ЛЮК СМОТРОВОГО КОЛОДЦА

Полезная модель относится к строительству городских подземных сооружений, а именно к конструкциям люков смотровых колодцев городских подземных коммуникаций, устанавливаемых в зонах зеленых насаждений и пешеходных зонах.
Известен люк смотрового колодца, содержащий корпус с опорным выступом и крышку, изготовленные из чугуна (ГОСТ 3634-99 «Люки смотровых колодцев и дождеприемники ливнесточных колодцев», тип Л). Однако чугунные крышки зачастую становятся объектами хищения с целью последующей сдачи в металлолом. Отсутствие крышек на люках смотровых колодцев может явиться причиной несчастных случаев с людьми и аварий автомобильного транспорта.
Известен люк смотрового колодца (см. патент РФ на полезную модель №32141), состоящий из корпуса и крышки, содержащих арматурный каркас, залитый неметаллическим связующим материалом. Арматурный каркас опорного кольца состоит из внутреннего кольца из листового и/или профилированного металла и жестко соединенных с ним с помощью перемычек стальных кольцевых стержней, а арматурный каркас крышки состоит из наружного и внутреннего колец из листового металла и жестко соединенных с ними стальных стержней, образующих верхний и нижний пояса. При этом в качестве связующего материала использован бетон, полимербетон, фибростальбетон, полимерные композиции и т.п. материалы.
Недостатками такого люка является сложность его изготовления и наличие значительного количества металла в арматуре.
Известен люк смотрового колодца (см. патент РФ на полезную модель №92032), содержащий корпус и крышку, выполненные в виде единой прессованной конструкции из полимерно-песчаной композиции, состоящей из 20-22% утратившего потребительские свойства полимера и 78-80% песка, причем корпус люка выполнен в виде тела вращения с двумя стенками, наружной и внутренней, при этом наружная стенка образована конической поверхностью, а внутренняя - цилиндрической поверхностью. Опорная часть корпуса люка имеет выемку для посадки на основу колодца. Крышка снабжена четырьмя посадочными ушками, а внутренняя стенка корпуса люка выполнена с выступами под крышку и четырьмя пазами под ушки крышки.
В варианте 1 крышка люка смотрового колодца содержит металлический арматурный каркас, залитый неметаллическим связующим материалом.
В варианте 2 крышка люка смотрового колодца выполнена без арматуры.
Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому решению и поэтому выбрано заявителем в качестве прототипа.
Недостатками такого исполнения является наличие полости в опорной части корпуса (между его наружной и внутренней стенками), что снижает механическую прочность корпуса, а его установка выемкой корпуса на основу колодца с помощью цементного раствора затрудняет монтаж. Кроме того, наличие четырех ушек крышки и соответствующих выемок в корпусе значительно усложняет конструкцию пресс-форм крышки и корпуса.
Процентное соотношение песка и полимера выбрано из условий использования чистого песка без примесей.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции люка, снижение себестоимости люка за счет использования отходов металлургического производства в виде отработанной формовочной смеси и полимеров вторичной переработки, а также улучшение эксплуатационных качеств из-за снижения веса крышки.
Для достижения поставленной задачи в люке смотрового колодца, содержащем корпус и крышку, согласно полезной модели, и корпус, и крышка выполнены каждый в виде единой прессованной конструкции из композиционной смеси, состоящей из 65-70% отработанной формовочной смеси и 30-35% полимеров вторичной переработки, причем опорный выступ корпуса люка выполнен увеличенным по толщине.
При этом согласно полезной модели в качестве полимеров используется смесь «мягких» и «жестких» полимеров в соотношении 2:3.
При этом согласно полезной модели композиция содержит не более 0,5% красителя.
При этом согласно полезной модели на нижней поверхности крышки выполнены кольцевое ребро и радиальные ребра жесткости.
При этом согласно полезной модели на опорной подошве корпуса выполнены равномерно расположенные пазы прямоугольной формы.
Исходными компонентами композиционной смеси для изготовления предлагаемого люка являются отработанная формовочная смесь и полимеры вторичной переработки.
Формовочная смесь - это многокомпонентная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления неметаллических литейных форм. Формовочная смесь состоит из огнеупорной основы смеси (кварцевый песок и др. материалы), связующих материалов (гипс, глина, различные смолы, другие связующие вещества) и добавок, придающих формовочной смеси определенные свойства. Формовочная смесь в большом количестве остается в литейном производстве, утилизация ее требует определенных затрат, а использование в производстве люков снижает себестоимость готовых изделий.
