КОЛОДЕЦ ОПЕРАТИВНОГО ДОСТУПА

Предлагаемая полезная модель относится к инфраструктуре подземных коммуникаций, в частности к подземным сооружениям, таким как смотровые колодцы, лазы, люки и прочие устройства, и предназначена, преимущественно для монтажа кабельных линий и их осмотра. Колодец оперативного доступа применяется при построении магистральных оптических трасс. Используется для размещения и защиты технологических запасов оптоволоконного кабеля, расположения и обслуживания оптических муфт.
Известен колодец кабельной канализации, содержащий корпус, имеющий дно, крышку, ребра жесткости и отверстия (кабель-каналы) для кабеля (RU 132828 U1, МПК E04H 5/06, публ. 27.09.2013). Корпус выполнен из ряда секций, устанавливаемых одна на другую, и имеющих в местах сопряжения канавку и ответный шип, при этом каждая секция колодца образована четырьмя стенками, выполненными в виде цельного пустотелого профиля с вырезанными отверстиями для манжет, служащими для монтажа кабель-каналов при прокладке кабеля.
Известен кабельный колодец, содержащий полый корпус с горловиной, крышкой, днищем и местами для кабельных вводов, выполненный в виде корпуса с ребрами жесткости, отличающийся тем, что в верхней части корпуса колодца до горловины установлена опорная площадка с проушинами, причем от каждой проушины до горловины на опорной площадке выполнено ребро жесткости (патент RU 185319 U1, публикация: 2018.11.30).
Известен колодец кабельный телекоммуникационный, содержащий полый корпус с днищем и местами для кабельных вводов, выполненный из двух частей с ребрами жесткости, и крышку, отличающийся тем, что внешней поверхностью нижней части корпуса в проекции на горизонтальную плоскость образован многоугольник, а внешняя поверхность верхней части корпуса выполнена пирамидальной, причем внутренняя поверхность нижней части и внутренняя поверхность верхней части корпуса выполнены соответственно цилиндрической и конической, а ребра жесткости выполнены с прямоугольной нижней поверхностью и с трапецеидальной верхней поверхностью (патент RU 172292 U1, публикация: 2017.07.04).
Известен колодец кабельной канализации, содержащий полый корпус с горловиной и кабельными вводами, выполненный как единое целое с образованием монолитной конструкции, внутри которой размещен сборно-разборный каркас, крышку горловины и кабельные вводы, отличающийся тем, что полый корпус выполнен преимущественно в виде тела вращения с вертикальной осью, на поверхности которого размещены зоны уплощения с кабельными вводами и опорные образования, при этом, по крайней мере, два опорных образования примыкают к горловине корпуса, а два размещены на опорной поверхности корпуса (патент RU 144392 U1, публикация: 2014.08.20).
Известен кабельный колодец, содержащий полый корпус с горловиной, днищем и местами для кабельных вводов, выполненный из двух частей с ребрами жесткости, разделенных горизонтальным ребром жесткости, и устанавливаемую в горловине крышку, отличающийся тем, что внешняя поверхность верхней части образована двумя участками, нижний из которых выполнен с пирамидальной внешней поверхностью, а верхний участок выполнен с цилиндрической внешней поверхностью, образующей горловину, при этом внутренняя поверхность нижней части и внутренняя поверхность верхней части выполнены соответственно цилиндрической и конической, а ребра жесткости нижней части выполнены с утолщениями, контактирующими с горизонтальным ребром жесткости (патент RU 171300 U1, публикация: 2017.05.29).
Известен колодец кабельный телекоммуникационный, содержащий полый корпус с горловиной со съемной крышкой и плоским днищем, выполненный как единое целое с образованием монолитной конструкции с местами расположения кабельных вводов, отличающийся тем, что полый корпус выполнен в виде двух вертикально сочлененных между собой частей, нижняя из которых выполнена в виде полой многоугольной призмы в горизонтальном сечении, с боковой поверхностью для размещения кабельных вводов, а верхняя часть выполнена в виде полусферы, на вершине которой размещена горловина, выполненная с возможностью фиксации в ней съемной крышки (патент RU 151585 U1, публикация: 2015.04.10).
Наиболее близким к заявленной полезной модели является колодец оперативного доступа (патент RU 151584 U, опубликовано: 10.04.2015), содержащий полый корпус с горловиной, выполненный как единое целое с образованием монолитной конструкции с ребрами жесткости, крышку горловины и местами расположения отверстий для кабель-каналов, отличающийся тем, что полый корпус выполнен в виде прямоугольного коробчатого с плоским днищем, содержит четыре боковых поверхности, на двух противоположно расположенных боковых поверхностях размещены места расположения отверстий для кабель-каналов, а горловина корпуса, размещенная на верхней части корпуса, соединена с боковыми поверхностями наклонными плоскостями.
