ЛЮК СМОТРОВОГО КОЛОДЦА (ВАРИАНТЫ)
MANHOLE HATCH (VERSIONS)

Изобретение относится к городским подземным сооружениям, а именно к конструкциям люков смотровых колодцев дождеприемников ливнесточных колодцев, в частности водопроводной, канализационной, ливневых систем и других сетей, устанавливаемых как в зонах зеленых насаждений, пешеходных зонах, так и на проезжей части дорог с большой нагрузкой на поверхность крышки колодца. Изобретение может найти применение также при проведении эксплуатационного обслуживания колодцев, а также планово-предупредительных и аварийно-восстановительных работ, связанных с открыванием крышки люков на колодцах.
При обслуживании, как колодца, так и оборудования, размещенного в колодце, рабочие открывают крышку люка для предварительного проветривания колодца, при этом часто колодец остается на длительное время открытым. В этом случае пешеходы, проходящие в зоне люка, могут упасть в колодец. Наиболее часто в данной ситуации оказываются маленькие дети или животные.
Для безопасного обслуживания смотровых колодцев используются различные защитные устройства.
Например, согласно патенту JPH 08170347 от 02.07.1996 г. МПК E02D 29/12, люк смотрового колодца, содержащий раму с опорным выступом, и крышку, имеющую опорную поверхность, контактирующую с опорным выступом рамы, дополнительно снабжен цепной сеткой. На внутренней окружности рамы выполнены запирающие отверстия, в которых крепятся элементы цепной сетки. Цепная сетка выполнена в виде центрального кольца и радиальных цепей, с одной стороны связанных с центральным кольцом, а с другой стороны посредством крючков - с запирающими отверстиями.
По патенту РСТ WO 03/093586 МПК E02D 29/12 от 13.11.2003 г. люк смотрового колодца, содержащий раму с фланцем, и с возможностью съема крышку, дополнительно снабжен съемными жесткими опорными элементами. На внутренней поверхности фланца выполнены консольные пары расширенных сегментов с монтажными углубленными канавками. В канавках закреплены зажимные петли, образованные путем изгиба обоих концов опорных элементов. При этом опорные элементы не контактируют с нижней поверхностью крышки люка.
Описанные технические решения позволяют обеспечить безопасность при обслуживании смотровых колодцев, путем исключения угрозы попадания в колодец людей и животных при открытой крышке люка.
Однако данные устройства имеют тот недостаток, что в случае изготовления люка из пластических материалов, он имеет малую прочность и не может использоваться на тех участках поверхности земли, где крышка люка подвергается значительными нагрузками, в том числе на проезжей части дорог.
Известны люки смотровых колодцев и крышки к люкам смотровых колодцев из патентов на полезные модели: №32141, МПК E02D 29/12, 10.09.2003 г.; №34948 МПК E02D 29/14, 20.12.2003 г.; №67117 МПК E02D 29/14, 07.12.2006 г., которые выполнены из металлического арматурного каркаса залитого неметаллическим связующим материалом, например бетоном, полимербетоном, фибростальбетоном, термопластичными полимерными или полимер-песчаными композициями и т.п. материалами. Данные конструкции обладают повышенными прочностными характеристиками за счет использования металлических каркасов. Однако в данных конструкциях все же используется металлические элементы, что усложняет технологию их изготовления и повышает их себестоимость.
В качестве ближайшего аналога, выбранного в качестве прототипа, взята конструкция люка смотрового колодца по патенту на полезную модель №101463, МПК МПК E02D 29/12, опубл. 20.01.2011 г.
Конструкция данного люка содержит корпус и крышку, каждый из которых выполнен в виде единой пространственной конструкции из композиционной смеси. При этом на нижней поверхности крышки могут быть выполнены кольцевые и радиальные ребра жесткости из того же материала.
Конструкция данного люка проста, имеет малый вес и низкую себестоимость. Однако прочностные свойства крышки люка не позволяют использовать его на тех участках поверхности земли, где крышка будет подвергнута значительным нагрузкам, в частности на проезжей части дорог. Кроме того, люк не обеспечивает безопасность его обслуживания при открывании из-за возможности падения в колодец прохожих или животных.
