МОДУЛЬ ОГРАЖДЕНИЯ И ОГРАЖДЕНИЕ НА ЕГО ОСНОВЕ

Полезные модели относятся к строительству и/или фортификации и могут быть использованы в наружных и внутренних ограждениях территорий строительных площадок, площадок дорожного строительства и ремонта, промышленных предприятий, общественных мест и других территорий, требующих преимущественно временной локализации, а также в качестве простейших инженерных сооружений полевой фортификации.
Известен барьерный элемент для разделения транспортных потоков, выполненный из резины и имеющий основание удлиненной формы, на одном торце основания выполнен паз, на другом торце - ответный выступ, образующие соединение барьерных элементов между собой, в элементе выполнены отверстия для установки крепежных элементов, при этом форма паза и выступа выбраны такими, что они образуют шарнирное соединение [Описание полезной модели к патенту РФ №80169 от 22.08.2008, МПК E01F 15/02, опубл. 27.01.2009]. Решаемая задача - создание новых элементов дорожной разметки. Технический результат - увеличение возможной кривизны изгиба разделительного барьера для разметки трасс на поворотах.
Недостатками настоящего барьерного элемента - выполненный из полимера элемент дорожной разметки, - являются его узкоспециальное назначение и затруднения, связанные с хранением, повторным использованием и необходимостью регулярной выбраковки элементов, подвергнутых минимальному механическому воздействию или перепаду температур.
Известно временное строительное ограждение, включающее набор примыкающих друг к другу каркасных ограждающих несущих элементов, установленных на фундаменте, при этом оно снабжено опорой, размещенной с внутренней стороны ограждающих несущих элементов и выполненной в виде наклонного углового раскоса, укрепленного к фундаменту и ограждающему несущему элементу. Несущие элементы могут быть установлены с технологическим разрывом [Описание полезной модели к патенту РФ №38807 от 26.03.2004, МПК E04H 17/14, опубл. 10.07.2004].
Недостатком известного строительного ограждения является необходимость обустройства специального фундамента, что делает его использование по иному назначению, например, в качестве сооружения полевой фортификации проблематичным - из-за недопустимо низкой скорости возведения.
Известно временное строительное ограждение, включающее ограждающий элемент, опирающийся на плиту, и связывающий их наклонный раскос, при этом опорная плита пригружается грунтом, извлекаемым при отрывке котлована [Описание полезной модели к патенту РФ №107251 от 23.03.2011, МПК Е04Н 17/14, опубл. 10.08.2011]. Массивное ограждение снижает амплитуду колебаний, передающихся на существующие здания при погружении свай в строительном котловане, одновременно служит противошумовым барьером и позволяет экономить полезную площадь при складировании грунта.
Настоящему техническому решению присущи недостатки предыдущего.
Известен блок дорожного разделительного барьера, содержащий корпус, выполненный из пластика в виде полой емкости с верхним и нижним основаниями, с торцевыми стенками и расположенными под углом к нижнему основанию продольными стенками, причем корпус имеет открытую снизу полость, при этом верхнее основание и каждая из торцевых и продольных стенок корпуса выполнены в виде двойных панелей с зазором между последними, а нижнее основание выполнено в виде полосы, соединяющей открытые торцы соответствующих двойных панелей по периметру корпуса. Кроме этого, одна из торцевых стенок корпуса имеет расположенный под ней фиксатор, выполненный в виде бобышки, а другая торцевая стенка корпуса имеет сквозное отверстие для обеспечения возможности установки в нем фиксатора рядом стоящего блока в процессе сборки дорожного разделительного барьера; каждая из наружных панелей продольных стенок имеет ряд размещенных на расстоянии друг от друга элементов усиления, а также, блок дорожного разделительного барьера выполнен с обеспечением возможности заполнения жидкостью [Описание полезной модели к патенту РФ №68529 от 19.06.2007, МПК E01F 15/00, опубл. 27.11.2007]. Технический результат - обеспечение при хранении возможности компактной укладки блоков дорожного разделительного барьера стопкой.
Решение вопроса с укладкой блоков для хранения и транспортировки является далеко неполным, т.к. толстые двухслойные стенки решают эту проблему частично. Не учтено повторное использование блоков, поскольку применение воды для утяжеления требует больших затрат на ее заполнение и выпуск и просушку после использования блоков по назначению. Кроме этого барьер на основе настоящих блоков неработоспособен при отрицательных температурах. И даже при использовании более совершенных материалов настоящие изделия могут быть использованы исключительно по заявленному назначению.
Известен сборный модульный барьер для ограждений и знаков, содержащий две отдельные части, а именно вертикальную переднюю часть с двумя расположенными в ее нижней области выступами, образующими две ножки, и заднюю часть, образующую одну центральную ножку и расположенную наклонно относительно передней части, причем передняя и задняя части соединены друг с другом с возможностью разъединения, при этом одна из указанных частей имеет на своей верхней поперечине, соответствующей ее краю, соединенному шарнирно с другой частью поперечный паз для шпунтового соединения с соответствующими выступами, отходящими от верхнего края другой части, причем в поперечинах обеих частей выполнены расположенные друг против друга вертикальные отверстия для прохода соответствующих крепежных пальцев для соединения отдельных частей модульного барьера, передняя часть которого имеет в основном прямоугольную форму с нижними выступами, образующими указанные ножки, а задняя часть имеет форму перевернутой равнобедренной трапеции и ее нижний конец образует третью ножку, при этом каждая из частей выполнена из пластмассы и имеет на своей поверхности сетчатую конструкцию с большими отверстиями для прохождения воздуха [Описание изобретения к патенту РФ №2371539 от 04.05.2005, МПК E01F 13/02, опубл. 27.10.2009]. Решаемая задача - создание легкого и прочного барьера, изготовленного исключительно из пластмассы, который можно использовать как внутри помещения, так и снаружи; обладающего оптимальной устойчивостью, легко укладываемого в штабель, когда не используется, легко соединяющегося с другими модулями или барьерами при создании ограждений или размещении знаков; имеющего обращенную к пешеходной зоне плоскую вертикальную поверхность с размещенной на нем информацией или рекламой, и не создающего препятствий для прохождения воздуха.
