Устройство для защиты откосов траншеи от осыпания грунта
Владельцы патента RU 2637250:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления стенок выемок в земле (траншеи, окопы), а также в качестве несъемной опалубки для монолитных ленточных фундаментов или в качестве лотков для наружных инженерных коммуникаций. Устройство для защиты откосов траншеи от осыпания грунта содержит облицовку, скрепленную с ребрами жесткости. Ребра жесткости выполнены в виде незамкнутых рам, ориентированных поперек траншеи. Незамкнутые рамы попарно связаны друг с другом продольными ребрами, расположенными вдоль верхней кромки траншеи, и снабжены облицовкой, с образованием модулей, в которых облицовка, незамкнутые рамы и продольные ребра отформованы как единое целое. Технический результат состоит в снижении трудовых затрат на заготовку материала и изготовление элементов конструкции, повышении оперативности монтажа при повышении надежности крепления стенок траншеи, увеличении срока эксплуатации, повышении производительности при производстве земляных работ, повышении технологичности оборудования траншеи. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления стенок выемок в земле (траншеи, окопы), а также в качестве несъемной опалубки для монолитных ленточных фундаментов или в качестве лотков для наружных инженерных коммуникаций.
Известно устройство крепления стенки выемки, включающее арматурную сетку с ячейками в виде параллелограммов, вбитые в грунт два параллельных ряда из наклонных стержней, по дну выемки вдоль линии сопряжения дна со стенкой образующие траншею, а стенка обожжена потоком низкотемпературной плазмы до термоукрепления грунта в зоне арматурной сетки (см. RU №2019627, Е02D 17/04, 1994 г.).
Недостатком данной конструкции является высокая стоимость и трудоемкость.
Известна ограждающая стенка в грунте, содержащая вертикальные элементы, соединенные связями (см. RU №2095520, Е02D 29/00, 1997г.).
Недостатком данного решения является низкая несущая способность.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является устройство для защиты откосов траншеи от осыпания грунта, содержащее облицовку, скрепленную с ребрами жесткости (см. Левыкин В.И. Фортификация: Прошлое и современность. – М.: Военное издательство, 1987 г.).
Устройство содержит стенки из досок, горбыля, жердей, плетня, хвороста, камыша и прочих подручных материалов, закрепляемых вертикальными стойками в виде кольев, нижними концами забиваемых в грунтовое дно траншеи, а верхними концами прикрепляемых проволочными оттяжками к оттяжным кольям (анкерам).
Недостаток такого устройства – изготовление и монтаж такой конструкции требует высоких временных, ресурсных и трудовых затрат, а в условиях боевых действий при быстроменяющейся оперативной обстановке может явиться причиной срыва выполнения боевой задачи.
Основными задачами данного изобретения является снижение трудовых затрат на заготовку материала и изготовление элементов конструкции и повышение оперативности монтажа.
Технический результат состоит в снижении трудовых затрат на заготовку материала и изготовление элементов конструкции и повышение оперативности монтажа при повышении надежности крепления стенок траншеи, увеличении срока эксплуатации, повышении производительности при производстве земляных работ, повышении технологичности оборудования траншеи.
Для решения поставленной задачи устройство для защиты откосов траншеи от осыпания грунта, содержащее облицовку, скрепленную с ребрами жесткости, отличается тем, что ребра жесткости выполнены в виде незамкнутых рам, ориентированных поперек траншеи, причем незамкнутые рамы попарно связаны друг с другом продольными ребрами, расположенными вдоль верхней кромки траншеи и снабжены облицовкой, с образованием модулей, в которых облицовка, незамкнутые рамы и продольные ребра отформованы как единое целое. Кроме того, облицовка скреплена с поверхностями ребер жесткости, обращенными в траншею, Кроме того, ширина незамкнутой рамы понизу меньше ее ширины поверху. Кроме того, модули снабжены продольными связями друг с другом, для чего грани наклонных ребер жесткости, обращенные к соседним модулям, снабжены пазами трапециевидного сечения, с возможностью размещения в них стержней соответствующей формы, скрепленных с краями гибкой пластины.
Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.
Признаки, указывающие, что «ребра жесткости выполнены в виде незамкнутых рам, ориентированных поперек траншеи», обеспечивают жесткость унифицированного модуля в поперечном направлении.
