RU185733U1

RU185733U1 - Device for adjusting the position of structures

Info

Publication number: RU185733U1
Application number: RU2018131342U
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый; Екатерина Николаевна Беспалова; Влада Владимировна Петрухина
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2018-12-17

Abstract

Устройство для корректировки положения сооружений относится к области строительства, а именно к устройствам для выравнивания положения сооружений при неравномерных осадках основания. Устройство для корректировки положения сооружения 1 при неравномерных осадках основания 2 содержит размещенную между основанием 2 и опорным элементом 3 на сооружении заполненную сыпучим материалом 4 емкость 5. При этом опорный элемент выполнен в виде плоского постоянного, аксиально намагниченного магнита, емкость 5 изготовлена герметически закрытой из прочного износоустойчивого эластичного материала, а в качестве сыпучего материала 4 использован ферромагнитный порошок. 2 ил.

A device for adjusting the position of structures relates to the field of construction, namely, devices for leveling the position of structures with uneven settlement of the base. The device for adjusting the position of the structure 1 with uneven precipitation of the base 2 contains a container 5 located between the base 2 and the supporting element 3 at the structure 5. The supporting element is made in the form of a flat permanent, axially magnetized magnet, the container 5 is made hermetically closed from durable wear-resistant elastic material, and as a bulk material 4 used ferromagnetic powder. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к устройствам для выравнивания положения сооружений при неравномерных осадках основания.The utility model relates to the field of construction, namely, devices for aligning the position of structures with uneven precipitation of the base.

Известны устройства для выравнивания сооружений, содержащие выполненные под подошвой фундамента домкратные ниши с установленной в них системой домкратов, обеспечивающих корректировку положения сооружениям последующим удалением домкратов и заполнением образовавшихся зазоров распорками, бетоном, или цементным раствором /см., например, патент на изобретение №2333322,кл. Е02D 35/00, 2006 [1]; патент РФ на изобретение №2211896, кл. Е02D 35/00, 2003 [ 2] /.Known devices for leveling structures containing jack niches made under the sole of the foundation with a jack system installed in them, providing adjustment of the position of the structures by subsequent removal of the jacks and filling the gaps formed with spacers, concrete, or cement mortar / see, for example, patent for invention No. 2333322, class E02D 35/00, 2006 [1]; RF patent for the invention No. 2211896, class. E02D 35/00, 2003 [2] /.

Недостатками известных устройств является предельная сложность конструкций и реализации процесса выравнивания, невозможность автоматического саморегулирования сооружений в процессе их эксплуатации.The disadvantages of the known devices are the extreme complexity of the structures and the implementation of the alignment process, the inability to automatically self-regulate structures during their operation.

Известны более простые конструкции устройств, предусматривающие корректировку положения сооружений при неравномерных осадках основания с помощью сыпучего материала, выпускаемого из специальных отверстий в емкости либо под давлением поршня/ см., например, а.с. СССР №628234, кл. Е02D 27/34, 1976 [3]; Никонов И.Н. Искусственные сооружения. железнодорожного транспорта, Трансжелдориздат, М., 1954,с. 263-264 [4] /, либо с помощью специального гидравлического механизма открывания перекрывающих наклонные сквозные каналы заслонок /см., например, патент Японии №46-15892,кл. 66А02, опубл. 1971 [5]; а.с. СССР №600253, кл. E02D 23/34, 1975 [6] /.Simpler device designs are known that provide for the adjustment of the position of structures in case of uneven base sediments using bulk material discharged from special holes in the tank or under piston pressure / see, for example, a.s. USSR No. 628234, cl. E02D 27/34, 1976 [3]; Nikonov I.N. Artificial constructions. railway transport, Transzheldorizdat, M., 1954, p. 263-264 [4] /, or using a special hydraulic opening mechanism of the shutters that overlap the inclined through channels / see, for example, Japanese Patent No. 46-15892, class. 66A02, publ. 1971 [5]; A.S. USSR No. 600253, class E02D 23/34, 1975 [6] /.

Недостатками известных устройств является сравнительная сложность конструкций, невозможность автоматического саморегулирования сооружений.The disadvantages of the known devices are the comparative complexity of the structures, the inability to automatically self-regulate structures.

Также известны устройства с возможностью осуществления корректировки положения сооружений непосредственно в процессе эксплуатации путем автоматического перераспределения положения сыпучего материала /см., например, а.с. СССР №945287, кл. Е02D 27/34, 1980 [7] : а.с. СССР №1183612, кл. Е02D 27/34, 1983 [8] /.Also known are devices with the possibility of adjusting the position of structures directly during operation by automatically redistributing the position of bulk material / see, for example, a.s. USSR No. 945287, class E02D 27/34, 1980 [7]: a.s. USSR No. 1183612, class E02D 27/34, 1983 [8] /.

Недостатками известных устройств является специфические условия применения и дополнительное сложное оборудование: свайный элемент в набухающем грунте [7], компенсаторы и заслонки с механизмом их открывания в виде маятника с гибкими тягами [8].The disadvantages of the known devices are specific application conditions and additional complex equipment: a pile element in swellable soil [7], expansion joints and dampers with their opening mechanism in the form of a pendulum with flexible rods [8].