Всем вышеописанным известным техническим решениям, а также прототипу присущи следующие технические проблемы.
У всех известных колодцев дно плоское и предназначено для установки на плоскую плиту, которая и является опорой. Однако, часто встречаются ситуации, когда колодец устанавливают на грунт без плиты, особенно там, где нет высоких грунтовых вод, с целью экономии средств и времени на установку.
Опытным путем было установлено, что у колодцев с плоским грунтом при нагрузке в 3 тонны, дно прорывает.
В отношении прототипа технической проблемой является прямоугольный коробчатый профиль, в котором нагрузка на разные области днища распределена не равномерно из-за несимметричности расположения мест под кабель-каналы. С тех боковых сторон корпуса, где нет мест под кабель-каналы, находятся более слабые места корпуса и днища.
Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных технических проблем, присущи прототипу и иным известным решениям.
Техническим результатом заявленного устройства является расширение арсенала технических средств в области колодцев оперативного доступа, предназначенных для установки в том числе на открытый грунт. Также техническим результатом является возможность днища колодца выдерживать бóльшую нагрузку.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен колодец оперативного доступа, содержащий полый корпус прямоугольного коробчатого профиля с горловиной, выполненный из пластика как единое целое с образованием монолитной конструкции с ребрами жесткости, крышку горловины, причем полый корпус содержит четыре боковых стороны, на которых размещены места для выполнения отверстий для кабель-каналов, а горловина корпуса, размещенная на верхней части корпуса, соединена с боковыми сторонами наклонными плоскостями, отличающийся тем, что днище корпуса сформировано по форме квадрата с усеченными углами и имеет оребрения, образованные выступами с внутренней стороны днища и углублениями с внешней стороны днища, причем все боковые стороны корпуса выполнены однотипными и с симметричным расположением мест под выполнение отверстий для кабель-каналов, а на границе между смежными боковыми сторонами выполнено вертикальное оребрение, простирающееся от днища корпуса до горловины.
Предпочтительно, на каждой боковой стороне выполнено по паре мест под выполнение отверстий для кабель-каналов между которыми выполнено вертикальное оребрение, простирающееся от уступа между парой мест над днищем корпуса до горловины.
Предпочтительно, каждое из мест под выполнение отверстий для кабель-каналов образовано в виде плоских выступающих участков в форме усеченной четырехгранной пирамиды.
Ореберение может быть выполнено в виде многоугольных С-образных ребер жесткости.
Дополнительно, днище может содержать серединное ребро жесткости в форме прямоугольника, крайние угловые ребра жесткости в форме трапеций и промежуточные ребра жесткости в форме треугольников, размещенные между серединным ребром жесткости и многоугольными С-образными ребрами жесткости.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показано устройство колодца согласно полезной модели в предпочтительном варианте реализации с парой мест под отверстия для кабель-каналы (виды слева-направо: вид сбоку, вид сбоку в разрезе продольного сечения в центре, вид сбоку в разрезе поперечного сечения в центре).
На Фиг. 2 показано устройство колодца согласно полезной модели в двух проекциях (А - вид сверху, Б - вид сбоку).
На Фиг. 3 показано устройство колодца согласно полезной модели вид в объеме.
На Фиг. 4 показано устройство колодца согласно полезной модели вид снизу с дополнительными ребрами жесткости.
На Фиг. 5 показано устройство колодца согласно полезной модели вид снизу с минимальным оребрением.
На Фиг. 6 показано устройство колодца согласно полезной модели вид в объеме с минимальным оребрением.
На Фиг. 7 показан принцип монтажа колодца.
На чертежах: 1 - корпус колодца, 2 - горловина, 3 - крышка, 4 - резьба, 5 - места для выполнения отверстий для кабель-каналов, 6 – боковые стороны, 7 - днище, 8 - уступ, 9 - серединное ребро жесткости в форме прямоугольника, 10 - С-образное ребро жесткости, 11 - промежуточное ребро жесткости в форме треугольника, 12 - дополнительное ребро, 13 - вертикальное оребрение на границе между смежными боковыми сторонами, 14 - крайние угловые ребра жесткости, 15 - грунт, 16 - песчаное основание, 17 - распределительная полиэтиленовая труба, 18 - засыпной песок, 19 - котлован.
Осуществление полезной модели
Колодец оперативного доступа состоит из полого корпуса 1 (см. Фиг. 1 - Фиг. 3) прямоугольного коробчатого профиля с горловиной, который выполнен как единое целое с образованием монолитной конструкции с ребрами жесткости. На корпусе закреплена съемная крышка 3 горловины 2. Корпус 1 содержит четыре боковых стороны 6, на которых размещены места 5 для выполнения отверстий для кабель-каналов. Горловина 2 корпуса размещена на верхней его части и соединена с боковыми сторонами  6 наклонными плоскостями.
