RU139249U1

RU139249U1 - CELLULAR STRUCTURE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU139249U1
Application number: RU2013158954/03U
Authority: RU
Inventors: Андрей Валентинович Тимочкин; Андрей Асафович Курбанов; Дмитрий Викторович Титов; Дмитрий Алексеевич Люлевич
Original assignee: Андрей Валентинович Тимочкин
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2014-04-10

Abstract

1. Ячеистая структура, выполненная монолитной или сборной по форме, по крайней мере двухслойной, объемной решетки, слои которой образованы плоскими или криволинейными поверхностями вершин полых обращенных усеченными вершинами в противоположные стороны усеченных пирамид, расположенных в шахматном порядке, в основании и на гранях которых образованы проемы, а по ребрам усеченных пирамид расположены соединители между слоями плоских или криволинейных поверхностей усеченных вершин.2. Ячеистая структура по п.1, отличающаяся тем, что при выполнении вершины пирамиды плоской, она усечена плоскостью, перпендикулярной ее оси или плоскостью, расположенной под острым углом.3. Ячеистая структура по п.1, отличающаяся тем, что при выполнении вершины пирамиды криволинейной, она усечена цилиндрической или сферической, вогнутой или выпуклой поверхностью.4. Ячеистая структура по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она выполнена из полимерного материала или из металла.5. Ячеистая структура по п.1, отличающаяся тем, что в основании усеченной пирамиды лежит, предпочтительно правильный треугольник, прямоугольник или многоугольник.6. Ячеистая структура по п.1, отличающаяся тем, что при выполнении ее многослойной, плоские или криволинейные поверхности вершин полых обращенных усеченными вершинами в одну сторону усеченных пирамид расположены в разных уровнях по высоте.7. Ячеистая структура по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере поверхности одного ее слоя объединены между собойлистом строительного материала или фильтрующим текстильным или нетканым материалом.8. Ячеистая структура по п.1, отличающаяся тем, что полости усеченных 1. A cellular structure made of a monolithic or prefabricated shape of at least a two-layer, volumetric lattice, the layers of which are formed by flat or curved surfaces of the vertices of hollow facing truncated vertices in opposite directions of truncated pyramids arranged in a checkerboard pattern, at the base and faces of which are formed openings, and along the edges of the truncated pyramids are connectors between layers of flat or curved surfaces of truncated vertices. 2. The cellular structure according to claim 1, characterized in that when the top of the pyramid is flat, it is truncated by a plane perpendicular to its axis or by a plane located at an acute angle. The cellular structure according to claim 1, characterized in that when the top of the pyramid is curved, it is truncated by a cylindrical or spherical, concave or convex surface. A cellular structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is made of a polymeric material or of metal. The cellular structure according to claim 1, characterized in that the base of the truncated pyramid is preferably a regular triangle, rectangle or polygon. The cellular structure according to claim 1, characterized in that when it is multilayer, the flat or curved surfaces of the vertices of the hollow facing truncated vertices on one side of the truncated pyramids are located at different levels in height. The cellular structure according to claim 1, characterized in that at least the surfaces of one of its layers are joined together by a sheet of building material or filtering textile or non-woven material. The cellular structure according to claim 1, characterized in that the cavity is truncated

Description

Техническое решение относится к области строительства, предпочтительно гражданского или дорожного, а также и используется при сооружении трубопроводов на склонах, при строительстве вдоль трассовых проездов магистральных трубопроводов, и может быть использовано при сооружении гидротехнических сооружений и реконструкции дорог, для укрепления откосов и грунтовых оснований, также в качестве конструкционного внутреннего элемента в строительных перегородках, заполняемого или не заполняемого звуко- или теплоизоляционным материалом. Возможной областью применения является также использование ячеистой структуры в качестве фильтра или основы фильтра для различных воздушных или жидкостных потоков.The technical solution relates to the field of construction, preferably civilian or road, and is also used in the construction of pipelines on slopes, during the construction of main pipelines along highway roads, and can be used in the construction of hydraulic structures and reconstruction of roads, to strengthen slopes and soil bases, also as a structural internal element in building partitions, filled or not filled with sound or heat-insulating material. A possible field of application is also the use of a mesh structure as a filter or as a filter base for various air or liquid flows.

