ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОДУЛЬ ИНФИЛЬТРАЦИОННОГО БЛОКА
SURFACE MODULE OF INFILTRATION UNIT

Изобретение относится к поверхностному модулю инфильтрационного блока в соответствии с ограничительной частью по п. 1 формулы изобретения.
Из документа WO 2011/042415 A1 известна инфильтрационная система, корпус которой собран из двух поверхностных модулей инфильтрационного блока, как показано на фиг. 6. Подобные корпуса инфильтрационных систем зарывают в грунт и используют для приема воды, которая затем должна отводиться в грунт. Следовательно, подобные корпуса инфильтрационных систем должны быть в состоянии воспринимать относительно большие нагрузки, поскольку по грунту, под слоем которого устанавливаются корпуса инфильтрационных систем, осуществляется движение транспорта. Прежде всего, эти нагрузки представляют собой вертикальные нагрузки, однако возникают и нагрузки, действующие на инфильтрационный блок в поперечном направлении.
Известные поверхностные модули инфильтрационного блока включают в себя основания 1, 1′, над которыми возвышаются дистанционные элементы 10, 10′. Эти дистанционные элементы имеют сходящиеся на конус боковые поверхности, которые в случае с приведенным в документе WO 2011/042415 A1 конструктивным выполнением снабжены гофрами для обеспечения жесткости или устойчивости.
С одной стороны, расход материала на изготовление подобных инфильтрационных систем должен быть по возможности незначительным, что не только уменьшает затраты, но и облегчает транспортировку и сборку. С другой стороны, окончательно собранные инфильтрационные системы должны иметь максимально высокую устойчивость.
В основу изобретения положена задача усовершенствовать поверхностный модуль инфильтрационного блока вышеназванного типа таким образом, чтобы, по возможности, при незначительном расходе материала были обеспечены улучшенная пригодность для штабелирования и максимально высокая устойчивость.
Эта задача решена благодаря поверхностному модулю инфильтрационного блока, раскрытой в п. 1 формулы изобретения.
Прежде всего, благодаря поверхностному модулю инфильтрационного блока с дистанционными элементами, соединенными между собой посредством основания, сходящимися на конус под углом α к вертикали и имеющими в поперечном сечении проходящие в волнистой форме боковые поверхности с чередующимися вершинами и впадинами волны, эта задача решена за счет того, что вершины волны через переходные участки переходят во впадины волны, причем переходные участки имеют меньшую толщину материала, чем впадины волны.
Благодаря этой конструкции обеспечивается, что, с одной стороны, обеспечивается максимально высокая устойчивость при незначительном расходе материала, поскольку переходные участки в относительно малой степени способствуют обеспечению устойчивости под воздействием вертикальных сил. С другой стороны, (улучшается) пригодность для штабелирования, то есть уменьшается объем, занимаемый несколькими предназначенными для складирования или транспортировки, штабелированными друг на друга поверхностными модулями инфильтрационного блока.
Предпочтительно, переходные участки соединяют вершины волны с впадинами волны с помощью непрерывных и, таким образом, не испытывающих продольного изгиба ровных поверхностей. Это обеспечивает максимально возможную устойчивость, а также преимущества при формовании литьем под давлением.
Предпочтительно, вершины волны имеют меньшую толщину материала, чем впадины волны. Неожиданным образом было обнаружено, что в случае, когда впадины волны имеют большую толщину материала, чем вершины волны, и те, и те в аналогично большой степени способствуют устойчивости дистанционных элементов по прочности на продольный изгиб. При этом под устойчивостью по прочности на продольный изгиб подразумевается устойчивость в отношении силового воздействия, которое при вертикальном приложении силы на дистанционные элементы отжимает их боковые поверхности наружу.
Предпочтительно, вершины и впадины волны выполнены в форме сегмента трубы с контуром в форме кругового сегмента в направлении по окружности. С одной стороны, эта форма обеспечивает особенно большую прочность на продольный изгиб, с другой стороны, налицо наглядность конструкции и расчетов.
Предпочтительно, дистанционные элементы выполнены с такими размерами, что при уложенных в штабель поверхностных модулях инфильтрационного блока между внешними поверхностями дистанционных элементов нижнего (поверхностного модуля инфильтрационного блока) и внутренними поверхностями дистанционных элементов верхнего поверхностного модуля инфильтрационного блока остается зазор. Тем самым обеспечивается, что при штабелировании не происходит заклинивание дистанционных имеющих форму конуса элементов. При этом также необходимо еще отметить, что выражение «остается зазор» не означает, что внешние поверхности и внутренние поверхности дистанционных элементов ни в коем случае не должны соприкасаться. Под этим, скорее, подразумевается, что, хотя точки (или линии) соприкосновения этих поверхностей и существуют, однако полное прилегание поверхностей друг к другу не происходит.
Предпочтительно, угол α, определяющий конусность дистанционных элементов, составляет от 8 до 12 градусов, предпочтительно примерно 10 градусов. С одной стороны, этот относительно острый угол выявился преимущественным в отношении результирующей прочности на продольный изгиб, то есть сопротивляемости вертикальным нагрузкам, с другой стороны, имеющие такую форму дистанционные элементы или собранные из них поверхностные модули инфильтрационного блока могут при этом хорошо вставляться друг в друга при штабелировании и, следовательно, хорошо складироваться и транспортироваться.
