ПОЛЕВОЕ СБОРНО-РАЗБОРНОЕ ФОРТИФИКАЦИОННОЕ СООРУЖЕНИЕ
FIELD COLLAPSIBLE FORTIFICATION STRUCTURE

Заявляемое изобретение относится к полевым фортификационным сооружениям, возводимых при инженерном оборудовании оборонительных позиций и районов сосредоточения войск.
Известно «Полевое сооружение» по авторскому свидетельству SU 1331152 от 20.10.1997 г., МПК Е04Н 9/00 - [1], содержащее несущий остов сооружения, который выполнен из подручных строительных материалов - бревен в виде сруба (из круглого леса), установленного по верхнему периметру котлована. В каждом четном углу сруба бревна имеют выпуски длиной не менее 1/5 пролета бревна. В нечетных углах бревна защемлены анкерами. Все сооружение с анкерами обваловывается грунтом.
Недостатки конструкции [1] связаны с большими затратами времени на заготовку лесоматериалов, изготовление элементов и деталей остова и их сборку.
Известно «Легкое каркасно-тканевое сооружение» котлованного типа по патенту на полезную модель RU 97420 от 10.09.2010 г., МПК Е04Н 9/00 - [2], содержащее остов основного помещения и вход с защитно-герметическим люком, собираемых из кольцевых элементов каркаса и оболочки из армированного пленочного материала, причем вход с защитно-герметическим люком выполнен в торце основного помещения, а кольцевые элементы каркаса изготовлены с телескопическим замком и стопором для надежного закрепления армированной пленочной оболочки посредством карманов, пришитых к ней изнутри, и люверсов, установленных по краям продольных сторон, при этом к торцу оболочки совместно с защитно-герметическим люком прикреплен упаковочный чехол, образующий в развернутом положении входной тамбур. Конструкция изготавливается в заводских условиях, удобно транспортируется и быстро устанавливается.
Недостаток аналога [2] состоит в невысокой прочности тканевой оболочки, от чего снижается срок эксплуатации конструкции.
Известно «Фортификационное сооружение из композиционных материалов» по патенту на полезную модель RU 43573 от 27.01.2005 г., МПК Е04Н 9/00 - [3], представляет собой контейнер-укрытие и содержит объемный корпус, выполненный по автоматизированной намоточной технологии в виде трехслойной стеклопластиковой оболочки, имеющей в поперечном сечении конфигурацию, близкую к прямоугольной со скругленными углами и выпуклыми стенками, либо любое тело вращения. Сооружение состоит из основного помещения, сборно-разборного предтамбура, входа с двумя тамбурами, санитарно-технического отсека. Основное помещение для личного состава может быть общим или разделено на два отсека и оборудовано двухярусными откидывающимися полками, позволяющими отдыхать «лежа» верхним и отдыхать «лежа» или «сидя» нижним. Сооружение имеет автономные средства освещения, вентиляции и обогрева, может устанавливаться на сырой и болотистой местности без предварительной подготовки и транспортироваться любыми средствами, в том числе и волоком по снегу, льду и травяной растительности.
Недостатком аналога [3] является сложность хранения и доставки из-за большой объемности конструкции, а также необходимость наличия кранового оборудования при установке и демонтаже, что приводит к дополнительным мерам по уменьшению заметности со стороны противника места расположения.
Известна конструкция из полимерного материала по патенту на изобретение RU 2394132 от 10.07.2010 г., МПК Е04В 1/32 - [4], содержащая большой комплект готовых разнотипных элементов, которые позволяют собирать различные по форме и размерам помещения для жилого и общественного назначения.
Известно «Сборно-разборное укрытие» по патенту на полезную модель RU 39991 от 27.08.2004 г., МПК A01G 9/14, Е04В 1/32 - [5], содержащее большой комплект готовых разнотипных элементов, которые позволяют собирать конструкцию укрытия, предназначенного для павильонов, складов, хранилищ, теплиц, животноводческих и других помещений.
