КАНАЛ ДЛЯ ОТВЕДЕНИЯ ЖИДКОСТИ
LIQUID DISCHARGE CHANNEL

Область техники
Изобретение относится к области сбора и отведения жидкостей, а именно к водоотводнвым каналам, которые закрыты водоприемными решетками, и которые применяются для сбора и отвода ливневых, талых, сточных и дренажных вод с мостовых и пролетных сооружений в составе автомагистралей и дорог.
Уровень техники
Из уровня техники известен ряд систем линейного сбора и отведения жидкостей с мостовых и пролетных конструкций. Данные системы раскрыты, например, в следующих документах: патент № ЕР 0248427 А2, 09.12.1987 г., патент № RU 73883 U1, 10.06.2008 г., патент № RU 147751 U1, 20.11.2014 г., заявка № WO 2016163915 A1, 13.10.2016 г и др.
Наиболее близким к заявленному изобретению является техническое решение, раскрытое в заявке № WO 2016163915 A1, опубл. 13.10.2016 г. Техническое решение по указанной заявке представляет собой линейный водоотводный канал, состоящий из, по меньшей мере, одной секции, каждая из которых содержит основание и U-образный лоток, содержащий основание и боковые стенки. Секции имеют ступенчатые профили, выполненные с образованием двух вертикальных участков и горизонтальных полочек, под которыми на основании расположены профильные трубы, внешняя боковая сторона каждой из которых выполнена перфорированной, при этом основание имеет свободные продольные боковые участки, выполненные с изгибом под углом вверх из условия возможности заглубления основания канала относительно установочной поверхности, а также оснащено закладными элементами (усами), расположенными по бокам вдоль основания с шагом от 100 до 2000 мм, выполненными с возможностью их крепления к арматурному каркасу или несущей опалубке.
К недостаткам изобретения по заявке № WO 2016163915 A1 можно отнести следующее:
- необходимость устанавливать секцию изобретения в приямок организованный в бетонной плите высотой до 2000 мм, что влечет за собой разрыв слоя рулонной гидроизоляцией и возможность появления нарушения целостности гидроизоляции.
- отсутствует возможность быстрой разборки секции изобретения для оперативного доступа к слою гидроизоляции на предмет осмотра целостности слоя и его эксплуатации или ремонта.
- большое количество болтовых соединений, увеличивающих срок монтажа секции изобретения.
- наличие сварочных соединений элементов из которых состоят секции изобретения, что увеличивает срок изготовления и сокращает срок эксплуатации.
- антикоррозионное покрытие путем горячего оцинкования осуществляется после сборки секции изобретения на производстве, что не позволяет равномерно защитить все элементы изобретения от коррозии.
- фиксация решеток на секции изобретения происходит путем болтового соединения болта с гайкой, находящегося в незакрепленном состоянии в специальной конструктивной нише, что при эксплуатации может привести к потере гайки и вызовет затруднения при следующей фиксации.
Таким образом, существует потребность в создании улучшенных водоотводных систем, которые не будут обладать перечисленными недостатками.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание канала для отведения жидкости, характеризующегося надежностью, простотой сборки и эксплуатации.
Технический результат заявленного изобретения заключается в возможности эксплуатации канала с полной сборкой и разборкой без разрушения прилегающих дорожных покрытий, а также в уменьшении стыковочных соединений, что приводит к повышению гидроизоляционных свойств и целостности системы водоотведения. Кроме того, заявленное изобретение характеризуется небольшим количеством болтовых соединений, что увеличивает скорость и качество монтажа канала. Отсутствие сварочных соединений увеличивает антикоррозионные и прочностные характеристики. Изобретение при сборке не нарушает целостность гидроизоляционного слоя, что в свою очередь увеличивает срок службы всей конструкции канала и основания, с которым используется канал. Кроме того, изобретение расширяет арсенал аналогичных устройств.
Указанный технический результат достигается за счет совокупности конструкционных особенностей заявленного изобретения.
Заявлен канал для отвода жидкости, который включает противоположные правую и левую опорные стенки, желоб и решетку, отличающийся тем, что каждая из опорных стенок включает один или более П-образный профиль и один или более L-образный профиль, между правой и левой опорными стенками установлен желоб, который прилегает к L-образному профилю каждой из опорных стенок, поверх желоба установлена решетка, при этом указанные П-образный, L-образный профили, желоб и решетка соединены друг с другом без применения сварки, указанный П-образный профиль включает верхнюю боковую часть, нижнюю боковую часть, и среднюю часть, соединяющую верхнюю и нижнюю боковые части, указанная верхняя боковая часть прилегает к L-образному профилю, а нижняя боковая часть при эксплуатации канала лежит на поверхности, на которую устанавливается канал.