Предпочтительно, дистанционные элементы имеют высоту от 500 до 700 мм, предпочтительно от 550 до 650 мм, однако, прежде всего, от 600 до 610 мм. При подобной задаче размеров обеспечивается достаточная прочность при приемлемом расходе материала.
Соотношение между толщиной материала переходных участков и толщиной материала вершин волны составляет от 0,3 до 0,9, предпочтительно от 0,34 до 0,82.
Далее приведено более подробное разъяснение изобретения на основе прилагаемых чертежей.
При этом фигуры показывают:
Фиг. 1 - объемное изображение фрагмента поверхностного модуля инфильтрационного блока из двух штабелированных вставкой друг в друга поверхностных модулей инфильтрационного блока,
Фиг. 2 - схематичное горизонтальное сечение одного из дистанционных элементов согласно фиг. 1,
Фиг. 3 - увеличенное изображение участка III на фиг. 2,
Фиг. 4 - разъяснение принципиальной конструкции боковой поверхности,
Фиг. 5 - преувеличенно схематизированное изображение дистанционного элемента в боковой проекции, и
Фиг. - 6 объемное изображение известного инфильтрационного блока с частичным видом в разрезе.
В приведенном далее описании одинаковые компоненты и компоненты с аналогичным принципом действия обозначены одними и теми же ссылочными номерами.
Как следует из фиг. 1-3, поверхностные модули инфильтрационного блока включают в себя основание 1, над которым выступают дистанционные элементы 10, 10′. Эти дистанционные элементы 10, 10′ имеют, как это следует, прежде всего, из фиг. 2 и 3, боковую поверхность 11, которая волнообразно изогнута и имеет чередующиеся вершины 12 волны и впадины 14 волны. При этом вершинами 12 волны обозначены сегменты, которые выступают наружу от дистанционных элементов 10, 10′, а впадинами 14 волны обозначены те сегменты, которые вдаются внутрь дистанционных элементов 10, 10′.
Вершины 12 волны соединены с впадинами 14 волны с помощью переходных участков 13.
Конусность согласно фиг. 5 определяется углом α относительно вертикали, который в приведенном здесь примере конструктивного выполнения составляет 10 градусов.
В приведенном здесь примере конструктивного выполнения вершины 12 волны и впадины 14 волны заданы «сегментами труб» с тангенциальными переходами, которые равномерно расположены по окружности круга. Схематично это представлено также на фиг. 4. При этом, в противоположность известной компоновке согласно фиг. 6, армирующие ребра жесткости на внутренней и внешней поверхности (в данном случае) не выполнены, а наоборот, соответствующим образом заданы конусные поверхности.
1
При вертикальной нагрузке боковые поверхности 11 дистанционных элементов 10, 10′ нагружаются с приложением силы F, действующей на продольный изгиб наружу (см. фиг. 1 и 2). При этом преимущественным считается решение, когда крайние элементы, то есть вершины 12 волны и впадины 14 волны, заданы, если рассматривать в привязке к центральной оси М конического профиля, с относительно большим поперечным сечением. Выражаясь другими словами, чем больше становится угол β прохождения касательной Т по дуге окружности к центральной оси М конуса, тем больше должна задаваться площадь Е1 поперечного сечения.
2
На переходных участках 13 с площадью Е2 поперечного сечения угол βпрохождения касательной составляет несколько большую величину в направлении к центральной оси М и, следовательно, учитывая указанные соотношения сил (на продольный изгиб), по ней должны передаваться, по существу, только тангенциальные напряжения сдвига. Эти переходные участки 13 заданы с меньшим поперечным сечением, то есть они тоньше, чем участки вершин 12 волны и впадин 14 волны. Эти переходные участки еще раз показаны также на фиг. 4 в таком схематичном представлении, что круги различной величины с их соответственно смещенными относительно друг друга средними точками попеременно задают впадины 14 волны и вершины 12 волны, которые соединены переходными участками 13 с меньшими поперечными сечениями.
Кроме того, из изображений, прежде всего из фиг. 3, следует, что в случае со вставленными друг в друга дистанционными элементами 10, 10′ (для складирования и транспортировки) между внутренними поверхностями 16 «верхнего» дистанционного элемента 10′ и внешними поверхностями 15 «нижнего» дистанционного элемента 10 остается зазор S, величина которого при этом должна быть большой только настолько, насколько это необходимо для недопущения контактного напряжения по всему периметру дистанционных элементов 10, 10′, чтобы иметь возможность для более легкого разъединения дистанционных элементов 10, 10′. Таким образом, та степень, в которой поверхностные модули инфильтрационного блока могут вставляться друг в друга или штабелироваться друг на друге, определяется основаниями 1, над которыми выступают дистанционные элементы 10, 10′ (см. фиг. 1).
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1,1′ основание
10,10′ дистанционный элемент
11 боковая поверхность
12 вершина волны
13 переходной участок
14 впадина волны
15 внешняя поверхность
16 внутренняя поверхность.