Когда-то самым величественным изобретением человечества был деревянный мостик через ручей. С развитием науки и технологий всё усложнилось, и современные инженерные сооружения удивляют до глубины души. Теперь, глядя, например, на Бруклинский мост, невольно задаёшься вопросом: «Как это возможно?».
Есть немало инженерных конструкций, которые поражают воображение, и мы расскажем о нескольких, что вызвали у нас восхищение своей сложностью и масштабностью.
1. Акведук на озере Велювемер
В Нидерландах, недалеко от города Хардервейк на озере Велювемер, есть акведук. Если смотреть сверху, кажется, будто автомобильную дорогу разделила пополам река, и это ошибка в расчётах инженеров, которая привела к затоплению. На самом деле это небольшой туннель под водой.
Пока все страны строят мосты с автомобильными дорогами над реками , голландцы сделали шоссе под мостом с водой. Подводная часть акведука имеет глубину 3 метра, что позволяет кораблям пересекать трассу. Для реализации этого проекта было потрачено 22 тысячи кубометров бетона и 61 миллион долларов. И это всё равно было намного дешевле строительства туннеля или моста, которое, к тому же, заняло бы много времени.
ГЕНИАЛЬНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ
2. Фолкеркское колесо
Фолкеркское колесо находится рядом с городом Фолкерк в Шотландии. И это действительно современное чудо света, поражающее воображение: единственный в своём роде вращающийся подъёмник для кораблей, соединяющий каналы Форт-Клайд и Юнион.
Кажется, что в этом нет ничего удивительного, если бы не факт, что водные магистрали находятся на разной высоте друг от друга: их разделяет 24 метра! Раньше каналы были соединены пролётом из 11 шлюзов, но в 1933 году их разобрали, так как на переправу одного корабля уходил весь день. До 2002 года водные артерии не использовались, и лишь с запуском Фолкеркского колеса движение возобновилось.
Сооружение имеет диаметр 35 метров, что соответствует 12-этажному дому, и вмещает 500 тысяч литров воды. При подъёме корабля колесо вращается, перемещая судно между каналами. На один оборот затрачивается всего 1,5 киловатта электроэнергии в час.
3. Гидроэлектростанция «Три ущелья»
Одним из самых ярких примеров укрощения сил природы является гравитационная плотина «Три ущелья», расположенная на реке Янцзы в Китае. Это крупнейшая гидроэлектростанция в мире, которая вырабатывает мощность 22,5 ГВт. Чтобы показать масштабы, уточним, что это количество энергии производят на 18 атомных электростанциях вместе взятых.
Высота плотины составляет 185 метров, что соответствует высоте 62-этажного дома. Её длина — 2309 метров, а объём перемещаемой воды — от 600 до 950 кубических метров в секунду. В среднем гидроэлектростанция вырабатывает около 100 миллиардов кВт⋅ч электроэнергии в год, но в 2020 году из-за муссона показатель составил 111,8 миллиардов кВт⋅ч. Этой мощности достаточно, чтобы удовлетворить потребности 10% Китая.
Это инженерное сооружение настолько масштабное, что, по подсчётам учёных из НАСА, перемещением большой массы воды оно может влиять на вращение Земли, увеличив продолжительность дня на 0,06 микросекунды.
Помимо выработки огромного количества электроэнергии, плотина даёт ещё одно важное преимущество — снижение выброса парниковых газов. После запуска гидроэлектростанции отпала необходимость во многих ТЭС, благодаря чему уменьшилось загрязнение окружающей среды.
4. Небоскрёб Capital Gate
Capital Gate — это 35-этажный небоскрёб высотой 160 метров, который, кажется, вот-вот упадёт. Такое впечатление возникает из-за его наклона в 18 градусов. Для сравнения: знаменитая Пизанская башня отклоняется от вертикали на 4 градуса. Для реализации этого проекта было построено бетонное ядро, которое опирается на 490 свай, заглублённых в землю на 30 метров. Благодаря этому и другим инженерным технологиям, при своём крутом наклоне здание может противостоять сильным ветрам, землетрясениям и гравитации.