Настоящее изобретение решает задачу повышения прочностных свойств люка при закрытой крышке, что позволяет расширить зоны его эксплуатации при повышенных нагрузках на крышку люка, в частности использовать его на проезжей части дорог. Кроме того, одновременно теми же конструктивными средствами решается задача повышение безопасности обслуживания смотрового колодца при открытой крышке люка, исключающей падение в колодец людей и животных.
Поставленная задача решается двумя вариантами конструктивного исполнения люка смотрового колодца.
По первому варианту люк смотрового колодца, выполненный из пластичного материала, содержит раму с опорным выступом, размещенным по внутреннему контору рамы, и крышку, имеющую по ее контору опорную поверхность, контактирующую с опорным выступом рамы. В данном варианте нижняя поверхность крышки выполнена гладкой. Новым является то, что люк снабжен, по крайней мере, одним съемным опорным стержнем, при этом в опорном выступе рамы выполнены углубления для установки в них опорных стержней, на которые опирается внутренняя гладкая поверхность крышки.
Опорные стержни могут иметь различный профиль, например прямоугольный.
В частном случае опорные стержни имеют Т-образный профиль, а углубления в опорном выступе имеют Т-образный профиль соизмеримый с Т-образным профилем опорных стержней.
Опорные стержни могут иметь прямоугольный профиль, а углубления в опорном выступе имеют Т-образный профиль. При этом верхняя открытая часть Т-образной полости углублений имеет ширину соизмеримую с большей стороной профиля опорных стержней, что позволяет размещать опорные стержни «плашмя» в верхней части Т-образной полости. Нижняя часть полость Т-образной полости углублений имеет ширину соизмеримую с меньшей стороной профиля опорных стержней, что позволяет размещать опорные стержни «стоймя» в Т-образной полости.
Углубления в опорном выступе могут иметь Т-образный профиль, при этом горизонтальная часть и вертикальная часть Т-образных полостей углублений имеют одинаковый профиль, совпадающий с профилем опорных стержней. В данном случае опорные стержни размещены в горизонтальных частях Т-образных полостях углублений. Для данного случая люк может быть снабжен дополнительными опорными стержнями, которые размещены в вертикальных частях Т-образных полостей углублений и контактируют с основными опорными стержнями.
Люк смотрового колодца может быть снабжен двумя опорными стержнями, установленными на раме параллельно друг другу или под углом 90° друг к другу. Люк может быть дополнительно снабжен опорными элементами, например, в виде одного или нескольких концентрических опорных колец, соединенных с опорными стержнями.
Вышеописанные конструктивные исполнения характерны как для люков, в которых крышка либо свободно лежит в раме, либо соединена с рамой с возможностью поворота посредством шарнира. При этом рама и крышка в плане могут иметь как круглую, так и прямоугольную форму.
По второму варианту люк смотрового колодца, выполненный из пластичного материала, содержит раму с опорным выступом, размещенным по внутреннему контору рамы, и крышку по ее контору, имеющую опорную поверхность, контактирующую с опорным выступом рамы. Крышка люка смотрового колодца имеет ребра жесткости, размещенные на ее нижней поверхности. Новым является то, что люк снабжен, по крайней мере, одним съемным опорным стержнем, при этом в опорном выступе рамы выполнены углубления для установки в них опорных стержней, а ребра жесткости крышки опираются на опорные стержни.
Люк может быть дополнительно снабжен опорными элементами, например, в виде одного или нескольких концентрических опорных колец, соединенных с опорными стержнями.
Как и по первому варианту, опорные стержни могут иметь различный профиль, например прямоугольный. В частном случае опорные стержни имеют Т-образный профиль, а углубления в опорном выступе имеют Т-образный профиль соизмеримый с Т-образным профилем опорных стержней.