Недостатком модульного барьера является его сборная ажурная конструкция. Это ограничивает его применение, определяющееся выраженными декоративными свойствами. Также следует отметить относительную сложность изготовления модуля, сложность монтажа барьера в целом и низкую скорость возведения. В процессе демонтажа барьера и модулей появляется множество однотипных деталей, что может привести к их травмированию, снижению декоративных свойств и разукомплектации сооружения.
Известно типовое раскладное фортификационное сооружение, состоящее из остова основного помещения, выполненного в виде мобильного контейнера с защитно-герметическими дверями и встроенными тамбурами, усиленного по торцам и сверху поворотными панелями, при этом для увеличения полезной площади к его средней части шарнирно прикреплены откидные опорные рамы, создающие в рабочем положении совместно с поворотными и раскладными панелями два боковых вспомогательных помещения [Описание изобретения к патенту РФ №2469155 от 26.12.2008, МПК E04B 1/343, опубл. 10.12.2012]. Решаемая задача - уменьшение трудозатрат при развертывании (свертывании) сооружения, сокращение времени на подготовку его к эксплуатации, повышение защитных свойств и обеспечение большой вместимости.
При всех достоинствах сооружения его нельзя использовать для оперативной локализации протяженных участков местности. Этому мешают большие габариты сооружения - оно занимает целый кузов грузового автомобиля, - и недостаточная оперативность его развертывания и, в какой-то степени, свертывания. Таким образом, основным недостатком настоящего фортификационного сооружения является невозможность решать оперативно-тактические задачи в условиях боевого планирования.
Известна сборно-разборная конструкция инженерных сооружений, включающая железобетонные модульные элементы в виде панелей, состыкованных между собой с помощью пазов и входящих в них выступов с возможностью изменения угла между панелями и закрепления его узлами фиксации, выполненными в виде шлицевых соединений, ответные части которых размещены на выступах и пазах в плоскостях, перпендикулярных поверхности панели, при этом каждый модуль с одной стороны в зоне стыка выполнен с двумя выступами, образованными угловым вырезом и центрально расположенным между выступами пазом, а с другой стороны - угловым вырезом, расположенным диагонально угловому вырезу противоположной стороны, и пазом, выполненным симметрично выступу противоположной стороны, при этом пазы стыкуемых соединений выполнены с монтажным зазором, равным высоте боковой грани шлица [Описание изобретения к патенту РФ №2016177 от 12.05.1992, МПК5 E04B 1/343, опубл. 15.07.1994]. Решаемая задача - расширение объемно-планировочных возможностей сооружений при одновременном повышении технологичности сборки.
Несмотря на то, что инженерное сооружение отличается универсальностью (из него можно построить, в том числе, протяженное ограждение), его применение в качестве фортификационного имеет ограничения, связанные, с недостаточной компактностью в разобранном виде, с использованием значительных ресурсов на подвоз к месту возведения и с низкой скоростью возведения, например, в условиях возможного обстрела территории, где предполагается его монтаж. Что касается демонтажа, то, такие сооружения, как правило, повторно не используются, а подлежат дальнейшему использованию, либо окончательной утилизации.
Задача, решаемая полезными моделями группы и достигаемый технический результат заключаются в создании универсального ограждения, практически, неограниченной длины, выполненного на основе универсального модуля ограждения, простого по конструкции, компактного при хранении и транспортировке, обладающего, кроме этого, необходимыми для простейшего фортификационного сооружения геометрическими (внешний вид и форма) и прочностными характеристиками, а также в существенном сокращении времени на его возведение и сокращении времени на его демонтаж, в том числе с возможностью последующего оперативного возведения на новом месте.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в модуле ограждения, характеризующемся наличием пространственно-изогнутого сплошного тонкостенного корпуса клинообразной формы поперечного сечения, выполненного с возможностью стыковки один в другой при хранении и/или транспортировке, причем в своей верхней части корпус включает перемычку между стенками и снабженный продольным направляющим пазом участок, а нижние части стенок снабжены направленными наружу отбортовками.
Кроме этого:
- снабженный продольным направляющим пазом участок корпуса выполнен с наружной стороны перемычки;
- по меньшей мере, на одном крае перемычки выполнен фрагмент паза, переходящий в продольный направляющий паз;
- модуль выполнен металлическим;
- стенки корпуса выполнены с вертикально ориентированными гофрами;
- корпус снабжен дополнительной перемычкой дугообразной выпуклой формы, связывающей боковые торцы стенок на одной из сторон;
- по меньшей мере, одна стенка корпуса включает, по меньшей мере, одно сквозное отверстие;
- края стенок корпуса и/или края их отбортовок включают сквозные отверстия, выполненные с возможностью размещения в них фиксирующих элементов.
Также, для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в ограждении, характеризующемся наличием соединенных между собой в цепь вышеописанных единичных модулей, которые соединены предпочтительно внахлест и связаны между собой посредством шарнирных тяг, один конец тяг закреплен на одном единичном модуле, а другой располагается в продольном пазе соседнего единичного модуля с возможностью смещения из одного крайнего положения в другое.
Кроме этого:
- шарнирная тяга включает, по меньшей мере, одну сферическую головку;
- единичные модули дополнительно зафиксированы относительно друг друга и/или базовой поверхности, на которой они установлены посредством фиксирующих элементов, размещенных в отверстиях на краях стенок корпуса и/или на краях их направленных наружу отбортовок.
