Officine Maccaferri
РОССИЯ
Страна

Войти

Динамические камнеулавливающие барьеры: устройство и принцип работы

zachita_ot_kamnepadov_barieri_maccaferri-5

Камнеулавливающие барьеры выдерживают высокие динамические нагрузки от каменных обломков с энергией удара до 8600 кДж включительно.

Действие камнеулавливающего барьера Маккаферри основывается на принципе рассеивания и гашения энергии удара от каменного обломка о конструкцию барьера. Этот принцип обеспечивается гибким взаимодействием всех его элементов: ударные нагрузки перераспределяются между частями барьера, а специальное запатентованное компрессионное устройство амортизирует мощный удар.

Динамические камнеулавливающие барьеры RMC защищают инфраструктуру от каменных обломков на труднодоступных откосах, высоких и протяженных. Такая морфология склонов обуславливает высокую кинетическую энергию при ударе камней о панели барьеров: мощные обломки падают на барьер с высокой скоростью.
Конструктив динамических камнеулавливающих барьеров позволяет противостоять серьезным нагрузкам - до 8 600 кДж ударной энергии включительно.

Принцип работы барьеров заключается в гибком взаимодействии всех его элементов:

  • Перехватывающих сетчатых панелей
  • Стоек или опор
  • Системы стальных канатов
  • Опорных конструкций для стоек
  • Гасителей энергии
  • Анкерных устройств

Ударные нагрузки приходятся непосредственно на металлические перехватывающие панели, и далее через стальные канаты передаются на опорную конструкцию. Канаты соединяются с опорными конструкциями через специальные элементы - гасители, которые поглощают кинетическую энергию падающих камней.

zachita_ot_kamnepadov_barieri_maccaferri-6
1. Перехватывающие сетчатые панели. В конструкциях камнеулавливающих перехватывающих панелей основное внимание уделено амортизации ударов от падающих обломков. Размеры перехватывающих панелей и форма ячеек сетки устанавливаются в зависимости от предусмотренных проектом расчетных напряжений в сетке.

В качестве улавливающих камни панелей Маккаферри использует сеть кольчужного плетения – «кольчужную сеть», которая выдерживает высокие динамические нагрузки. Ячейки такой сетки представляют собой многовитковые (7-12 витков) проволочные кольца, свитые из стальной проволоки диаметром 3,0 мм. Каждое кольцо соединяется с 4-мя смежными кольцами прочными соединениями.

Кольчужная сеть обладает высокими разрывными характеристиками – от 200 до 1000 кН/м. В отличие от других типов сеток, «кольчуга» обладает меньшей жесткостью, но большим удлинением. Растягиваясь, она поглощает высокие значения кинетической энергии падающих обломков, которые могут возникнуть на крутых и протяженных склонах. Таким образом, конструктив перехватывающей панели из кольчужной сетки обеспечивает баланс прочности, веса и гибкости.

В качестве дополнительной защиты в перехватывающую сетчатую панель может быть установлена сетка двойного кручения с шестигранными ячейками.

В конструкции сетки двойного кручения при разрыве одного звена ячейки дальнейшего расплетания не происходит. Повреждение сетки остается локализованным благодаря двойному кручению – «прочному, но гибкому» соединению между соседними звеньями проволоки.

Для защиты от коррозии проволока сетки перехватывающих панелей имеет плотное цинковое покрытие (минимальная масса цинкового покрытия группы (АМ), 260 г/м²). Канаты, зажимы, растяжки и опорные части также имеют плотное цинковые покрытие. Проверкой в натурных условиях установлено, что после 20 лет эксплуатации сетка сохраняет покрытие 160 г/м², что позволяет прогнозировать срок службы сеток до 100 лет.

zachita_ot_kamnepadov_barieri_maccaferri-7

2. Стойки. Элементы барьера, предназначенные для крепления перехватывающих панелей и передачи воздействия каменного обломка от сетчатых полотен на фундамент барьера.
Стойки устанавливаются у подножия склона с обратным уклоном и шагом в 5 - 10 м. Они шарнирно опираются на заанкеренные в основание склона опорные плиты или на массивные бетонные фундаменты.

3. Продольные и удерживающие канаты. Элементы конструкции барьера, предназначенные для удержания перехватывающих панелей в проектном положении. Стальные канаты крепятся к склону при помощи гибких анкеров.

4. Запатентованные компанией Маккаферри компрессионные тормоза или гасители энергии.
Компрессионные тормоза предназначены для гашения динамических нагрузок. Они устанавливаются на несущих, поддерживающих перехватывающие панели, канатах. Компрессионный тормоз вступает в действие после того, когда амортизирующее действие самой сетки оказывается недостаточным.

Компрессионные тормоза или гасители энергии полностью защищают канаты, несущая способность которых сохраняется после воздействия камня. Амортизация удара достигается за счет деформации алюминиевых трубок, из которых состоят гасители.
Во время удара гаситель скручивается, а нагрузка от упавшего камня равномерно распределяется между стойками, тем самым минимизируя напряжение на все элементы барьера.

После срабатывания гасителя барьер не нужно заменять полностью - достаточно убрать камни и заменить гаситель энергии.

zachita_ot_kamnepadov_barieri_maccaferri-3
Выбор подходящего барьера основан на проектном и коммерческом анализе, который учитывает нагрузку на барьер, геологию склона и инфраструктуру, которую необходимо защитить. Гибкие камнеулавливающие барьеры применяются в любых геологических и геофизических условиях, в том числе в районах с сейсмичностью до 9 баллов включительно (по шкале MSK-64). Барьеры устанавливаются в любых климатических районах при расчетных температурах от минус 60°С до + 50°С.

В отличие от традиционных защитных сооружений, таких как галереи, тоннели, эстакады, улавливающие железобетонные стенки и др., камнеулавливающие динамические барьеры более компактны и в сочетании с высокой степенью надежности обеспечивают экономическую и техническую целесообразность их применения.

В России мы производим несколько конфигураций барьеров, рассчитанных на поглощение энергии до 2000 кДж, 3000 кДж, 5000 кДж и 8600 кДж на заводе в городе Курган по ТУ 1275-008-42873191-2019.

О натурных испытаниях динамических камнеулавливающих барьеров читайте в статье «Камнеулавливающие барьеры RMC: защита от обвалов у мощных и протяженных скальных откосов».

Мы готовы предложить индивидуальный тип инженерной защиты. Для этого пришлите нам исходные данные по локальному участку, который необходимо обезопасить.

All Rights Reserved © Officine Maccaferri Spa 2021 P.IVA IT 02145540379

Share This