CC BY
20
УДК 62-9; 332.3
АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И СВОЙСТВ ГЕОТЕКСТИЛЯ ПРИ ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТАХ
Д.В. Аксёнова, В.Н. Коваль, А.Н. Нехорошева
В работе рассматриваются вопросы применения геотекстиля на примере землеустроительных работ. Даны описания способов укладки, сферах его применения и способах производства
Ключевые слова: землеустройство, современные материалы, геотекстиль, нити, полипропилен, стекловолокно, геополотно, землеустроительные работы, материалы.
В строительной отрасли и землеустройстве время от времени появляются новые технологии и материалы. Одним из таких новшеств является геотекстиль. И хотя это сравнительно новый материал, без него уже трудно обойтись в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях [1-7].
Материал относится к геосинтетикам, первоначально геотекстиль предназначался для защиты почвы от различных разрушений: оползней, смешиваний грунта, обвалов. Сегодняшние технологии заметно улучшили качества геотекстиля, сделав его универсальным, и сфера его применения значительно расширилась.
Для производства геотекстиля используют волокна полипропилена и полиэфира, иногда добавляют стекловолокно, нити хлопка и вискозы. Волокно, изготовленное из вторичного полиэфирного сырья, имеет нити небольшой длины, поэтому обладает недостаточной прочностью для некоторых видов работ. По внешнему виду его можно определить наличием небольших ворсинок. Полипропиленовый материал изготавливается из первичного полимерного волокна и имеет непрерывные нити, что создает очень прочное соединение. Он получается плотный, с гладкой поверхностью.
В зависимости от способа производства геотекстиль подразделяют на виды:
- Тканый;
- Нетканый;
- Вязаный.
Вязаный имеет низкую цену, он не пользуется спросом ввиду своей низкой прочности. Тканый вид получают традиционным переплетением волокон утка и основы. В результате ткань хорошо растягивается, выдерживая большие нагрузки. Применяют тканый вид в качестве армирующего материала.
Нетканое полотно получают, скрепляя полиэфирные волокна термическим или механическим способом. В зависимости от способа соединения, его разделяют на иглопробивной или термоскреплен-ный.
В производстве иглопробивного геотекстиля используют короткие нити. Процесс производства аналогичен получению войлока: прессом с иглами пробиваются нити, наложенные слоями друг на друга с целью их взаимопроникновения. Он пропускает воду в любом направлении. Это качество нашло широкое применение в устройстве дренажных систем. Термоскрепленный материал получают при сплавлении нитей друг с другом. Он обладает высокой прочностью и дренажными свойствами, но жидкость может проходить лишь по поперечному направлению. Широко используется в строительстве, в качестве армирующего элемента.
Материал устойчив к воздействию агрессивных химических веществ, не боится грызунов, плесени и грибков. Он не разлагается и не имеет токсических и химических выделений. Также геотекстиль применяется в аграрном хозяйстве его способность пропускать сквозь себя жидкость и задерживать мелкие частички любого грунта. В зависимости от производителя, характеристики могут отличаться.
Общие технические характеристики для всех видов:
- при натяжении материал натягивается, предотвращая разрывы, что позволяет длительное время выдерживать максимальные нагрузки;
обладает высокими фильтрующими способностями даже при большом давлении грунта;
- легкость и быстрота в процессе монтажа.
Укладка геотекстильного полотна производится в несколько этапов:
1. Подготовительные работы: участок, где будет укладываться полотно, предварительно очищают от всей растительности, мусора, камней.
2. Укладка полотна производится на выровненную без ямок и бугров очищенную поверхность таким образом, чтобы материал был расправлен и вытянут в длину и ширину без складок.
3. Соединение полотен производится внахлест, сваркой или скобами. Если накрывают небольшую площадь, можно накладывать одно полотно на другое с нахлестом от 15 до 30 см при больших площадях в целях сокращения расхода материала, соединяют полотна сваркой.
4. Засыпка полотна производится после соединений всех полос. Насыпают на геотекстиль песок, щебень или гравий. Не следует наезжать транспортом на открытое волокно.
Перед применением следует определить необходимую плотность материала. Для дачных работ выбирают меньшую плотность, для фундамента - большую.
Известия ТулГУ. Технические науки. 2019. Вып. 12
Сфера применения геотекстиля очень обширная. Пример области применения приведены на
рисунке.
Области применения геотекстиля
Без него не обходится строительство дорог, укладка взлетных полос на аэродромах, его используют в строительстве спортивных площадок, тоннелей метрополитенов, прокладке железнодорожных путей. В зависимости от вида, геотекстиль используют в дачном и сельском хозяйстве, садоводстве, для производства спецодежды, в ландшафтном дизайне.