Полезные модели иллюстрируются чертежами, где:
На фиг. 1 показан модуль ограждения в аксонометрической проекции;
на фиг. 2-4 показан модуль ограждения в ортогональных проекциях;
на фиг. 5 показана конструкция перемычки между стенками корпуса;
на фиг. 6-8 показаны некоторые варианты конструкции шарнирных тяг, образующих кинематические пары с продольными направляющими пазами корпусов;
на фиг. 9 показано сечение Α-A фиг. 3 и фиг. 13 - возможная конструкция стенок корпуса с вертикально ориентированными гофрами;
на фиг. 10 показана схема возведения ограждения и, соответственно, схема его демонтажа;
на фиг. 11 показан вариант исполнения модуля ограждения с дополнительной перемычкой - аксонометрическая проекция;
на фиг. 12-14 показан модуль ограждения фиг. 11 в ортогональных проекциях;
на фиг. 15 показана конструкция дополнительной перемычки, связывающей боковые торцы стенок корпуса на одной из сторон;
на фиг. 16 показана схема возведения ограждения на основе модуля фиг. 11 и, соответственно, схема его демонтажа.
Модуль ограждения 1 включает пространственно-изогнутый сплошной тонкостенный, предпочтительно металлический корпус 2 клинообразной, например, Λ-образной формы поперечного сечения, выполненный с возможностью стыковки один в другой при хранении и/или транспортировке, причем в своей верхней части корпус 2 включает перемычку 3 между стенками 4 и 5 и снабженный продольным направляющим пазом 6, как правило, прямолинейный участок 7, а нижние части стенок 4 и 5 снабжены направленными наружу отбортовками 8.
Определение термина «тонкостенный» - это инженерные или строительные конструкции, отличительным признаком которых является весьма малая толщина стенок по сравнению с их габаритами. Для справки: к тонкостенным конструкциям относятся оболочки, купола, кровли, заборы, ширмы, разделительные перегородки, спецпрофили и т.п.
Снабженный продольным направляющим пазом 6 участок 7 корпуса 2 выполнен с наружной стороны перемычки 3, причем, по меньшей мере, на одном крае перемычки 3 выполнен фрагмент паза 6′, переходящий в продольный направляющий паз 6.
Стенки 4 и 5 корпуса 2 могут быть выполнены с вертикально ориентированными гофрами 9, при этом, по меньшей мере, одна из стенок 4 или 5 корпуса 2 включает, по меньшей мере, одно сквозное отверстие типа бойницы 10 или лаза 11, а края стенок 4 или 5 корпуса 2 и/или края их направленных наружу отбортовок 8 включают сквозные отверстия 12, выполненные с возможностью размещения в них разнообразных фиксирующих элементов (условно не показаны) типа штифтов, осей, костылей, резьбовых стержней, болтов, винтов, заклепок и др.
Кроме этого, корпус 2 может быть снабжен дополнительной перемычкой 13 дугообразной (изогнутой по радиусу) выпуклой формы, связывающей боковые торцы стенок 4 и 5 на одной из сторон.
Ограждение включает связанные между собой в цепь единичные модули 1, которые соединены предпочтительно внахлест и связаны между собой посредством шарнирных тяг 14, один конец которых закреплен на одном единичном модуле 1, а другой располагается в продольном пазе 6 соседнего единичного модуля Г с возможностью смещения из одного крайнего положения в другое. Шарнирная тяга 14 включает, по меньшей мере, одну сферическую головку 15.
Единичные модули 1 дополнительно зафиксированы относительно друг друга и/или базовой поверхности 16, на которой они установлены посредством фиксирующих элементов (как упоминалось выше - условно не показаны) типа штифтов, осей, костылей, резьбовых стержней, болтов, винтов, заклепок и др., размещенных в отверстиях 12 на краях стенок 4 и/или 5 корпуса 2 и/или на краях их отбортовок 8.
Возведение (монтаж) ограждения включает последовательную установку ранее описанных единичных модулей 1 ограждения своими направленными наружу отбортовками 8 (т.н. основаниями - та же поз.8) на нижних частях стенок 4 и 5 на базовой поверхности 16, причем перед установкой единичные модули 1 ограждения последовательно входят один в другой и последовательно соединены друг с другом с возможностью последующего фиксированного относительного перемещения посредством продольных направляющих пазов 6 на одних единичных модулях 1 и взаимодействующих с ними с образованием кинематических пар шарнирных тяг 14, закрепленных на рядом стоящих соседних единичных модулях, при этом модули 1 ограждения располагают на мобильной платформе 17 и разворачивают своими направленными наружу отбортовками (основаниями) 8 по направлению ее движения на угол не более 90°, а последовательную установку единичных модулей 1 осуществляют путем сброса направленными наружу отбортовками 8 (основанием) на базовую поверхность 16, по меньшей мере, первого из них.
Угол α разворота направленных наружу отбортовок 8 модулей 1 ограждения к основанию мобильной платформы 17 предпочтительно рассчитывают по формуле:
α=90°-arctg(h/a),
где h - высота модуля ограждения;
a - длина модуля ограждения.
На трущиеся и контактные поверхности входящих в ограждение единичных модулей 1 предварительно наносят защитное покрытие с антифрикционными свойствами, например, смазку.
Единичные модули 1 возведенного ограждения неподвижно фиксируются относительно друг друга и/или базовой поверхности 16 упомянутыми выше фиксирующими элементами.
Демонтаж ограждения осуществляется в последовательности обратной возведению и заключается в последовательным съеме с базовой поверхности 16 единичных модулей 1 ограждения и их размещением на мобильной платформе 17 с вхождением одного в другой, при этом единичные модули 1 последовательно фиксированно перемещают относительного друг друга посредством продольных пазов 6 на одних единичных модулях 1 и взаимодействующих с ними шарнирных тяг 14, закрепленных на соседних единичных модулях, путем плавного разворота направленных наружу отбортовок 8 каждого модуля навстречу движению мобильной платформы 17 на угол β не более 90° - до их полного контакта.
