מבנים מלאכותיים: סוגים, סיווג, בנייה, תחזוקה, תפעול ותיקון

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

המושג "מבנים מלאכותיים" משמש כשם כללי לחפצים שונים המוקמים בהצטלבות של כבישים עם נהרות, נחלים, קווי תחבורה אחרים, זרימת מי נמס ומי גשמים, גאיות עמוקות, אזורים עירוניים, הרים טווחים. בשביל מה כל זה?

מבוא

יצירת מבנים מלאכותיים מאפשרת לך לפתור את הבעיות הבאות:

1. מבטיח תנועה בטוחה של אנשים על פני נתיבי תחבורה.
2. מאפשר יציבות של מדרונות עיוותים ועגולים.
3. מסדיר את זרימת המים כדי להגן על המסלולים מפני הדחה ורטיפת מים.

דוגמאות כוללות גשרים ומנהרות, צינורות, ויאדוקטים, מעברים, קירות תומכים, גשרים להולכי רגל, מבנים רגולטוריים, גלריות, סיפונים, זרימות בוץ, זרמים מהירים, זרמים, רציפי מעבורות, סוללות מסננים. יש לציין כי ישנה הטיה ברורה מאוד כלפי נציגים בודדים. אז, יותר מתשעים אחוז מכולםמתקנים.

מה המטרה שלהם?

בניית האובייקטים שנוצרו היא מאוד מורכבת ויקרה. בנוסף, תחזוקה של מבנים מלאכותיים עולה סכום לא מבוטל. להחליף אותם זו עבודה קשה. לכן, אין זה מפתיע שהם מחושבים עבור חיי שירות ארוכים. יחד עם זאת נצפית תבנית מעניינת - מבנים מלאכותיים שנבנים בזמנים שונים לפי פרויקטים שונים, עומדים בדרישות טכניות ספציפיות מסוימות, ונבדלים גם מבחינת ייעודם, סוגי מבנים, מערכות יישום וכושר נשיאה. השילוב של גורמים אלו מסבך מאוד את התפעול, התיקון והתחזוקה. בואו נסתכל על נציגים בודדים של קבוצת מבנים זו.

איך הם דומים?

ואנחנו צריכים להתחיל כאן עם גשרים. במקרה זה, יש להזכיר את האובייקטים הבאים:

1. הגשר עצמו. זהו מבנה שלאורכו עוברת דרך מסויימת דרך מכשול מסוים. לדוגמה, פסי רכבת חוצים בדרך זו את מחסומי המים. למרות שעשוי להיות נקיק עמוק, הדרך מיועדת לסוג אחר של תחבורה.
2. מעבר עילי. נמצא בצמתים של כבישים ומסילות ברזל.
3. גשר העץ. קרן למסלולים בערים גדולות. רחפות הם מעין גשרים, שעבורם מסופק סידור תומכים נדיר ואחיד. זה נעשה על מנת להגביל פחות את הרחובות ולספק מעבר/מעבר נוח מתחתאותם.
4. ויאדוקט. אלו הם גשרים גבוהים המשמשים לחציית ערוצי הרים, נקיקים עמוקים ועמקים.
5. אמה. זה אומר גשר או גשר עם צינור עשוי בצורה של צינור, מגש, תעלה. הוא נבנה במקרים בהם מקום זרימת הנוזל מצטלב עם ערוץ, נהר, כביש, גיא, וכן מספר מכשולים נוספים.
6. גשר להולכי רגל. נוצר כדי להבטיח את שלומם של אנשים במהלך המעבר דרך חלקים שעלולים להיות מסוכנים של האזור. לדוגמה, רציפים פרבריים, תחנות גדולות, מנהרה, כביש מהיר ראשי, מספר פסי רכבת.

