PL211384B1 - Studnia opuszczana, zwłaszcza w gruntach różnorodnych - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 393521 (51) Int.Cl.

E02B 11/00 (2006.01) E02D 23/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 30.12.2010 (54)

Studnia opuszczana, zwłaszcza w gruntach różnorodnych

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA, Kielce, PL
01.08.2011 BUP 16/11	(72) Twórca(y) wynalazku:
	RYSZARD DACHOWSKI, Cedzyna, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.05.2012 WUP 05/12	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Antoni Garstka

PL 211 384 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest studnia opuszczana, zwłaszcza w gruntach różnorodnych budowana na planie prostokąta.

Znane są studnie opuszczane budowane na planie prostokąta, w których w celu ułatwienia procesu pogrążania, płaszcz studni w dolnej części wykonywany jest w formie zaostrzenia o zmiennym przekroju z nachyloną wewnętrzną powierzchnią, nazywanego popularnie nożem. Nachylenie wewnętrznej powierzchni noża do poziomu przyjmuje się pod kątem α < 70° w gruntach zwartych, α < 45° w gruntach o średniej zwartości i α < 30° w słabych gruntach. W przypadku opuszczania studni, zwłaszcza przy dużych głębokościach, występują często grunty o różnorodnej zwartości, przy czym różnorodność gruntu może występować także wzdłuż długości boku studni. Przy uśrednionym kącie nachylenia noża do poziomu wzrastają opory gruntu pod podstawą noża lub dochodzi do skokowego opuszczania, co może doprowadzić do niebezpiecznych przechyłów płaszcza studni. Zwiększa się wskutek tego pracochłonność.

W tym przypadku dla poprawnego opuszczania należałoby stosować noże o zmiennym kącie nachylenia wewnętrznej powierzchni do poziomu.

Z opisu patentowego Nr JP03039524 znany jest sposób opuszczania studni, w różnorodnych warunkach geologicznych, w którym w celu ułatwienia kontroli procesu pogrążania, zastosowane są stalowe noże podzielone na kilka segmentów. Nóż stanowi stalowa konstrukcja o przekroju zbliżonym do litery U, która obejmuje dolną podstawę płaszcza studni i ma postać nakładki zsuwanej z płaszcza podczas pogrążania studni, przy użyciu siłowników. Siłowniki instalowane są na półce nakładki, przy czym zewnętrzna część nakładki ma przedłużenie w postaci płyty wzmocnionej prostopadłymi żebrami o zarysie trapezu. Wspomniane żebra, przy wciskaniu noża w grunt, dodatkowo rozdzielają warstwę gruntu i ułatwiają jego urabiania.

Wadą tego sposobu pogrążania studni jest niska efektywność ekonomiczna, wskutek złożonej konstrukcji noża i pracochłonnych procesów technologicznych.

Z opisu patentowego Nr JP11269889 znane jest rozwiązanie, w którym studnia opuszczana w słabych gruntach, posiada dodatkową półkę od wewnętrznej nachylonej strony noża. Wadą tego rozwiązania jest zwiększona pracochłonność procesów technologicznych w przypadku zastosowania w zmiennych warunkach gruntowych.

W celu zwiększenia efektywności ekonomicznej proponuje się studnię opuszczaną o przekroju żelbetowej części nożowej w kształcie trapezu, z dodatkowymi elementami ułatwiającymi pogrążanie, montowanymi do płaszcza studni. Elementy posiadają postać płyt pionowych i nachylonych umożliwiających regulację kąta pochylenia w zależności od stopnia zwartości gruntu.

Studnia opuszczana, zwłaszcza w gruntach różnorodnych, budowana na planie prostokąta, o przekroju żelbetowej części o przekroju żelbetowej części nożowej w kształcie trapezu, wyposażona w dodatkowe elementy ułatwiające pogrążanie studni, montowane do płaszcza studni, według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy dodatkowe posiadają postać płyt, z których płyty pionowe są umocowane na wewnętrznej powierzchni płaszcza studni, a płyty nachylone jednym bokiem są osadzone ruchowo w gnieździe stalowym, w kształcie otwartego wieloboku, umocowanym do wewnętrznej krawędzi żelbetowej części noża studni za pomocą kotew a drugim bokiem oparte o elementy podpierające płyty pionowej i stabilizowane z nią śrubami. Studnia posiada wsporniki, korzystnie w postaci płyt, osadzone jednym bokiem w kanale żelbetowej części nożowej płaszcza studni a drugim stabilizowane elementem oporowym do płyty nachylonej. Korzystnie, płyty nachylone utworzone są z co najmniej dwóch elementów usytuowanych przesuwnie względem siebie i są wyposażone w elementy prowadzące w postaci kątowników mocowanych do jednej z płyt śrubami.