Известно «Сборно-разборное сооружение «(Варианты)» по патенту на изобретение RU 2401365 от 10.10.2010 г., МПК Е04В 1/343 - [6], которое состоит из панелей перекрытий с угловым расположением фитингов, вертикальных промежуточных и угловых несущих стоек, жестко соединенных через фитинги с панелями перекрытий и закрепленных между стойками стеновых панелей, причем фитинги панелей перекрытий выполнены из сигмообразных профилей, к торцам которых приварены косынки и шайбы с отверстиями. Промежуточные стойки выполнены из профиля коробчатого сечения с отогнутыми полками, а угловые стойки выполнены из углового профиля с отогнутыми полками. Промежуточные и угловые стойки снабжены по торцам фланцами с отверстиями для резьбового соединения с фитингами панелей перекрытий, а отогнутые полки профилей промежуточных и угловых стоек служат для крепления к стойкам стеновых панелей.
Недостатком аналогов [4], [5] и [6] является сложность сборки известной конструкции из-за большого количества разнотипных элементов конструкции сооружения. Кроме того, неизвестно использование таких конструкций для применения в области полевой фортификации.
Прототипом заявляемого технического решения является «Фортификационное сооружение контейнерного типа» по патенту на полезную модель RU 61323 от 27.02.2007 г., МПК Е04Н 1/12, Е04Н 9/00 - [7]. Сооружение содержит стены и покрытие из панелей, расположенное в котловане и обсыпанное грунтом. Остов сооружения выполнен из трех типов цельных рамно-панельных модулей-контейнеров с податливым днищем ячеистой конструкции (заводского изготовления), соединенных между собой в одно герметическое укрытие посредством выдвижных клинообразных башмаков и стяжных болтов с герметизирующими стыковочными устройствами, закрепленными по контуру соприкасания боковых стен. Внутри помещений предусмотрены быстросъемные заглушки (панели) и защитно-герметические двери, элементы внутреннего оборудования и системы жизнеобеспечения со специальными стыковочными разъемами. Такая конструкция позволяет производить монтаж сооружения в короткие сроки.
Недостатком прототипа [7], как и аналога [3], является сложность хранения и доставки из-за большой объемности конструкции, а также наличие кранового оборудования или грузоподъемных средств в моменты погрузки, разгрузки, при установке и демонтаже, что усложняет маскировку процесса возведения и его местоположения в системе обороны. Кроме того, конструкция прототипа сложна в изготовлении.
Недостатки прототипа и аналогов ставят задачу создания изготавливаемой промышленным способом сборно-разборной конструкции полевого фортификационного сооружения, которая состоит из ограниченного комплекта однотипных компактно перевозимых и быстро собираемых вручную элементов.
Таким образом, техническим результатом предлагаемого изобретения является создание изготавливаемого промышленным способом сборно-разборного сооружения, состоящего из ограниченного комплекта однотипных компактно перевозимых и быстро собираемых вручную элементов. Однотипность элементов конструкции должна позволить использовать их для создания разных по назначению защитных сооружений (блиндажи, убежища, командные пункты и некоторые другие). После сборки в котловане, конструкцию покрывают прочным гидроизоляционным покрытием и обсыпают защитной толщей грунта для восприятия ударно-взрывной нагрузки от мин и снарядов.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что полевое сборно-разборное фортификационное сооружение, содержащее стены и покрытие из панелей и обсыпанное грунтом, выполнено из однотипных плоских стеновых панелей и однотипных гнутых панелей покрытия, все панели скреплены между собой встык, при этом все панели по своей периферии имеют равномерно расположенные закладные детали с резьбовыми отверстиями, в которые ввинчены болты через соединительные элементы панелей, по верху сооружения под грунтовой обсыпкой уложено прочное гидроизоляционное покрытие, а для входов в сооружение и для перегородок сооружения использованы стеновые панели со встроенными в них проемами с дверьми. В качестве соединительных