זו לא כל הרשימה

ישנם עוד סוגים וסיווגים רבים של מבנים מלאכותיים, הכוללים חפצים בעלי מטרה מיוחדת. לדוגמה, גשרים צריכים להיות לא רק חזקים מספיק כדי לאפשר לתנועה לנוע בחופשיות, אלא גם כדי לאפשר מעבר בטוח וללא הפרעה של מים וכן תנועת נהרות/ים בעת הצורך. הם חייבים להיות מסווגים על בסיס תקני עיצוב עבור כושר הנשיאה שלהם. בהתאם לרוחב המכשול החצוי, תכונות העיצוב והגובה מעל פני הקרקע, הם יכולים להיות בטווח של אחד, שניים, שלושה ורב-טווח. אל לנו לשכוח מבנים תת קרקעיים. גשרונים הם אפשרות פופולרית. הם נבנים באופן שיענה על הביקוש הנוכחי לאספקה, כמו גם תוך התחשבות בהתפתחות ב-15-20 השנים הבאות.

על מנהרות

לעיתים קרובות הם מונחים באזורים הרריים. הדבר נעשה על מנת להימנע מעקיפות רבות, התפתחות של שקעים עמוקים ומסיבות דומות נוספות. הסלע מוסר בשביל שנקבע מראש. הפיתוח המתקבל מקובע עם צינורות בטון, אבן, מתכת. בעת ביצוע עבודות מנהרות, ישנן שתי דרכים עיקריות לעבודה:

1. ציפוי זמני קבוע בקרקעות סלעיות.
2. מגן כוונון בשימוש.

מבנים תת-קרקעיים שנוצרו לפי ייעודם מחולקים לכבישים, רכבות, רכבות תחתיות, הנדסה הידראולית, כרייה, שירותים ועוד מספר אחרים. לעתים קרובות הם מצוידים לא רק באזורים הרריים, אלא גם מתחת לאפיק הנהר (השילוב של גורמים אלה אינו נכלל). ככלל, ההנחה היא שלפרופיל האורך באחד הכיוונים או בשני הכיוונים לא יהיה שיפוע של יותר מ-3‰. למרות שיש יוצאים מן הכלל. כמו כן, ניתן להכניס דרישות נוספות למבנים שנוצרים. לדוגמה, אם המנהרה מתוכננת להיות ממוקמת בעקומה, אז הרדיוס עבורה צריך להיות לפחות 600 מטר. בעת הקמת חפצים שאורכם יהיה 1000 מ' או יותר, יש צורך לספק אוורור מלאכותי (אם מתוכנן להשתמש בהובלה על מתיחה קיטור / סולר). עבור מנהרות, גימור בטון מסופק, לעתים קרובות נעשה שימוש בתוספות ומבנים ברזל. אם אתה צריך ליצור חפץ בתנאים הידרוגיאולוגיים קשים, אז מתכת משמשת לקישוט.

מבנים מלאכותיים אחרים

הרשימה יכולה להיות ארוכה מאוד. מדובר גם בסוללה, המשמשת כחלק אינטגרלי בהנחת כביש, וגם בסכר. יש לציין שמקובל מאוד להתייחס למושג "מבנים מלאכותיים" מנקודת המבט של התייחסות אליהם כל מה שאדם עשה. לנקודת מבט זו יש זכות קיום. אבל בעצם הם מתכוונים לרשימה מוגבלת של חפצים. אז, סכר עם כביש בחלק העליון נחשב למבנה מלאכותי. למרות שזה מאוד בעייתי לשמוע את אותה הגדרה ביחס לבית פרטי. למרות ששניהם נבנו על ידי אנשים ולמעשה הם מבנים מלאכותיים.

אודות הבנייה

תהליך זה אינו שונה בהרבה מבנייה של מבנים רגילים. למרות שיש צורך לקחת בחשבון תכונות מסוימות. לדוגמה, אם נבנה גשר על פני נהר, אז יש לזכור שהוא יכול לשטוף את המבנים התומכים לאורך זמן. וזה יגדיל את הסבירות לקריסה. לכן יש צורך לבנות מבנה בצורה כזו שתהיה לו מרווח בטיחות מסוים. אבל זו רחוקה מלהיות הנקודה היחידה שיש לקחת בחשבון. לדוגמה, ייתכן שיהיה צורך לתקן גשרים ומנהרות בעתיד. ויחד עם זאת, אסור לסגור את החפץ מטעמים מסוימים. במקרה זה, יש צורך לספק את האפשרות לבצע את הפעולות הדרושות מבלי להפריע למטרה הפונקציונלית העיקרית של האובייקט. בניית מבנים מלאכותיים חייבת גם לעמוד בקודים ובתקנות החלים.