В частном случае осуществления, П-образные профили противоположных правой и левой опорных стенок расположены таким образом, что их средние части обращены наружу, а нижние и верхние боковые части обращены внутрь канала. Нижняя боковая часть одного или более П-образного профиля выполнена в виде как минимум одного опорного выступа и как минимум одного дренажного зазора, расположенного сбоку от опорного выступа, указанный опорный выступ имеет форму многоугольника, при этом многоугольник имеет только одну соединяющую сторону, которой он соединяется со средней частью П-образного профиля, и как минимум одну направляющую сторону, которая вместе с указанной соединяющей стороной образует угол 10-90° и способствует течению жидкости из дренажных зазоров.
Более подробно, заявленное изобретение представляет собой канал для отвода жидкости, который не содержит снизу элемента в виде глухого основания между противоположными опорными стенками.
Канал может включать одну или более секций, каждая из которых содержит следующие элементы: правая и левая опорная стенки, противоположные друг по отношению к другу, каждая из которых включает П-образный профиль и L-образный профиль, которые могут быть выполнены из сплава, включающего металл, металла, полимера и из любых других подходящих материалов. Между правой и левой опорными стенками установлен желоб, поверх желоба установлена решетка.
П-образный профиль содержит одну среднюю часть и две боковых части. В собранном канале П-образный профиль расположен таким образом, что одна из его боковых частей является верхней, другая боковая часть является нижней, а средняя часть расположена вертикально и соединяет указанные боковые части.
П-образные профили противоположных правой и левой опорных стенок расположены таким образом, что их средние части обращены наружу, а нижние и верхние боковые части обращены внутрь канала.
L-образный профиль включает две плоскости, угол между которыми может составлять 80-130°, предпочтительно 90°. Каждый L-образный профиль лежит одной из двух своих плоскостей на верхней боковой части П-образного профиля. При этом вторая плоскость L-образного профиля в собранном канале располагается ближе к краю конструкции канала. Таким образом, углы между двумя плоскостями противоположных L-образных профилей своими вершинами обращены в противоположную друг от друга сторону.
L-образный и П-образный профили соединены между собой без применения сварки, например, путем опрессовки гильз-вставок с возможностью использования крепежных элементов, в частности, болтов.
Нижняя боковая часть П-образного профиля, расположенная внизу собранного канала, выполняет опорную функцию и может иметь вид чередующихся опорных выступов и дренажных зазоров между ними, либо может иметь вид цельной опорной плоскости (без опорных выступов и дренажных зазоров между ними). Нижняя боковая часть П-образного профиля при эксплуатации канала лежит на поверхности, на которой установлен канал. В предпочтительном варианте осуществления изобретения как минимум один П-образный профиль в канале включает как минимум один опорный выступ и как минимум один дренажный зазор, расположенный рядом с опорным выступом (сбоку от опорного выступа).
Угол между плоскостью средней части П-образного профиля и плоскостью нижней боковой части П-образного профиля (которая, в частности, может быть выполнена в виде опорных выступов) может составлять 90-140°, предпочтительно 90°.
В частном варианте осуществления изобретения опорные выступы при эксплуатации канала лежат на слое гидроизоляции и направлены по ходу движения жидкости на слое гидроизоляции. Дренажные зазоры имеют дренажную функцию и обеспечивают сбор жидкости от обеих сторон канала на слое гидроизоляции.
Опорные выступы могут иметь плоскую многоугольную форму (от трех и более углов), при этом углы опорных выступов могут быть необязательно скруглены. В частном варианте осуществления изобретения опорные выступы выполнены в форме одиновых либо различающихся многоугольников, предпочтительно в виде параллелограммов. Каждый опорный выступ в виде многоугольника имеет только одну соединяющую сторону, которой он полностью соединен со средней частью П-образного профиля по всей длине указанной соединяющей стороны. При этом опорный выступ в виде многоугольника так же имеет как минимум одну направляющую сторону, которая вместе с указанной соединяющей стороной образует угол а°, равный 10-90°, предпочтительно 20-80°, наиболее предпочтительно 45°. При этом направляющая сторона опорного выступа расположена таким образом, что способствует течению жидкости из дренажных зазоров на слое гидроизоляции в сторону его уклона по направлению к стоку, а остальные стороны опорного выступа не препятствуют указанному течению жидкости. Таким образом, направляющая сторона опорного выступа направляет поток жидкости на слое гидроизоляции по уклону вниз, в сторону стока.
В частном случае осуществления изобретения, когда опорный выступ имеет форму параллелограмма, противоположные острые углы параллелограмма составляют по 20-80° каждый, предпочтительно, по 45° каждый. Один из двух острых углов параллелограмма, который не является примыкающим к средней части П-образного профиля, своей вершиной направлен вниз, в сторону уклона слоя гидроизоляции. При таком расположении опорный выступ в виде параллелограмма направляет поток жидкости на слое гидроизоляции вниз по его уклону, в сторону стока.