элементов прямых стыков стеновых панелей и боковых стыков панелей покрытия могут быть использованы прямые планки, угловых стыков стеновых панелей использованы уголки с прямым углом, а стыков стеновых панелей и торцевых стыков панелей покрытия использованы уголки с тупым углом. Стыковое соединение панелей между собой также может быть выполнено при помощи соединительных профилей с отверстиями под болты. В качестве соединительных элементов прямых стыков стеновых панелей могут быть использованы прямые симметричные «Н»-образные профили. Для угловых стыков стеновых панелей могут быть использованы соединительные профили с прямым углом; для стыков стеновых панелей и торцевых стыков панелей покрытия могут быть использованы соединительные профили с тупым углом; для боковых стыков панелей покрытия могут быть использованы гнутые прямые симметричные «Н»-образные профили с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны панели покрытия. В качестве панелей покрытия входов в сооружение могут быть использованы плоские стеновые панели. Торцевые промежутки над верхним торцом плоских стеновых панелей (под панелями покрытия) могут быть заполнены однотипными панелями - вставками с горизонтальной прямой нижней гранью и выпуклой верхней гранью с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны панели покрытия. Все панели могут быть выполнены из армированного композитного материала. При расширении площадей в защитном сооружении внутренние перегородки могут быть выполнены составными (двойными) из плоских стеновых панелей, на которые с разных сторон прикреплены однотипные гнутые панели покрытия, а для прохода использованы составные двойные плоские стеновые панели со встроенными в них проемами с дверьми или без них.
Кроме того, из патентных источников известны отдельные элементы конструкции заявляемого технического решения, приведенные ниже.
Так, известно «Стыковое соединение панелей в сборных зданиях» по патенту на изобретение RU 2353736 от 27.04.2009 г., МПК Е04В 1/61, Е04В 1/38 - [8], которое включает закладные детали в углах стеновых панелей и панелей перекрытия, расположенные в угловых местах, что является достаточным для обеспечения общей прочности каркаса здания.
Недостатком данного решения [8] является то, что панели перекрытия соединяются с панелями стен лишь в угловых точках, что явно недостаточно для обеспечения жесткости конструкции защитного сооружения.
Известно стыковое соединение панелей ограждения по патенту на изобретение RU 2256753 от 20.07.2005 г., МПК Е04В 1/61 - [9], включающее замковый узел стыкового соединения панелей.
Недостаток такого соединения [9] состоит в том, что им можно скреплять лишь навесные самонесущие панели в каркасных зданиях.
Известно стыковое соединение стеновых панелей по патенту на изобретение RU 2364687 от 20.08.2009 г., МПК Е04С 2/26, Е04В 1/61 - [10], включающее металлические профильные детали с отверстиями, шпильки с резьбой и гайками с двух сторон.
Недостатком данного стыковочного узла [10] является сложность его применения в процессе сборки конструкции.
Известен «Соединительный профиль» по патенту на полезную модель RU 108065 от 10.09.2011 г., МПК E04F 13/21 - [11], позволяющий производить стыковку панелей под прямым углом. Элементы профиля выполнены из стеклопластика, общая стенка занимает лишь часть торцевой поверхности одного из элементов, а края их торцов соединены перемычкой, образующей полость, которая заполнена вспененным теплоизолирующим материалом. Недостаток состоит в том, что изготовленный из стеклопластика профиль обладает недостаточной прочностью.
Известен также «Профиль соединительный» по патенту на полезную модель RU 100154 от 10.12.2010 г., МПК F16B 5/00, F16B 12/20, Е04В 1/38, B62D 25/00 - [12], выполненный в виде внутреннего и внешнего равнополочных уголков, соединенных перегородкой и образующих П-образные полости, на поверхностях полок уголков, обращенных внутрь П-образных полостей, расположены участки с насечкой поверхности, на поверхностях полок уголков, обращенных к наружной поверхности профиля, выполнены пазы с канавкой.