Опорные стержни могут иметь прямоугольный профиль, а углубления в опорном выступе имеют Т-образный профиль. При этом верхняя открытая часть Т-образной полости углублений имеет ширину соизмеримую с большей стороной профиля опорных стержней, что позволяет размещать опорные стержни «плашмя» в верхней части Т-образной полости. Нижняя часть полость Т-образной полости углублений имеет ширину соизмеримую с меньшей стороной профиля опорных стержней, что позволяет размещать опорные стержни «стоймя» в Т-образной полости.
Углубления в опорном выступе могут иметь Т-образный профиль, при этом горизонтальная часть и вертикальная часть Т-образных полостей углублений имеют одинаковый профиль, совпадающий с профилем опорных стержней. В данном случае опорные стержни размещены в горизонтальных частях Т-образных полостях углублений. Для данного случая люк может быть снабжен дополнительными опорными стержнями, которые размещены в вертикальных частях Т-образных полостей углублений и контактируют с основными опорными стержнями.
Люк смотрового колодца может быть снабжен двумя опорными стержнями, установленными на раме параллельно друг к другу или под углом 90° друг к другу.
Выполнение ребер жесткости на поверхности крышки зависит от формы исполнения рамы и крышки.
Для случая, когда рама и крышка в плане имеют круглую форму, ребра жесткости на крышке могут быть размещены радиально или могут быть выполнены в виде колец или в виде колец и радиальных ребер жесткости одновременно. Крышка люка смотрового колодца может быть соединена с рамой с возможностью поворота посредством шарнира или может свободно лежать в раме. В последнем случае крышка с рамой должны быть снабжены ориентирующим устройством.
Рама и крышка люка в плане могут иметь прямоугольную форму. При этом крышка может быть свободно лежать в раме или соединена с ней с возможностью поворота посредством шарнира.
Для люков с прямоугольной формой в плане опорные стержни, могут быть установлены на раме параллельно друг к другу и меньшей стороне рамы, а ребра жесткости размещены на крышке параллельно между собой с их ориентацией перпендикулярно положению опорных стержней.
Люк с прямоугольной формой в плане может быть снабжен двумя опорными стержнями, установленными на раме под углом 90° друг к другу и к сторонам рамы, а ребра жесткости размещены на крышке параллельно между собой с их ориентацией под углом 45° относительно положения опорных стержней.
Для люков любой формы в плане опорные стержни могут быть установлены на раме параллельно друг к другу, а ребра жесткости размещены на крышке параллельно между собой с их ориентацией перпендикулярно положению опорных стержней.
Люки любой формы в плане могут быть снабжены двумя опорными стержнями, установленными на раме под углом 90° друг к другу. В этом случае ребра жесткости целесообразно размещать на крышке параллельно между собой с их ориентацией под углом 45° относительно положения опорных стержней.
Опорные стержни и опорные элементы могут быть выполнены как из металла, так из прочного композиционного материала.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами, на которых представлено:
На Фиг. 1 - комплект люка смотрового колодца по первому варианту в аксонометрии; на Фиг. 2 - разрез крышки люка по первому варианту с опорой на стержни; на Фиг. 3 - люка смотрового колодца по второму варианту в аксонометрии; на Фиг. 4 - разрез крышки люка по второму варианту с опорой на стержни; на Фиг. 5 - люк по второму варианту в открытом положении в аксонометрии; на Фиг. 6 - тоже, что и на Фиг. 5, вид сверху; на Фиг. 7 - один из возможных конструктивных исполнений люка по второму варианту с шарнирным креплением крышки на раме; на Фиг. 8 - примера выполнения в опорном выступе рамы углубления с прямоугольным профилем; на Фиг. 9 - пример размещения опорных стержней прямоугольного профиля углублениях прямоугольного профиля в раме; на Фиг. 10 - пример выполнения в опорном выступе рамы углубления с Т-образным профилем; на Фиг. 11 - пример размещения в Т-образном углублении рамы опорного стержня с прямоугольным профилем; на Фиг. 12 - пример размещения в Т-образных углублениях рамы опорных стержней с Т-образным