Признаки «…незамкнутые рамы попарно связаны друг с другом продольными ребрами, расположенными вдоль верхней кромки траншеи… с образованием модулей…» препятствуют изгибу вертикальных стоек неполных рам в продольном направлении и усиливают жесткость боковых стенок унифицированного модуля, испытывающих поперечное давление грунта стенок траншеи, и обеспечивают их устойчивость, т.е. модули сразу после установки фактически оказываются в рабочем положении.
Признаки, указывающие, что незамкнутые рамы «снабжены облицовкой, с образованием модулей, в которых облицовка, незамкнутые рамы и продольные ребра отформованы как единое целое», обеспечивают полную готовность модуля к работе сразу после его изготовления (исключают необходимость его сборки на месте установки).
Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают гладкость стенок и дна траншеи.
Признаки третьего пункта формулы изобретения обеспечивают повышение устойчивости стенок траншеи и возможность складирования модулей друг в друга.
Признаки четвертого пункта формулы изобретения обеспечивают сплошность стенок траншеи (перекрытие зазора между модулями).
Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен в аксонометрии унифицированный модуль; на фиг. 2 изображено соединение двух модульных элементов; на фиг. 3 изображен торцевой вид унифицированного модуля.
На чертежах показаны днище 1, облицовки 2 (покрытия стенок), стойки 3, ребра жесткости 4, вертикальные пазы 5, соединительные вставки 6, продольные ребра жесткости 7.
Унифицированный модуль представляет из себя цельную монолитную конструкцию, имеющую в торцевом сечении трапециевидную форму, выполненную из полимерного негорючего материала, например из поливинилхлорида, полиамида или политетрафторэтилена или металла, и состоящую из днища 1, облицовки 2 (покрытия стенок), двух незамкнутых рам, каждая из которых состоит из двух стоек 3, контактирующих с облицовкой 2 стенок траншеи, и ребра жесткости 4, контактирующего с облицовкой днища 1 траншеи. Незамкнутые рамы образуют торцы модулей. При этом стойки 3 и ребра жесткости 4 неразъемно связаны по всей высоте с облицовкой 2. Кроме того, верхняя часть стоек 3 одной незамкнутой рамы связана продольными ребрами жесткости 7 с верхней частью стоек 3 второй незамкнутой рамы модуля. При этом нижние части стоек 3 незамкнутой рамы связаны друг с другом поперечно ориентированными ребрами жесткости 4.
Каждая стойка незамкнутой рамы, с внешней торцевой стороны модуля, по всей высоте имеет вертикальные пазы 5 с трапециевидным профилем в поперечном сечении. Соединительные вставки 6 выполнены в виде полотнища из эластичного материала прямоугольной формы, шириной порядка 20 - 50 см, а высотой по длине вертикальных пазов 5 стоек 3, при этом «вертикальные» концы полотнища скреплены с параллельными стержнями трапециевидного поперечного сечения (не показаны), подобного сечению вертикальных пазов 5, выполненных с возможностью свободного ввода и вывода в эти пазы.
Заявленное устройство работает следующим образом.
К месту монтажа элементы поступают уже в виде готовых модулей. Монтаж конструкции включает установку модулей в заранее отрытой траншее, при этом их соединение между собой вдоль траншеи осуществляют при помощи соединительной вставки 6, параллельные стержни которой вводят в вертикальные пазы 5 соседних модулей.
Возможно применение данной конструкции в качестве лотков для наружных инженерных коммуникаций.
Преимуществами предлагаемой конструкции являются:
- простота конструктивного исполнения;
- оперативность, снижение трудоемкости монтажа;
- возможность ее многоразового использования.
1. Устройство для защиты откосов траншеи от осыпания грунта, содержащее облицовку, скрепленную с ребрами жесткости, отличающееся тем, что ребра жесткости выполнены в виде незамкнутых рам, ориентированных поперек траншеи, причем незамкнутые рамы попарно связаны друг с другом продольными ребрами, расположенными вдоль верхней кромки траншеи и снабжены облицовкой, с образованием модулей, в которых облицовка, незамкнутые рамы и продольные ребра отформованы как единое целое.
2 . Устройство по п.1, отличающееся тем, что облицовка скреплена с поверхностями ребер жесткости, обращенными в траншею.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина незамкнутой рамы понизу меньше ее ширины поверху.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модули снабжены продольными связями друг с другом, для чего грани наклонных ребер жесткости, обращенные к соседним модулям, снабжены пазами трапециевидного сечения, с возможностью размещения в них стержней соответствующей формы, скрепленных с краями гибкой пластины.
