БАССЕЙН

Назначение и область техники
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в конструкциях модульных плавательных бассейнов, устанавливаемых как на открытых пространствах, так и в закрытых помещениях.
Предшествующий уровень техники.
Конструкции бассейнов и возможности их применения в различных условиях во многом зависят от конструкции чаши, представляющей собой герметичный резервуар сборной или цельной конструкции. К числу наиболее распространенных вариантов исполнения бассейнов следует отнести бассейны с железобетонной чашей, чашей из композитных материалов, пропилена и/или листовых материалов.
Железобетонная чаша может быть использована при строительстве бассейна практически в любом помещении. Но, вместе с тем, чрезмерно высокая нагрузка на перекрытия или наличие помещения с ограниченными проемами, например, подвальное помещение, работы по заливке сильно усложняются, что влечет за собой существенное увеличение стоимости и сроков или же отказ в использовании данного вида конструкции. Кроме того, установка чаши в грунт с высоким уровнем грунтовых вод требует проведения дополнительных работ по устройству дренажа, так как давление, оказываемое на стены грунтовыми водами может привести к их растрескиванию и потере герметичности, что тоже влияет на общую стоимость.
Возможности установки чаши из композитных материалов в закрытых помещениях ограничиваются размерами погрузочных проходов и габаритами самой чаши. Как правило, бассейны из композитных материалов, чья длина превышает 5 метров, в помещениях вообще не устанавливаются. При установке композитной чаши в грунт, как и в предыдущем случае, большую роль играет уровень залегания грунтовых вод. Если грунтовые воды находятся близко к поверхности, то осушенный бассейн будет иметь тенденцию к всплыванию, что требует обязательного выполнения дренажной системы.
Бассейны из полипропилена, которые собираются из рулонов на месте, могут быть установлены едва ли не в любом помещении, однако, подготовка боковых стенок требует проведения бетонных работ по полному циклу, а в стесненных условиях закрытых помещений это может оказаться затруднительным. Бассейны из полипропилена в качестве готовой чаши изначально имеют определенные ограничения на предмет установки в закрытых помещениях, что связано с размерами погрузочных проемов. Проблемы установки полипропиленовых бассейнов в грунт схожи с теми, которые существуют у бассейнов из композитных материалов.
Наиболее оптимальным с точки зрения возможности сборки и последующей эксплуатации бассейна модульного типа на любой территории, является бассейны с чашей из металлических панелей, выполненных преимущественно из листов стали. При этом, из числа бетонных работ может потребоваться только заливка основания. Сам же бассейн можно собрать в любом помещении за счет возможности выполнения конструкции каркасного и/или секционного типа. Прочность в сочетании с гибкостью чаши позволяет погружать конструкцию бассейна в грунт даже в зонах сейсмической неустойчивости. При этом стальные стенки бассейна жестко крепятся ко дну, что делает чаши данной конструкции невосприимчивым к любому, сколь угодно высокому, уровню грунтовых вод.
Из предшествующего уровня техники известны решения конструкций плавательных бассейнов содержащие герметичный резервуар чаши с переливным желобом, выполненные из металлических листов и установленные на рамный каркас. При этом, соединение листовых материалов друг с другом и элементами каркаса выполнены сваркой и/или с помощью разъемных соединений, например, болтовых стяжек с последующей их герметизацией и т.д. (DE20316487, DE2032978, СН701389). К числу недостатков данных решений следует отнести выполнение лишь части поверхности из стальных листов, или листовых профилей, что ограничивает возможности применения данных бассейнов в закрытых помещениях или на открытом грунте в условиях близкого расположения грунтовых вод. Кроме того, наличие дополнительных соединений, выполненных либо сваркой, либо в виде разъемного соединения, приводит к короблению поверхности металлических листов, с частичным изменением их физико-химических свойств, например, в зоне сварочного шва, либо к нарушению герметичности поверхности, в частности, при использовании резьбового соединения, что может привести к быстрому выходу из эксплуатации данных элементов конструкции.