профилем; на Фиг. 13 - примеры схем размещения опорных стержней прямоугольного профиля в углублениях рамы Т-образного профиля: на позиции «а» опорный стержень размещен «плашмя», а на позиции «б» - стоймя; на Фиг. 14 - примеры схем размещения опорных стержней прямоугольного профиля в углублениях рамы Т-образного профиля: на позиции «а» один опорный стержень размещен «плашмя», а на позиции «б» - в Т-образном углублении под первым опорным стержнем размещен стоймя второй дополнительный опорный стержень такого же профиля, что и первый стержень; на Фиг. 15 и 16 - примеры размещения двух опорных стержней под углом 90° и выполнения опорных элементов в виде окружностей; на Фиг. 17 - пример размещения одного опорного стержня и выполнения опорного элемента в виде окружности; на Фиг. 18 - вид люка снизу по второму варианту с одним опорным стержнем и опорным элементом в виде окружности, при этом ребра жесткости крышки ориентированы относительно опорного стержня под углом 90°; на Фиг. 19, 20 и 21 - примеры размещения ребер жесткости на круглой крышке соответственно: радиально, кольцами или комбинированно; на Фиг. 22 - представлен комплект люка прямоугольной формы по первому варианту; на Фиг. 23 - поперечное сечение люка в исполнении на Фиг. 22 с опорой крышки на два опорных стержня; на Фиг. 24 - вид снизу люка прямоугольной формы по второму варианту с ребрами жесткости, размещенными на крышке перпендикулярно положению опорных стержней; на Фиг. 25 - то же, что и на Фиг. 24, в разрезе; на Фиг. 26 - вид снизу люка прямоугольной формы по второму варианту с ребрами жесткости, размещенными на крышке под углом 45° относительно положения опорных стержней.
Выше для иллюстрационных целей раскрыты предпочтительные варианты исполнения изобретения. Однако возможны различные дополнения и замены без изменения сущности изобретения и отклонения от объема заявленных прав.
По любому варианту исполнения люка смотрового колодца он содержит раму 1 с опорным выступом 2, размещенным по внутреннему контуру рамы 1 и крышку 3 с опорной поверхностью 4 по ее контору, которая контактирует с опорным выступом 2 рамы 1. Рама 1 и крышка 3 изготавливаются из пластичного материала (например, из термопластичных полимерных композиций, полимер-песчаных композиций, композитных и т.п. материалов) методом литья или прессования в формах.
По любому варианту рама 1 и крышка 3 могут иметь в плане как круглую 5, так и прямоугольную форму 6. При этом крышка 3 может быть установлена в раме 1 либо свободно, либо посредством шарнира 7.
По любому варианту в опорном выступе 2 рамы 1 выполнены углубления 8 для установки в них, по крайней мере, одного опорного стержня 9, на который опирается крышка 3. Углубления 8 целесообразно выполнять с прямоугольным 10 или Т-образным 11 профилем. При этом профиль опорных стержней 9 может быть различным. В частности профиль опорных стержней 9 может быть прямоугольным 12, который совпадает с профилем 10 углублений 8 (Фиг. 9) или Т-образный 13, который совпадает с Т-образным профилем 11 углублений 8 (Фиг. 12).
Для случая выполнения опорного стержня 9 прямоугольного профиля он может быть установлен в углублении 8 Т-образного профиля 11 различным образом. Для случая выполнения верхней открытой полости 14 углублений 8 шириной «А» соизмеримой с большей стороной профиля опорных стержней 9 и шириной «Б» нижней полости 15 углублений 8 соизмеримой с меньшей стороной профиля опорных стержней 9, опорный стержень может быть установлен как «плашмя» (Фиг. 13-а), так и «стоймя» (Фиг. 13-б). При этом различное размещение опорных стержней 9 в Т-образных углублениях 8 позволяет обеспечить различную нагрузочную способность люка. Для случая, когда горизонтальная часть 16 и вертикальная часть 17 полости углубления 8 имеют одинаковый профиль, совпадающий с профилем основных опорных стержней 9, они могут быть размещены в горизонтальной части 16 углублений 8 (Фиг. 14-а). В этом случае для усиления несущей способности люка он может быть снабжен дополнительными аналогичными опорными стержнями 9, которые размещены в вертикальных частях 17 полостей углублений 8 и контактируют с основными опорными стержнями 9 (Фиг. 14-б).