Таким образом, применение современных методов и технологий, в том числе и геотекстиля, в землеустроительных работах необходимый и весьма полезный этап технологического прогресса, который поможет решить ряд сложных проблем.
Список литературы
1. Маслов А.В. Геодезические работы при землеустройстве. М.: ЁЁ Медиа, 2015. 670 c.
2. Васильева Н.В. Основы землепользования и землеустройства: учебник и практикум для академического бакалавриата. М.: Юрайт, 2016. 851 c.
3. Сулин М. Землеустройство сельскохозяйственных предприятий: учебное пособие. М.: Лань, 2016. 789 c.
4. Богомазов С.В. Методика научных исследований в землеустройстве. М.: Бибком, 2017.
786 c.
5. Чешев А.С., Вальков В.Ф. Основы землепользования и землеустройства: учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. Ростов н/Д : МарТ, 2002. 534 с.
6. Bettinger P., Boston K., Siry J.P., Grebner D.L. Forest Management and Planning. 2 изд. Academic Press, 2017. 362 p.
7. Butterfield J., Bingham S., Savory A. Holistic Management Handbook, Third Edition: Regenerating Your Land and Growing Your Profits. Island Press, 2017. 250 p.
Аксёнова Дарья Викторовна, магистрант, gerdaredn@,yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Коваль Виктория Николаевна, магистрант, гегйагейп(@;уапйех. ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Нехорошева Алиса Николаевна, магистрант, gerdaredn@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет.
ANALYSIS OF BASIC OPPORTUNITIES AND PROPERTIES OF GEOTEXTILES AT LAND MANAGEMENT
D.V. Aksenova, V.N. Koval, A.N. Nekhorosheva
The paper uses questions of the use of geotextiles in land management. Descriptions are given of laying methods, fields of its application and production method.
Key words: land management, modern materials, geotextiles, threads, polypropylene, fiberglass, geo-cloth, land management, materials.
Aksenova Daria Viktorovna, undergraduate, gerdaredn@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Koval Viktoriya Nikolayevna, undergraduate, gerdaredn@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Nekhorosheva Alisa Nikolaevna, undergraduate, gerdaredn@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State
University
УДК 004.021
КИБЕРФИЗИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СОРТИРОВКОЙ ФРАГМЕНТОВ РИСУНКА КАРТИНЫ
Е.И. Громаков, А.Ю. Зарницын, А.В. Цавнин, С.В. Леонов
В статье описывается лабораторная установка для выполнения исследований киберфизиче-ского управления сортировкой фрагментов рисунков картины, которые установлены на подвижных платформах и управляемы супервизорным модулем оптического распознавания с заданием им в реальном времени траектории их перемещения. В рамках исследования разработана онтология необходимых сервисов киберфизической системы управления мобильными платформами с использованием алгоритма МАРЕ-К.
Ключевые слова: киберфизическая система, мультиагентные системы управления, МАРЕ-К алгоритм, мобильная робототехника, онтология автоматизации.
В современном мире практически во всех отраслях производства и экономики возникает потребность обработки большого количества данных и управления какого-либо процессом, выдерживая определённые критерии оптимизации. Это влечёт за собой необходимость создания новых локальных методов оптимизации и принятия решений, либо создание новых архитектур управления и распределения. Сегодня, одним из таких решений являются киберфизические системы.
Национальный институт стандартов и технологий (NIST) [1] определяет киберфизические системы (Cyber-Physical Systems, CPS) как совокупность цифровых, аналоговых, физических и человеческих компонентов, функционирующие посредством интегрированной физики и логики. Особенностями киберфизических систем является управление физическими объектами (активами технологического процесса) с использованием сетевых протоколов, в частности, TCP/IP. По сути, CPS является распределенной системой управления, с виртуально реконфигуриуемым управлением физическими объектами.
Структуры киберфизических систем описаны и анализируются в большом числе публикаций, например [2-7]. Однако, лабораторные исследования особенностей киберфизического управления реальными объектами и оценка эффективности такого управления выполнены недостаточно. Вопросам сетевого и виртуального управления физическими объектами и процессами уделяется много внимания [1], но экспериментальных исследований сравнительно мало. Это обусловлено стереотипным подходом применения компьютерных сетей [2]. Согласно этому подходу сети рассматривают как средства телекоммуникации, а не как средства управления физической средой. Управление в CPS реализуется за счет виртуальных агентов в сетевом пространстве на основе моделей состояния физических объектов, которые носят как непрерывный, так и дискретный характер. Согласованная работа этих агентов является необходимой основой для обеспечения эффективности процесса управления.
Несмотря на недостаточный объем экспериментальных исследований, предполагается, что именно CPS в будущем станут основой критически важных инфраструктур производств Industry 4.0 и новейших высокотехнологичных услуг.
