МОДУЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ЕМКОСТИ И СБОРНАЯ ЕМКОСТЬ

Изобретение относится к строительным конструкциям - элементам для сооружения емкостей и сборным емкостям, которые могут быть использованы в качестве различных водоемов, в частности очистных сооружений, наземных или подземных резервуаров, канализационных септиков.
Известна модульная панель для сооружения емкости, имеющая в общем плоскую конструкцию заводского изготовления из пластмассы, с плоской конструкцией связаны фланцы с фиксирующими приспособлениями в виде лапок, выполненные с возможностью зацепления с центрирующими фиксирующими приспособлениями с открытыми проемами на другом фланце смежной панели /описание изобретения к патенту РФ №2291264/.
Возможность использования известной модульной панели ограничена применением ее для изготовления плавательных бассейнов.
Известна сборная емкость, сооруженная преимущественно из модульных панелей, включающая стенки, перегородки, дно и предварительно выполненное основание, например, в виде бетонной плиты /полезная модель по патенту РФ №60962/.
Возможности изготовления известной сборной емкости ограничены тем, что в качестве модульных панелей используются только листовые изделия из пластмасс.
Задачей изобретения является создание универсальной модульной панели, которая может обеспечить создание специальной сборной емкости для строительства, в частности очистных сооружений, наземных или подземных резервуаров, канализационных септиков.
Техническим результатом является применение фиксирующих приспособлений, обеспечивающих увеличение жесткости стенок и днища за счет их связи с бетонными стенками и основанием. Кроме этого фиксирующие приспособления могут быть использованы для сооружения перегородок и специальных устройств для очистных сооружений, например аэраторов и устройств для иммобилизации микроорганизмов при биологической очистке сточных вод.
Поставленная задача решается за счет того, что модульная панель для сооружения емкости, имеющая в общем плоскую конструкцию заводского изготовления из пластмассы, с плоской конструкцией связаны фланцы с фиксирующими приспособлениями в виде лапок, выполненные с возможностью зацепления с центрирующими фиксирующими приспособлениями с открытыми проемами на другом фланце смежной панели, согласно изобретению фланцы с фиксирующими приспособлениями расположены на периферийных кромках плоской конструкции параллельно и, или под углом к плоской конструкции и, или по крайней мере один фланец с фиксирующим приспособлением расположен на поверхности плоское конструкции с одной и, или двух ее сторон. Модульная панель может быть снабжена компенсатором тепловых деформаций, например в виде паза, который расположен на всей длине и, или ширине плоской конструкции, при этом глубина паза больше толщины плоской конструкции.
Фиксирующие приспособления образованы дугами окружностей так, что в собранном виде в поперечном сечении образуют соединение типа «шарового» шарнира Фиксирующие приспособления в виде лапок, образованные в поперечном сечении дугами окружностей, выполнены со скосами в продольном направлении так, что расстояние между скосами меньше или равно ширине открытого проема в центрирующем фиксирующем приспособлении, например для панелей, выполненных из жестких пластмасс.
Соединение типа «шарового» шарнира может быть выполнено с предварительнымм натягом t, определяемым по формуле
где
[σ] - допускаемое напряжение при изгибе для материала панели с центрирующим
фиксирующим приспособлением, мПа; l - длина консольной части открытого проема от начала консольной части до опасного сечения, мм; Е - модуль упругости для материала панели с центрирующим фиксирующим приспособлением, мПа; а - толщина консольной части открытого проема в опасном сечении, мм.
На одном или каждом из сопрягаемых фиксирующим приспособлении расположен слой из эластичного материала. В одном из сопрягаемых фиксирующим приспособлении выполнено углубление, в котором размещен уплотнительный элемент из эластичного материала. Углубление, в котором размещен уплотнительный элемент из эластичного материала, выполнено в виде продольного прямоугольного или трапецеидального паза, по всей длине которого выполнен скос кромок. Панель может быть целиком выполнена непосредственно при помощи экструзии или литьевого формования.
Сборная емкость, сооруженная преимущественно из модульных панелей, включающая стенки, перегородки, дно и предварительно выполненное основание, например, в виде бетонной плиты, согласно изобретению смежные панели, соединены между собой фиксирующими приспособлениями и, или дополнительно связаны в месте соединения клеевым и, или сварным соединением. У модульных панелей с фиксирующими приспособлениями, расположенными на поверхности плоской конструкции с ее наружной стороны, фиксирующие приспособления выполняют роль анкеров для крепления модульных панелей при заливке бетона.