Основным недостатком профилей [11] и [12] является то, что их боковые полки разные по длине, что не позволяет соединять однотипные панели (с одинаковым равномерным расположением закладных деталей с резьбовыми отверстиями).
Известна «Соединительная фурнитура» по свидетельству на полезную модель RU 5005 от 16.09.1997 г., МПК F16B 12/18 - [13], предназначенная для закрепления деталей сборной мебели, преимущественно под прямым углом, состоящая из углового элемента, выполненного из листового материала и деталей крепления, при этом на угловом элементе выполнено, по крайней мере, одно ребро жесткости.
Однако неизвестно применение такой соединительной фурнитуры [13] для скрепления однотипных панелей полевого сборно-разборного фортификационного сооружения.
Таким образом, использование панелей для строительных конструкций и соединительных элементов для этих панелей в их известном исполнении не может быть без усовершенствования применено для скрепления однотипных панелей полевого сборно-разборного фортификационного сооружения.
Введение в формулу изобретения признака «сооружение выполнено сборно-разборным из однотипных плоских стеновых панелей и однотипных гнутых панелей покрытия» необходимо, чтобы удобно и компактно складировать элементы конструкции при хранении, и особенно для доставки наземными и воздушными видами транспорта, быстро вручную собирать и разбирать в местах установки.
Признак «однотипных гнутых панелей покрытия» необходим, чтобы усилить несущую способность покрытия.
Признак «все панели скреплены между собой встык» необходим, чтобы обеспечить универсальность панелей (по их монтажу), а также производить сборку вручную ускоренным способом.
Признак «все панели по своей периферии имеют равномерно расположенные закладные детали с резьбовыми отверстиями, в которые ввинчены болты через соединительные элементы панелей» необходим, чтобы обеспечивалась идентичность и взаимозаменяемость несущих элементов конструкции при их монтаже, а также обеспечения требуемой прочности и устойчивости при воздействии ударно-взрывной нагрузки.
Признак «верх всего сооружения под грунтовой обсыпкой покрыт прочным гидроизоляционным покрытием» необходим, чтобы исключить проникание в сооружение поверхностной воды через защитную грунтовую обсыпку.
Признак «для входов в сооружение и для перегородок сооружения использованы стеновые панели со встроенными в них проемами с дверьми» необходим, чтобы максимально снизить разнотипность элементов конструкции.
Признак «в качестве соединительных элементов прямых стыков стеновых панелей и боковых стыков панелей покрытия использованы прямые планки, угловых стыков стеновых панелей использованы уголки с прямым углом, а стыков стеновых панелей и торцевых стыков панелей покрытия использованы уголки с тупым углом» необходим, чтобы быстро и надежно скреплять между собой элементы стен и покрытия.
Признак «стыковое соединение панелей между собой выполнено при помощи соединительных профилей с отверстиями под болты, причем в качестве соединительных элементов прямых стыков стеновых панелей использованы прямые симметричные «Н»-образные профили, угловых стыков стеновых панелей использованы соединительные профили с прямым углом, стыков стеновых панелей и торцевых стыков панелей покрытия использованы соединительные профили с тупым углом, а для боковых стыков панелей покрытия использованы гнутые прямые симметричные «Н»-образные профили с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны панелей покрытия» необходим для повышения общей устойчивости конструкции и удобства сборки несущих элементов.
Признак «в качестве панелей покрытия входов в сооружение использованы плоские стеновые панели» необходим, чтобы заменить ими гнутые панели меньших размеров (ширина и длина входа по размерам совпадает с размерами стеновой панели) с целью уменьшения сортамента комплектующих элементов конструкции.
Признак «торцевые промежутки над верхним торцом плоских стеновых панелей, под гнутыми панелями покрытия заполнены однотипными панелями с горизонтальной прямой нижней гранью и выпуклой верхней гранью с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны панелей покрытия» необходим, чтобы обеспечить замкнутость несущей конструкции защитного сооружения.