Наиболее близким решением к заявленной полезной модели, по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, следует отнести решение известное из публикации изобретения согласно JP2005023694 (NIPPON ALUMINIUM CO LTD, приоритет от 2003.07.04, Япония) которое содержит герметичный резервуар чаши пол и боковые стенки которого выполнены из листовых панелей из нержавеющей стали, соединенных клеевым соединением с бетонным основанием и сварным швом между собой. Конструкция позволяет обеспечить высокую скорость сборки, при полной независимости решения от конфигурации помещения, в котором осуществляется сборка чаши бассейна, высокое качество покрытия, за счет плотного прилегания поверхности пластин к основанию, а также снижение коробления поверхности как собственно самой чаши бассейна, так и основания, усиленного прилежащими листовыми панелями. К числу недостатков данного решения следует отнести необходимость применения сварки для обеспечения герметичности резервуара, что влечет за собой ранее указанные для данного вида соединений последствия, а также необходимость дополнительной обработки сварных швов механическими и химическими способами, что помимо усложнения процесса производства может привести к повышению риска снижения качества клеевого соединения и как следствие снижению срока службы изделия.
Сущность полезной модели.
Техническая задача, решаемая заявленной полезной моделью, заключается в предложении конструкции модульного бассейна, обеспечивающей герметичность и легкость конструкции, а также его быструю сборку, при любых условиях ее применения.
Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении срока службы изделия, безопасности его эксплуатации, в том числе, за счет отсутствия патогенной микрофлоры.
Заявленный технический результат достигается тем, что используют бассейн с установленной на каркасе чашей, образующей герметичный резервуар, с боковыми стенками и дном, выполненными из металлических листовых панелей, соединенных между собой, при этом дно выполнено закрепленным на каркасе. При этом, заявленное решение отличается от прототипа тем, что боковые стенки чаши содержат наружные ребра жесткости, включающие расположенные по контуру боковой поверхности вертикальные ребра с размещенными между ними в плоскости стены горизонтальными ребрами, при этом, расстояние между соседними вертикальными ребрами, лежащими в одной плоскости не превышает соответствующий размер листовой панели, а соединение листовых панелей между собой и ребрами жесткости выполнено клеевым с прижимом внешних поверхностей панелей к смежным поверхностям ребер и обеспечением возможности герметизации клеевого соединения.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели листовые панели выполнены с отгибом наружу по контуру, с обеспечением возможности клеевого соединения вертикальных отгибов со смежной плоскостью вертикального ребра жесткости и/или отгибом смежной листовой панели. Вертикальные ребра при этом могут быть выполнены Г-образного, П-образного профиля или, в наиболее предпочтительном варианте осуществления полезной модели, Z-образного профиля, одна из плоскостей которого выполнена крепежной, с возможностью выполнения на ней дополнительного, например, механического, в том числе болтового, крепления отгибов листовых панелей и герметизации стыка клеевого соединения со стороны внутренней поверхности панелей. В предпочтительном варианте выполнения вертикальных ребер Z-образного профиля, крепежная плоскость может быть расположена на центральном участке профиля. Для облегчения процесса сборки вертикальные отгибы панелей и крепежная плоскость вертикальных ребер могут содержать ответные отверстия для болтового соединения. Соединение панелей с прилегающими к их внешней поверхности плоскостями вертикальных ребер выполнено клеевым.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели горизонтальные ребра жесткости закреплены на крепежной плоскости вертикальных ребер разъемным соединением, например, болтовым. При этом, горизонтальные ребра предпочтительно выполнены П-образного профиля, а внешняя поверхность листовых панелей соединена со смежными плоскостями горизонтальных ребер клеевым соединением.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели вертикальные ребра жесткости снабжены регулировочными планками, с возможностью регулирования зазора между склеиваемыми поверхностями и равномерного распределения клеевого слоя. Регулировочные планки могут быть выполнены трапециевидной формы и снабжены регулятором зазора между панелями, например, в виде регулируемого болтового соединения.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели вдоль верхней кромки чаши бассейна выполнен бортик, соединенный с верхними отгибами панелей болтовыми соединениями с проклейкой и герметизацией стыков поверхностей.
