ДОЖДЕПРИЕМНИК ПОЛИМЕРНО-ПЕСЧАНЫЙ АРМИРОВАННЫЙ

Полезная модель относится к строительству канализационных систем и сточных колодцев, а именно к конструкциям дождеприемников, предназначенных для приема поверхностных сточных вод с улиц, дворов и других территорий.
Известен дождеприемник ливнесточного колодца, содержащий корпус и решетку (крышку с отверстиями для прохождения сточных вод), изготовленные из чугуна (ГОСТ 3634-99 «Люки смотровых колодцев и дождеприемники ливнесточных колодцев»).
Известен дождеприемник круглый чугунный для колодцев, состоящий из корпуса и решетки (крышки с отверстиями для прохождения сточных вод) (ГОСТ 26008-83).
Данное техническое решение выбрано заявителем в качестве прототипа.
Существенным недостатком чугунных дождеприемников является то, что их крышки зачастую становятся объектами хищения с целью последующей сдачи в металлолом, а отсутствие крышек на дождеприемниках ливнесточных колодцев может явиться причиной несчастных случаев с людьми и аварий автомобильного транспорта. Чугун, кроме того, является хрупким материалом, и крышки из него подвержены расколу при динамических нагрузках, чугунные дождеприемники ржавеют под действием влаги, а также обладают большим весом и высокой стоимостью изделия.
Технической задачей полезной модели является создание дождеприемника, выполненного из альтернативного металлу материала, обладающего высокой прочностью, не ниже прочности чугунных дождеприемников, простого по конструкции и удобного в эксплуатации.
Технический результат - снижение металлоемкости, массы и себестоимости дождеприемника, повышение прочностных характеристик, стойкости и долговечности, повышение удобства монтажа и обслуживания.
Для достижения поставленной задачи в дождеприемнике, содержащем корпус и крышку с отверстиями для прохождения сточных вод, согласно полезной модели, и корпус и крышка выполнены каждый в виде единой прессованной конструкции из полимерно-песчаной композиции, состоящей из 20-30% полимера и 70-80% песка, при этом и корпус и крышка содержат арматурные каркасы.
Арматурный каркас корпуса выполнен в виде соосно расположенных в параллельных плоскостях и жестко соединенных между собой колец из профилированного металла.
Арматурный каркас крышки выполнен в виде решетки из соединенных между собой продольных и поперечных прутков. Арматурный каркас крышки обрамлен кольцом, выполненным из профилированного металла.
Массовая доля арматуры крышки составляет 3-10% от общей массы крышки.
В качестве источника полимеров могут использоваться полимеры вторичной переработки.
Полимерно-песчаная композиция, из которой выполнен дождеприемник, может содержать краситель за счет уменьшения процентного содержания в ней песка.
Крышка выполнена с двумя диаметрально расположенными ушками, а корпус - с карманами под ушки крышки.
Дождеприемник может быть выполнен с запорным замковым устройством.
Использование в качестве материала дождеприемника полимерно-песчаной композиции позволяет существенно снизить металлоемкость конструкции, массу дождеприемника, а также себестоимость.
Предлагаемое процентное соотношение компонентов (20-30% полимеров, 70-80% песка) достигнуто опытным путем. При указанном соотношении материал дождеприемника является стойким к агрессивным средам (дорожным реагентам, ГСМ, кислотам, щелочам, нефтепродуктам), к изменениям температуры окружающего воздуха, обладает высокой трещиностойкостью.
При содержании полимера в смеси менее 20% ухудшаются прочностные характеристики; при содержании полимера в смеси более 30% увеличивается термоусадка, приводящая к образованию трещин.
Выполнение корпуса с арматурным каркасом в виде соосно расположенных в параллельных плоскостях и жестко соединенных между собой колец из профилированного металла значительно повышает прочность корпуса и его стойкость к ударным нагрузкам.
Выполнение крышки с арматурным каркасом в виде решетки из соединенных между собой продольных и поперечных прутков из профилированного металла способствует равномерному распределению нагрузки, повышает прочность, жесткость и стойкость крышки.
Выполнение арматурного каркаса крышки обрамленным кольцом из профилированного металла также повышает прочность, жесткость и стойкость крышки.
Использование в качестве арматуры корпуса и крышки профилированного металла, обладающего хорошим сцеплением с материалом корпуса и крышки, способствует повышению прочности дождеприемника.
Содержание в общей массе крышки арматуры в количестве 3-10% обеспечивает необходимую и достаточную прочность дождеприемника. Содержание в общей массе крышки арматуры в количестве менее 3% не обеспечивает необходимой жесткости и прочности крышки. Содержание в общей массе крышки арматуры в количестве более 10% повышает ее металлоемкость и массу.
Добавление в композицию красителя позволяет получить изделие требуемого цвета.
Выполнение крышки с двумя посадочными ушками, а корпуса - с карманами под ушки крышки повышает фиксацию крышки в корпусе, препятствует ее смещения и перевороту при наезде на дождеприемник транспортных средств, повышая тем самым безопасность дорожного движения.
Оснащение дождеприемника запорным замковым устройством предотвращает несанкционированный доступ к сетям канализации и способствует сохранности крышек.