Горизонтальные соединения модульных панелей могут быть выполнены так, что фланцы с центрирующими фиксирующими приспособлениями с открытыми проемами расположены над фланцами с фиксирующими приспособлениями в виде лапок. У модульных панелей, на всей длине и, или ширине которых расположен паз, закрытая сторона паза расположена с наружной стороны емкости.
Модульные панели, на периферийных кромках которых нет фланцев с фиксирующими приспособлениями, связаны между собой непосредственно сваркой, например стыковой и, или угловой и, или с помощью накладных планок и, или нахлесточного соединения. Емкость может быть снабжена перфорированными, листовыми элементами, закрепленными на фиксирующих приспособлениях так, что в соединении они образуют замкнутую полость, связанную с устройством для аэрации емкости. Емкость может быть разделена на секции поперечными перегородками, собранными из модульных панелей, при этом если одна из перегородок закреплена с помощью фиксирующих приспособлений на боковых стенках и дне емкости, то смежные с ней перегородки закреплены только с помощью фиксирующих приспособлений на боковых стенках таким образом, что при подаче жидкости в первую указанную выше секцию емкости происходит перемещение жидкости в следующую секцию через верхнюю кромку поперечной перегородки, а затем через нижнюю кромку поперечной перегородки в следующую смежную секцию. Емкость может быть разделена на секции поперечными перегородками, собранными из модульных панелей, при этом если одна из перегородок закреплена с помощью фиксирующих приспособлений на дне емкости и одной из боковых стенок, то смежные с ней поперечные перегородки закреплены на дне и противоположных боковых стенках таким образом, что перемещение жидкости из одной секции емкости в другую происходит между поперечными перегородками и стенками емкости.
В секциях на фиксирующих приспособлениях могут быть закреплены устройства технологического назначения, например устройство для иммобилизации микроорганизмов при биологической очистке сточных вод.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показаны примеры конкретного осуществления устройств, не являющиеся исчерпывающими и ограничивающими его рамки. Так на нижеследующих чертежах показано: фиг.1 - модульная панель с фиксирующими приспособлениями, расположенными на ее периферийных кромках параллельно к плоскости конструкции;
фиг.2 - модульная панель с фиксирующими приспособлениями, расположенными на ее периферийных кромках под углом к плоскости конструкции;
фиг.3 - модульная панель с фиксирующими приспособлениями, расположенными на поверхности плоской конструкции с двух ее сторон;
фиг.4 - соединение фиксирующих приспособлений, образованных дугами окружностей в виде «шарового» шарнира;
фиг.5 - соединение фиксирующих приспособлений, в котором фиксирующее приспособление в виде лапок, выполнено со скосами в продольном направлении; фиг.6 - промежуточное положение в период монтажа или демонтажа фиксирующих приспособлений, в котором фиксирующее приспособление в виде лапок, выполнено со скосами в продольном направлении;
фиг.7 - уплотнительный элемент, размещенный в фиксирующем приспособлении, в котором выполнен трапецеидальный паз со скосом кромок. Вид перед началом монтажа соединения;
фиг.8 - уплотнительный элемент, размещенный в фиксирующем приспособлении, в котором выполнен трапецеидальный паз со скосом кромок. Вид в конце монтажа соединения;
фиг.9 - модульная панель, снабженная компенсатором тепловых деформаций в виде пазов;
фиг.10 - разрез А-А на фиг.9;
фиг.11 - фиксирующее приспособление, выполняющее роль анкера для крепления модульной панели при заливке бетона;
фиг.12 - соединение фиксирующих приспособлений с перфорированным листовым элементом;
фиг.13 - емкость, собранная из модульных панелей. Вертикальный разрез; фиг.14 - емкость, собранная из модульных панелей. Горизонтальный разрез.
