Результат интеллектуальной деятельности: ЛОТОК ВОДООТВОДНЫЙ ПОДВЕСНОЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемое решение относится к конструкции инфраструктуры искусственных сооружений, а конкретно к устройствам для отвода воды с проезжей части пролетных строений мостов и путепроводов.

Из информации с сайта фирмы «ТрансТехКомпозит» http://tcomposite.ru/node/9 известна конструкция нескольких вариантов выполнения подвесного водоотводного лотка из стеклопластика, принятых за прототип для предлагаемых вариантов. Так известен лоток прямой (регулярный), имеющий вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, при этом один из торцов лотка имеет уширение, выполненное с возможностью размещения в нем торца другого лотка; также известен лоток-тройник, состоящий из прямого участка и соединенного с ним под углом участка-ответвления, имеющие вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, при этом все свободные торцы лотка-тройника имеют уширения, выполненные с возможностью размещения в них торцов других лотков; также известен лоток с выводом (конечный лоток), имеющий вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, при этом торцы лотка имеют уширения, выполненные с возможностью размещения в них торцов других лотков, в средней части лотка в дне выполнено отверстие с установленным в нем сливным патрубком.

Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие:

- по варианту один решения - лоток водоотводной подвесной регулярный из полимерных композиционных материалов (ПКМ), имеющий вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу;

- по варианту два решения - лоток-тройник водоотводной подвесной из полимерных композиционных материалов, состоящий из прямого участка и соединенного с ним под углом участка-ответвления, имеющие вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу;

- по варианту три решения - лоток водоотводной подвесной из полимерных композиционных материалов конечный, имеющий вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, в дне лотка выполнено отверстие с установленным в нем сливным патрубком.

Известный подвесной лоток-прототип по всем вариантам снабжен продольными элементами жесткости - отгибами стенок, однако поперечные элементы жесткости отсутствуют, в связи с чем при большом уровне отводимых осадков возможно распирание боковых стенок лотка и нарушение его целостности или целостности элементов его крепления. Также телескопическое соединение отдельных секций лотка при наличии значительного уровня воды и незначительного уклона не предотвращает протечек по месту их стыков, кроме того, из-за нефиксируемого стыка возможны сдвиги и деформации лотков друг относительно друга. Для организации конечных/начальных лотков необходимо изготавливать специальные заглушенные секции, для которых также требуется дополнительное оборудование (специальная форма).

Предлагаемой конструкцией по всем вариантам решается техническая задача обеспечения жесткости лотков, обеспечения герметичности их стыков и предотвращения их расфиксации. Также решается задача обеспечения унификации элементов водоотводных систем.

Для достижения названных технических результатов по варианту один решения лоток водоотводной подвесной регулярный из полимерных композиционных материалов, имеющий вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, в отличие от прототипа снабжен поперечными распорками, закрепленными на отгибах стенок, торцевые части лотка имеют отгибы дна и стенок наружу, выполненные в виде фланца с выполненными в нем отверстиями для крепежа, верхние участки стенок лотка в районе фланцев имеют утолщения с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях выполнены отверстия, через которые на лотках закреплены навесные кронштейны подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками. Дополнительно для использования лотка в качестве начального на одном из торцов лотка на фланце может быть закреплена торцевая заглушка-зашивка (как правило, в виде пластины) с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца лотка.

Для достижения названных технических результатов по варианту два решения лоток-тройник водоотводной подвесной из полимерных композиционных материалов, состоящий из прямого участка и соединенного с ним под углом участка-ответвления, имеющие вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, в отличие от прототипа снабжен поперечными распорками, закрепленными на отгибах стенок, торцевые части участков лотка имеют отгибы дна и стенок наружу, выполненные в виде фланца с выполненными в нем отверстиями для крепежа, верхние участки стенок лотка в районе фланцев имеют утолщения с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях выполнены отверстия, через которые на лотках закреплены навесные кронштейны подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками. Дополнительно для использования лотка в качестве поворотного на одном из торцов лотка на фланце может быть закреплена торцевая заглушка-зашивка (как правило, в виде пластины) с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца лотка.

