Водосточный железобетонный лоток и канал
REINFORCED CONCRETE GUTTER AND CHANNEL

Изобретение относится к области водостоков для дорожного строительства, а точнее касается дорожных водосточных железобетонных элементов и каналов, желобов состоящих из этих элементов.
Изобретение предназначено для сбора и отвода ливневых, талых, сточных и дренажных вод от основания высоко нагруженных дорожных покрытий, в том числе автодорог, терминалов и аэродромов.
Известен модуль водоотвода, который может быть выполнен из бетона, содержащий нижний лоток U-образной формы, и плоский верхний элемент, выполненный с возможностью опоры на стенки нижнего в виде параллелепипеда со сквозными водопропускными отверстиями, которые в своей верхней части снабжены фаской, на торцах верхнего элемента выполнен паз под укладку герметика, причем на одном из торцов закреплены две резиновые демпферные прокладки, а на нижней поверхности верхнего элемента по обе стороны от сквозных водопропускных отверстий выполнены продольные канавки с возможностью сопряжения крайних из указанных канавок с упомянутыми канавками нижнего элемента и образования канала для размещения бензомаслостойкого шнура, предназначенного для фиксации верхнего элемента относительно нижнего. (ПМ РФ №138 279).
Также известен бетонный дождеприемный лоток и закладная деталь для него (RU 73882 U1, опубл. 10.06.2008). Каждая закладная деталь выполнена с продольными боковыми бортами с анкерными элементами в виде выступов, в которых выполнены отверстия под арматурные элементы. На торцевых поверхностях продольных боковых бортов закладных деталей выполнены выступы, размещенные в ответных отверстиях, выполненных в боковых продольных сторонах обойм.
Эти известные устройства не могут быть использованы без необходимости заливки бетонного слоя на место, сопротивление нагрузкам этих элементов канала недостаточно, для прохождения тяжелых транспортных средств,
Известен элемент водосточного желоба (лотка), где металлическая арматура встроена в бетон водосточного желоба, арматура состоит из множества обручей, распределенных вдоль длины желоба, и каждый из обручей расположен в его поперечной плоскости, а концы прикреплены к металлическим поверхностям, защищающим верхнюю часть двух боковых стенок желоба. Этот канальный элемент может быть связан с множеством других идентичных элементов и выровнен по длине с образованием желоба (патент Франции №2634234).
Известен водосточный желоб, в котором арматура железобетона содержит три типа упрочняющих элементов, первый тип металлических упрочняющих элементов прикреплен к металлическим секциям посредством втулок, второй и третий типы металлических упрочняющих элементов, приваренных к внешним и внутренним частям соответственно металлических секций. (ЕР 0675237). Трехместное крепление металлического профиля на внутренней арматуре канального элемента обеспечивает расположение и поддержку всей конструкции между решетчатой пластиной и вертикальными стенками желоба. С обоих торцов выполнены соединительные элементы для соединения в единую водоотводную систему в виде замка, расположенного между двумя соседними элементами желоба, причем этот замок содержит на торцевой стороне первого желоба крючок и петлю, которая шарнирно прикреплена к этому соседнему канальному элементу.
Известные элементы, описанные в этих документах, могут быть использованы без необходимости заливки бетонного слоя на место, где желательно установить желоб, поскольку арматура этих желобов такова, что обеспечивает требуемую стабильность для этого типа установки. Однако сопротивление нагрузкам этих элементов арматуры канала, а также их соединений в единую водоотводную систему, недостаточно, чтобы рассчитывать на длительную эксплуатацию, если эти элементы канала подвергнутся очень высоким нагрузкам, особенно при систематическом прохождении тяжелых транспортных средств.
Поэтому в основу изобретения положена задача создать железобетонный водосточный лоток и канал, выдерживающий очень высокие нагрузки от высоко нагруженных транспортных средств.