Газонные решетки из ячеек применяют для устройства травяных площадок под большие статические и динамические нагрузки, для устройства экологичных газонных парковок и других площадок с газонной травой или иной растительностью. Основной задачей таких решеток является защита травяного покрытия от повреждений в процессе эксплуатации и укрепление основания под ним (http://www.armdostroy.ru/gazonnairehotka/Use/index.php?sphrase_id=9150, 2012 г.)Lawn lattices from cells are used to arrange grassy areas for large static and dynamic loads, to create environmentally friendly lawn parking lots and other areas with lawn grass or other vegetation. The main objective of such gratings is to protect the grass cover from damage during operation and to strengthen the base under it (http://www.armdostroy.ru/gazonnairehotka/Use/index.php?sphrase_id=9150, 2012)

Для строительства подъездных путей к различным строениям и их территориям используют георешетки для упрочения дорожного основания и увеличения срока его службы. На грунт укладывают георешетку, имеющую сотовую структуру и выполненную из скрепленных между собой в шахматном порядке соединительными швами набора гибких лент. Закрепляют ее на грунте с натяжением и заполнением ее ячеек сыпучим материалом. Полосы георешетки выполнены из мягких рулонированных материалов, а ячейки георешетки имеют форму шестиугольника, для чего скрепляющие швы выполнены парными - сдвоенными и равнопрочными материалу лент, с расстоянием между сдвоенными швами, не превышающим половины расстояния между внутренними швами пар швов, формирующих ячейки георешетки. Откосы с крутизной, превышающей 45 град, укрепляют стенками из набора горизонтально расположенных георешеток. Укрепление начинают от подошвы откоса и каждый последующий слой укладывают со смещением в сторону откоса с частичным врезанием в откос примыкающих к нему ячеек георешетки (патент RU №2228479, E02D 17/20, 2004 г.)For the construction of access roads to various buildings and their territories, geogrids are used to strengthen the road base and increase its service life. A geogrid is laid on the ground, having a honeycomb structure and made of a set of flexible ribbons stitched together in a checkerboard pattern. Fix it on the ground with tension and filling its cells with bulk material. The geogrid strips are made of soft rolled materials, and the geogrid cells are in the shape of a hexagon, for which the fastening seams are made in pairs - double and equally strong material of the tapes, with a distance between the double seams not exceeding half the distance between the internal seams of the pairs of seams forming the geogrid cells. Slopes with a steepness exceeding 45 degrees are strengthened with walls from a set of horizontally located geogrids. The reinforcement starts from the bottom of the slope and each subsequent layer is laid with a shift towards the slope with partial cutting into the slope of adjacent geogrid cells (patent RU No. 2228479, E02D 17/20, 2004)

Известна георешетка, которая состоит из поперечных ребер и продольных ребер из полиэфирного волокна или стекловолокна, которые взаимно переплетены. Сцепление обеспечивается клеем (CN 203021984 U, 2013-06-26).Known geogrid, which consists of transverse ribs and longitudinal ribs of polyester fiber or fiberglass, which are mutually intertwined. Adhesion is provided by glue (CN 203021984 U, 2013-06-26).

Известна георешетка, ребра которой имеют несколько отверстий разных размеров для гравия и песчаной почвы с различными зернами (US №2008101875 (A1), 2008 г.)Known geogrid, the edges of which have several holes of different sizes for gravel and sandy soil with different grains (US No. 20088101875 (A1), 2008)

Наиболее близкой из известных является ячеистая структура в виде заполнителя периодической структуры с отформованными во взаимно перпендикулярных направлениях полыми выступами в форме многогранных усеченных пирамид, обращенных основаниями в противоположные стороны и соединенных между собой площадками, расположенными в перекрестно направленных рядах в разных уровнях. Площадки хотя бы в одних из перекрестных рядов выполнены в заданном направлении со ступенчатым возрастанием их уровня с постепенным совмещением с вершинами выступов. Площадки, расположенные в поперечном направлении к площадкам 4, находятся на одном уровне или также с возрастанием уровня с совмещением их с вершинами выступов (авторское свидетельство СССР №1317074, 1987 г.).The closest known structure is a cellular structure in the form of a filler of a periodic structure with hollow protrusions molded in mutually perpendicular directions in the form of polyhedral truncated pyramids facing the bases in opposite directions and interconnected by platforms located in cross-directed rows at different levels. Pads at least in one of the cross rows are made in a given direction with a stepwise increase in their level with gradual alignment with the peaks of the protrusions. The platforms located in the transverse direction to the platforms 4 are on the same level or also with increasing level, combining them with the peaks of the ledges (USSR copyright certificate No. 1317074, 1987).