Признаки «все панели выполнены из композитного материала» и «все панели выполнены из армированного композитного материала » необходим, чтобы обеспечить легкость и прочность конструкции, а также удобство хранения и транспортировки.
Признак «перегородки сооружения выполнены составными двойными из плоских стеновых панелей, на которые с разных сторон прикреплены однотипные гнутые панели покрытия, а для прохода в перегородках использованы составные двойные плоские стеновые панели со встроенными в них проемами с дверьми или без них» необходим, чтобы применять однотипные элементы для возведения сооружений, различных по назначению и объему.
Заявляемое устройство (конструкция полевого сборно-разборного фортификационного сооружения) поясняется фиг.1-12.
На фиг.1 показан общий вид сооружения в процессе сборки.
На фиг.2 - плоская стеновая панель.
На фиг.3 - выпуклая (гнутая) панель покрытия.
На фиг.4 - вид закладной детали с резьбовым отверстием, установленной в панель.
На фиг.5 - расположение стыковочных крепежных элементов сооружения.
На фиг.6 - соединение стеновых панелей «Н»-образным профилем.
На фиг.7 - разрез «Н» - образного профиля.
На фиг.8 - профиль для прямоугольного соединения панелей стен.
На фиг.9 - разрез профиля для прямоугольного соединения.
На фиг.10 - соединение панелей стен с панелями покрытия.
На фиг.11 - разрез профиля соединения стены с покрытием.
На фиг.12 - примерная схема (вариант) компоновки сооружения в виде блиндажа.
На фиг.13 - примерная схема (вариант) компоновки сооружения в виде убежища для роты.
На фиг.14 - примерная схема (вариант) компоновки сооружения в виде медицинского пункта или командного пункта управления.
Остов полевого сборно-разборного фортификационного сооружения расположен в котловане 1 с примыкающей траншеей 2 и выполнен из однотипных плоских стеновых панелей 3 и однотипных гнутых панелей покрытия 4. Входной тамбур устраивается из тех же стеновых панелей 3, что и остов сооружения, а перегородки 5 - из однотипных стеновых панелей 3 со встроенными проемами. По верхней поверхности покрытия укладывается прочное гидроизоляционное покрытие 6, например армированная гидроизоляционная пленка.
Все панели скреплены между собой встык, для чего по всему периметру имеют равномерно расположенные закладные детали (фиг.2, 3 и 4) с резьбовыми отверстиями 7, в которые ввинчены болты 8 (фиг.6) через соединительные элементы. Соединительными элементами прямых стыков стеновых панелей и боковых стыков панелей покрытия являются прямые планки 9, угловых стыков стеновых панелей 3 - уголки с прямым углом 10. Для стыков панелей 3 с панелями покрытия используются уголки с тупым углом 11.
Как вариант, стыковое соединение панелей 3 и 4 предлагается выполнить профилями с отверстиями под болты. Причем в качестве соединительных элементов прямых стыков стеновых панелей используются прямые симметричные «Н»-образные профили 12 (фиг.6 и 7), для угловых стыков - профили с прямым углом 13 (фиг.8 и 9), а для стыков стеновых панелей с покрытием - профили 14 с тупым углом (фиг.10 и 11). Для боковых стыков панелей покрытия используются гнутые симметричные «Н»-образные профили 15.
Для перекрытия входного тамбура 16 (фиг.12) используется типовая плоская стеновая панель 3, площадные размеры которой совпадают с площадью входа.
Торцевые промежутки над верхним торцом плоских стеновых панелей 3 под гнутыми панелями покрытия 4 заполнены однотипными панелями 17 (фиг.1) с горизонтальной прямой нижней гранью и выпуклой верхней гранью с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны панелей покрытия 4.