Новым является то, что днище 7 корпуса сформировано по форме квадрата с усеченными углами. Также днище корпуса имеет оребрения, образованные выступами с внутренней стороны днища 7 и углублениями с внешней стороны днища 7.
Ореберения могут быть выполнены по меньшей мере в том виде как показано на Фиг. 5 и Фиг. 6 в виде многоугольных С-образных ребер жесткости 10, каждый из которых образован выступами с внутренней стороны днища 7 и углублениями с внешней стороны днища 7.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления оребрения днища 7 показан на Фиг. 4, где помимо многоугольных С-образных ребер жесткости 10 также присутствует серединное ребро жесткости 9 в форме прямоугольника, крайние угловые ребра жесткости 14 в форме трапеций и промежуточные ребра жесткости 11 в форме треугольников, размещенные между серединным ребром 9 жесткости и многоугольными С-образными ребрами жесткости 10.
Каждое из ребер жесткости 9, 11, 14 также образованы выступами с внутренней стороны днища 7 и углублениями с внешней стороны днища 7. Такая форма оребрения днища 7 существенно усиливает его прочность, как по углам, так и в центре днища 7.
Эти особенности квадратной формы днища 7 с усеченными углами и наличие ребер жесткости позволяют обеспечить снижение слабых мест днища и усилить его прочность по несущей нагрузке. Оребрение поверхности днища 7 в отличии от прототипа и иных известных решений обеспечивает неплоскую поверхность днища, что позволяет усилить его несущую нагрузку в сравнении с плоским днищем. Квадратная форма днища с усеченными углами позволяет распределить более равномерно несущую нагрузку днища, где усеченные углы создают по два ребра жесткости, вместо одного на каждом углу квадрата, если бы последние не были усеченными, что также повышает несущую нагрузку на днище.
Также, новым является то, что все боковые поверхности корпуса выполнены однотипными и с симметричным расположением мест 5 под выполнение отверстий для кабель-каналов. Кроме того, на границе между смежными боковыми сторонами выполнено вертикальное оребрение 13, простирающееся от днища 7 корпуса до горловины 2.
Такая конструкция корпуса 1 обеспечивает полную симметричность формы боковых сторон 6 корпуса над днищем 7 и, следовательно, равномерное распределение нагрузки на разные области днища 7. Это в отличии от прототипа исключает наличие слабых мест верхней части корпуса 1. Кроме того, наличие оребрения 13 на границах между смежными боковыми сторонами 6 усиливает прочность боковых стенок корпуса, а за счет того, что вертикальные ребра жесткости 13 оребрения простираются от днища 7 до горловины 2, создается дополнительное усиление прочности днища 7, которое содержит на усеченных углах дополнительные ребра жесткости 13 в виде выступов (см. Фиг. 4).
Таким образом, совокупность отличительных признаков заявленного устройства обеспечивает расширение арсенала технических средств в области колодцев оперативного доступа и позволяет повысить несущую способность днища в сравнении с прототипом и иными известными решениями.
Дополнительно, если на каждой боковой стороне выполняется по паре мест 5 под отверстия для кабель-каналов (как показано на примерах Фиг. 1 - Фиг. 7) и между ними формируется вертикальное оребрение 12, простирающееся от уступа 8 между парой мест 5 над днищем 7 корпуса до горловины, это еще больше усиливает боковые стороны 6 корпуса и создается дополнительное усиление прочности днища 7 за счет дополнительного оребрения 12.
Однако, выполнение именно по паре мест 5 на каждой боковой стороне является лишь предпочтительном вариантом реализации, не ограничивающим возможность выполнения устройства и в виде одного места на каждой боковой стороне 6 или трех и более мест на каждой боковой стороне 6.
Каждое из мест 5 под выполнение отверстий для кабель-каналов может быть образовано в виде плоских выступающих участков в форме усеченной четырехгранной пирамиды. Такая форма мест под отверстия для кабель-каналов позволяет усилить боковые стороны 6 корпуса, и тем самым создать дополнительное усиление прочности в том числе и днища 7. Связано это с тем, что в прототипе места под отверстия для кабель-каналов выполнены в виде плоских выступающих участков в форме параллелепипедов. А наклонные ребра жесткости усеченной пирамиды плоских выступающих участков заявленного решения суммарно большей длины, чем высоты плоских выступающих участков в форме параллелепипедов.