В процессе съема единичных модулей 1, по меньшей мере, на часть трущихся и контактных поверхностей наносят защитное покрытие с антифрикционными свойствами.
Демонтированное (разобранное) ограждение располагают на мобильной платформе 17 с разворотом направленных наружу отбортовок 8 единичных модулей на угол α не более 90° в направлении противоположном направлению их съема.
Проанализируем существенные признаки полезных моделей.
Использование в конструкции модуля 1 пространственно-изогнутого сплошного, предпочтительно металлического, тонкостенного корпуса 2 клинообразной, преимущественно Λ-образной симметричной или несимметричной формы поперечного сечения позволяет обеспечить максимальную компактность при стыковке один в другой (или один на другой) при хранении и/или транспортировке. Под симметричностью или несимметричностью Λ-образной формы поперечного сечения тонкостенного корпуса 2 следует понимать одинаковые или разные углы наклона стенок 4 и 5 корпуса 2 относительно вертикальной оси (плоскости), проходящей через его профильное сечение. В первом случае вертикальную ось (плоскость) в ряде случаев можно считать осью (плоскостью) симметрии модуля 1.
В своей верхней части корпус 2 включает перемычку 3 между стенками 4 и 5, которая позволяет при его изготовлении, при необходимости, использовать, по меньшей мере, три условно габаритные, соединенные посредством, например, сварки детали вместо одной сверхгабаритной и сложноизогнутой, что квалифицирует конструкцию, как более технологичную. Снабжение корпуса 2 в его верхней части, со стороны перемычки 3 специальным, направленным наружу участком 7 с продольным направляющим пазом 6 (как правило, прямолинейным), в том числе фрагментарно заходящим на перемычку 3 участками 6′, обеспечивает возможность последующего объединения ряда единичных модулей 1 в ограждение по принципу гибкой цепи - с использованием промежуточных деталей (шарнирных тяг 14 со сферическими 15 и/или цилиндрическими 18 головками), обеспечивающих шарнирное соединение с необходимым количеством степеней свободы, в том числе с использованием специальных кареток с подшипниками качения и скольжения (условно не показаны), но кроме этого, подобная сверх- или крупногабаритная «цепь» может быть компактно уложена своими модулями 1 один в другой (или один на другой) при хранении и/или транспортировке.
Нижние части стенок 4 и 5 единичного модуля 1 снабжены направленными наружу отбортовками 8, которые выполняют функцию его основания. Поскольку модуль 1 может быть установлен на любую поверхность, возможно, потребуется необходимая площадь опоры, чтобы он не погрузился под действием собственной, иногда внушительной силы тяжести, что характерно для стальной конструкции, например, в слабый грунт. Кроме этого, может потребоваться неподвижная фиксация модуля 1 на поверхности, что можно будет легко сделать путем установки крепежных элементов, например, костылей (условно не показаны) в соответствующие отверстия 12 отбортовок 8.
В случае габаритных стенок 4 и 5 для сохранения их жесткости может быть недостаточно прочностных свойств материала, из которого они сделаны. Для устранения этого недостатка тонкие стенки 4 и 5 корпуса 2 выполняют с вертикально ориентированными гофрами 9.
Для дополнительного улучшения прочностных свойств, как единичного модуля 1, так и ограждения на его основе корпус 2 снабжен дополнительной перемычкой 13 дугообразной (т.е. с изогнутыми по радиусу участками) выпуклой (выступающей не вовнутрь, а наружу) формы, связывающей боковые торцы стенок 4 и 5 на одной из сторон. Дополнительная перемычка 13 может быть выполнена, как в виде полосы, прутка, профиля и т.д., так и в виде объемноштампованной детали, калибрующей практически все сечение профиля единичного модуля 1 - все зависит от его габаритов, - и обеспечивает ряд преимуществ. Дополнительная перемычка 13 калибрует форму торца единичного модуля 1, что очень важно для крупногабаритных изделий из тонколистовых материалов. Она выполняет функцию заходной фаски при стыковке с предыдущим модулем 1. Она фиксирует собранное ограждение в поперечном направлении более надежно, чем рекомендуемый (предпочтительный) нахлест модулей 1 друг на друга. При хранении единичных модулей 1 в виде вертикально стоящей «башни» дополнительная перемычка 13 не позволяет разъезжаться стенкам 4 и 5 ниженаходящихся модулей под действием силы тяжести модулей 1, находящихся вверху, при этом их выпуклость наружу не препятствует сборке модулей 1 друг на друга. Увеличивается общая устойчивость такой конструкции. Также существует возможность расположения нижней границы дополнительной перемычки 13 на уровне, соответствующем положению единичного модуля 1 перед возведением ограждения, тогда разворот модулей 1 до контакта дополнительных перемычек 13 с основанием 19 мобильной платформы 17 позволит визуально контролировать соблюдение технологии монтажа ограждения.
Следует отметить, что в некоторых случаях дополнительные перемычки 13 из-за своей конструкции или расположения могут препятствовать передвижению людей внутри ограждения или сдерживать его.
Преимуществом изготовления единичных модулей 1 из металла является то, что в зависимости от условий их применения и эксплуатации можно выбрать, например, титановые, стальные или любые другие сплавы. В одних случаях модули 1 будут более легкими, в других - более тяжелыми (например, стальной модуль размером 2,5×2,5 м и толщиной стенок 4 и 5 - 5 мм будет весить около 500 кг), а ограждения на их основе будут, например, облегченными, массивными, вязкими, прочными, теплопроводными, коррозионностойкими и т.д. или сочетать сразу несколько свойств.
