ЛОТОК ВОДООТВОДНЫЙ

Полезная модель предназначена для отведения поверхностного стока с дорожной одежды сооружений и может быть использована, как элемент конструкции водоотведения, например, в мостах, путепроводах, эстакадах, в конструкции набережных и т.п.) с обеспечением возможности эффективного отвода воды из конструктивных слоев этих сооружений.
Известен лоток для сбора и удаления воды с проезжей части мостов и эстакад, содержащий основание, образующее нижний уровень лотка, разделенный на каналы продольной стенкой, и верхний уровень лотка с водопропускными в нижний уровень решетками, причем упомянутый верхний уровень выполнен по форме продольно вогнутого листа, опирающегося на продольную стенку, и образует лоток верхнего уровня, окна боковых стенок которого перекрыты водопропускными решетками по форме пластин, установленными в поперечном сечении лотка по обеим сторонам от продольной стенки с образованием их не имеющими водопропускных отверстий нижними частями продольного желоба для транспортирования потоком воды не прошедших через отверстия решеток посторонних предметов (189177 U1, 15.05.2019).
Наиболее близким из известных является лоток водоотводный, выполненный в виде бетонного блока с лицевой поверхностью, содержащей водоотводное русло, и тыльной поверхностью, служащей для укладки лотка, тыльная поверхность лотка снабжена системой водоотводных открытых арочных каналов в виде по меньшей мере одного продольного и поперечных каналов, при этом направление продольного арочного канала по существу соответствует направлению водоотводного русла, а поперечные арочные каналы служат для связи продольного арочного канала с боковыми поверхностями лотка, при этом нижняя кромка отверстия, выходящая на тыльную сторону, может быть связана посредством дополнительного поперечного арочного канала с продольным каналом (173714 U1, 07.09.2017).
Задачей является создание железобетонного лотка для отведения поверхностного стока с дорожной одежды сооружений с обеспечением возможности эффективного отвода воды из конструктивных слоев этих сооружений, который в условиях повышенных динамических нагрузок, обусловленных возросшими скоростями и грузоподъемностью автомобильного транспорта, и вибрационным воздействием от них, обладает повышенной надежностью и долговечностью при сохранении пропускной способности.
Технический результат заключается в повышении надежности, долговечности и увеличении пропускной способности за счет увеличения толщины бетона в месте прохождения бокового канала при сохранении пропускной его способности.
Достигается это тем, что лоток водоотводный выполнен в виде блока из армированного бетона, на лицевой поверхности которого образовано продольное водоотводное русло, а на тыльной поверхности выполнены открытые с тыльной поверхности лотка продольный водоотводной и сообщенные с ним поперечные водосборные каналы арочного поперечного сечения, а продольное водоотводное русло в поперечном сечении лотка выполнено несимметричным относительно его продольной оси с образованием большей и меньшей по площади наклонных поверхностей продольного водоотводящего русла, причем водосборные каналы арочного поперечного сечения образованы под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла. Кроме того, водосборные каналы арочного поперечного сечения могут быть образованы только под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла, а боковая поверхность лотка со стороны меньшей по площади боковой поверхности наклонной поверхности продольного водоотводящего русла выполнена сплошной. Дополнительные водосборные каналы арочного поперечного сечения могут быть образованы под имеющей меньшую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла, а площадь поперечного сечения дополнительного канала менее площади поперечного сечения основного водосборного канала арочного поперечного сечения, образованного под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла. При этом количество дополнительных каналов может быть не менее количества основных каналов или количество основных каналов может превышать количество дополнительных каналов. Основные и дополнительные каналы могут быть расположены так, что геометрическое продолжение продольных осей основных каналов расположено между продольными осями дополнительных каналов. А сопряженные между собой наклонные поверхности, образующие продольное водоотводное русло лотка, могут быть сопряжены с соответствующей боковой поверхностью лотка непосредственно, с образованием острого угла или технологической фаски.
Раскрытие полезной модели.
