EA029807B1 - Устройство для подземной транспортировки или хранения - Google Patents

Abstract

Техническое решение относится к области инженерных систем, в том числе канализационных, и касается, в частности, хранения и транспортировки под землей жидкостей, газов, сыпучих продуктов. Техническое решение предназначено для использования при изготовлении труб и резервуаров. Достигается повышение жесткости конструкции, снижение материалоемкости и трудоемкости монтажа устройства для подземного провода и хранения жидких, газообразных и сыпучих продуктов. Устройство содержит корпус из полимерного материала, армированный закрепленными к корпусу витками, выполненными в виде арматуры, полностью размещенной внутри трубки из полимерного материала. Витки могут быть закреплены снаружи или внутри корпуса. Витки целесообразно выполнять в виде спирали или колец. Устройство может представлять собой трубу или резервуар.

Description

Область техники

Заявляемое техническое решение относится к области инженерных систем, в том числе канализационных, в частности, касается хранения и транспортировки под землей жидкостей, газов, сыпучих продуктов. Техническое решение предназначено для использования при изготовлении труб и резервуаров.

Предшествующий уровень техники.

Известен полипропиленовый бассейн производства ООО "УралАктив" (620050, г. Екатеринбург, ул. Маневровая, 9, оф. 304, интернет-ресурс Ьйр://№№№.ига1асЙу.ги/са1а1од/ргой/2109), содержащий корпус из полипропилена толщиной 6, 8 или 10 мм. Стенки корпуса снабжены ребрами жесткости в виде приваренных торцами полос полипропилена.

Недостатком упомянутых бассейнов является указанная выше конструкция ребер жесткости, не обеспечивающая жесткость бассейна, достаточную для его эксплуатации без дополнительного армирования. Указанный недостаток приводит к тому, что при установке бассейна в котлован производитель рекомендует укрепить стенки армированным бетоном.

Известна накопительная емкость АИа Тапк - 1-ОК производства ООО "Альта Групп" (115280, г. Москва, ул. Автозаводская, д.25, стр.10, пом.111, ком.1-5, интернет-ресурсы 1Шр://а11адгоир.ги/ргойис15/су1тйпса151огадс1апк5/5Югадс1апка11а1апк1ог/. Ы1р://аЙа-дгоир.ги/ир1оай/1Ыоск/сй7/

сй7Ьс5Ь8Г06Ь60Гййй778768сс239926.рйГ). выбранная в качестве прототипа, изготавливаемая из пищевого пластика и предназначенная для подземного монтажа. Емкость содержит горизонтальный цилиндрический корпус с торцами и горловиной. С внутренней стороны корпус усилен ребрами жесткости.

Недостатком упомянутой емкости является конструкция ребер жесткости, не обеспечивающая жесткость, достаточную для эксплуатации без дополнительного армирования. Указанный недостаток приводит к тому, что при установке емкости в котлован производитель требует заполнить пространство вокруг емкости пескоцементным составом. Это требование значительно увеличивает материалоемкость, трудоемкость и стоимость монтажа.

Раскрытие заявляемого технического решения

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение трудоемкости и материалоемкости монтажа устройств для подземного провода и хранения.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение жесткости конструкции, снижение материалоемкости и трудоемкости монтажа устройства для подземного провода и хранения жидких, газообразных и сыпучих продуктов.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что устройство для подземной транспортировки или хранения содержит армированный корпус из полимерного материала. Отличается тем, что армирование корпуса выполнено в виде закрепленных к корпусу армирующих витков, выполненных в виде арматуры, полностью размещенной внутри трубки из полимерного материала.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.

В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.

Армирующие витки могут быть закреплены снаружи корпуса, причем трубка в этом случае должна быть приварена к корпусу по всей своей длине.

Армирующие витки могут быть закреплены внутри корпуса, причем трубка этом случае приварена к корпусу выборочно в нескольких местах.