Чтобы добиться угла в 18 градусов, инженеры размещали пластины этажей башни одну на другую с зазорами. Причём это не арт-объект , а реально функционирующее здание, в котором расположены офисы, магазины, отель и вертолётная площадка.
5. Лердальский тоннель
Лердальский тоннель связывает два муниципалитета в западной части Норвегии. Его длина составляет 24,5 километра. Это самый длинный автомобильный тоннель в мире. Причём инженерам пришлось проходить сквозь скальные породы и другие препятствия, из-за чего строительство заняло 5 лет. Рабочие вывезли 2,5 миллиона кубометров горных пород.
Главная особенность тоннеля — в его разделении на три секции (пещеры), которые были сделаны, чтобы снять напряжение у водителей из-за однообразной дороги. В пещерах есть места для остановки, предназначенные для отдыха.
На всём протяжении маршрута работает освещение, похожее на рассветное солнце. Благодаря этому мягкому свету поездка становится более приятной и безопасной.
6. Лифт «Байлун»
«Байлун», расположенный в национальном парке Чжанцзяцзе в Китае, является самым высоким внешним лифтом в мире. Он позволяет подняться на 330 метров на вершину горы, что равно высоте 110-этажного здания. На момент запуска он мог перевозить до 50 человек за одну поездку и до 18 тысяч человек в день.
Впоследствии после модернизации в 2013 году вместимость увеличилась до 64 пассажиров за одну поездку, а скорость поднялась с 3 до 5 метров в секунду.
7. Искусственные архипелаги «Пальмовые острова» и «Мир»
Этот проект, как и плотина «Три ущелья», показывает, что человечество находится на том этапе развития, на котором может покорить необузданную силу природы. Построенные в Персидском заливе, «Пальмовые острова» включают в себя три крупных острова: «Палм-Джумейра», «Палм-Джабаль-Али» и «Палм-Дейра». Их, в свою очередь, связывает между собой и с континентом монорельс.
Эти искусственные острова созданы только из песка и камней без использования бетона и стали. На них построены виллы, торговые центры, дороги и другие здания и объекты инфраструктуры.
Позже рядом с «Пальмовыми островами» возведён ещё один искусственный архипелаг — «Мир», который по своей форме напоминает континенты. Он стал самым крупным искусственным архипелагом на планете, имея площадь 55 квадратных километров.
Источник: brodude.ru
Чем вооружаются и какие задачи выполняют инженерные войска России
21 января ежегодно в Вооруженных силах РФ отмечается День инженерных войск. Он установлен указом президента РФ от 18 сентября 1996 года, внесен в список профессиональных праздников и памятных дней Российской армии указом Владимира Путина от 31 мая 2006 года.
Цели и текущее состояние
Современные инженерные войска ВС РФ:
- выполняют задачи по инженерной разведке, устройству окопов, траншей, укрытий, противотанковых рвов;
- устанавливают минные поля и занимаются разминированием, производят взрывные работы;
- оборудуют переправы на водных преградах, добывают и очищают воду в полевых условиях;
- ведут работы по маскировке, имитации войск и объектов.
В мирное время эти подразделения очищают местность от взрывоопасных предметов, участвуют в ликвидации последствий техногенных аварий, катастроф и стихийных бедствий, предупреждают разрушение мостов и гидротехнических сооружений во время ледоходов.
Отдельные инженерные бригады входят в состав Западного, Южного, Центрального и Восточного военных округов; морские инженерные батальоны — в состав Северного и Тихоокеанского флотов ВМФ. В составе Черноморского и Балтийского флотов — отдельные морские инженерные полки. Также подобный полк создан для обеспечения действий флота в Арктике. К 2021 году инженерно-саперные и понтонно-мостовые бригады планируется создать в каждой общевойсковой армии.
Начальник инженерных войск — генерал-лейтенант Юрий Ставицкий (с июля 2010 года).