Техническим результатом является создание железобетонного водосточного лотка и канала, позволяющих увеличить сопротивление нагрузкам и долговременно выдерживать очень высокие систематические нагрузки, в том числе аэродромов, автодорог, терминалов и т.п.
Поставленная задача решается и технический результат обеспечивается тем, что в железобетонном водосточном лотке, который содержит днище, продольные боковые стенки, и армирование бетона металлическими элементами, металлические армирующие элементы в виде стержней соединены между собой и образуют жесткий пространственный каркас, который утоплен в бетоне, при этом стержни распределены соответственно днищу и стенкам в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, по меньшей мере, в два ряда, а армирование стенок в вертикальном направлении выполнено из цельного изогнутого стержня, образующего множество параллельных вертикальных ветвей.
Целесообразно, чтобы торцы водосточного железобетонного лотка были бы спрофилированы, при этом один торец в нижней части имел бы швеллерообразный выступ, с концевыми, верхними, и, смещенной вниз, центральной поверхностями, а другой, противоположный торец, имел выемку, спрофилированную ответно выступу.
Целесообразно также чтобы, по меньшей мере, две кромки лотка были выполнены с прямой и/или чашеобразной фаской.
Поставленная задача решается и технический результат обеспечивается также тем, что водосточный железобетонный канал выполнен из вышеуказанных водосточных железобетонных лотков.
В дальнейшем изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан железобетонный водосточный лоток согласно изобретению, общий вид в аксонометрии,
на фиг. 2 - тот же железобетонный водосточный лоток с покрывающей проточную часть водоотводной решеткой, общий вид с «выровом» для иллюстрации внутреннего армирования без бетона,
на фиг. 3 показана конструкция внутреннего армирующего каркаса, (вид с повортом на 180°),
на фиг. 4 - торец лотка с выступом в нижней части,
на фиг. 5 - торец лотка с выемкой в нижней части,
на фиг. 6 - схема совмещения торцевых поверхностей соседних лотков в водоканале,
на фиг. 7 - выполнение чашеобразной фаски,
на фиг. 8 - совмещение лотков и образование водоканала, общий вид.
Железобетонный водосточный лоток 1 (фиг. 1) содержит днище 2 и продольные боковые стенки 3, формирующие проточную часть.
На концах стенок 3 расположены металлические элементы (профили) 4, имеющие отверстия 21 для крепления продольных краев водоотводной решетки 6 (фиг. 2).
Согласно изобретению, железобетонный водосточный лоток 1 (фиг. 2) содержит металлический жесткий пространственный каркас 7.
Каркас 7, (фиг. 2 и показанный отдельно на фиг. 3) выполнен из армирующих элементов в виде стержней, которые пространственно размещены по днищу и стенкам и увязаны между собой образуя жесткий пространственный каркас. Вся арматурная конструкция зацело утоплена в бетонном растворе с формировнием лотка, в результате чего железобетонный водосточный лоток 1 представляет собой целиковый блок и обеспечивает расположение и поддержку всей конструкции на месте работы. Как видно на фиг. 3 стержни 8-10 равномерно распределены по днищу 2 и стенкам 3 в продольном 8, поперечном 9 и в вертикальном 10 направлениях, по меньшей мере, в два ряда. Армирование стенок 3 в вертикальном направлении выполнено из целого изогнутого стержня с образованием множества параллельных вертикальных ветвей 11. Число рядов может составлять, например, продольных 8 и поперечных 9 по два - четыре ряда по днищу и стенкам, вертикальных ветвей 10-30 рядов. Диаметр стержней, изготовленных, например, из стали составляет 10-18 мм. Каркас 7 зацело утоплен в бетонном растворе и при монтаже на месте водосточного канала из лотков, не имеет дополнительно средств для наружного крепления, арматура этих лотков такова, что обеспечивает требуемую стабильность для этого типа установки. Такой лоток позволяет увеличить сопротивление нагрузкам до 70-100 т и долговременно их выдерживать.
Целесообразно, чтобы торцы лотка были спрофилированы со специальной геометрией и выполнены зацело как единый бетонный лоток.