Уже в таком виде единичный модуль 1 может быть использован в качестве самостоятельного изделия - миниограждения. Стыковка (пока без использования шарнирных тяг 14 и, как правило, ручная) двух и более единичных модулей 1 и их последующая фиксация с помощью разнообразных крепежных элементов позволяет получить более полноценное и протяженное ограждение.
В случае специализации ограждения на основе настоящего модуля 1 в качестве фортификационного сооружения, стенки 4 и 5 модуля 1 могут быть оснащены отверстиями типа бойниц 10 и/или сквозными (через обе стенки 4 и 5) или односторонними (через одну стенку - или 4 или 5) лазами 11.
Края стенок 4 и 5 корпуса 1 подобно краям их направленных наружу отбортовок 8, могут включать сквозные отверстия 12, выполненные с возможностью размещения в них различных фиксирующих элементов. Это позволит неподвижно зафиксировать модули 1 относительно друг друга, что сделает несанкционированный демонтаж ограждения затруднительным или позволит ограждению более успешно сопротивляться воздействию внешних сил, например, напору ветра, воды, животных, людей, касательным воздействиям автомобилей и т.д.
При формировании ограждения из соединенных между собой в цепь единичных модулей 1, последние предпочтительно соединять между собой внахлест, но это возможно только на специально подготовленном ровном основании, избегая поворотов, например, на площади в населенном пункте и т.д. Безусловно, если базовая поверхность представляет собой пересеченную местность, то нахлест будет условным - полным для одних модулей 1 и частичным (только одной стенкой 4 или 5 или только вершиной корпуса 2) для других. Полный или частичный нахлест единичных модулей 1 обеспечивается автоматически при монтаже ограждения за счет правильно подобранной длины шарнирных тяг 14, один конец которых закреплен на одном единичном модуле 1, а другой располагается в продольном пазе 6 соседнего единичного модуля 1′ с возможностью смещения из одного крайнего положения в другое. Безусловно, наиболее приемлемыми конструктивно были бы тяги 14 со сферическими головками 15, но это потребует высокой точности изготовления, как самих тяг 14, так и продольных пазов 6 (6′) для их смещения в модулях 1, а также организации специальных замков для заведения в продольные пазы 6 (6′). Опытно установлено, что тяги 14 с цилиндрическими головками 18 требуют меньшей точности изготовления, для них необязательны замки для заведения в пазы 6 (6′) и они также обеспечивают необходимый разворот модулей 1 относительно друг друга (т.н. скругление ограждения), что в идеале позволяет замкнуть ограждение на себя и таким образом локализовать ограниченный участок местности.
Благодаря наличию тяг 14 ограждение представляет собой единую сборочную единицу, как в возведенном состоянии, так и в собранном для хранения или транспортировки виде.
Единичные модули 1 возведенного ограждения можно дополнительно зафиксировать относительно друг друга и/или базовой поверхности 16, на которой они установлены посредством фиксирующих элементов, размещенных в отверстиях 12 на краях стенок 4 и 5 корпуса 2 и/или на краях их направленных наружу отбортовок 8. Фиксация осуществляется независимо от наличия дополнительных перемычек 13 между стенками 4 и 5 корпуса 2. Следует отметить, что отверстия могут быть изготовлены «по месту» - независимо от степени нахлеста стенок 4 и 5 корпуса 2 и выявленного несовпадения штатных отверстий 12 друг с другом, - с использованием портативного сверлильного оборудования. Таким образом, ограждение становится неразборным и приобретает дополнительные прочностные свойства, которые делают его препятствием в большей степени, чем просто возведенное незафиксированное ограждение.
Особенностью возведения (монтажа) ограждения на основе универсальных единичных модулей 1 является то, что ограждение является длинным (сотни и тысячи метров) и на его установку отводятся, буквально, минуты. Чтобы это обеспечить, перед установкой единичных модулей ограждения на базовую поверхность их предварительно подготавливают к монтажу, для чего модули 1 последовательно вкладывают один в другой (один на другой) и при этом соединяют один модуль 1 с другим (последующим модулем Г) с помощью шарнирных тяг 14, образуя таким образом кинематические пары с необходимым количеством степеней свободы, необходимым для максимально возможного копирования рельефа местности (во внимание не следует принимать невозможность копирования впадины, например, метрового радиуса модулем 1, длина которого составляет, например, 2,5 м, и невозможность и нецелесообразность обнести кругом, например, одиноко стоящее дерево или частный дом).
В собранном (подготовленном для возведения) виде единичные модули 1 ограждения располагают на мобильной платформе 17, например, на грузовом автомобиле типа КамАЗ, и разворачивают своими направленными наружу отбортовками 8 по направлению ее движения на угол от 0° до 90°, что соответствует по форме от вертикально стоящей «башни» до «башни», лежащей на боку. Однако предпочтительно выдержать угол:
α=90°-arctg (h/а),
где h и a, соответственно, высота и длина модуля ограждения.
Физически это выглядит, как перпендикулярное расположение условной диагонали каждого единичного модуля 1 к основанию 19 мобильной платформы 17 (не показано из-за очевидности). Модули 1 соединяются между собой шарнирными тягами 14 минимальной длины. В собранном, наиболее компактном виде ограждение может быть оперативно доставлено в требуемую географическую точку. Последовательная установка единичных модулей 1 с мобильной платформы 17 на базовую поверхность 16 осуществляют путем сброса с небольшим усилием, как правило, с помощью средств механизации, по меньшей мере, первого или нескольких первых модулей 1 своими направленными наружу отбортовками (основаниями) 8 на базовую поверхность 16, а остальные модули 1 будут автоматически соскальзывать следом за первыми - друг за другом. Таким образом, условно прямолинейное ограждение, например, длиной в 1 км при скорости мобильной платформы 30 км/час будет возведено в среднем за две минуты с небольшим. За несколько большее время ограждением такой длины можно огородить участок местности диаметром примерно 310 м.