Для достижения названных технических результатов по варианту три решения лоток водоотводной подвесной конечный из полимерных композиционных материалов, имеющий вогнутое дно, плоские наклоненные наружу стенки, в верхней части которых выполнены отгибы наружу, в дне лотка выполнено отверстие с установленным в нем сливным патрубком, в отличие от прототипа снабжен поперечными распорками, закрепленными на отгибах стенок, торцевые части лотка имеют отгибы дна и стенок наружу, выполненные в виде фланца с выполненными в нем отверстиями для крепежа, на одном из торцов лотка на фланце закреплена торцевая заглушка-зашивка с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца лотка; верхние участки стенок лотка в районе фланцев имеют утолщения с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях выполнены отверстия, через которые на лотках закреплены навесные кронштейны подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками.

Отличительными признаками предложенного лотка водоотводного подвесного являются следующие:

- по варианту один - лоток снабжен поперечными распорками, закрепленными на отгибах стенок, торцевые части лотка имеют отгибы дна и стенок наружу, выполненные в виде фланца с выполненными в нем отверстиями для крепежа, верхние участки стенок лотка в районе фланцев имеют утолщения с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях выполнены отверстия, через которые на лотках закреплены навесные кронштейны подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками; дополнительно, на одном из торцов лотка на фланце может быть закреплена торцевая заглушка-зашивка с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца лотка;

- по варианту два - лоток снабжен поперечными распорками, закрепленными на отгибах стенок, торцевые части участков лотка имеют отгибы дна и стенок наружу, выполненные в виде фланца с выполненными в нем отверстиями для крепежа, верхние участки стенок лотка в районе фланцев имеют утолщения с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях выполнены отверстия, через которые на лотках закреплены навесные кронштейны подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками; дополнительно, на одном из торцов лотка на фланце может быть закреплена торцевая заглушка с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца лотка;

- по варианту три - лоток снабжен поперечными распорками, закрепленными на отгибах стенок, торцевые части лотка имеют отгибы дна и стенок наружу, выполненные в виде фланца с выполненными в нем отверстиями для крепежа, на одном из торцов лотка на фланце закреплена торцевая заглушка-зашивка с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца лотка; верхние участки стенок лотка в районе фланцев имеют утолщения с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях выполнены отверстия, через которые на лотках закреплены навесные кронштейны подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков по всем вариантам решения достигаются следующие технические результаты - за счет поперечных распорок предотвращается распирание стенок лотка водой, что обеспечивает его прочность и надежность крепления. За счет фланцевого крепления стыков обеспечивается прочное, надежное и герметичное соединение лотков по длине, а также возможность использования лотков в качестве начальных, конечных и поворотных без использования отдельно изготавливаемых специальных заглушенных с торца секций. Наличие фланцев на торцах также увеличивает жесткость конструкции в отношении поперечных нагрузок. Система подвески лотков, состоящая из навесных кронштейнов из ПКМ, выполняет двойную функцию - удержание лотков под пролетным строением в расчетном положении и воспринимающих распорную нагрузку от проточной воды.

Предложенное техническое решение может найти применение в конструкциях водоотводных систем различных искусственных сооружений.

Конструкция предложенного водоотводного лотка поясняется рисунками Фиг.1-4.

На фиг.1 изображен лоток водоотводной подвесной регулярный по варианту один решения.

На фиг.2 изображен лоток-тройник водоотводной подвесной по варианту два решения.

На фиг.3 изображен лоток водоотводной подвесной конечный по варианту три решения.

На фиг.4 изображена система водоотведения в сборе из начального, регулярного и конечного лотков с кронштейнами их крепления на сооружении.