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является устройство для корректировки положения здания, сооружения при неравномерных осадках основания, содержащее заполненную сыпучим материалом емкость с отверстиями в нижней части для выпуска сыпучего материала и установленный на сыпучем материале поршень, снабженный распорным приспособлением, установленным на верхнем торце /см. а.с. СССР №697643, кл. Е02D 27/34, 1976 [9] /, и принятое за прототип/. Данное устройство позволяет обеспечить корректировку положения сооружения в процессе его эксплуатации путем проведения рабочим персоналом дополнительных ручных вспомогательных операций по обнаружению процесса осадки основания, установки жестких прокладок, размещениюв нише корректирующего устройства, включению распорного приспособления, проведению процесса корректировки с помощью сыпучего материала с последующим удалением прокладок, заменой их новыми, и демонтажем устройства.The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of essential features is a device for adjusting the position of a building, structure in case of uneven settlement of the base, containing a container filled with granular material with openings in the lower part for discharging granular material and a piston mounted on granular material, equipped with a spacer fixture mounted on the upper end / cm. A.S. USSR No. 697643, class Е02D 27/34, 1976 [9] /, and adopted for the prototype /. This device allows for the adjustment of the position of the structure during its operation by conducting additional manual auxiliary operations by the working personnel to detect the process of settling the base, install hard gaskets, place a correction device in the niche, turn on the spacer, carry out the adjustment process using bulk material, followed by removal of the gaskets, replacing them with new ones, and dismantling the device.

Недостатками устройства-прототипа является невозможность осуществления автоматического адаптивного процесса корректировки положения сооружения.The disadvantages of the prototype device is the inability to implement an automatic adaptive process of adjusting the position of the structure.

Сущность полезной модели заключается в создании устройства для автоматической корректировки положения сооружения непосредственно в процессе его эксплуатации за счет адаптивного перераспределения положения ферромагнитного порошка с помощью сил его магнитного взаимодействия с магнитными элементами опоры.The essence of the utility model is to create a device for automatically adjusting the position of the structure directly during its operation due to adaptive redistribution of the position of the ferromagnetic powder using the forces of its magnetic interaction with the magnetic elements of the support.

Технический результат - обеспечение возможности процесса адаптивной корректировки положения сооружения непосредственно в процессе его эксплуатации.EFFECT: provision of the possibility of the process of adaptive adjustment of the position of the structure directly during its operation.

Указанный технический результат при осуществлении полезной мотели достигается тем, что в известном устройстве для корректировки положения сооружений при неравномерных осадках основания, включающем размещенную между основанием и опорным элементом на сооружении заполненную сыпучим материалом емкость, особенность заключается в том, что опорный элемент выполнен в виде плоского постоянного, аксиально намагниченного магнита, емкость изготовлена герметически закрытой из прозрачного эластичного материала, а в качестве сыпучего материала использован ферромагнитный порошок.The specified technical result in the implementation of a useful motel is achieved by the fact that in the known device for adjusting the position of structures in case of uneven settlement of the base, including a tank filled between the base and the support element at the structure, the feature is that the support element is made in the form of a flat constant axially magnetized magnet, the container is made hermetically closed from a transparent elastic material, and as a bulk material used ferromagnetic powder.

Предлагаемое устройство схематично проиллюстрированочертежами, где на фиг. 1 оно показано в исходном состоянии элементов до осадки основания; на фиг. 2 - после осадки основания.The proposed device is schematically illustrated by drawings, where in FIG. 1 it is shown in the initial state of the elements until the base settles; in FIG. 2 - after settlement of the base.

Устройство для корректировки положения сооружения 1 при неравномерных осадках основания 2 содержит размещенную между основанием 2 и опорным элементом 3 на сооружении 1 заполненную сыпучим материалом 4 емкость 5. При этом опорный элемент 3, закрепленный на сооружении 1, выполнен в виде плоского, постоянного, аксиально намагниченного /то есть, по своей толщине/ магнита емкость 5 изготовлена герметически закрытой из прочного, износостойкого эластичного материала, а в качестве сыпучего материала 4 использован ферромагнитный порошок. Для изготовления прочной и эластичной емкости 5, в частности, может быть использована техническая многослойная ткань /см. Материалы для авиационного приборостроения и конструкций, под ред. акад. А.Ф. Белова, М., "Металлургия", 1982, стр. 364-365 [10], применяемая обычно для изготовления приводных ремней, усиления резиновых покрышек на колесах транспорта.A device for adjusting the position of building 1 in case of uneven precipitation of base 2 contains a container 5 located between the base 2 and the supporting element 3 at the building 1 and a container 5. In this case, the supporting element 3 fixed to the building 1 is made in the form of a flat, permanent, axially magnetized / that is, in its thickness / magnet, the container 5 is made hermetically sealed from a strong, wear-resistant elastic material, and ferromagnetic powder is used as the bulk material 4. For the manufacture of strong and flexible containers 5, in particular, a technical multilayer fabric / cm can be used. Materials for Aviation Instrumentation and Structures, ed. Acad. A.F. Belova, M., Metallurgy, 1982, pp. 364-365 [10], usually used for the manufacture of drive belts, reinforcement of rubber tires on wheels of vehicles.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