В одном из вариантов осуществления полезной модели бассейн снабжен переливным желобом, выполненным вдоль верхнего контура чаши и закрепленного на внешней поверхности листовых панелей, по меньшей мере, клеевым соединением. Конструкция чаши бассейна может быть снабжена регулируемыми упорами, расположенными под лотком переливного желоба.
В предпочтительном варианте выполнения полезной модели дно чаши выполнено из металлических листовых панелей закрепленных на каркасе в основании клеевым соединением со стороны внешней поверхности, с возможностью клеевого соединения с плоскостями боковых панелей и герметизации стыка поверхностей. При этом, в варианте осуществления листовых панелей с отгибами по контуру, смежные с каркасом основания отгибы боковых панелей, соединены по меньшей мере, механическим соединением, например, болтовым, с каркасом, и клеевым соединением с донной листовой панелью, с возможностью герметизации стыков соединений.
Каркас основания может быть выполнен из армированного металлической арматурой бетона или из бетона с фанерным покрытием. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели каркас основания снабжен пленкой из полиуретана, закрепленной на основании.
Закрепление листовых панелей на каркасе может быть выполнено клеевым соединением по контуру внешней поверхности.
В качестве панелей могут быть использованы листовые материалы толщиной от 2 до 5 мм. При этом, наиболее предпочтительным вариантом осуществления полезной модели, является выполнение поверхности дна и каждой из боковых стенок из цельной листовой панели. Вместе с тем, возможно изготовление чаши бассейна любой конфигурации и объема.
Бассейн может комплектоваться фильтровальной установкой, системой дезинфекции и подогрева, аттракционами и аксессуарами, применяемыми в бассейнах.
Бассейн также может содержать навесные элементы, связанные с магистралью подачи воды и ее слива, скиммер, а также систему освещения.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели листовые панели бассейна выполнены из нержавеющей стали. При этом внутренняя поверхность панелей, может быть выполнена зеркальной, или матовой, или шлифованной или, ламинированной ПВХ покрытием. Предпочтительно, ребра жесткости также выполнены металлическими, например, из нержавеющей стали.
В качестве клеевого соединения и средств герметизации стыков склеиваемых поверхностей могут использоваться структурные клеи и/или герметики, обеспечивающие высокую водостойкость, устойчивость к воздействию хлора (используемого в плавательных бассейнах в составе дезинфицирующих растворов), стойкость к грибкам, к ультрафиолетовому излучению, имеющие высокое сопротивление разрыву, коррозионно устойчивые, обладающие высокой эластичностью и гибкостью.
Использование клеевого соединения обеспечивает возможность быстрой сборки изделия без привязки его к бетонному основанию, а также гарантирует высокую герметичность резервуара, вследствие осуществления клеевого соединения с внешней стороны чаши. При этом клеевое соединение стыка панелей чаши помимо обеспечения герметичности соединения, обеспечивает и повышение устойчивости конструкции к воздействию внешних нагрузок, за счет образования гибкой связи панелей с элементами каркаса. Отсутствие сварных швов сохраняет физико-химические свойства панелей, предотвращая преждевременное их коробление и разрушение, что увеличивает срок службы изделия и его устойчивость к биологической активности микроорганизмов.
Краткое описание чертежей.
Заявленное решение полезной модели иллюстрируется чертежами, где на:
фиг.1 показан бассейн в аксонометрии;
фиг.2 - сечение, вид сбоку;
фиг.3 - вид спереди;
фиг.4 - выносной элемент А на фиг.3, крепление к каркасу в основании;
фиг.5 - выносной элемент В на фиг.2, крепление переливного желоба;
фиг.6 - смежные листовые панели;
фиг.7 - крепление смежных листовых панелей;
Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничений содержания полезной модели, которое, очевидно для специалиста в данной области техники, включает и другие варианты ее осуществления.
Осуществимость полезной модели.
