МОДУЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ

Полезная модель относится к подземному строительству, а именно к конструкции элемента (модуля) для возведения сооружения мелкого заложения, предназначенного для кратковременного пребывания людей под землей с целью их защиты от последствий социальных катаклизмов или неблагоприятных природных явлений.
Известны конструктивные элементы, использующиеся в метрострое при механизированной прокладке тоннелей из бетонных полуколец.
Так, например, известна комбинированная обделка специального подземного сооружения, включающая наружный и внутренний контуры круглого очертания. Наружный контур выполнен из металлических тюбингов с крайними и средними кольцевыми ребрами жесткости. Внутренний контур выполнен из металлоблоков в виде изогнутого по радиусу листа с выступающими за его торцы кольцевыми ребрами жесткости, к которым прикреплены анкерующие элементы и торцевые пластины с отверстиями для соединения металлоблоков между собой, и бетон. Анкерующие элементы металлоблоков, выполненные в виде арматурных стержней, заведены в ячейки между ребрами тюбингов и снабжены металлическими анкерными пластинами на торцах. Тюбинги соединены с металлоблоками узлами сопряжения (RU 2114377, кл. Е41Н 11/00).
Известная конструкция предназначена для возведения в скальных грунтах с обеспечением защиты от сейсмовзрывных волн и значительного гидростатического давления. С этим связано повышенное требование к ее прочностным свойствам, что делает подземное сооружение с обделкой, в состав которой входит бетон и много металлической арматуры, излишне тяжелой и требующей при монтаже и транспортировке использования тяжелой строительной техники.
Вместе с тем известно подземное сооружение мелкого заложения, возводимое в слабых грунтах. Оно имеет сборную из секций в виде тюбингов или блоков обделку со связями между ними или без них, собранную эжектором по круговому очертанию, и снабженную элементами усиления в виде пары вертикальных стен (RU 1135856, кл. E02D 29/00, опубликовано 23.01.1985).
Названная конструкция позволяет возводить обделку подземного сооружения без использования бетона из типовых, освоенных промышленностью элементов, однако с целью повышения несущей способности подземного сооружения мелкого заложения, возводимого в слабых фунтах, к обделке с боков жестко присоединены вертикальные стены, длина которых равна длине подземного сооружения, что делает его излишне громоздким и также требующим при монтаже и транспортировке использования тяжелой строительной техники.
Наиболее близким к предложенному решению является предназначенный для ремонта трубы известный трубный блок, собранный из сегментов в виде пластин с направленными наружу фланцами, выполненными с возможностью соединения с фланцами соседних сегментов (RU 2625411, кл. F16L 9/22, опубликовано 13.07.2017).
Недостаток известного решения состоит в недостаточной гидроизоляции.
Задача полезной модели состоит в создании надежного в эксплуатации, экономичного и не требующего для его возведения специального строительного оборудования модульного строительного элемента.
Указанная задача обеспечена техническим результатом, направленным на повышение гидроизоляционных свойств модульного элемента с одновременной быстротой сборки как самого модульного элемента, так и подземного сооружения из таких элементов.
Названный технический результат достигнут в полезной модели с помощью следующих признаков.
Модульный элемент подземного сооружения состоит из цилиндрического корпуса, выполненного из соединенных между собой, преимущественно четырех сегментов, по краям основания каждого из которых образованы направленные наружу фланцы. Часть этих фланцев выполнена с возможностью соединения с фланцами соседних сегментов этого модульного элемента. Указанные сегменты дополнительно связаны между собой стыковочным узлом типа «паз-гребень», образованным на внешних сторонах фланцев в месте их соединения с основаниями сегментов.
Стыковочный узел типа двойной «паз-гребень» образован пазом и гребнем, последовательно расположенными на фланце одного сегмента, и ответными им гребнем и пазом, последовательно расположенными на фланце другого сегмента.
Каждый сегмент имеет прямоугольную в плане форму.
2
С внутренней стороны каждого сегмента образованы ребра жесткости, расположенные в несколько рядов с одинаковым шагом между ними вдоль длинных сторон каждого сегмента.
Во фланцах модульных элементов на одинаковом расстоянии друг от друга образованы отверстия для крепежных элементов.
Сегменты модульного элемента выполнены формованными из полимерного материала.
Толщина каждого сегмента модульного элемента составляет 7-10 мм.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображены сегменты, образующие модульный элемент; на фиг. 2 - модульный элемент в разобранном виде; на фиг. 3 - модульный элемент в собранном виде; на фиг. 4 - стыковочный узел двух соседних сегментов модульного элемента.
Цилиндрический корпус изображенного на фиг. 3 модульного строительного элемента 1 образован соединенными между собой четырьмя четвертными сегментами 2 (фиг. 1, 2), образующими трубу диаметром 2,6 м и высотой (длиной) 2 м. Каждый названный сегмент, в соответствии с профилем корпуса модульного элемента, имеет дугообразно изогнутое основание 3 и прямоугольную в плане форму. По краям основания 3 каждого сегмента расположены направленные наружу фланцы 4.1 и 4.2 с технологическими отверстиями 5 для крепежных элементов, например, болтов 12 (фиг. 3). Фланцы 4.1, расположенные с коротких сторон сегмента 2, предназначены для соединения с фланцами соседних сегментов, образующих модульный элемент 1. Фланцы 4.2, расположенные с длинных сторон сегмента 2, предназначены для соединения с фланцами сегментов соседних модульных элементов или другими конструктивными деталями подземного сооружения. Кроме крепежной функции названные фланцы обеспечивают сегментам дополнительную жесткость и, тем самым, способствуют упрочнению модульного элемента в целом.
Для обеспечения быстроты сборки модульного элемента с одновременным повышением его гидроизоляционных свойств в собранном виде, а именно лучшей герметизации, в устройстве предусмотрен стыковочный узел 6 в виде двойного соединения «паз-гребень» (фиг. 4). Этот узел образован последовательно расположенными снаружи фланца одного сегмента гребнем 7 и пазом 9 и ответными им пазом 10 и гребнем 8, последовательно расположенными снаружи другого сегмента. Узел 6
3
образован в месте соединения фланца 4.1 с основанием 3 двух соседних сегментов.
С внутренней стороны каждого сегмента 2 вдоль его длинных сторон выполнено несколько рядов расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга ребер жесткости 11 (фиг. 1).
Сегменты 2 модульного элемента 1 имеют толщину 7-10 мм и изготовлены методом формования (литья) из полимерного материала, такого, например, как стеклопластик или пищевой полиэтилен.
Для образования из четырех четвертных сегментов 2 единого модульного элемента 1 вначале вводят гребни 7 и 8 в пазы 10 и 9 соответственно каждой пары соседних сегментов, после чего соединяют между собой фланцы 4.1 с помощью, например, болтов 12, проходящих через технологические отверстия 5, образованные в этих фланцах.
В отличие от известных в настоящее время подобных по назначению конструкций предложенный модульный элемент в разобранном в виде отдельных сегментов 2 виде является более компактным, что облегчает его складирование и транспортировку к месту сборки (фиг. 2). Его монтаж и демонтаж не требует специальной техники, квалифицированного персонала и излишних энергозатрат, а конструкция - дополнительного бетонного усиления. Предложенный модульный элемент может быть собран в течение непродолжительного времени минимальным, в количестве, например, трех человек, количеством рабочих.
4