Изображенный на фиг.1 лоток водоотводной регулярный состоит из вогнутого дна 1, радиусная форма которого способствует эффекту самоочистки лотков за счет градиента скоростей потока, плоских наклоненных наружу под углом 5…8 градусов стенок 2, на всем протяжении лотка выполнены отгибы наружу 3, выполняющие функцию продольных ребер жесткости, изготовленных снаружи по верхнему краю стенок 2. Торцевые части лотка имеют отгибы дна 1 и стенок 2 наружу, выполненные в виде фланца 5 с выполненными в нем отверстиями для крепежа 7. Лоток снабжен поперечными распорками 4, закрепленными на отгибах 3 стенок 2. Для использования лотка в качестве начального на одном из торцов лотка на фланце 5 закреплена торцевая заглушка-зашивка 6 в виде пластины с отверстиями, соответствующими крепежным отверстиям фланца 5 лотка. Для обеспечения герметичности торцевая заглушка 6 и сами лотки по фланцам 5 устанавливаются на герметизирующих водостойких мастиках, например MASTIFIX-MS107 или SOUDASEAL-240, и стягиваются болтами 7 из нержавеющей стали типа А2. Верхние участки стенок 2 лотка в районе фланцев 5 имеют утолщения 11 с дополнительными слоями наполнителя, в утолщениях 11 выполнены отверстия, через которые, как показано на фиг.4, на лотках закреплены навесные кронштейны 10 подвески из полимерных композиционных материалов, снабженные поперечными распорками 12. Для обеспечения уклона водоотвода из ПКМ не менее 0,002 применяются переходные кронштейны - пластины 13 различной размерности по высоте.

На фиг.2 кроме лотка, выполненного в виде прямого участка, изображен соединенный с ним под углом участок-ответвление 8.

На фиг.3 изображен, по сути, лоток, аналогичный лотку на фиг.1 с заглушкой 6, но только с расположенным возле нее в дне 1 лотка отверстием с установленным в нем сливным патрубком-выпуском 9, что делает данный лоток конечным.

На фиг.4 показана система водоотведения в сборе, где соединены последовательно между собой по фланцам 5 начальный лоток (лоток регулярный с торцевой заглушкой 6), регулярный лоток, конечный лоток с патрубком-выпуском 9. Для осуществления подвески секций лотков к пролетному строению лотки снабжены навесными кронштейнами подвески 10, также выполненными из композитных материалов. Для соединения кронштейнов подвески 10 к корпусу лотка в последнем организованы специально усиленные зоны 11.

Вышеописанные лотки изготавливаются из ПКМ преимущественно следующим образом. Все элементы лотка - поз.1; 2; 3; 5 изготавливаются за один технологический цикл на форме, повторяющей внутренний контур лотка и имеющей по обоим краям по длине выступы для формирования стыковых фланцев 5. На форму в определенном порядке выкладываются слои сухого наполнителя (стеклоткани, базальтовых или углеродных наполнителей), каждый слой подвергается пропитке водостойким связующим (полиэфирные или винилэфирные смолы). Данная технология не является единственной, возможно использование инжекции связующего под давлением, а также вакуумная инфузия связующего.

После полимеризации термореактивного водостойкого связующего лотки снимаются с формы и могут термообрабатываться для ускорения процесса отверждения связующего. После полимеризации лотков по верхним отгибам 3 с определенным, заранее рассчитанным шагом устанавливаются на заклепки или болты из стали А4 поперечные распорки 4 из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Для удобства перевозки и более плотной укладки лотков (с заходом одной из стенок 2 лотка внутрь другого лотка) распорки 4 могут поставляться заказчику отдельно и устанавливаться на месте монтажа.

На месте водоотводные лотки устанавливаются следующим образом. При поставке секций лотков и распорок 4 отдельно производят сборку лотков и распорок 4 в соответствии с инструкцией изготовителя. После установки распорок 4 производится монтаж кронштейнов подвески 10 на болты.

После завершения подготовительных сборочных работ осуществляется подвеска секций лотков непосредственно под пролетное строение.