Люк может быть снабжен несколькими опорными стержнями 9, которые могут размещаться в раме 1 различным образом. Так люк может быть снабжен двумя опорными стержнями 9 установленными параллельно друг другу (Фиг. 9, Фиг. 12) или под углом 90° (Фиг. 7, Фиг. 15). Для увеличения несущей способности люка он может быть снабжен опорными элементами 18, которые целесообразно выполнять в виде одного или нескольких опорных колец, соединенных с опорными стержнями 9 (Фиг. 16, Фиг. 17).
Выше описаны признаки, характерны для двух вариантов исполнения люка смотрового колодца.
Первый вариант исполнения люка характеризуется тем, что внутренняя поверхность крышки 3 ровная и непосредственно опирается на опорные стержни 9 и опорные элементы 18 (Фиг. 1, Фиг 2, Фиг. 22, Фиг. 23.).
Второй вариант исполнения характеризуется тем, что на внутренней поверхности крышки 3 выполнены ребра жесткости 19.
Для случая, когда рама 1 и крышка 3 люка в плане имеют круглую форму, ребра жесткости 19 целесообразно выполнять в виде радиальных, кольцевых или радиально-кольцевых выступов (Фиг. 19, Фиг. 20, Фиг. 21). Когда ребра жесткости 19 выполнены на крышке 3 параллельно друг другу (Фиг. 18) раму 1 и крышку 3 необходимо снабжать ориентирующими элементами 20, для того, чтобы ребра жесткости 19 располагались под углом 90° к опорным стержням 9. Ориентирующий элемент 20 может быть выполнен, например, в виде выступов 21 на крышке 3 и ответных впадин 22 в раме 1.
Для случая, когда рама 1 и крышка 3 люка в плане имеют прямоугольную форму, опорные стержни 9, целесообразно устанавливать на раме параллельно друг к другу и меньшей стороне рамы 1. В этом случае ребра жесткости 19 целесообразно размещать на крышке 3 параллельно между собой с их ориентацией перпендикулярно положению опорных стержней 9 (Фиг. 24, Фиг. 25) или под углом 45° относительно положения опорных стержней 9 (Фиг. 26).
Люк эксплуатируется следующим образом. В грунте монтируют раму 1 по известным технологиям с использованием бетонных смесей. В углублениях 8 рамы свободно устанавливают необходимое количество опорных стержней 9 того или иного профиля. После чего устанавливают крышку 3 с опорой на опорные стержни 9 непосредственно или посредством ребер жесткости 19 в зависимости от выбранного варианта. В процессе обслуживания люка крышку 3 снимают полностью или поворачивают вверх при наличии шарнира. При проветривании колодца опорные стержни 9 не извлекают, что позволяет избежать попадания в колодец животных и людей. Для проникновения персонала в колодец для его обслуживания или обслуживания оборудования, находящегося в колодце, опорные стержни 9 и опорные элементы 18 извлекают из рамы 1. При закрытии колодца опорные стержни 9 и опорные элементы 18 вновь устанавливают в раму 1, после чего устанавливают (закрывают) крышку 3.
Оптимальный подбор из заявленных конструкций люка смотрового колодца производят исходя из обеспечения требуемой нагрузки на крышку люка смотрового колодца в зависимости от размещения его как в пешеходных зонах, так и на проезжих частях дорог.
Размещение опорных элементов вне тела крышки смотрового колодца позволяет обеспечить требуемую безопасность обслуживания смотровых колодцев.
Заявленные люки универсальны, обладают простотой технологии их изготовления при обеспечении практически любых нагрузочных способностей, которые характеризуются прочностными свойствами необходимого количества подобранных опорных стержней и элементов. Они имеют низкую массу, высокое качество и изготовление всех элементов люка с большим количеством выбора дизайна их исполнения.