В качестве связующего компонента композиционной смеси используются полимеры вторичной переработки. При этом могут использоваться как гранулированные полимеры вторичной переработки, так и производственные и бытовые отходы полимеров. Применение гранулированных полимеров значительно сокращает производственный цикл, так как не требуется регенерация полимеров, и способствует стабильной работе оборудования, но при этом увеличивается стоимость готового изделия. Использование производственных и бытовых отходов полимеров способствует значительному снижению себестоимости изделия, но удлиняет производственный цикл, так как сырье требует предварительной подготовки (измельчение, регенерация путем экструзии). Преимуществом является то, что использование бытовых отходов полимеров способствует защите окружающей среды, т.к. утилизация бытовых отходов полимеров весьма трудоемка, а часть вообще не перерабатывается, их закапывают в землю, т.е. подвергают захоронению на специальных полигонах со сроком эксплуатации не менее 25 лет.
При использовании в качестве наполнителя отработанной формовочной смеси, неоднородной по своему составу, необходимо увеличить процентное содержание полимеров, при этом достигается необходимая прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и улучшается качество поверхности люка.
Проведенные испытания показали, что выбранное процентное соотношение компонентов - 65-70% отработанной формовочной смеси и 30-35% полимеров вторичной переработки - соответствуют образованию смеси, удовлетворяющей требованиям, необходимым при изготовлении люков, а именно: стойкость к кислотам, щелочам, нефтепродуктам, прочность, стойкость к изменениям температуры окружающего воздуха, водонепроницаемость.
Опытным путем достигнуто соотношение «мягких» (ПВД, ПНД и др.) и «твердых» (АБС, полистирол, ПЭТ и др.) полимеров - 2:3. «Мягкие» полимеры повышают эластичность смеси и, как следствие, улучшают внешний вид люков, износостойкость изделий, а «твердые» повышают стойкость изделий к действию динамических нагрузок, что важно для соблюдения требований установки и эксплуатации люков.
Выполнение корпуса люка с увеличенным по толщине опорным выступом способствует равномерному распределению нагрузки и обеспечивает необходимую прочность корпуса.
Добавление в композицию красителя позволяет получить изделие требуемого цвета, например, серого (при установке на асфальтированное основание), зеленого (при установке на газон), либо иных цветов в зависимости от применяемой тротуарной плитки.
Выполнение на нижней поверхности крышки кольцевого ребра и радиальных ребер жесткости способствует повышению прочности крышки.
Пазы прямоугольной формы, равномерно расположенные на опорной подошве корпуса, дополнительно укрепляют связь с бетоном при установке люка в дорожное полотно. Кроме того, пазы могут использоваться при пакетировании люков для прохождения через них стальной ленты крест-накрест, которая стягивает люки вместе. Пазы предотвращают соскальзывание стальной ленты при стягивании люков, обеспечивают надежность и удобство пакетирования.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует понятию «новизна».
Кроме того, предлагаемое техническое решение может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение для смотровых колодцев городских подземных коммуникаций, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами:
на фиг.1 представлен поперечный разрез А-А люка;
на фиг.2 - вид люка сверху;
на фиг.3 - вид крышки снизу.
Люк смотрового колодца содержит корпус 1 с опорным выступом 2 и опорной подошвой 3, крышку 4. Опорный выступ 2 корпуса люка выполнен увеличенным по толщине (размер Н на фиг.1). На нижней поверхности крышки выполнены кольцевое ребро 5 и радиальные ребра жесткости 6. На опорной подошве корпуса люка выполнены равномерно расположенные пазы 7 прямоугольной формы.
Изготовление люка (и корпуса и крышки) производят следующим способом.
Смесь, состоящая из 65-70% формовочной смеси и 30-35% полимеров подается в горизонтальный реактор, имеющий три последовательно расположенные разно-температурные зоны, проходя через которые на выходе получается готовая смесь. Подготовленную таким образом смесь указанного состава закладывают в пресс-форму, спрессовывают до получения готового изделия, при этом пресс-форма охлаждается при помощи подачи воды в полости матрицы и пуансона. При необходимости производится зачистка от облоя.
Как видно из описания полезной модели, предлагаемый люк смотрового колодца отличается простой конструкцией, низкой стоимостью исходных компонентов, более низкой массой крышки в сравнении с металлической, обладает достаточной прочностью и высоким качеством поверхности, а, кроме того, он не представляет интереса для сборщиков металлолома, что способствует сохранности крышек люков.