Таким образом, для каждого функционального использования ячеистой структуры требуется ее индивидуальное исполнение, обусловленное решаемой задачей. В этом случае известные решения не являются универсальными для решения поставленных перед ними разнообразных функциональных задач.Thus, for each functional use of the cellular structure, its individual execution is required, due to the problem being solved. In this case, the known solutions are not universal for solving various functional tasks assigned to them.

Задачей является создание единой универсальной ячеистой структуры, имеющей расширенную область использования, как в промышленном и гражданском строительстве, так и в дорожном и гидротехническом с обеспечением циркуляции жидкости и/или газа, а также для фильтрации материала в жидкостном или воздушном потоке.The objective is to create a single universal cellular structure having an expanded area of use, both in industrial and civil engineering, and in road and hydraulic engineering with the provision of liquid and / or gas circulation, as well as for filtering the material in a liquid or air stream.

Технический результат - снижение материалоемкости при упрощении конструкции. При этом обеспечивается повышении несущей способности за счет расположения указанным образом соединительных элементов, увеличение жесткости в том числе и изгибной, каждой ячейки конструкции и всей конструкции в целом. Такая универсальная конструкция обеспечивает расширение области ее использования без внесения в нее каких-либо изменений.The technical result is a reduction in material consumption while simplifying the design. This ensures an increase in bearing capacity due to the location of the connecting elements in this way, an increase in rigidity, including flexural rigidity, of each cell of the structure and of the whole structure as a whole. Such a universal design provides an extension of its field of use without any changes being made.

Достигается это тем, что в первом варианте ячеистая структура выполнена монолитной или сборной по форме, по крайней мере двухслойной, объемной решетки, слои которой образованы плоскими или криволинейными поверхностями вершин полых обращенных усеченными вершинами в противоположные стороны усеченных пирамид, расположенных в шахматном порядке, в основании и на гранях которых образованы проемы, а по ребрам усеченных пирамид расположены соединители между слоями плоских или криволинейных поверхностей усеченных вершин. При этом, при выполнении вершины пирамиды плоской, она усечена плоскостью, перпендикулярной ее оси или плоскостью, расположенной под острым углом. А при выполнении вершины пирамиды криволинейной, она усечена цилиндрической или сферической, вогнутой или выпуклой поверхностью. Ячеистая структура может быть выполнена из полимерного материала или из металла. В основании усеченной пирамиды может лежать, предпочтительно правильный треугольник, прямоугольник или многоугольник. При выполнении ячеистой структуры многослойной, плоские или криволинейные поверхности вершин полых обращенных усеченными вершинами в одну сторону усеченных пирамид расположены в разных уровнях по высоте. По крайней мере поверхности одного ее слоя объединены между собой листом строительного материала или фильтрующим текстильным или нетканым материалом. А полости усеченных пирамид, открытые основания которых расположены с одной стороны ячеистой структуры, могут быть заполнены фильтрующим, теплоизоляционным или звукоизоляционным материалом.This is achieved by the fact that in the first embodiment, the cellular structure is made monolithic or prefabricated in the form of at least a two-layer, volumetric lattice, the layers of which are formed by flat or curved surfaces of the vertices of hollow facing truncated vertices in opposite directions of truncated staggered pyramids at the base and on the faces of which openings are formed, and along the edges of the truncated pyramids, there are connectors between the layers of flat or curved surfaces of the truncated vertices. Moreover, when the top of the pyramid is flat, it is truncated by a plane perpendicular to its axis or by a plane located at an acute angle. And when the top of the pyramid is curved, it is truncated by a cylindrical or spherical, concave or convex surface. The cellular structure may be made of a polymeric material or of metal. At the base of the truncated pyramid may lie, preferably, a regular triangle, rectangle or polygon. When the cellular structure is multilayer, the flat or curved surfaces of the vertices of the hollow facing truncated vertices on one side of the truncated pyramids are located at different levels in height. At least the surfaces of one of its layers are interconnected by a sheet of building material or filtering textile or non-woven material. And the cavities of truncated pyramids, the open bases of which are located on one side of the cellular structure, can be filled with filtering, heat-insulating or sound-insulating material.