Подготовка военных инженеров
Подготовку офицерских кадров ведут Общевойсковая академия ВС РФ (Москва) и ее филиал — Тюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала А.И. Прошлякова. Младших специалистов готовит 187-й Псковский ордена Красной Звезды и 210-й Гвардейский Ковельский Краснознаменный межвидовые региональные учебные центры (последний расположен в Нижегородской области).
Российских специалистов по разминированию готовит 66-й Межведомственный методический учебный центр. В августе 2014 года для иностранцев было образовано специальное подразделение — Международный противоминный центр (МПЦ) ВС РФ в подмосковном Нахабине. Военнослужащие центра участвуют в операциях по гуманитарному разминированию за пределами страны.
В январе этого года Восточный военный округ начал формирование и подготовку сводных противопаводковых групп, которые весной будут помогать защищать населенные пункты Дальневосточного федерального округа.
Применение войск
Специалисты МПЦ занимались разминированием сирийских городов Пальмира, Алеппо и Дейр-эз-Зор. С 2016 по июль 2018 года было проверено более 6,5 тыс. га территории, 1,5 тыс. км дорог, 17 тыс. зданий, обезврежено 105 тыс. взрывоопасных предметов. Центр также подготовил более 1,2 тыс. сирийских саперов.
С октября 2018 по март 2019 года отряд МПЦ очистил от боеприпасов времен Вьетнамской войны более 100 га территории в Лаосе. В декабре 2018-го за выполнение поставленных задач по разминированию военных и гражданских объектов президент РФ Владимир Путин наградил МПЦ ВС РФ орденом Кутузова.
Летом 2019 года в рамках Армейских международных игр были проведены конкурсы инженерных войск «Безопасный маршрут» и «Инженерная формула», по итогам которых команды ВС России завоевали золотые медали.
В январе-феврале 2019-го саперы Минобороны РФ были привлечены к расчистке русла реки Бурея в Хабаровском крае. Для ликвидации затора, который возник из-за обрушения части сопки в 73 км от пос. Чекунда, выделено более 300 т взрывчатых веществ и более 1,5 тыс. специальных боеприпасов.
В июле подразделения инженерных войск участвовали в помощи пострадавшим от наводнения населенным пунктам Тулунского района Иркутской области: восстановлена дамба на реке Ия и набережная реки Тулунчик, расчищено 138 га территории, разобрано 50 аварийных домов, построено более 7 км дорог, военнослужащие участвовали в раздаче воды местным жителям.
В августе того же года военнослужащие инженерных войск участвовали в ликвидации последствий серии взрывов на складах боеприпасов в Ачинске (Красноярский край). Было расчищено более 12 тыс. га территории, обезврежено свыше 35 тыс. опасных предметов.
В ходе стратегических командно-штабных учений «Центр-2019» инженерные войска разминировали 1 тыс. 370 га территории, обезвредили свыше 16,2 тыс. опасных предметов, оборудовано почти 800 укрытий для личного состава и военной техники. Также инженерно-дорожные подразделения подготовили и содержали более 300 км путей для передвижений войск.
Оснащение войск
В прошлом году войска получили более 133 тыс. современных комплектов, 17 динамических тренажеров, свыше 500 единиц инженерной техники (тралы, мобильные лесопильные комплексы, комплекты развертывания временных дорог, понтонный парк, электростанции, краны и др.).
Среди новейших инженерных средств, принятых на вооружение в 2019-м, — буксирно-моторные катера БМК-МТ и БМК-МО, миноискатели ИМП-3, МГ-1И и комбинированный ППО-2И. В 2020-м планируется поставка более 600 единиц инженерной техники.
Уникальная разноплановость задач обусловила исключительную широту номенклатуры средств инженерного вооружения в войсках, являющихся одними из самых разнородных и технически насыщенных, — их насчитывается более 800
В настоящее время проходят испытания универсальная бронированная инженерная машина УБИМ (созданная корпорацией «Уралвагонзавод» на базе танка Т-72Б3) и новый танковый мостоукладчик МТУ-2020 (позволит обеспечить переправу танков Т-14 «Армата»).