Как показано на фиг. 4, один торец 12 лотка в нижней части имеет швеллерообразный выступ 13, а другой, противоположный торец 17, имеет выемку 18, спрофилированную ответно выступу 13(фиг. 5)
Выступ 13 профилирован швеллерообразно, т.е. имеет две выступающие крайние поверхностей 15 и опущенную вниз центральную 14 поверхности.
Целесообразно соединение центральной и крайних поверхностей под углом
Другой, противоположный, торец 17 (фиг. 5) имеет выемку 18 ответно спрофилированную выступу 13. Выемка 18 углублена в бетон и имеет две крайних поверхности 19 и выступающую книзу центральную 20.
Такое профилирование торцов позволяет монтировать водоотводный канал наложением соседних лотков выступ-выемка, ровно и вплотную друг к другу (фиг. 6).
Кромки поверхности выступа и выемки имеют фаски. Фаски снижают напряжения в углах и при монтаже водосточных каналов углы не скалываются. Фаски могут быть выполнены прямыми и/или чашеобразными (фиг. 8).
На фиг. 7 показана фаска 16 чашеобразной формы (в разрезе в виде чашки). Чашеобразная форма создает поверхность «дна», позволяющую проложить там изоляционную ленту 24 и по ней размещать шов 25 из герметика. Изоляционная лента не дает приклеиться герметику к двум соседним лоткам и к нижней части, «дну». При замерзании воды, если бы она попала между лотками, происходило распирание соседних лотков, и разрушение бетона. Герметик растягивается по дну, но не рвется и, как следствие, не происходит разрыва герметизации, что позволяет лотку и, следовательно, каналу, без разрушения долговременно выдерживать очень высокие нагрузки. Лотки могут иметь разные, определемые техническими потребностями, размеры, различную длину и/или ширину. Гидравлическое сечение лотка также может отличаться как по размерам, так и по форме. Примеру выполнения соответствует каркас из стержней диаметром 10-18 мм для лотка 5-9 метров при нагрузке 90 т.
Стержни равномерно распределены соответственно по днищу и по стенкам продольно и по высоте в два - четыре ряда, поперечно и вертикальным ветвям в 10-30 рядов. При лотке длиной 9 метров, ширина лотка и, следовательно, выступа 13 и выемки 18, - 90-100 см. (0,9-1 м). Глубина выемки 55 мм, высота 155 мм, ширина около 650 мм, фаски 10 мм на 45°.
Размеры выемки могут быть на 4-5 мм больше, чем ширина и высота выступа. Этот зазор при сочленении соседних лотков позволяет нивелировать допуски и при залитии бетоном смонтировать соседние лотки ровно и вплотную друг к другу (фиг. 6).
Лотки изготавливают в опалубках следующим образом.
Связанный жесткий пространственный каркас помещают в форму соответствующую геометрии лотка, т.е. соответственно фаскам, выступу, выемки, и заливают форму бетоном и выдерживают в форме, пока бетон не наберет требуемую прочность. Затем открывают форму и достают готовый лоток.
Железобетонный водосточный канал, согласно изобретению, отличается тем, что состоит (выполнен) из этих готовых железобетонных водоотводных лотков. Торцевые поверхности лотков, которые имеют стык друг с другом при установке в водосточном канале, например, 22 и 23 (фиг. 8) также целесообразно выполнить с фаской, которая улучшает герметизацию стыковочных швов.
Монтаж канала включает установку готовых лотков на месте на проектную отметку и герметизацию стыковочных швов (фиг. 8).
Созданный железобетонный водосточный лоток и канал, выдерживают очень высокие нагрузки от высоко нагруженных транспортных средств, 90 т и выше.
Изобретение может быть применено в качестве водосточных каналов для сбора и отвода ливневых, талых, сточных и дренажных вод от основания высоко нагруженных дорожных покрытий, например, преимущественно аэродромов., грузовых терминалов и других.