Как следует из представленных на фиг.1-7 чертежах, бассейн состоит из чаши 1, образующей герметичный резервуар, с боковыми стенками 2 и дном 3, выполненными из металлических листовых панелей 4, соединенных между собой, при этом дно 3 выполнено закрепленным на каркасе (на фигурах не показан). Боковые стенки 2 чаши 1 содержат наружные ребра 5 жесткости, включающие расположенные по контуру боковой поверхности вертикальные ребра 6 с размещенными между ними в плоскости стены горизонтальными ребрами 7, при этом, расстояние между соседними вертикальными ребрами 6, лежащими в одной плоскости не превышает соответствующий размер листовой панели 4, а соединение 8 листовых панелей 4 между собой и ребрами 5 жесткости выполнено клеевым с прижимом внешних поверхностей панелей к смежным поверхностям ребер и обеспечением возможности герметизации клеевого соединения. Металлические листовые панели 4 боковых стенок 2 (стеновые панели) соединены между собой и смежными поверхностями ребер 6 и 7 жесткости. При этом, вертикальные ребра 6 жесткости, в рассматриваемом примере осуществления полезной модели выполнены Z-образной формы, а панели 4 боковой поверхности чаши снабжены отгибами 9 по контуру. Угловые панели, в представленном решении полезной модели выполнены в виде Г-образно изогнутого по контуру угла листа с отгибами 9 наружу по внешнему контуру. Одна из плоскостей вертикальных ребер 6 выполнена крепежной, с возможностью крепления на ней горизонтальных ребер 7 и отгибов 9 листовых панелей 4. При этом, крепежные плоскости ребер жесткости и отгибы 9 панелей 4 содержат ответные отверстия 10 и устройства 11 крепления, обеспечивающих дополнительное механическое соединение элементов конструкции, в частности, выполненное в виде болтового соединения. Вдоль верхнего контура боковой поверхности чаши бассейна расположен переливной желоб 12, снабженный регулируемыми упорами 13, размещенными под лотком переливного желоба. Для обеспечения регулирования зазора между склеиваемыми поверхностями и равномерного распределения клеевого слоя, вертикальные ребра жесткости снабжены регулировочными планками трапециевидной формы с регулятором зазора между панелями, в частности, выполненным виде болтового соединения.
В рассматриваемой конструкции бассейна используют металлические листовые панели, выполненные, например, из нержавеющей стали, например, марки AISI 430 (матовая или зеркальная) толщиной от 2 до 5 мм. При этом панели могут быть выполнены с отгибами по контуру и внутренней отделкой - зеркальной, матовой, шлифованной нержавеющей стали, ламинированной ПВХ пленкой, защищающей сталь от воздействия хлора.
В качестве материала для изготовления ребер жесткости также преимущественно используют листовые заготовки из нержавеющей стали толщиной, сопоставимой с толщиной стеновых панелей чаши. Конструкция вертикальных ребер жесткости может быть выполнена Z, Г или П-образного профиля, в зависимости от сложности формы чаши и применяемых в ее конструкции дополнительных средств крепления.
Материал для изготовления горизонтальных ребер жесткости выбирают аналогичный материалу изготовления вертикальных ребер жесткости, что позволяет наилучшим образом обеспечивать равномерное распределение клеевого соединение в отсутствие напряжений, вызванных разными прочностными коэффициентами и показателями упругости материала, используемых в стыкуемых поверхностях ребер жесткости и стеновых панелей. Горизонтальные ребра жесткости также, как и вертикальные выполнены из листовых материалов с формообразованием в виде П- или Г-образного профиля.