Существенность признаков полезной модели определяется их причинно-следственной связью с техническим результатом. Для этого, лоток водоотводный выполнен в виде блока из армированного бетона, который представляет собой материал, хорошо воспринимающий возникающие в нем напряжения сжатия, а для восприятия возможных напряжений растяжения в материале лотка использована арматура, что повышает долговечность и надежность лотка. На лицевой поверхности лотка образовано продольное водоотводное русло, представляющее V-образную выемку (возможно выполнение выемки U-образной), по которой удаляется поверхностная вода. А на тыльной поверхности выполнены открытые с тыльной поверхности лотка продольный водоотводной и сообщенные с ним поперечные водосборные каналы арочного поперечного сечения, которые позволяют эффективно удалять дренажную воду из слоев дорожной конструкции. Для повышения прочностных характеристик и обеспечения надежности работы продольное водоотводное русло в поперечном сечении лотка выполнено несимметричным относительно его продольной оси с образованием большей и меньшей по площади наклонных поверхностей продольного водоотводящего русла. Этим обеспечивается увеличение толщины лотка в зоне расположения водоотводного канала, т.е. повышение его прочностных характеристик в зоне ослабленного водоотводным каналом сечения, что также положительно влияет на надежность и долговечность лотка. Водосборные каналы арочного поперечного сечения образованы под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла, что при том же их поперечном сечении повышает прочностные характеристики лотка, либо позволяет увеличить сечение каналов для обеспечения увеличения отвода дренажных вод и слоев дорожной конструкции. Если водосборные каналы арочного поперечного сечения (прямоугольные или трапециевидные в поперечном сечении или по форме боковой поверхности цилиндра) образованы только под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла, а боковая поверхность лотка со стороны меньшей по площади боковой поверхности наклонной поверхности продольного водоотводящего русла выполнена сплошной, т.е. не имеющей водосборных каналов, что повышает ее прочностные характеристики на сжатие, а, следовательно, и надежность, поскольку отсутствует ослабление поперечного сечения. При необходимости отвода дренажных вод со слоев дорожной одежды, расположенных с другой боковой поверхности, выполняют дополнительные водосборные каналы арочного поперечного сечения, которые могут быть образованы под имеющей меньшую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла. При этом площадь поперечного сечения дополнительного канала менее площади поперечного сечения основного водосборного канала арочного поперечного сечения, образованного под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла, за счет чего снижается концентрация напряжений в зоне ослабленного каналом сечения лотка. Проектом выбирается исходя из расчетного количества и интенсивности отведения вод количество дополнительных каналов, которое может быть не менее количества основных каналов или количество основных каналов может превышать количество дополнительных каналов. Для исключения влияния потоков отводимой дренажной воды друг на друга, основные и дополнительные каналы могут быть расположены так, что геометрическое продолжение продольных осей основных каналов расположены между продольными осями дополнительных каналов. Этим обеспечивается надежная работа лотка. Сопряженные между собой наклонные поверхности, образующие продольное водоотводное русло лотка, могут быть сопряжены с соответствующей боковой поверхностью лотка непосредственно, с образованием острого угла или технологической фаски, что исключает динамическое воздействие колеса автомобильного транспорта, в случае попадания на лоток, приводя к плавному его смещению по поверхности лотка, имеющей большую длину и меньший уклон. Отсутствие динамических воздействий также повышает надежность и долговечность лотка. Кроме того, поверхность лотка, имеющая больший уклон и меньшую величину в достаточной мере обеспечивает как ограничение перемещения дождевых вод за пределы лотка, так и служит источником информации водителю о съезде колеса автомобиля за пределы полосы автомобильной дороги.
Полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 представлен лоток водоотводный, вид спереди;
на фиг. 2 лоток, вид сверху;
на фиг. 3 лоток, вид сбоку;
на фиг. 4 сечение по А-А на фиг. 2;
на фиг. 5 представлена схема, поясняющая увеличение прочностных характеристик лотка с несимметричным расположением водоотводящих поверхностей русла лотка, где:
«а» - толщина бетона над каналом в лотке с симметричным расположением водоотводящих поверхностей русла лотка (по прототипу),
«в» - толщина бетона над каналом в лотке с несимметричным расположением водоотводящих поверхностей русла лотка (по предлагаемому техническому решению, причем «в»>«а» при глубине русла лотка «с»=«с» на обоих лотках.
Лоток водоотводный выполнен в виде блока из армированного бетона, на лицевой поверхности которого большей 1 и меньшей 2 по площади наклонными поверхностями (плоскостями) образовано продольное несимметричное относительно его продольной оси водоотводное русло. На тыльной поверхности 3 выполнены открытые с тыльной поверхности лотка продольный 4 водоотводной и сообщенные с ним поперечные водосборные 5 каналы арочного поперечного сечения. Водосборные каналы 5 арочного поперечного сечения образованы (предпочтительно, только) под имеющей большую 1 площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла. Таким образом, боковая поверхность 6 лотка со стороны меньшей 2 по площади боковой поверхности наклонной поверхности продольного водоотводящего русла выполнена, предпочтительно, сплошной. Но дополнительные водосборные каналы арочного поперечного сечения (на чертежах не показаны) могут быть образованы под имеющей меньшую 2 площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла. Как варианты, в зависимости от решаемой на местности задачи, площадь поперечного сечения дополнительного канала может быть менее площади поперечного сечения основного водосборного канала арочного поперечного сечения, образованного под имеющей большую площадь наклонной поверхностью продольного водоотводящего русла. При этом количество дополнительных каналов может быть не менее количества основных каналов или количество основных каналов может превышать количество дополнительных каналов. Основные и дополнительные каналы могут быть расположены так, что геометрическое продолжение продольных осей основных каналов расположено между продольными осями дополнительных каналов. Такое расположение значительно снижает концентрацию напряжений в поперечных сечениях лотка, а также предотвращает влияние отводимых потоков. А сопряженные между собой наклонные поверхности, образующие продольное водоотводное русло лотка, предпочтительно сопряжены с соответствующей боковой поверхностью лотка непосредственно, с образованием острого угла или технологической фаски, как показано на фиг.1.
Такое выполнение лотка водоотводного позволяет повысить его надежность и долговечность за счет увеличенных на 10-12% (по сравнению с прототипом) прочностных характеристик, а также увеличить его водопропускную способность на 5-7%.