אודותמבצע

לא מספיק לבנות משהו. כמו כן, יש צורך להשתמש בצורה נאותה באובייקט ולמנוע התפתחות של בעיות. נניח שיש גשר מעל נהר. מה אפשר להגיד על ניצול? קודם כל, יש צורך לקבוע מגבלה ברורה על העומסים. לדוגמה, אם חפץ מתוכנן לעמוד ב-100 טון בו זמנית, אז זה לא צריך להיות ארוך מאוד. בנוסף, ככלל, העומס בנקודה מסוימת רלוונטי כאן מאוד. במילים אחרות, תיתכן הגבלה על משקל כלי הרכב שחוצים את החפץ. זה לא נדיר שלגשר נהר יש תקרת משקל למשאיות שרוצות לחצות אותו. למשל, 20 טון. לפעמים אפילו תנועתם אסורה בדרך כלל, כי החפץ מיועד רק למכוניות. השאלה היא עד כמה מגבלות כאלה מכבדות. הרי אם נבנה גשר למכוניות, והמעבר של הובלות מטענים נאסר, ובמקביל הועמסה המשאית עד אפס מקום (למשל 30 טון), אז זה עלול להסתיים בתאונה.

על התוכן

הבעיה הטובה ביותר היא זו שנמנעה בזמן. כמובן, אתה יכול לחכות עד הרגע האחרון, ואז לתפוס את עצמך ולשנות את המצב, לבצע תיקונים יקרים. אבל חפץ יכול להחזיק מעמד הרבה יותר זמן אם פשוט ניתן לו מספיק זמן לתחזוקה. למשל, יש לנו גשר מעל ערוץ עשוי בטון. התחזוקה כרוכה בבדיקה וחיסול תקופתייםבעיות עד שהן מתפשטות. למשל: היה סדק. אם הוא מכוסה בצורה איכותית ומהירה, אז שנה או כמה אתה יכול להיות רגוע. אבל אם אתה מתגעגע לרגע, חכה לגשמי הסתיו ולכפור החורף, אז באביב החפץ יתחיל להתפשט. ולא יהיה סדק קטן, אלא חור פעור. לכן, התוכן חשוב מאוד בכל הנוגע לעמידות.

על שיפוץ

אם לא היה ניתן להגן מפני גורמים שליליים, יש להם יותר מדי כוח הרס (רעידת אדמה) או שהחפץ פשוט מתפורר מגיל מבוגר, אז יש צורך לשחזר אותו. תיקונים יכולים להיות קטנים (איטום סדקים בודדים) או גדולים. האפשרות הראשונה היא זולה יותר, אם כי זה צריך להיעשות לעתים קרובות יותר. שיפוץ יכול להאריך משמעותית את חיי השירות. למרות שזה עולה הרבה כסף. הבה נשקול דוגמה קטנה. יש מבנים מלאכותיים על הכבישים - גשרים. היה סדק קטן. אם הוא תוקן מיד (גם אם הוא עובר עיבוד פעם בשנה - באביב), אז בעוד עשר שנים הגשר עדיין יהיה שמיש. אם כי, אולי, המראה שלה לא יהיה הטוב ביותר. אם מתעלמים מהבעיות, אז סביר בהחלט שבעוד עשר שנים ניתן יהיה להשתמש בגשר הזה רק לאחר שיפוץ גדול והזרמות כסף משמעותיות.

מסקנה

אז בדקנו מה זה מבנים מלאכותיים, מה הם, מהתכונות הבנייה, התפעול, התחזוקה והתיקון שלהם. כמובן, המידע המסופק אינו מספיק כדי ללמוד כיצד לעצב ולבנות אובייקטים כאלה בעצמך. אבל אתה יכול להבין את נושא המאמר ולתמוך בשיחה נושאית.