывают между собой стальным канатом. На смонтированный щит обрушают налегающие породы. Выемку угля под щитом ведут с помощью буровзрывных работ или отбойными молотками, вследствие чего канаву под щитом расширяют. Щит удерживается на целиках угля, оставленных у висячего и лежачего боков. Отбиваемый уголь перелопачивают или скреперуют к углеспускной печи. После проведения в почве выработанного пространства очередной канавы взрывают опорные целики угля и щит-под действием силы тяжести, и веса обрушенных пород перемещается вниз.
Значительные потери угля и в связи с этим повышенная пожарная опасность являются основными недостатками рассмотренных систем разработки.

Условия разработки мощных угольных пластов отличаются большой сложностью. В частности, значительная высота рабочего пространства в очистных забоях при выемке, допустим, пологого пласта на всю мощность осложняет крепление и управление кровлей. Поэтому для разработки мощных пластов применяют своеобразные системы. Сравнительно широкое распространение в практике подземной разработки мощных угольных месторождений получили системы с послойной разработкой пластов («слоевые» системы). При этих системах мощный пласт угля разделяют на несколько слоев (наклонных или горизонтальных), каждый из которых разрабатывают последовательно в определенном порядке, как пласт средней мощности (рис. 203).

Толщину слоя выбирают с учетом условий залегания и технико-экономических показателей добычных работ. По правилам безопасности она не может быть более 3,5 м. Слои разрабатывают поочередно или одновременно с определенным опережением очистных забоев смежных слоев. Порядок выемки слоев может быть нисходящим или восходящим. В первом случае выемку слоев ведут при наклонных слоях в направлении от кровли к почве пласта, а при горизонтальных и поперечно-наклонных слоях — сверху вниз. Выемку слоев при восходящем порядке ведут в противоположном направлении. Слои разрабатывают с обрушением кровли или полной закладкой выработанного пространства. Управление кровлей обрушением предопределяет нисходящий порядок разработки слоев, при закладке выработанного пространства выемку пластов можно производить в нисходящем и восходящем порядке.

Пришкольный участок представляет собой многофункциональную среду школьного комплекса. Главным назначением участка является создание благоприятных условий для организации отдыха учащихся во время перемен на свежем воздухе. Для этого на школьном участке предусматривается спортивное ядро, представляющее собой небольшое футбольное поле с беговыми дорожками, площадки для настольного тенниса и волейбола. В состав участка включаются также учебно-опытный участок по биологии и место для тихого отдыха.
Для нормального функционирования школьного участка, согласно действующим нормативным требованиям, его территория разделяется на следующие функциональные зоны (рис. 11.9.1).

Более детальное представление об организации школьного участка и его составных планировочных элементах можно составить из нижеприведенном схемы генерального плана (рис. 11.9.2). К планировочным решениям школьных участков и их функциональным зонам предъявляются следующие требования:
— размещение спортивной зоны не допускается со стороны окон учебных помещений;
— хозяйственная зона должна размещаться со стороны входа в производственные помещения столовой, а въезд в нее — непосредственно с улицы;
— на школьном участке должны предусматриваться подъезды для пожарных машин к зданиям школ;
— учебно-опытная зона должна быть отделена от других функциональных зон живой изгородью;
— для спортивной зоны должен быть предусмотрен участок размером не менее 160×90 м;
— зона отдыха должна быть оборудована теневыми навесами, увлажняющими устройствами и малыми архитектурными формами;
— при разработке генерального плана участка особое внимание необходимо уделить вопросу озеленения и обводнения, как наиболее эффективному средству регулирования микроклимата.