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 в конструкциях дождеприемников, устанавливаемых на колодцах сетей ливневой канализации, и предназначенных для приема поверхностных сточных вод, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами:
на фиг.1 представлен поперечный разрез А-А дождеприемника;
на фиг.2 - вид дождеприемника сверху.
Дождеприемник содержит корпус 1 и крышку 2 круглой формы, выполненные каждый в виде единой прессованной конструкции из полимерно-песчаной композиции с содержанием 20-30% полимера и 70-80% песка. В качестве источника полимеров могут использоваться полимеры вторичной переработки, например ПВД (полиэтилен высокого давления), ПНД (полиэтилен низкого давления), ударопрочный и морозостойкий полипропилен и др. материалы. Вторым компонентом композиции является песок, в качестве которого может использоваться кварцевый песок, корунд или др. материалы.
Корпус имеет отверстие, по внутреннему контуру которого выполнен опорный поясок. Корпус 1 выполнен с арматурным каркасом, который представляет собой соосно расположенные в параллельных плоскостях кольца 3 из профилированного металла, жестко соединенные между собой поперечными элементами. В предпочтительном варианте исполнения полезной модели количество колец равняется трем, как показано на фиг.1. Однако количество колец может быть и иным в зависимости от требуемой прочности корпуса.
Крышка 2 выполнена с арматурным каркасом в виде решетки из соединенных между собой продольных и поперечных прутков 4. Арматурный каркас крышки может быть обрамлен кольцом из профилированного металла. При этом продольные прутки могут располагаться внутри обрамляющего кольца, а поперечные прутки - поверх продольных прутков и обрамляющего кольца.
Размер арматуры корпуса и крышки дождеприемника выбирают в зависимости от типа дождеприемника, который в свою очередь зависит от места его установки: для дождеприемников легкой серии, устанавливаемых в пешеходных зонах, в качестве арматуры используется пруток меньшего диметра, а дождеприемников тяжелой серии выбирают пруток большего диаметра.
В крышке дождеприемника выполнены отверстия, равномерно распределенные по ее площади, количество которых может равняться, например, 37-ми, а размеры 50×50 мм. Отверстия служат для свободного прохождения сточных вод.
В композицию за счет уменьшения процентного содержания в ней песка может быть добавлен краситель, что 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.
Крышка снабжена двумя посадочными ушками, выполненными с образованием зазора между ушками крышки и корпусом при установке на корпусе. Дождеприемник может быть выполнен с запорным замковым устройством.
2
Дождеприемник полимерно-песчаный армированный изготавливается методом горячего прессования. Полимерно-песчаная композиционная смесь в соотношении 20-30% ПНД, ПВД утратившего потребительские свойства и 70-80% песчаной смеси разогревается до температуры 180°C. В смесь за счет уменьшения процентного содержания в ней песка может быть добавлено небольшое количество красителя, при этом соотношение компонентов может быть следующим: 20-30% полимера, 69-79% песчаной смеси и 1% красителя. Определенное количество однородной расплавленной полимерно-песчаной смеси укладывается равномерным слоем по всей площади в пресс-форму. На равномерный слой смеси в пресс-форму точно устанавливается арматурный каркас решетки определенного диаметра арматуры для каждого типа дождеприемника. В пресс-форму на установленную решетку укладывается второй слой определенного количества полимерно-песчаной композиционной смеси. Прессуется под давлением 300 кг на см. Во время процесса прессования, которое протекает 20-30 минут, в тело пресс-формы автоматически подается охлаждающая жидкость. Готовое изделие извлекается из пресс-формы. Корпус дождеприемника изготавливается аналогичным способом.
Уральским Научно-исследовательским институтом строительных материалов «УралНИИстром» были проведены испытания предлагаемых полимерно-песчаных армированных дождеприемников на механическую прочность по методике ГОСТ 3634-99. Испытания показали, что дождеприемники выдерживают разрушающую нагрузку, превышающую номинальную нагрузку, установленную ГОСТ 3634-99 для чугунных дождеприемников. Разрушающая нагрузка при испытаниях фиксировалась к моменту образования трещин.
Как видно из описания полезной модели, заявляемый дождеприемник отличается простой конструкцией, низким содержанием металла, а соответственно и значительно более низкой массой корпуса и крышки в сравнении с чугунными, что повышает удобство его монтажа и обслуживания.
Малая металлоемкость и низкая стоимость исходных компонентов значительно снижают себестоимость дождеприемника. Дождеприемник не представляет интереса для сборщиков металлолома, что способствует сохранности крышек дождеприемников и повышению безопасности дорожного движения.
Материал корпуса и крышки обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, перепадам температур, что позволяет их эксплуатировать в различных температурных режимах от +95C° (оптимальная температура промывания изделия) до -50°C.
Материал корпуса и крышки и их конструкция обеспечивают высокую прочность дождеприемника, которая превосходит прочность чугунных дождеприемников по ГОСТ 3634-99.
Дождеприемник легкой серии может использоваться в парковых зонах, на территориях автостоянок, на обочинах дорог и парковок, на пешеходных и велосипедных дорожках. Дождеприемник тяжелой серии может использоваться на всех видах дорог.