Рассмотренные однотипные стеновые 3 и потолочные панели 4 могут быть использованы как для возведения небольших по площади укрытий типа блиндаж 18 (схематично показано на фиг.12), так и для более укрупненных укрытий типа ротного убежища 19 (схематично показано на фиг.13) или другого назначения 20 (на фиг.14) с запасным входом 21. В этих случаях перегородки выполняются составными двойными из плоских стеновых панелей 3, на которые с разных сторон прикреплены однотипные гнутые панели покрытия 4, а для прохода в перегородках используются составные двойные плоские стеновые панели со встроенными в них проемами с дверьми или без них.
Все несущие элементы сооружения (стеновые панели, панели покрытия, перегородок) выполнены из композитного или армированного композитного материала.
Технология возведения заявляемого сборно-разборного фортификационного сооружения является следующей:
- отрывка котлована, планировка и разметка дна (вручную или землеройной техникой);
- укладка опорной рамы основания остова сооружения;
- ручная сборка элементов стен и покрытия сооружения;
- монтаж агрегатов для защиты от химического заражения воздуха;
- укладка гидроизоляционного покрытия;
- обратная засыпка пазух котлована (выполняется по мере монтажа несущих элементов конструкции);
- устройство защитного грунтового покрытия над сооружением;
- маскировка места расположения защитного сооружения.
Предлагаемое техническое решение конструкции направлено на повышение сохранности личного состава, особенно в современных условиях ведения маневренных боевых действий.
Таким образом, выполнение полевого сборно-разборного фортификационного сооружения в совокупности с признаками формулы изобретения (сущностью изобретения) является новым для фортификационных сооружений и, следовательно, соответствует критерию «новизна».
Вышеприведенная совокупность отличительных признаков не известна на данном уровне развития техники и не следует из общеизвестных правил конструирования полевых сборно-разборных фортификационных сооружений и их вспомогательного оборудования, что доказывает соответствие критерию «изобретательский уровень».
Конструктивная реализация заявляемого технического решения с указанной совокупностью существенных признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию «промышленная применимость».
Литература
1. Авторское свидетельство SU 1331152 от 20.10.1997 г., МПК Е04Н 9/00 - «Полевое сооружение».
2. Патент на полезную модель RU 97420 от 10.09.2010 г., МПК Е04Н 9/00 - «Легкое каркасно-тканевое сооружение».
3. Патент на полезную модель RU 43573 от 27.01.2005 г., МПК Е04Н 9/00 «Фортификационное сооружение из композиционных материалов».
4. Патент на изобретение RU 2394132 от 10.07.2010 г., МПК Е04В 1/32 - конструкция из полимерного материала.
5. Патент на полезную модель RU 39991 от 27.08.2004 г., МПК A01G 9/14, Е04В 1/32 - «Сборно-разборное укрытие».
6. Патент на изобретение RU 2401365 от 10.10.2010 г., МПК Е04В 1/343 - «Сборно-разборное сооружение (Варианты)».
7. Патент на полезную модель RU 61323 от 27.02.2007 г., МПК Е04Н 1/12, Е04Н 9/00, «Фортификационное сооружение контейнерного типа» - прототип.
8. Патент на изобретение RU 2353736 от 27.04.2009 г., МПК Е04В 1/61, Е04В 1/38 - «Стыковое соединение панелей в сборных зданиях».
9. Патент на изобретение RU 2256753 от 20.07.2005 г., МПК Е04В 1/61 - «Стыковое соединение панелей ограждения с силовым упругим замыканием и замковый узел стыкового соединения панелей».
10. Патент на изобретение RU 2364687 от 20.08.2009 г., МПК Е04С 2/26, Е04В 1/61 - «Стеновая панель и стыковое соединение стеновых панелей».
11. Патент на полезную модель RU 108065 от 10.09.2011 г., МПК E04F 13/21 - «Соединительный профиль».
12. Патент на полезную модель RU 100154 от 10.12.2010 г., МПК F16B 5/00, F16B 12/20, Е04В 1/38, B62D 25/00 - «Профиль соединительный».
13. Свидетельство на полезную модель RU 5005 от 16.09.1997 г., МПК F16В 12/18 - «Соединительная фурнитура».