ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ШАХТА

Полезная модель относится к области инженерного оборудования заглубленных сооружений горных выработок, шахт, сооружений гражданской обороны. Вентиляция должна обеспечивать нормальные и безопасные условия работы персонала. Одна из ее задач - поддержание санитарно-гигиенических норм температуры, влажности и запыленности воздуха в заглубленных сооружениях.
Известна конструкция вентиляционной шахты [SU 1610204 от 30.11.90 Вып. №44], представляющая собой коаксиально расположенные трубы, внутренняя из которых выполнена в виде вертикальных упругих полос, закрепленных к нижнему кольцу жестко, а к верхнему кольцу - посредством соединения винт-гайка. Верхнее кольцо соединено с внешней трубой при помощи упругой подвески. Поток удаляемого воздуха, обтекая кольцевой демпфирующий козырек верхнего кольца, приводит в колебательное движение весь контур упругих полос, создавая вибрации в поперечном направлении.
Недостатком известного технического решения воздуховода является низкая способность воспринимать внешние поперечные нагрузки внешней трубой с большой вероятностью разрушения и не может быть использовано в подвижных грунтах и грунтах с сейсмической активностью.
Техническим результатом полезной модели является расширение технических характеристик конструкции воздуховода, способного воспринимать продольно-поперечную периодическую нагрузку плотной окружающей среды без деформации и разрушения.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что вентиляционная шахта представляет собой спирально навитую, упругую, круглого сечения металлическую арматуру с диаметром спирали, соответствующим диаметру расчетного воздуховода с витками, плотно прилегающими друг к другу.
кр
На фигуре показано, что нижний конец спирального воздуховода 1 выполнен с возможностью закрепления к конструкции вентилируемого сооружения 2, верхний конец упруго подвижен и коаксиально входит в защитный бетонный цилиндрический оголовок 3 (отрезок железобетонной трубы длиной 0,1 длины спирального воздуховода) на поверхности земли. Внешняя поверхность спирального воздуховода 1 непосредственно контактирует с грунтом и воспринимает всю сдвиговую нагрузку. Восприятие нагрузки со стороны грунта на воздуховод осуществляется непосредственно каждым кольцом, которое может упруго смещаться относительно другого без деформации и разрушения в пределах коэффициента упругости материала, из которого изготовлена арматура, а подвижность верхнего конца воздуховода в оголовке 3 позволяет компенсировать осевое смещение. Критическая сила F, воздействующая на воздуховод, рассчитывается по формуле Эйлера [Межецкий Г.Д., Загребин Г.Г., Решетник Н.Н. Сопротивление материалов. М.: 2016. С.330-332] для определения продольно-поперечной нагрузки на подвижный стальной стержень в зависимости от крепления концов стержня (фигура 2). Сдвиговые поперечные силы со стороны грунта могут воздействовать по периодическому закону, искривляя вентиляционную шахту во взаимно противоположных направлениях без критической деформации, и рассчитываются в соответствии с главой 28 [Межецкий Г.Д., Загребин Г.Г., Решетник Н.Н. Сопротивление материалов. М.: 2016., 432 с.].
Внутренняя и внешняя поверхность спирального воздуховода 1 покрыта полимерным, способным растягиваться без разрушения, составом, создающим герметизирующий воздухонепроницаемый слой. Герметизирующий состав также заполняет пространство между внешней поверхностью воздуховода 1 и внутренней поверхностью бетонного оголовка 3.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает расчетную подачу воздуха при воздействии на вентиляционную шахту продольно-поперечных нагрузок без разрушения и деформации воздуховода.