При использовании в составе конструкции дополнительных средств механического крепления, как представлено в примере осуществления полезной модели, для исключения нарушения целостности поверхности листовых панелей, образующих внутреннюю поверхность чаши бассейна, крепление горизонтальных ребер, а также контурных отгибов панелей с поверхностью вертикальных ребер жесткости осуществляется на крепежной поверхности, располагаемой вне плоскости размещения листовой панели, а под углом к ней или на участке вертикального ребра образующего параллельную плоскости панели поверхность. При этом, в случае использования в качестве дополнительных средств крепления механических устройств, например, болтового соединения, стыкуемые поверхности ребер жесткости и отгибы панелей содержат посадочные отверстия, являющиеся ответными для соответствующего им болтового соединения. Таким образом, упрощается процесс сборки бассейна и исключается возможность коробления поверхности листовых панелей. Кроме того, использование дополнительных средств крепления позволяет регулировать на этапе сборки чаши бассейна величину зазора между стыкуемыми поверхностями, требуемого для наиболее надежного сцепления склеиваемых поверхностей и равномерного нанесения клеевого слоя, и обеспечивает последующий плотный прижим поверхностей друг к другу, повышая тем самым надежность сцепления поверхностей и возможность контролировать упругость конструкции бассейна в целом.
Для коррекции ширины зазора при нанесении клеевого слоя, а также контроля прижимного усилия при механическом стягивании соединяемых поверхностей, в конструкции заявляемой полезной модели могут быть также применены регулировочные пластины, размещаемые на панелях и вертикальных ребрах жесткости и снабженные болтовым соединением. Пластины, в частности, могут быть выполнены трапециевидной формы, что облегчает их установку и позволяет дополнительно использовать их как упоры.
Переливной желоб в предложенном варианте осуществления полезной модели также выполнен из листового материала, преимущественно из нержавеющей стали, и снабжен регулируемыми упорами, устанавливаемыми под лотком желоба.
Бассейн согласно заявленной полезной модели собирают следующим образом (фиг.4-7).
На предварительном этапе подготавливают грунт 14 для установки железобетонной плиты большей площади по сравнению с габаритами основания устанавливаемого бассейна. Поверхность плиты должна быть горизонтальной и гладкой с максимальным отклонением от горизонтали ±5 мм. Каркас донной области, как правило, выполняют из армированного металлической арматурой 15 бетона 16, при этом, металлический каркас основания выравнивают по габаритам дна чаши бассейна и заливают бетоном с внутренней стороны каркаса. Однако, каркас может быть выполнен и без заливки бетоном, например, при обшивке его бакелитовой фанерой. На бетонированную поверхность укладывают покрытие 17 из синтетического волокна поверх которого наносят полимерное пленочное покрытие 18, например, на основе полиуретана или ПВХ, которое может быть приклеено с помощью растворяющего средства. Пленочное покрытие ПВХ может быть нанесено аналогичным образом и на поверхность бакелитовой фанеры.
Металлические листы панелей дна и боковых стен, а также обращенные к ним поверхности ребер каркаса подготавливают к сборке следующим образом: панели укрепляются ребрами жесткости с помощью клеевого соединения, например, на основе структурного клея Crystic crestabond компании Scott Bader (Великобритания) и устанавливаются на каркас основания анкерными болтами 19, образуя форму чаши. Отгибы листовых панелей боковых стенок закрепляют на крепежной поверхности смежных вертикальных ребер болтами, шайбами и гайками, стягивая болтовое соединение до образования зазора между соединяемыми деталями равным 0,5-1,5 мм после чего заполняют полость зазора между стыкуемыми поверхностями структурным адгезивом, который наносят изнутри горизонтально стоящего бассейна, избегая разрывов слоя и не допуская пузырьков. Для обеспечения сцепления клеевого соединения, после нанесения клеевого слоя закручивают гайки болтовых соединений, не прилагая чрезмерных усилий, но обеспечивая при этом плотный прижим поверхности листовых панелей к ребрам жесткости. При этом, излишки адгезива на внутренней поверхности бассейна удаляют в течение 10-15 минут после начала нанесения герметика. Далее осуществляют установку на внешней поверхности листовых панелей боковых стенок горизонтальных ребер жесткости, размещая их между вертикальными ребрами и закрепляя на крепежной