Следует отметить, что ограждение можно возвести в несколько приемов. Например, ограждение располагают на нескольких машинах и после возведения одного участка производят его соединение (за счет быстросъемных шарнирных тяг 14 с головками 15 или 18, например, на шплинтах) со следующим комплектом ограждения, располагающемся на второй мобильной платформе 17, которая после соединения оперативно «выбрасывает» очередной участок ограждения и т.д. При необходимости специальная служба производит фиксацию ограждения на базовой поверхности 16, а ее единичных модулей 1 - между собой, или наоборот. Фиксацию, как это упоминалось выше, можно производить, несмотря на наличие дополнительных перемычек 13 между стенками 4 и 5 корпуса 2.
Что касается угла наклона отбортовок 8 к основанию 19 мобильной платформы 17 в районе 0°, что соответствует по форме вертикально стоящей «башне», то в этом случае резко ограничивается количество модулей 1 в ограждении, уменьшается устойчивость конструкции, особенно в исходном состоянии, а для монтажа (возведения) ограждения потребуется специальное приспособление типа подвижного в вертикальном направлении удлиненного склиза специального профиля, скорость опускания которого будет синхронизирована со скоростью движения платформы 17. Также желательно увеличить длину шарнирных тяг 14. Кроме этого потребуются значительные усилия для одновременного сдвига первых модулей 1 с помощью средств механизации.
Что касается угла наклона отбортовок 8 к основанию 19 мобильной платформы 17 в районе 90°, что соответствует по форме лежащей на боку «башне», то это наиболее компактный по высоте, устойчивый и вместительный вид будущего ограждения. Особенностью конструкции его модулей 1 будет увеличенная длина фрагмента паза 6′, по меньшей мере, на одном крае перемычки 3, что будет способствовать снижению прочностных характеристик конструкции (или неравнопрочности), и, в какой-то степени, увеличенная длина шарнирной тяги 14, что необходимо для беспрепятственного прохода «диагонали» модуля 1 через перпендикуляр к основанию 19 мобильной платформы 17. Это, своего рода, вынужденная плата за возможность переориентации оснований модулей 1 (направленных наружу отбортовок 8) на максимальный угол 90° - перевод из транспортного положения в рабочее. Настоящий перевод осуществляется с помощью средств механизации.
Учитывая специфику сначала хранения, а потом возведения ограждения требуются гарантии работоспособности крупногабаритной конструкции и минимизация усилий трения деталей. Для этого, по меньшей мере, на характерные трущиеся и контактные поверхности предварительно наносят защитное покрытие с антифрикционными свойствами. Наиболее простым и доступным видом такого покрытия является смазка.
В зависимости от предполагаемого времени эксплуатации ограждения и необходимости противодействовать внешним усилиям единичные модули 1 можно зафиксировать относительно друг друга и/или базовой поверхности 16 неподвижно, что будет итогом возведения сооружения в его частной форме реализации, а само сооружение будет представлять собой фундаментальную, практически монолитную конструкцию. В результате можно получить максимально возможный положительный эффект от использования данного технического решения.
Демонтаж возведенного ограждения осуществляется в последовательности, обратной способу его возведения - единичные модули 1 последовательно, начиная с установленного последним, снимаются с базовой поверхности 16 и вновь размещаются на мобильной платформе 17 с вхождением одного в другой. Безусловно, ранее зафиксированные относительно друг друга и/или базовой поверхности 16 модули 1 освобождаются от фиксирующих элементов. После этого единичные модули 1 последовательно фиксировано перемещают относительного друг друга посредством продольных пазов 6 (6′) на одних единичных модулях и взаимодействующих с ними шарнирных тяг 14, закрепленных на соседних единичных модулях 1, путем плавного разворота направленных наружу отбортовок 8 каждого модуля 1 навстречу движению мобильной платформы 17 на угол не более 90° - до момента плавной стыковки с ранее снятым модулем 1. Демонтированное (разобранное) ограждение располагают на мобильной платформе с окончательным разворотом направленных наружу отбортовок (оснований) 8 единичных модулей 1 на фиксированный угол не более 90° в направлении противоположном направлению их съема. Опыт показывает, что демонтаж ограждения дублирует его возведение с точностью до «наоборот». По этой причине наиболее оптимальным будет размещение снятых единичных модулей 1 на мобильной платформе 17 под углом а, соответствующему перпендикулярному расположению их условных диагоналей к основанию 19 мобильной платформы 17. Этим достигается исключение паразитных перемещений модулей 1, а, следовательно, минимизация усилий на демонтаж.
В процессе съема единичных модулей 1 на часть трущихся и контактных поверхностей наносят защитное покрытие с антифрикционными свойствами, например, смазку. Этим достигается существенное снижение сил трения при сборке (а также последующем монтаже) и обеспечивается консервация собранного ограждения на весь период его возможного хранения.
Демонтаж ограждения требует большего времени и значительных усилий по сравнению с его возведением. Однако, применение специальных средств механизации может сделать скорость демонтажа вполне приемлемой, тем более что скорость демонтажа (время на демонтаж) практически не регламентируется, за исключением случаев повторного возведения ограждения на новом месте.
Следует отметить, что в ряде случаев ограждение не может быть демонтировано. Это может произойти, например, вследствие его механических повреждений, тепловых деформаций и т.д., несовместимых с дальнейшим выполнением ограждением своего функционального назначения. В этом случае ограждение утилизируют.
Примеры использования полезных моделей.
Пример 1. Общий случай.
Модуль 1 ограждения представляет собой максимально унифицированную, типовую пространственно-изогнутую сплошную, тонкостенную металлическую конструкцию клинообразной формы поперечного сечения, выполненную согласно первой полезной модели группы.