Таким образом, усиление боковых сторон созданием дополнительного оребрения увеличивает прочность удержания боковыми сторонами краев днища. Кроме того, со стороны днища также увеличивается площадь его контакта с элементами усеченной пирамиды мест 5 под отверстия для кабель-каналов, что позволяет больше перераспределить нагрузку днища 7 на части элементов усеченной пирамиды, контактирующие с ним.
Полый корпус 1 с горловиной 2, крышка горловины 3 и места 5 под отверстия для кабель-каналов могут быть изготовлены методом ротационного формования из расплава полиэтилена низкого, среднего, высокого давления, пространственно сшиваемого полиэтилена, сетчатого полиэтилена, полиамида, поликарбоната, полипропилена, из термореактивных полимерных материалов, таких как полиуретаны, нейлон, поливинилхлорид, фторированные полимеры, полиолефины, винилы, полистирол, полиакрил и полиметакрил, диеновые эластомеры, термопластичные эластомеры и полиацетаты, сложные полиэфиры, полисульфоны, из эпоксидных композиций, композиций, имеющих полимерную основу, содержащих армирующие волокна.
Как и в прототипе объем корпуса 1 и диаметр горловины 2 выбирается из условия создания в полости корпуса зоны для размещения и защиты технологических запасов оптоволоконного кабеля, расположения и обслуживания оптических муфт. Полость внутри корпуса может иметь коробчатую форму.
Места 5 под отверстия для кабель-каналов выполнены в исходном (поставочном) состоянии заглушенными с глухими отверстиями. Это необходимо, чтобы обеспечивалась полная герметичность и возможность использовать для вводов только необходимые кабельные вводы различных типов труб.
Полезная модель применяется при построении магистральных оптических трасс. Может использоваться для размещения и защиты технологических запасов оптоволоконного кабеля, расположения и обслуживания оптических муфт.
Места 5 под отверстия для кабель-каналов, расположенные на всех боковых сторонах кроме вышеописанных преимуществ позволяют выводить кабель под разными углами, тогда как в прототипе вводы расположены только на противоположных сторонах, что создает ограничения и трудности при монтаже.
Крышка 3 может фиксироваться на горловину 2, например, ввинчиванием за счет резьбы 4. Также, крышка 3 может иметь уплотнительное кольцо, позволяющее повысить герметичность фиксации крышки 3 на горловине 2.
Наличие резьбы 4 на крышке 3 колодца и на горловине 2 позволяет при необходимости снимать крышку 3 и наращивать колодец 1 по высоте путем ввинчивания вставок по типу колец (например, см.: https://europlast-ltd.ru/kolodec/kolodtsy-kabelnoj-svjazi/koltso-kolodtsa-kabelnoj-svjazi-d800-h500).
Полезная модель используется следующим образом.
Колодец устанавливается под землей и используется во время проведения работ по монтажу и обслуживанию ВОЛС.
Колодец устанавливается в заранее вырытый в грунте 15 котлован 19 (см. пример на Фиг. 7). На дне котлована создается утрамбованное песчаное основание 16 толщиной от 150 мм, таким образом, чтобы после установки колодца, горловина находилась примерно на одном уровне с поверхностью земли.
Ввод кабеля в колодец производится через распределительные полиэтиленовые трубы 17. Для ввода нужного типа труб 17 в нужном месте 5 высверливается необходимое отверстие необходимого диаметра, а вводимый конец трубки снаружи колодца герметизируется, например, с помощью термоусаживаемой трубки.
После монтажа вводов в колодец, производится послойная засыпка котлована 19 песком 18 с последующей трамбовкой. При засыпке колодца песком, следует учесть толщину восстанавливаемого растительного слоя или дорожного покрытия.
Монолитный пластмассовый колодец обладает высокой механической прочностью, при этом возможна транспортировка колодца любым транспортом и в труднодоступные районы по любым дорогам.
Два опытных образца, изготовленные согласно полезной модели (образец 1 - с дном как на Фиг. 4, образец 2 - с дном как на Фиг. 5, Фиг. 6) испытывали на нагрузку. Также был закуплен образец согласно прототипа в качестве контрольного (https://unionc.ru/catalog/product/kolodets-kod ; Колодец кабельный КОД (пластиковый).
Исследования на нагрузку показали, что при установке колодца на сухой грунт без плиты (как на Фиг. 7) опытный образец 2 согласно полезной модели с оребренным дном имел коэффициент смещения 3, то есть деформация составила всего на 13 мм. У опытного образца 1 коэффициент смещения был меньше 3.
При этом, у контрольного образца, в котором дно плоское, при нагрузке в 3 тонны был зафиксирован прорыв днища.
Таким образом, исследования показали, что заявленная полезная модель с оребренным дном и дополнительным усилением прочности на боковых стенках обеспечивает возможность днища колодца выдерживать бóльшую нагрузку при установке колодца без плиты в грунт, где нет высоких вод.