поверхности вертикальных ребер болтовым соединением или планками, с возможностью регулировки прижима. Возможно также применение и иных способов крепления ребер, позволяющих обеспечить требуемую жесткость конструкции, а также возможность быстрого монтажа/демонтажа конструкции в целом.. При этом, крепление горизонтальных ребер к поверхности листовых панелей может осуществляться клеевым соединением на основе нанесения на смежные поверхности слоя структурного герметика и последующего прижима листовых поверхностей к ребрам жесткости. Так как в конструкции чаши бассейна вертикальные ребра расположены таким образом, что расстояние между соседними ребрами, лежащими в одной плоскости не превышает соответствующий размер смежной листовой панели, а горизонтальные ребра располагаются между вертикальными ребрами, также лежащими в одной плоскости, возможно изготовление конструкции чаши бассейна в которой клеевое соединение листовой панели со смежными ребрами жесткости осуществлено по контуру панели. Причем, в данном случае возможен вариант осуществления полезной модели в котором стеновые панели выполнены как в виде плоского листа, так и профилированного, т.е. содержащего отгибы по контуру. Очевидно, что закрепление конструкции листовой панели на ребрах жесткости по контуру панели обеспечивает повышенную прочность конструкции и ее герметичность, а также позволяет формировать бассейны любой формы и конфигурации, без потери герметичности резервуара. Стыки склеиваемых поверхностей могут быть дополнительно герметизированы с помощью структурного клея герметика, например, таким как клей герметик Суперфикс (Superfix), обеспечивающим высокую водостойкость, устойчивость к воздействию хлора (используемого в плавательных бассейнах в составе дезинфицирующих растворов), стойкость к грибкам, ультрафиолетовому излучению, имеющим высокое сопротивление разрыву, коррозионно устойчивого, обладающего высокой эластичностью и гибкостью
Дно бассейна покрывается металлическими листами (с отгибами по контуру или без них), которые укладываются на подготовленную поверхность и крепятся к каркасу основания и между собой клеевым соединением на основе структурного клея Crystic crestabond. Дополнительно наносится клей герметик Суперфикс (Superfix) между донными и стеновыми панелями.
Переливной желоб устанавливается на регулируемые упоры (Фиг.5) и по периметру скрепляется с панелями клеем герметиком Суперфикс (Superfix). При этом, борт бассейна или переливной желоб крепится путем закрепления на отгибах листовых панелей боковых стенок крепежных поверхностей борта или желоба болтовым соединением, а также механическим соединением, например, болтовой стяжкой элементов конструкции борта или переливного желоба между собой. При стягивании болтовых соединений оставляют зазор между стыкуемыми деталями порядка 0,5-1,5 мм и снаружи бортов горизонтально стоящего бассейна стыки равномерно заполняют структурным клеем, например, Crystic crestabond, с последующим стягиванием стыка деталей, удалением излишка клея и герметизации стыка структурным герметикам, например, Суперфикс (Superfix).
В конце сборки конструкции бассейна, в случае необходимости, устанавливают опоры в виде откосов и производят подключение навесного оборудования к водопроводным трубам, сливных труб, электричества (в случаях, если это необходимо), скиммера, системы освещения и т.д., и заполняют бассейн водой до определенной отметки, как правило, середина окна скиммера, наблюдая за тем, чтобы не было утечки воды. Бассейн может также комплектоваться фильтровальной установкой, системой дезинфекции и подогрева, аттракционами, спа-оборудованием и аксессуарами, применяемыми в бассейнах.
Таким образом, бассейн согласно заявленной полезной модели за счет использования клеевого соединения элементов конструкции, защищенного от воздействия влаги и предотвращающего коробление поверхности чаши, отличаются долговечностью, а высокая механическая прочность, обеспечиваемая использованием в составе конструкции ребер жесткости и комбинированной системы крепления деталей конструкции друг с другом, позволяет его устанавливать как на поверхности земли, так частично или полностью погружать в грунт. При этом, решение характеризуется возможностью осуществления быстрой сборки конструкции бассейна, выгодно отличающего его от известных в предшествующем уровне техники решений. Выполнение конструкции бассейна на основе металлических листовых конструкций из нержавеющей стали повышает безопасности его эксплуатации за счет отсутствия патогенной микрофлоры.