Настоящий модуль 1 уже готов к использованию по прямому назначению - он уже является минимальной единицей какого-либо ограждения (например, для организации дефиле), а несколько рядом стоящих единичных модулей 1, соединенных между собой, например, крепежными деталями уже представляют собой достаточно серьезную преграду.
Тем не менее, основная область применения единичных модулей 1 -организация быстровозводимых длинномерных ограждений, - выполненных согласно второй полезной модели группы. Для этого единичные модули 1 соединяют между собой шарнирными тягами 14, один конец которых способен перемещаться в специальном продольном пазу 6, выполненном в верхней части каждого соседнего модуля Г. Уместнее всего сборку единичных модулей 1 между собой посредством шарнирных тяг 14 осуществлять в производственных условиях. В этом случае для потребителей можно заранее подготовить стандартизованные, например, по весу или по длине будущего ограждения, блоки из единичных модулей 1.
Таким образом, появляется возможность сложить соединенные между собой модули 1 компактно для хранения и/или транспортировки - получится сверх- или просто быстровозводимое ограждение типа цепи, которое впоследствии можно легко и быстро развернуть на местности.
При хранении ограждение может принимать форму от вертикально стоящей «башни» до «башни», лежащей на боку. Хранить ограждение следует на специальном поддоне или непосредственно на мобильной платформе 17.
Для подготовки ограждения к монтажу собранные в «башню» единичные модули 1 разворачивают (или они уже были развернуты) своими отбортовками 8 по направлению движения мобильной платформы 17 на угол α, обеспечивающий последовательный съем (соскальзывание) единичных модулей 1 - один за другим. Угол α зависит от длины шарнирных тяг 14, которые должны обеспечить переход условной диагонали каждого единичного модуля 1 через перпендикуляр к основанию 19 мобильной платформы. При минимальной длине шарнирных тяг 14 угол α выбирается по приведенной в настоящем описании формуле. Следует отметить, что в некоторых, специально оговоренных случаях, угол α может получаться путем разворота модулей 1 до контакта дополнительных перемычек 13 между стенками 4 и 5 корпусов 2 с основанием 19 мобильной платформы 17.
Развернутые модули фиксируются для транспортировки.
При поступлении указания на монтаж ограждения одна или несколько мобильных платформ 17 выдвигаются к месту возведения, которое может быть, как подготовленным, так и неподготовленным. Подготовка может включать, по меньшей мере, элементарное снятие неровностей по направлению установки, или представлять собой готовую площадь, дорогу, трассу и т.д.
По приезде на место начала установки ограждения мобильная платформа 17 занимает исходное положение. Модули 1 снимаются с транспортной фиксации. Вручную или с помощью средств механизации первый единичный модуль 1 смещают в сторону начала установки - до контакта с поверхностью, например, земли. При этом второй модуль 1′ также сместится в сторону монтажа. В определенный момент первые модули 1 начнут тянуть следующий и т.д., при этом ранее установленные модули 1 (Г) займут свое положение, которое при монтаже на ровной или выпуклой поверхности будет соответствовать их гарантированному нахлесту друг на друга или нахлесту условному - при копировании впадин. При наличии дополнительных перемычек 13 между стенками 4 и 5 корпуса 2 единичных модулей 1 будет происходить их гарантированная трансформация (более качественная и надежная сборка) в полноценное ограждение.
В зависимости от целей установки ограждения его единичные модули 1 могут соединяться (фиксироваться) неподвижно друг с другом (например, посредством крепежных деталей или созданием неразъемных соединений) и/или с грунтом (например, посредством забиваемых или заворачиваемых костылей). Подобный результат можно получить путем установки пригруза на направленные наружу отбортовки 8 нижних частей стенок 4 и 5, например бетонных блоков.
После возведения ограждения, находящемся на мобильной платформе 17 можно продолжить его дальнейший монтаж, для чего последний модуль 1 возведенного ограждения соединяют с первым модулем 1 второго ряда, установленных на этой же мобильной платформе 17 модулей 1 или с первым модулем 1 очередной мобильной платформы 17, вставшей на место предыдущей. И так до получения ограждения необходимой длины.
По выполнении ограждением своего назначения оно может быть подвергнуто демонтажу с целью утилизации или быть демонтировано для последующего возведения. Для этого модули 1 ограждения освобождают от фиксирующих элементов, если такие были установлены (также разрушают сварные соединения). К последнему в ряду (по очередности установки) единичному модулю 1 подъезжает задом мобильная платформа 17. Используя штатные средства механизации свободный конец теперь уже «первого» модуля 1 отрывают от земли и заправляют на платформу 17, которая начинает движение в сторону демонтажа. Единичные модули 1 принудительно заставляют последовательно скользить относительно друг друга в порядке обратном процессу возведения. На характерные трущиеся поверхности наносят смазку. Таким образом, связанные в цепь единичные модули 1 располагают на основании 19 платформы 17 до заполнения целого ряда. При необходимости часть единичных модулей 1 может выбраковываться. Оставшиеся модули 1 снова собираются в цепь и процесс демонтажа продолжается. Последний модуль 1 ряда освобождается от шарнирной тяги 14, связывающей его с очередным модулем 1. Таким же образом, по возможности, начинают заполнение второго ряда модулей 1 на платформе 17. По мере заполнения мобильной платформы 17 она отъезжает и на ее место подходит другая платформа 17. Также увозят выбракованные единичные модули 1.
При демонтаже ограждения с целью утилизации единичные модули 1 освобождают от шарнирных тяг 14 и складывают на некую платформу произвольно с предпочтительной укладкой одна в другую и увозят на переработку.
Пример 2.
При установке настоящего ограждения по Примеру 1 вдоль дорожных магистралей становится заметным снижение уровня шума за пределами ограждения. Этому способствуют двойные стенки 4 и 5 модулей 1. Также происходит более интенсивная нейтрализация выхлопных газов за счет их принудительного завихрения движущимся транспортным потоком.