Gniazdo stalowe w przekroju poprzecznym ma postać kształtownika o kącie rozwartym i jest umocowane do podstawy części nożowej płaszcza.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy noża z gniazdem dla płyty nachylonej, przylegającej do powierzchni noża, fig. 2 - przekrój pionowy z płytą nachyloną i pionową, przy rozsuniętych płytach nachylonych, fig. 3 - przekrój pionowy z płytą nachyloną i pionową, przy zsuniętych płytach nachylonych, fig. 4 - widok noża od strony wewnętrznej, fig. 5 - przekrój A-A z fig. 4, a fig. 6 - widok płyt przesuniętych względem siebie.

Studnia z dodatkowymi elementami składa się z płyty nachylonej 3, wykonanej z trzech płyt stalowych, umożliwiających regulację kąta pochylenia wewnętrznej powierzchni noża do poziomu oraz

PL 211 384 B1 płyty pionowej 2. W przypadku zastosowania dwóch blach sposób można stosować dla pochylenia w granicach 30-50°, 40-60° lub 50-70°. Natomiast przy zastosowaniu trzech blach istnieje możliwość wykorzystania przy pochyleniu noża do poziomu w granicach 30-70°. Szerokość płyty nachylonej 3, jest regulowana dzięki możliwości przesuwania oddzielnych blach 3a, 3b, 3c w prowadnicach 6, które posiadają postać kątowników, zamocowanych do płyty dolnej za pomocą śrub 7. Dolny bok płyty osadzony jest w gnieździe stalowym 4, składającym się z kształtownika rozwartego mocowanego do podstawy noża za pomocą kotwy i blachy kotwionej w dolnej wewnętrznej części noża, spawanych ze sobą, a górny opiera się o śrubę łamaną 10 i elementy podpierające 12 płyty pionowej 2. Płyty pionowe 2, przesuwane są w prowadnicach 5 w kształcie dwuteowników. Płyty pionowe czasowo mocowane są do ściany studni za pomocą śrub stalowych 13. Ponieważ szerokość płyt 2 i 3, ze względu na ich ciężar, jest ograniczona do 2,0 m, w celu ich usztywnienia należy zastosować dodatkowe płyty 8, 8a o szerokości płyt 2 i 3, i osadzone są jednym końcem w rowkach 9 żelbetowej części nożowej, a drugim końcem stabilizowane na elemencie oporowym 11 płyty nachylonej. Płyty posiadają uchwyty montażowe 14, ze względu na ich ciężar.

Wykorzystanie rozwiązania według wynalazku pozwala ułatwić proces opuszczania studni, wyeliminować sytuacje awaryjne związane z zawisaniem lub nagłym skokowym pogrążaniem czy też przechyłami, co w ostateczności skraca czas wykonania budowli podziemnej i zmniejsza koszty jej realizacji.

Studnia opuszczana według wynalazku nadaje się do zastosowania szczególnie w gruntach różnorodnych, przy dużych głębokościach. W czasie opuszczania studni, stosuje się różnorodne pochylenia powierzchni wewnętrznej noża do poziomu, w zależności od zwartości gruntu, w który wcina się nóż. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia regulację kąta pochylenia wewnętrznej powierzchni noża do poziomu, przy czym możliwa jest zmiana kąta nachylenia w trakcie opuszczania studni zarówno wzdłuż ściany płaszcza jak też w pionie. Rozwiązanie daje możliwość zastosowania pochylenia noża do poziomu w granicach 30-70°.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Studnia opuszczana, zwłaszcza w gruntach różnorodnych, budowana na planie prostokąta, o przekroju żelbetowej części o przekroju żelbetowej części nożowej w kształcie trapezu, wyposażona w dodatkowe elementy ułatwiające pogrążanie studni, montowane do płaszcza studni, znamienna tym, że elementy dodatkowe posiadają postać płyt (2, 3), z których płyty pionowe (2) są umocowane na wewnętrznej powierzchni płaszcza studni, a płyty nachylone (3) jednym bokiem są osadzone ruchowo w gnieździe stalowym (4), w kształcie otwartego wieloboku, umocowanym do wewnętrznej krawędzi żelbetowej części noża studni za pomocą kotew a drugim bokiem oparte o elementy podpierające (12) płyty pionowej i stabilizowane śrubami (10) z płytą pionową (2).
2. 2. Studnia, według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada wsporniki (8, 8a), korzystnie w postaci płyt, osadzone jednym bokiem w kanale (9) żelbetowej części nożowej płaszcza studni a drugim stabilizowane elementem oporowym (11) do płyty nachylonej (3).
3. 3. Studnia, według zastrz. 1, znamienna tym, że płyty nachylone (3) utworzone są z co najmniej dwóch elementów (3a, 3b, 3c) usytuowanych przesuwnie względem siebie i są wyposażone w elementy prowadzące w postaci kątowników (6) mocowanych do jednej z płyt śrubami (7).
4. 4. Studnia, według zastrz. 1, znamienna tym, że gniazdo stalowe (4) w przekroju poprzecznym ma postać kształtownika o kącie rozwartym i jest umocowane do podstawy części nożowej płaszcza.