Армирующие витки целесообразно выполнять в виде спирали или колец. Полимерным материалом может быть полипропилен, полиэтилен или поливинилхлорид. Арматуру желательно выполнять из стали или стеклопластика в виде проката сплошного или полого сечения. Устройство в целом может представлять собой трубу с цилиндрическим корпусом или резервуар. В последнем случае корпус желательно выполнять цилиндрическим с торцами в форме усеченного конуса. Внутри корпуса в местах соединения торцов с цилиндрической частью корпуса предпочтительно закреплять уголки жесткости. Снаружи на конической поверхности торцов возможно закреплять лучи жесткости. Торцы, уголки и лучи жесткости желательно выполнять из того же материала, из которого изготовлена цилиндрическая часть корпуса.

Автором заявленного технического решения изготовлены опытные образцы этого решения, испытания которых подтвердили достижение заявленных технических результатов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан вид сбоку устройства при его выполнении в виде трубы; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - вид сбоку устройства при его выполнении в виде резервуара; на фиг. 4 - схема крепления торца резервуара к корпусу; на фиг. 5 - схема крепления пятака торца резервуара; на фиг. 6 - схема выполнения крышки горловины резервуара; на фиг. 7 - схема крепления горловины к корпусу резервуара (вид с торца); на фиг. 8 - схема крепления подводящего патрубка резервуара.

Осуществление технического решения

Устройство для подземной транспортировки или хранения может быть предназначено для транспортировки (провода) жидкости, газа или сыпучих продуктов. Тогда оно выполнено в виде трубы (фиг. 1, 2).

Устройство для подземной транспортировки или хранения может быть предназначено для подземного хранения, накопления, отстаивания (вылеживания) жидкости, газа или сыпучих продуктов. Тогда

- 1 029807

оно выполнено в виде резервуара (фиг. 3).

Устройство для подземной транспортировки или хранения содержит однослойный корпус (1) замкнутого профиля. Целесообразно выполнять корпус гладким, то есть таким, чтобы кривая его поперечного сечения (профиля) не имела разрывов своей первой производной. Желательно выполнять корпус цилиндрическим, в этом случае профиль корпуса представляет собой окружность. Допустимо, например, выполнять корпус коническим, овальным, бочкообразным.

Корпус выполнен из полимерного материала, например полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида.

Для придания корпусу необходимой жесткости к нему закреплены армирующие витки (2). Армирующие витки (2) представляют собой арматуру (3), размещенную полностью внутри трубки или трубок (4) из того же полимерного материала, из которого изготовлен корпус (1). Витки (2) могут быть выполнены в виде колец или спирали. Витки (2) могут быть размещены как снаружи, так и внутри корпуса.

Арматура (3) в заявленном устройстве является элементом, воспринимающим растягивающие и сжимающие нагрузки, причем основными нагрузками являются сжимающие. Арматура (3) выполнена в виде проволоки сплошного сечения или в виде трубы, то есть в виде проката сплошного или полого сечения. В последнем случае появляется возможность организовать подачу жидкости или газа по упомянутой трубе арматуры или разместить внутри нее электрические провода. Возможно использовать арматуру (3) с гладкой внешней поверхностью или с периодической внешней поверхностью. Арматура (3) может быть изготовлена из стали, стеклопластика или другого композитного материала.

Трубка (4) выполняет функцию защиты арматуры от внешнего воздействия и, одновременно, функцию равномерной механической связи арматуры с корпусом. Для предотвращения коррозии арматуры (3) целесообразно пространство внутри трубки (4) выполнять герметичным.

Ввиду того, что преимущественные нагрузки на заявляемое устройство после его размещения под землей сжимающие, то при размещении армирующих витков (2) снаружи корпуса (1) трубки (4) требуется приваривать к корпусу (1) по всей длине. При размещении армирующий витков (2) внутри корпуса (1) трубки (4) достаточно приваривать к корпусу (1) в нескольких местах, не по всей длине.