1
2
Модульная панель имеет в общем плоскую конструкцию 1 заводского изготовления из пластмассы. С плоской конструкцией 1 связаны фланцы с фиксирующими приспособлениями в виде лапок 2, выполненные с возможностью зацепления с центрирующими фиксирующими приспособлениями 3 с открытыми проемами 4 на другом фланце смежной панели. Фланцы с фиксирующими приспособлениями 2 и 3 расположены на периферийных кромках плоской конструкции 1 параллельно (фиг.1) и, или под углом (фиг.2) к плоской конструкции 1 и, или по крайней мере один фланец с фиксирующим приспособлением 5 расположен на поверхности плоской конструкции 1 с одной и, или двух ее сторон (фиг.3). Фиксирующие приспособления 6 и 7 (фиг.4) образованы дугами окружностей так, что в собранном виде в поперечном сечении образуют соединение типа «шарового» шарнира. Фиксирующее приспособление 8 в виде лапок, образованное в поперечном сечении дугами окружностей может быть выполнено со скосами в продольном направлении так, что расстояние между скосами b меньше или равно ширине b открытого проема в центрирующем фиксирующем приспособлении 9 (фиг.5), например, для панелей, выполненных из жестких пластмасс.
Соединение типа «шарового» шарнира может быть выполнено с предварительным
1
2
1
2
1
2
натягом t=b-b или t=d-d. Здесь d - диаметр окружности фиксирующего приспособления 8 в виде лапок (фиг.5), d - диаметр окружности центрирующего фиксирующего приспособления 9 (фиг.5).
Величину t в зависимости от материала центрирующего фиксирующего приспособления 9 можно определить по формуле
где
[σ] - допускаемое напряжение при изгибе для материала панели с центрирующим фиксирующим приспособлением 9, мПа; l - длина консольной части открытого проема от начала консольной части до опасного сечения, мм (фиг.6); Е - модуль упругости для материала панели с центрирующим фиксирующим приспособлением 9, мПа; а -толщина консольной части открытого проема в опасном сечении, мм (фиг.6). На одном из сопрягаемых фиксирующем приспособлении 6 может быть расположен слой из эластичного материала 10 (фиг.4). В одном из сопрягаемых фиксирующем приспособлении 11 может быть выполнено углубление 12, в котором размещают уплотнительный элемент 13 из эластичного материала (фиг.7). Углубление 12 может быть выполнено в виде продольного прямоугольного или трапецеидального паза, по всей длине которого может быть выполнен скос кромок 14. Скос кромок 14 позволяет создать резервный объем для размещения излишков материала уплотнительного элемента 13 после монтажа в сопряжении фиксирующих приспособлений 11 и 15 (фиг.8). Благодаря этому в сопряжении фиксирующих приспособлений 11 и 15 можно получить гарантированную герметичность.
Модульная панель 16 (фиг.9) может быть снабжена компенсатором тепловых деформаций, например, в виде пазов 17, которые расположены на всей длине и ширине плоской конструкции, при этом глубина паза 17 (Л на фиг.10) больше толщины t плоской конструкции 16.
Панель может быть целиком изготовлена непосредственно при помощи экструзии или литьевого формования. Панель, изготовленная при помощи экструзии, может иметь заданную длину, например, по всему периметру сооружаемой емкости. Преимущество модульных панелей, изготовленных при помощи литьевого формования, заключается в том, что они могут иметь фиксирующие приспособления 2 и, или 3 на всех периферийных кромках плоской конструкции 1.
Сборная емкость, сооруженная преимущественно из модульных панелей, включает стенки 18, перегородки 19 и предварительно выполненное основание, например, в виде бетонной плиты 20, на которой расположено дно 21 (фиг.13). Смежные панели соединяют между собой фиксирующими приспособлениями 6 и 7 (фиг.4), Смежные панели могут быть дополнительно связаны в месте соединения клеевым и, или сварным соединением. У модульных панелей 22 с фиксирующими приспособлениями 23 (фиг.11), расположенными на поверхности плоской конструкции с ее наружной стороны, фиксирующие приспособления 23 выполняют роль анкеров для крепления модульных панелей 22 при заливке бетона. Модульные панели, на периферийных кромках которых нет фланцев с фиксирующими приспособлениями, могут быть связаны между собой непосредственно сваркой, например стыковой и, или угловой и, или с помощью накладных планок и, или нахлесточного соединения (на чертежах не показано). Емкость может быть снабжена перфорированными листовыми элементами 24, закрепленными на фиксирующих приспособлениях 25 и 26 (фиг.12) так, что в соединении они образуют замкнутую полость, связанную с устройством 27 для аэрации емкости. Горизонтальные соединения модульных панелей могут быть выполнены так, что фланцы с центрирующими фиксирующими приспособлениями с открытыми проемами 28 (фиг.12) расположены над фланцами с фиксирующими приспособлениями в виде лапок 26. У модульных панелей, на всей длине и, или ширине которых расположен паз 17 (фиг.10), закрытая сторона паза расположена с наружной стороны емкости.