Во втором варианте, ячеистая структура выполнена монолитной или сборной по форме, по крайней мере двухслойной, объемной решетки, слои которой образованы расположенными в шахматном порядке поверхностями оснований полых призм, противолежащими проемам, образованным со стороны других их оснований, а на гранях или ребрах призм расположены соединители слоев. Поверхности оснований полых призм, по крайней мере одного слоя, расположены наклонно к ее оси. Ячеистая структура может быть выполнена из полимерного материала или из металла. В основании полой призмы лежит, предпочтительно правильный треугольник, прямоугольник или многоугольник. При выполнении ее многослойной, поверхности оснований полых призм, обращенных в одну сторону, расположены в разных уровнях по высоте. По крайней мере поверхности одного ее слоя объединены между собой листом строительного материала, или фильтрующим текстильным или нетканым материалом. Полости призм, открытые с одной стороны ячеистой структуры, заполнены фильтрующим, теплоизоляционным или звукоизоляционным материалом.In the second embodiment, the cellular structure is made monolithic or prefabricated in the form of at least a two-layer, volumetric lattice, the layers of which are formed by staggered surfaces of the bases of hollow prisms, opposite openings formed from their other bases, and on the faces or edges of the prisms layer connectors. The surfaces of the bases of the hollow prisms of at least one layer are inclined to its axis. The cellular structure may be made of a polymeric material or of metal. At the base of the hollow prism is preferably a regular triangle, rectangle or polygon. When performing its multilayer, the surface of the bases of the hollow prisms, turned in one direction, are located at different levels in height. At least the surfaces of one of its layers are joined together by a sheet of building material, or by filtering textile or non-woven material. Prism cavities, open on one side of the cellular structure, are filled with filtering, heat-insulating or sound-insulating material.

Ячеистая структура и боковые вырезы в полых пирамидах и призмах придают легкость конструкции. В то же время, сама структура с соединителями, расположенными указанным выше образом, обеспечивает прочность конструкции, препятствует проникновению посторонних предметов, в то же время обеспечивая циркуляцию газов и жидкостей.The cellular structure and side cutouts in the hollow pyramids and prisms give lightness to the structure. At the same time, the structure itself with connectors located in the above manner ensures the strength of the structure, prevents the penetration of foreign objects, while at the same time ensuring the circulation of gases and liquids.

На Фиг. 1 - конструкция ячеистой структуры (увеличено).In FIG. 1 - mesh structure design (enlarged).

На Фиг. 2 - конструкция ячеистой структуры пространственной решетки с квадратными ячейками.In FIG. 2 - design of the cellular structure of the spatial lattice with square cells.

На Фиг. 3 - конструкция ячеистой структуры (увеличено).In FIG. 3 - the design of the cellular structure (increased).

На Фиг. 4 - конструкция пространственной решетки с треугольными ячейками.In FIG. 4 - design of a spatial lattice with triangular cells.