При изготовлении устройства изгибание заготовки для армирующих витков под форму поверхности корпуса выполняют после вставки арматуры в трубку. Поэтому выполнение поверхности корпуса гладким (например, цилиндрическим) позволяет избежать необходимости изгибать армирующие витки с малым радиусом кривизны, что может привести к наличию трещин в трубке и снизит ее защитные свойства.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Для целей организации подземной ливневой канализации заявляемое устройство выполнено в виде круглой полипропиленовой трубы диаметром 2000 мм с толщиной стенки 12 мм. Армирующие витки выполнены в форме одиночной спирали с шагом 400 мм и закреплены снаружи корпуса. Арматура представляет собой стеклопластиковую проволоку сплошного сечения с диаметром 18 мм.

Пример 2. Для целей организации подземного хранения воды объемом 50 куб.м заявляемое устройство выполнено в виде полипропиленового резервуара (фиг. 3). Корпус (1) выполнен цилиндрическим диаметром 2,4 м и длиной 11 м. Толщина стенки корпуса 10 мм. Корпус размещен под землей горизонтально.

Армирующие витки (2) выполнены в форме колец и закреплены снаружи корпуса с шагом 0,45 м. Арматура представляет собой стальную проволоку диаметром 18 мм, размещенную внутри полипропиленовой трубки. Концы арматуры не сварены и имеют зазор.

Торцы (5) корпуса выполнены в форме усеченного конуса с диаметром малого основания 0,75 м из того же материала, из которого изготовлена цилиндрическая часть корпуса (1). Указанная форма торцов обладает повышенной жесткостью по сравнению с плоскими торцами. В местах крепления торцов к цилиндрическому корпусу внутри корпуса по всей окружности с шагом 0,63 м установлены полипропиленовые уголки жесткости (6), приваренные к корпусу и соответствующему торцу.

Снаружи торцы (5) снабжены лучами жесткости (7), выполненными из полипропиленовых полос шириной 50 мм.

В верхней части у одного из торцов корпус снабжен полипропиленовой горловиной (8) диаметром 0,64 м и высотой 1,3 м, закрытой крышкой (9). На горловине (8) также выполнены армирующие витки (2) в форме колец. Они закреплены снаружи горловины с шагом 0,35 м. Арматура витков (2) на горловине представляет собой стальную проволоку, размещенную внутри полипропиленовой трубки.

На упомянутом торце в верхней части закреплен подводящий патрубок (10) (раструб), а на противоположном торце в нижней части - отводящий патрубок (11).

На корпусе (1) закреплены четыре нейлоновых транспортировочных петли (12).

Корпус (1), торцы (5), горловина (8) с крышкой (9), лучи жесткости (7) и крепление транспортировочных петель изготовлены из листового полипропилена.

Торцы (5) приварены к внутренней поверхности цилиндрической части корпуса (1) (фиг. 4). Пятак (13) в малом основании торца (5) приварен к этому торцу внутри резервуара с помощью внутреннего кольца (14), придающего дополнительную жесткость конструкции в этом месте (фиг. 3, 5). Крышка (9)

- 2 029807

горловины (8) снабжена отбортовкой (15) (фиг. 6). Горловина (8) вставлена внутрь корпуса (1) (фиг. 7). Подводящий патрубок (10) закреплен горизонтально (фиг. 8).

Пример 3. Для целей организации подземного колодца сточных вод заявляемое устройство выполнено в виде полипропиленовой трубы. Корпус выполнен цилиндрическим диаметром 1,2 м и высотой 4 м. Толщина стенки корпуса 8 мм. Корпус размещен под землей вертикально.

Армирующие витки выполнены в форме колец и закреплены внутри корпуса с шагом 0,5 м. Арматура представляет собой стальную проволоку диаметром 12 мм, размещенную внутри полипропиленовой трубки. Трубка каждого армирующего кольца приварена к корпусу фрагментарно в 4-х местах. Длина одного непрерывного сварного шва 10-15 см.

Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами. В частности, армирующие витки могут быть размещены одновременно и внутри, и снаружи корпуса, выполнение армирующих витков может быть выполнено в виде двойной спирали.

Порядок использования

Перед размещением заявляемого устройства на нужном месте роют котлован и устраивают его дно в соответствии с условиями работы устройства. Например, для размещения трубопровода дно котлована засыпают слоем песка, Для размещения резервуаров большой емкости дно котлована засыпают слоем песка, слоем щебня и бетонируют, т.е. изготавливают бетонное основание.

На дно котлована устанавливают устройство и засыпают его грунтом. Ввиду того, что заявляемое устройство является армированным, нет необходимости цементировать или бетонировать стенки котлована.

В случае когда устройство остается пустым, на его стенки со стороны грунта действуют сдавливающие силы. Это сдавливающее усилие через трубки передается арматуре, предел упругости которой гораздо выше действующих сил. Арматура не позволяет стенкам деформироваться. При размещении арматуры внутри корпуса силы воздействия грунта на корпус передаются на трубку по всей длине соприкосновения трубки и корпуса, поэтому нет необходимости закреплять трубку к корпусу на всей этой длине. При размещении арматуры снаружи корпуса сдавливаемая стенка корпуса увлекает за собой трубку с размещенной в ней арматурой. Поэтому закрепление трубки к корпусу по всей длине играет важную роль. Отсутствие приваривания трубки к корпусу приведет к тому, что в этой области воздействие грунта не будет передано арматуре, и стенка корпуса в этом месте деформируется.

Таким образом, размещение армирующих витков внутри корпуса обладает преимуществами при рассмотрении вопроса обеспечения жесткости конструкции. Однако у этого размещения есть недостаток. Расположенные внутри корпуса армирующие витки являются препятствиями при движении жидкости или других продуктов внутри устройства или при монтаже/демонтаже оборудования, размещенного внутри корпуса. По этой причине размещение армирующих витков снаружи будет более предпочтительным, когда необходимо обеспечить гладкость поверхности внутри устройства.

Заполнение устройства водой или другой жидкостью, а также сыпучими продуктами полностью или частично компенсирует силы воздействия грунта на корпус устройства.

Ввиду того, что арматура и трубки выполнены из разного материала, различия их температурного расширения компенсируется наличием зазоров. При этом концы арматуры не соединены, а длина трубки больше длины арматуры.

Промышленная применимость

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом промышленном предприятии и найдет широкое применение в области инженерных систем.

Claims (6)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для подземной транспортировки или хранения, содержащее армированный корпус (1) из полимерного материала, отличающееся тем, что армирование корпуса выполнено в виде закрепленных к корпусу армирующих витков (2), выполненных в виде арматуры (3), полностью размещенной внутри трубки (4) из полимерного материала с зазором к этой трубке.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что армирующие витки (2) закреплены снаружи корпуса (1), причем трубка приварена к корпусу по всей своей длине.
3. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что армирующие витки закреплены внутри корпуса, причем трубка приварена к корпусу выборочно в нескольких местах.
4. 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что армирующие витки выполнены в виде спирали или колец, полимерным материалом является полипропилен, полиэтилен или поливинилхлорид, а арматура выполнена из стали или стеклопластика в виде проката сплошного или полого сечения.
5. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно представляет собой трубу, при этом корпус является цилиндрическим.
6. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно представляет собой резервуар, при этом корпус является цилиндрическим с торцами в форме усеченного конуса, внутри корпуса в местах соединения

   - 3 029807

   торцов с цилиндрической частью корпуса закреплены уголки жесткости, снаружи на конической поверхности торцов закреплены лучи жесткости, причем торцы, уголки и лучи жесткости выполнены из того же материала, из которого изготовлена цилиндрическая часть корпуса.

   - 4 029807