В исходном состоянии устройства/см.фиг. 1/ до осадки основания 2 его контактирующая с емкостью 5 поверхность расположена горизонтально, ферромагнитный порошок 4 под результирующим действием сил тяжести сооружения 1 и магнитных сил взаимодействия с постоянным магнитом 3 ориентирован по всему объему емкости 5 равномерным слоем. Предположим, левая на фиг. 2 сторона основания 2 просела вниз. При этом на непросевшем участке основания 2 давление повышается, а на просевшем - понижается, что обуславливаетчастичное перемещение ферромагнитного порошка 4 в эластичной емкости 5 с участков повышенного на участки пониженного давления до его выравнивания. При использовании в качестве рабочей среды 4, например, вязкой жидкости для осуществления вышеуказанных перемещений было бы достаточно только воздействия сил тяжести сооружения 1. При использовании в качестве рабочей среды 4, например, обычного песка эффективное относительное перемещение отдельных песчинок будет затруднено значительными силами их взаимного трения при сильном вертикальном сдавливании /значительных нормальных силах/. В предлагаемом же устройстве кроме гравитационных сил тяжести на частицы ферромагнитного порошка 4 действуют магнитные силы. При этом, как видно из показанных на рисунках картин силовых линий магнитного поля аксиально намагниченных магнитов 3, только рядом с плоскими поверхностями магнита 3 при выходе из него силовые линии вертикальны и совпадают с направлением сил тяжести. На некотором расстоянии от магнита 3, как раз в нижней половине емкости 5, где и требуется поперечное перемещение ферромагнитных частиц 4 для компенсации просадки основания 2, силовые линии магнитного поля имеют поперечное направление. Тем самым, они обуславливают требуемую для компенсации просадки подвижность ферромагнитных частиц 4 в поперечных направлениях, приводящую к их вырыванию из сжатого вертикального столба нормальными силами. Естественно, что величину этой подвижности, то есть эффективность процесса корректировки можно регулировать мощностью развиваемой магнитной силы постоянного магнита.In the initial state of the device / see Fig. 1 / until the base 2 settles, its surface in contact with the container 5 is horizontal, the ferromagnetic powder 4 under the resulting action of the gravity of the structure 1 and the magnetic forces of interaction with the permanent magnet 3 is oriented throughout the volume of the container 5 with a uniform layer. Suppose the left in FIG. 2 side of base 2 sank down. At the same time, on the non-sagging section of the base 2, the pressure increases, and on the sagging section, it decreases, which leads to a partial movement of the ferromagnetic powder 4 in the elastic container 5 from the areas of increased to areas of reduced pressure until it is equalized. When using, as a working medium 4, for example, a viscous liquid, the effects of the gravity of building 1 would be sufficient to carry out the above movements. When using as working medium 4, for example, ordinary sand, the effective relative movement of individual grains of sand would be hampered by significant forces of mutual friction with strong vertical compression / significant normal forces /. In the proposed device, in addition to gravitational gravity, particles of ferromagnetic powder 4 are affected by magnetic forces. Moreover, as can be seen from the pictures of the magnetic field lines of the magnetic field of the axially magnetized magnets 3, only near the flat surfaces of the magnet 3 when the force exits it, the lines of force are vertical and coincide with the direction of gravity. At a certain distance from the magnet 3, just in the lower half of the container 5, where the transverse movement of the ferromagnetic particles 4 is required to compensate for the subsidence of the base 2, the magnetic field lines have a transverse direction. Thus, they determine the mobility of the ferromagnetic particles 4 in the transverse directions required to compensate for the subsidence, leading to their pulling out from the compressed vertical column by normal forces. Naturally, the magnitude of this mobility, that is, the efficiency of the adjustment process, can be controlled by the power of the developed magnetic force of the permanent magnet.

Предлагаемое устройство при сравнительно простой конструкциипозволяет автоматически и адаптивно в процессе эксплуатации сооружения производить корректировку его положения при неравномерных осадках основания абсолютно без вмешательства рабочего персонала. При этом в качестве ферромагнитного порошка могут быть использованы любые отходы металлургических и металлообрабатывающих производств, имеющиеся в огромных колличествах.The proposed device with a relatively simple design allows you to automatically and adaptively during operation of the building to make adjustments to its position with uneven precipitation of the base, absolutely without the intervention of working personnel. At the same time, any waste from metallurgical and metal-working industries available in huge quantities can be used as a ferromagnetic powder.

Claims

A device for adjusting the position of structures in case of uneven settlement of the base, including a container located between the base and the support element at the structure, characterized in that the support element is made in the form of a flat permanent, axially magnetized magnet, the container is made hermetically closed from a durable elastic material, and as bulk material used ferromagnetic powder.