Ячеистая структура выполнена монолитной путем формования под давлением из полимерного материала или штамповкой из листа металла. Но может быть сборной из двух листов с просечками в месте расположения полого основания и несущей поверхностью - в месте расположения поверхности (усеченной пирамиды или призмы). При сборной ячеистой структуре листы объединяются соединителями, установленными таким образом, чтобы получить указанное выше их размещение в ячеистой структуре. Ячеистая структура может быть двухслойной, трехслойной, четырехслойной объемной решеткой, слои которой образованы проектным смещением по высоте плоских или криволинейных поверхностей усеченных вершин. Вершины смещены в противоположные стороны и расположены в шахматном порядке с образованием проемов в основании и на гранях, через которые полые усеченные пирамиды или призмы сообщены между собой. Соединители расположены по ребрам усеченных пирамид между слоями плоских или криволинейных поверхностей усеченных вершин.The cellular structure is made monolithic by molding under pressure from a polymeric material or by stamping from a sheet of metal. But there can be a team of two sheets with notches at the location of the hollow base and the bearing surface - at the location of the surface (truncated pyramid or prism). In a prefabricated cellular structure, the sheets are combined with connectors installed in such a way as to obtain the above placement in the cellular structure. The cellular structure can be a two-layer, three-layer, four-layer volumetric lattice, the layers of which are formed by the design displacement along the height of flat or curved surfaces of truncated vertices. The vertices are shifted in opposite directions and are staggered with the formation of openings in the base and on the faces through which hollow truncated pyramids or prisms communicate with each other. The connectors are located along the edges of the truncated pyramids between the layers of flat or curved surfaces of the truncated vertices.

Существенность признаков определена тем, что такая конструкция ячеистой структуры, при наличии проемов в основании и на гранях, позволила значительно облегчить изделие в целом, а при указанном выполнении и расположении соединителей - позволила полностью передать на них эксплуатационную нагрузку в любых из рассматриваемых в области их применения ситуациях, обеспечив тем самым расширение области их использования без какого-либо изменения конструкции ячеистой структуры.The significance of the characteristics is determined by the fact that such a design of the cellular structure, in the presence of openings in the base and on the faces, made it possible to significantly lighten the product as a whole, and with the indicated design and location of the connectors, it allowed to fully transfer the operational load to them in any of the applications situations, thereby ensuring the expansion of the scope of their use without any change in the design of the cellular structure.

Claims

1. A cellular structure made of a monolithic or prefabricated in the form of at least a two-layer, volumetric lattice, the layers of which are formed by flat or curved surfaces of the vertices of hollow facing truncated vertices in opposite directions of truncated pyramids arranged in a checkerboard pattern, at the base and faces of which are formed openings, and along the edges of truncated pyramids are connectors between layers of flat or curved surfaces of truncated vertices.

2. The cellular structure according to claim 1, characterized in that when the top of the pyramid is flat, it is truncated by a plane perpendicular to its axis or by a plane located at an acute angle.

3. The cellular structure according to claim 1, characterized in that when the top of the pyramid is curved, it is truncated by a cylindrical or spherical, concave or convex surface.

4. The cellular structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is made of a polymeric material or of metal.

5. The cellular structure according to claim 1, characterized in that the base of the truncated pyramid is preferably a regular triangle, rectangle or polygon.

6. The cellular structure according to claim 1, characterized in that when it is multilayer, the flat or curved surfaces of the vertices of the hollow facing truncated vertices on one side of the truncated pyramids are located at different levels in height.

7. The cellular structure according to claim 1, characterized in that at least the surface of one of its layers are interconnected

a sheet of building material or filtering textile or non-woven material.

8. The cellular structure according to claim 1, characterized in that the cavity of the truncated pyramids, the open bases of which are located on one side of the cellular structure, are filled with filtering, heat-insulating or sound-insulating material.

9. A cellular structure made of a monolithic or prefabricated in the form of at least a two-layer, volumetric grating, the layers of which are formed by staggered surfaces of the bases of hollow prisms, opposite openings formed from their other bases, and connectors are located on the faces or edges of the prisms layers.

10. The cellular structure according to claim 9, characterized in that the base surfaces of the hollow prisms of at least one layer are inclined to its axis.

11. The cellular structure according to claim 9, characterized in that it is made of a polymeric material or of metal.

12. The cellular structure according to claim 9, characterized in that the base of the hollow prism is preferably a regular triangle, rectangle or polygon.

13. The cellular structure according to claim 9, characterized in that when performing its multilayer, the surfaces of the bases of the hollow prisms facing in the same direction are located at different levels in height.

14. The cellular structure according to claim 9, characterized in that at least the surfaces of one of its layers are joined together by a sheet of building material, or by filtering textile or non-woven material.

15. The cellular structure according to any one of claims 9 to 14, characterized in that the prism cavities open on one side of the cellular structure are filled with filtering, heat-insulating or sound-insulating material.