УБИМ обладает возможностями сразу трех машин: БРЭМ (бронированная ремонтно-эвакуационная машина), ИМР (инженерная машина разграждения), БМР (бронированная машина разминирования), а также путепрокладчиков.
Перспективные образцы инженерного вооружения разрабатывает Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск МО РФ. По результатам выполнения войсками специальных задач в сирийской кампании организована разработка перспективных средств инженерного вооружения:
- многофункционального робототехнического комплекса разминирования противотанковых мин (МРТК-РТ),
- конденсаторного взрывного прибора (ТПВК-43),
- индукционного миноискателя (ИМП-3), индивидуальных и групповых источников электроэнергии и других средств, повышающих возможности и расширяющих арсенал войск.
Новый костюм сапера после подведения итогов его эксплуатации в Сирии оснастили системой охлаждения.
Источник: tass.ru
Инженерные изыскания для строительства. Почему это важно
В современной России наблюдается рост темпов крупнообъектного строительства — отрасли, которая напрямую оказывает положительное влияние на экономику. Увеличивающиеся объемы масштабного строительства требуют качественных инженерно-изыскательских работ и высокого профессионализма организаций, оказывающих подобные услуги.
К строительству нужно основательно подготовиться
Участок застройки должен быть подготовлен к строительству, и инженерные изыскания являются неотъемлемой частью такой подготовки. Цель проведения инженерных изысканий – всестороннее исследование строительной площадки. С помощью специальных методов и оборудования специалисты получают информацию обо всех обстоятельствах и специфике участка застройки.
Для подготовки проектной документации инвестор обязан провести необходимые инженерные изыскания. Их выполнение регулируется действующим законодательством, и без соответствующих материалов получить разрешение на строительство невозможно.
Значимость инженерных изысканий в строительстве сложно переоценить, так как именно по их результатам вносятся коррективы в окончательный проект возведения объекта, принимаются целесообразные экономические и технические решения.
В рамках инженерных изысканий исследуются свойства грунтов, рельеф поверхности строительной площадки, выявляется наличие в почвах опасных веществ, изучаются климатические особенности. Получение этих данных обеспечивается комплексом геодезических, геологических, экологических и гидрометеорологических изысканий.
Геодезические изыскания
Геодезия – это наука об изучении и измерении земной поверхности, и ни одно строительство не начинается без ее практического применения. Любое сооружение должно правильно соотноситься с особенностями местности и ее рельефом. При проведении инженерно-геодезических изысканий уточняется положение уже существующих зданий, элементы планировки, условия работ на территории строительства. Полученные данные позволяют корректно разместить сооружение на местности и обеспечивают его безопасную эксплуатацию.
Ни одно строительство не обходится без геодезических изысканий
Этапы инженерно-геодезических изысканий:
- Сбор и анализ существующей архивной документации.
- Непосредственное проведение изысканий на заданной местности.
- Обработка данных, полученных в ходе геодезических работ и подготовка технического заключения.
Нередки случаи возникновения серьезных проблем, когда заказчик не прописывает в техническом задании запрос на определение глубины закладки коммуникаций. Если строящееся здание спроектировано с элементами благоустройства (например, парковки), требующими выравнивания территории, то возникает вероятность либо неоправданно глубокого засыпания коммуникации, либо ее вскрытия.
Все это – последствия формального подхода к составлению задания на инженерно-геодезические изыскания, влекущее за собой крайне нерациональное расходование строительного бюджета.
Еще одна распространенная проблема при проведении геодезических изысканий – неправильная закладка инженерно-геодезических знаков (реперов), которые строго регламентированы ГОСТом. Реперы представляют собой закрепленные на местности знаки, указывающие определенную абсолютную высоту данного пункта. Нередки случаи, когда к закладке реперов относятся недобросовестно.
В их качестве устанавливают посторонние предметы, тем самым игнорируя жесткие требования законодательства относительно этого процесса. Подобная халатность резко снижает достоверность съемки, что в свою очередь приводит к недопустимым погрешностям в планово-высотных отметках и разбивке осей здания. Результат очевиден – потеря времени и многократное увеличение расходов.