Емкость может быть разделена на секции, например, 29, 30, 31, 32 и 33 поперечными перегородками 19, собранными из модульных панелей. При этом если одна из перегородок 19, например, между секциями 29 - 30, закреплена с помощью фиксирующих приспособлений на боковых стенках 18 и дне емкости 21, то смежные с ней перегородки закреплены, например, между секциями 30 - 31, только с помощью фиксирующих приспособлений на боковых стенках 18. Таким образом, при подаче жидкости в секцию 29 емкости происходит перемещение жидкости в секцию 30 через верхнюю кромку поперечной перегородки 19, а затем через нижнюю кромку поперечной перегородки 19 жидкость поступает в следующую смежную секцию 31. Благодаря этому происходит последовательное перемещение жидкости по секциям 29-30-31 - 32-33 в конец емкости. В секциях на фиксирующих приспособлениях 34 (фиг.13) могут быть закреплены устройства технологического назначения, например устройство 35 для иммобилизации микроорганизмов при биологической очистке сточных вод. Емкость может быть разделена на секции поперечными перегородками 36, 37, 38 и 39 (фиг.14) собранными из модульных панелей, при этом если одна из перегородок, например 36 закреплена с помощью фиксирующих приспособлений на дне емкости и боковой стенке 40, то смежная с ней поперечная перегородка 37 закреплена на дне емкости и противоположной боковой стенке 41. Таким образом перемещение жидкости из секции 42 емкости в секцию 43 происходит между поперечной перегородкой 36 и стенкой 41 емкости.
Сборка емкости
Точная последовательность технологических операций сборки зависит от назначения, размещения (наземное или подземное) и заданных параметров емкости: площади дна; соотношения размеров длины и ширины дна; высоты стенок; наличием перегородок и расстоянием между ними; параметров модульных панелей. Поэтому ниже приведены общие и наиболее характерные для изобретения операции сборки.
На подготовленной площадке заливают бетонное основание 20, на которое укладывают дно 21. В том случае, когда дно 21 собирают из модульных панелей 22 с фиксирующими приспособлениями 23 (фиг.11), в бетонном основании 20 могут оставлять каналы для последующей заливки бетоном фиксирующих приспособлений 23 или заливать бетонное основание 20 участками с одновременным монтажом модульных панелей 22 с фиксирующими приспособлениями 23. Монтаж стенок 18 можно проводить поэтапно, например, собирая на каждом этапе один ряд модульных панелей по высоте. Каждый этап заканчивают заливкой бетоном пространства между модульными панелями и наружной опалубкой. Одновременно с монтажом стенок 18 можно вести монтаж перегородок 19, в ряде случаев это позволит избежать установки внутренней опалубки за счет увеличения жесткости собираемой емкости.
Для соединения модульных панелей между собой могут быть использованы следующие варианты:
- протяжкой фланца с фиксирующими приспособлениями в виде лапок 2 на одной модульной панели через центрирующее фиксирующее приспособление 3 с открытым проемом 4 на фланце смежной панели по всей длине последней;
- непосредственной установкой фланца с фиксирующим приспособлением в виде лапок
2 в открытый проем 4 на фланце смежной панели одновременно по всей длине последней в том случае, когда модульная панель с центрирующим фиксирующим приспособлением
3 выполнена из эластичного материала;
- непосредственной установкой фланца с фиксирующим приспособлением 8 в виде лапок со скосами в продольном направлении в открытый проем 4 на фланце смежной панели 9 (фиг.5 и фиг.6) одновременно по всей длине последней и последующий поворот одного из фланцев в «шарнире» для образования замка в соединении;
- смежные панели могут быть дополнительно связаны в месте соединения клеевым и, или сварным соединением;
- модульные панели, на периферийных кромках которых нет фланцев с фиксирующими приспособлениями, могут быть связаны между собой непосредственно сваркой, например стыковой и, или угловой и, или с помощью накладных планок и, или нахлесточного соединения.