В случае длительного использования такого ограждения его единичные модули 1 фиксируются неподвижно относительно друг друга и грунта.
Пример 3.
При использовании настоящего ограждения по Примеру 1 для организации ремонтных работ на автостраде выделяют участки для ремонта и объезда и, при необходимости размечают маркерами. Мобильная платформа 17 с подготовленным к возведению ограждением подъезжает к месту ремонта и начинает устанавливать, например, первый ряд ограждения в соответствии с маркерами разметки, воспроизводя все технологические изгибы вокруг ремонтируемого участка. После установки первого ряда ограждения необходимой длины оставшиеся на платформе 17 модули 1 отсоединяют (снимают соответствующую шарнирную тягу 14). Платформа 17 переезжает на место установки второго ряда ограждения, которая осуществляется аналогичным образом.
Единичные модули 1 обоих рядов фиксируются неподвижно между собой и относительно грунта. На проезжую часть наносят временную дорожную разметку. После организации движения транспорта начинают ремонтные (или восстановительные) работы.
Пример 4.
После оперативной установки настоящего ограждения по Примеру 1 вдоль лесных массивов (границ населенных пунктов) и травяного сухостоя в случае возгорания последнего стенки 4 или 5 единичных модулей 1 ограждения примут на себя основой тепловой удар (поток), а воздушная прослойка между стенками 4 и 5 выступит в роли надежного термоизоляционного слоя. В результате огонь остановится и пожарная обстановка огражденного лесного массива (населенного пункта) будет под надежным контролем.
Следует отметить, что на протяжении ограждения нужно оставлять специально оборудованные технологические разрывы для того, чтобы хотя бы часть отрезанных огнем животных могла спастись бегством, при этом торцевые участки модулей 1 должны быть закрыты для нежелательного попадания животных вовнутрь ограждения. Что касается прохождения через технологические разрывы в ограждении языков пламени, то их можно погасить обычными средствами пожаротушения.
Пример 5.
После установки настоящего ограждения по Примеру 1 вокруг горящего торфяника на предварительно подготовленное основание (т.е. по возможности сняты все неровности) единичные модули 1 фиксируются пригрузом. Между первым и последним единичными модулями 1 оставляют технологический разрыв, который имеет возможность быть плотно закрытым.
В полость полученной воронки подают углекислый газ, который, как известно, тяжелее воздуха. Газ заполняет воронку и начинает проникать в полости с горящим торфом вытесняя оттуда остатки кислорода. Таким образом, пожар прекращается. Безусловно, некоторая часть углекислого газа будет просачиваться через щели между единичными модулями 1 и неровности недостаточно качественно подготовленного основания (если эти неровности не были ликвидированы отдельно), но этими потерями можно пренебречь.
Пример 6.
При оперативной установке настоящего ограждения по Примеру 1 вдоль речной поймы в местах с нестабильным уровнем воды, надежно закрепленные на заранее подготовленном основании, пригруженные, например, бетонными блоками и скрепленные между собой модули 1 ограждения способны противостоять напору воды. Некоторое количество проникающей в зазоры жидкости можно собирать в специальном углублении, откуда ее легко откачать с помощью, например, высокопроизводительных осевых насосов.
Пример 7 - простейшее фортификационное сооружение.
После оперативной установки настоящего ограждения по Примеру 1 вокруг занятого террористами или деструктивными элементами места, двойные, установленные под углом друг к другу стенки 4 и 5 способны изменить траекторию летящих пуль или существенно погасить их энергию. Благодаря приличной высоте ограждения - достаточно 2-2,5 метров, - становится невозможным прицельное метание камней и других предметов, включая зажигательные смеси. Расположенная под углом фронтальная (по отношению к нежелательным субъектам) стенка 4 или 5 ограждения, тем более со следами смазки на поверхности, представляет серьезное препятствие для одиночного преодоления. При этом следует отметить, что по верху ограждения можно проложить средства, затрудняющие его преодоление или делающие это преодоление невозможным, например, колючую проволоку, специальную ленту и т.д.
Пространство между стенками 4 и 5 единичных модулей 1 ограждения может быть использовано для организации незаметных перемещений по его периметру. В этом случае является уместным оснащение стенок 4 и 5 части единичных модулей 1 отверстиями типа лазов 11 и бойниц 10. Это позволит более успешно решать оперативно-тактические задачи.
Таким образом, локализация опасной территории позволит более успешно решать вопросы пресечения несанкционированных действий нежелательных субъектов и их нейтрализации.
Пример 8.
Аналогичен Примеру 7 с поправкой на использование возведенного ограждения в качестве стационарной демаркационной линии.
Пример 9.
Использование одного или нескольких, связанных между собой и с грунтом единичных модулей 1 для организации дефиле в характерных местах, типа пунктов пропуска, входов на территорию стадионов, ландшафтных территорий и т.д.
Во всех перечисленных случаях ограждения легко подвергаются демонтажу для вывоза с места использования для дальнейшего хранения или утилизации.
Настоящие примеры не являются исчерпывающими для иллюстрации вариантов использования (или применения) полезных моделей. Точно также, технически достаточно сложные устройства представлены на чертежах несколько условно. По этой причине признаки полезных моделей могут быть реализованы и в других вариантах исполнения устройств, при сохранении сущности вышеперечисленных технических решений.
В результате использования полезных моделей было создано ограждение, практически, неограниченной длины, выполненное на основе универсального модуля ограждения, простого по конструкции, компактного при хранении и транспортировке, обладающего, кроме этого, необходимыми для простейшего фортификационного сооружения тактико-техническими характеристиками. При этом существенно сократилось время на доставку ограждения к месту установки и его возведение, и существенно сократилось время на его демонтаж, в том числе с возможностью последующего оперативного возведения на новом месте.