Геологические изыскания
Инженерно-геологические изыскания представляют собой комплекс работ по исследованию геологических условий территории, на которой планируется строительство. В широком смысле геология – это наука о строении земной коры и происходящих в ней изменениях. Прикладная же геология подразумевает исследование грунта с целью получить о нем достоверную информацию и спрогнозировать возможные изменения на участке застройки. Таковыми могут быть различные подвижки почвы, ее нестабильность, наличие, уровень стояния и активность грунтовых вод.
Этапы инженерно-геологических изысканий:
- Анализ архивных материалов о геологических изысканиях.
- Бурение разведочных скважин.
- Отбор проб грунта и грунтовых вод.
- Полевые испытания грунтов.
- Лабораторные исследования свойств грунтов и грунтовых вод.
- Определение наличия потенциально-опасных геологических процессов и их оценка.
- Составление технического отчета.
По мнению специалистов, искусственное занижение стоимости работ по инженерным изысканиям – одна из злободневных проблем. Стремясь сэкономить, заказчик заключает договор с недобросовестной компанией, закрывая глаза на то, что такой исполнитель вряд ли имеет современное оборудование и квалифицированные кадры.
В части геологических изысканий принцип «дешево и быстро»работает так: вместо отбора пяти образцов грунта геологи берут для исследования лишь три образца. Соответственно, результаты таких изысканий будут недостоверными и неизбежно приведут к ошибочному определению типа фундамента. Подобный подход, конечно, снизит затраты на геологические изыскания. Однако эта незначительная экономия утонет в многомиллионных расходах, которые заказчик в будущем направит на перерасчет несущей способности фундамента, его укрепление и мероприятия по укреплению грунта.
Таким образом, формальный подход к проведению геологических изысканий становится причиной инженерных ошибок во время проектирования и всегда приводит к ряду серьезных проблем. Так, например, неправильно спроектированный фундамент спровоцирует деформацию и даже разрушение возведенного здания.
Профессионально выполненные инженерно-геологические изыскания позволяют утвердить правильные мероприятия по укреплению фундамента и грунта и прокладке дренажной системы.
Один из ключевых моментов, на который должен обратить внимание заказчик – материально-техническое оснащение, которое в некоторых организациях не всегда отвечает современным требованиям и зачастую бывает устаревшим и недостаточным.
Наша практика показывает, что заказчик почти никогда не интересуется наличием грунтовой лаборатории, хотя именно данные лабораторных исследований ложатся в основу расчетов определения несущей способности фундамента и его типа. Точность же исследований напрямую влияет на объем финансовых средств, которые в итоге будут затрачены на строительство объекта.
Высокой квалификации и наличия современного оборудования требуют изыскания в особых геологических условиях. Грунт – гораздо более сложное образование, чем это обычно представляется. Он неоднороден, может быть неустойчив за счет своего состава, подвергаться воздействию грунтовых вод.
Чем сложнее структура грунта, тем более ответственно надо подходить к определению типа фундамента. Компания «Гарант Эксперт» при выполнении изысканий в условиях сложной геологической обстановки всегда проводит ряд дополнительных исследований. В качестве научно-технического сопровождения мы консультируемся с Институтом геофизики РАН и НИИОСП имени Н. М. Герсеванова и используем патентованные расчетные схемы. Такая практика гарантирует высокую экономическую эффективность, экономя инвестору до нескольких миллионов рублей только на одном фундаменте.
Инженеры Гарант Эксперт на выездном обследовании строительства
Непрофессионализм некоторых организаций, занимающихся изысканиями, порой приводит к фатальным последствиям.
В 2016 г. компания «Гарант Эксперт» была привлечена для производства экспертизы изысканий для уже возведенного здания крупного торгового центра в Брянской области. Сооружение начало серьезно деформироваться и крениться на сторону. Нашими специалистами были сделаны пробные скважины под фундаментом.
Исследования показали, что здание стоит на насыпном грунте на территории бывшей свалки, а данные исходных изысканий абсолютно не соответствовали нашим контрольным образцам. Выяснилось, что здание было аварийным уже на этапе строительства. В итоге стоимость строительства возросла на несколько десятков миллионов рублей за счет инъекций грунта и дополнительных мероприятий по укреплению фундамента.
Масса подобных случаев во многих регионах страны подтверждает, что геология «не прощает» формального подхода, и незначительная экономия на изысканиях может вылиться в очень серьезные расходы.
Экологические изыскания
Инженерно-экологические изыскания необходимы для оценки состояния окружающей среды на участке застройки. Одновременно прогнозируются и изменения экологической обстановки, которые может повлечь за собой строительство. Другими словами это исследование определяет, как природа и сооружение будут влиять друг на друга.
Так как безопасность проживания людей на территории будущего объекта превыше всего, одно из важнейших направлений экологических изысканий – выявление превышения норм радона. Этот газ не имеет вкуса, цвета и запаха и повсеместно присутствует в атмосфере. Однако ряд его изотопов является мощным источником радиоактивного излучения. Практика показывает, что существуют настолько загрязненные участки, что требуется целый ряд мероприятий по радоновой защите. Особое внимание уделяется детским учреждениям и офисным помещениям.
Уровень содержания радона в помещении определяется как составом строительных материалов, так и концентрацией радона в почве
Данные исследования проводят специализированные организации с помощью региональных лабораторий при Роспотребнадзоре. По результатам выполненных работ составляется отчет, включающий в себя рекомендации по мероприятиям инженерной защиты объектов, охране здоровья, и окружающей среды.
Этапы проведения инженерно-экологических изысканий:
- Сбор материалов, отражающих особенности территории застройки и анализ архивных данных.
- Визуальный осмотр местности, забор проб воды и почвы, исследования воздушных масс, оценка радиационной обстановки.
- Составление отчета о состоянии почв, воды и воздушной среды на территории строительства, а также рекомендации по защите окружающей среды и снижению негативного влияния на нее.
Гидрометеорологические изыскания
Инженерно-гидрометеорологические изыскания обеспечивают оценку климатических особенностей участка застройки. Исследуется температурный режим, окружающая водная среда, оценивается степень их воздействия на будущий объект. Полученная информация позволяет разработать эффективные мероприятия по инженерной защите сооружения. В целом инженерно-гидрометеорологические изыскания представляют собой комплексное изучение гидрометеорологических условий территории строительства и прогноз возможных изменений этих условий в результате взаимодействия с проектируемым объектом.
Иногда гидрометеорологические изыскания выглядят вот так
Производство инженерно-гидрометеорологических изысканий включает в себя:
- Изучение гидрологического режима и климатических параметров участка.
- Выявление потенциально опасных гидрометеорологических процессов и явлений.
- Выявление изменений гидрологических и климатических условий техногенного характера.
Инженерно-гидрометеорологические изыскания обязательно должны осуществляться перед началом строительства высотных зданий, промышленных объектов, зданий, находящихся в непосредственной близости к водоемам. Так, например, высотные здания испытывают большую нагрузку ветра, а объект, находящийся на берегу реки или озера будет подвержен воздействию высокой влажности и подземных вод.
Инженерные изыскания следует доверять только опытным специалистам
Согласно п.1 статьи 47 Градостроительного кодекса РФ инженерные изыскания являются обязательными при капитальном строительстве. Помимо этого каждому заказчику следует помнить, что если инженерные изыскания делаются формально или поручаются компаниям-однодневкам, то в результате возникнет затратная и опасная схема. Заказчик получает недостоверный отчет, на его основе проектировщик составляет ошибочную документацию, а строитель возводит нежизнеспособный объект. Круг замыкается, и на выходе такая мнимая экономия влечет за собой серьезные материальные и юридические последствия.
Строительный аудит и экспертиза на объекте строительства – Гарант Эксперт
Пренебрежение качеством выполнения инженерных изысканий почти всегда приводит к значительным финансовым потерям. Чтобы избежать проблем, инженерные изыскания для строительства следует поручать профессиональным организациям, располагающим значительным опытом, квалифицированными специалистами и современными технологиями.
Источник: garant-ekspert.ru