П-образные профили на своих концах необязательно могут включать один или более элемент с щелью для скрепления П-образных профилей друг с другом с помощью скобы, что позволяет при необходимости увеличивать длину канала.
Между противоположными опорными стенками установлен желоб, предназначенный для стока жидкости. Желоб прилегает к L-образному профилю, при этом между желобом и L-образным профилем необязательно может быть помещена прокладка из полимера, металла, сплава или любого другого подходящего материала. Русло желоба может быть округлой U-образной формы либо может иметь граненую форму, в частности, может включать две и более грани, предпочтительно, пять граней. Указанные формы желоба обеспечивают самоочистку канала и ускоренный отвод собираемых жидкостей. Русло желоба на его дне необязательно может иметь один или более вертикальных выпусков, через которые может стекать жидкость. Желоб может быть выполнен из металла, сплава, включающего металл, полимера и из любых других подходящих материалов.
Поверх желоба устанавливается решетка, которая защищает русло желоба от попадания в него посторонних предметов и мусора, которые могут вызвать засорение. Решетка может быть выполнена из сплава, включающего металл, металла, полимера и из любых других подходящих материалов.
Желоб, решетка, L-образный, П-образный профили и, необязательно, прокладка могут быть скреплены вместе с помощью любого крепежного элемента (болт, гильза-вставка и т.д.) без использования сварки. Более подробно, как минимум две из перечисленных деталей (желоб, решетка, L-образный, П-образный профиль, прокладка) могут иметь отверстие, при сборке отверстия каждой из деталей позиционируются по одной общей оси, и далее в этой же оси скрепляются крепежным элементом.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показан общий вид секции канала.
На Фиг. 2 показана схематично упращенная последовательность сборки канала.
На Фиг. 3 показан вариант осуществления П-образного профиля.
На Фиг. 4 показан вариант осуществления П-образного профиля.
На Фиг. 5 показан вариант осуществления П-образного профиля.
На Фиг. 6 показан вариант осуществления желоба.
На Фиг. 7 показан вариант осуществления желоба.
На Фиг. 8 показаы совмещенные П-оборазный профиль, L-образный профиль и желоб.
На Фиг. 9 показаны варианты (а, b) исполнения П-образного профиля с элементом, включающим щель для вставдения скобы с целью соединения двух или более П-образных профилей.
На Фиг. 10 показана скоба для соединения двух П-образных профилей.
На Фиг. 11 показано соединение двух П-образных профилей с помощью скобы, вставляемой в щели.
На Фиг. 12 показана схема соединения двух П-образных профидей с помощью скобы, вставляемой в щели.
На Фиг. 13 показаны варианты (а, b) крепления между П-оборазным и L-образным профилями с помощью гильзы-вставки.
На Фиг. 14 схематично показана эксплуатация канала.
Осуществление изобретения
Ниже заявленное изобретение наглядно представлено с помощью чертежей. Указанные чертежи не ограничивают объем притязаний и приведены в качестве частных примеров.
На фиг. 1 показан общий вид секции канала. Секция канала содержит L-образный (102) и П-образный профиль (103), которые могут быть выполнены из металла, сплава, включающего металл, полимера и из любых других подходящих материалов.
L-образный и П-образный профили соединены между собой без применения сварки путем опрессовки гильз-вставок (114) с возможностью закручивания крепежных болтов в отверстия.
Нижняя боковая часть П-образного профиля (103), расположенная внизу собранного канала, имеет вид чередующихся опорных выступов (104) и дренажных зазоров (105) между ними. Указанные опорные выступы (104) при эксплуатации заявленного канала лежат на слое гидроизоляции. В указанных опорных выступах (104) может иметься отверстие (115) под химический анкер для крепления со слоем гидроизоляции. Указанные дренажные зазоры (105) имеют дренажную функцию. Опорные выступы (104) и дренажные зазоры (105) расположены на всей протяженности длины указанного П-образного профиля (103). Опорные выступы (104) могут быть выполнены в форме одинаковых или различающихся многоугольников, в частности, в виде параллелограммов. Опорный выступ (104) в виде многоугольника имеет как минимум одну направляющую сторону (n), которая вместе с соединяющей стороной (с) образует угол а°, равный 10-90°, предпочтительно 20-80°, более предпочтительно 45°. При этом направляющая сторона (n) опорного выступа расположена таким образом, что способствует течению жидкости (х) на слое гидроизоляции в сторону его уклона по направлению к стоку, а остальные стороны опорного выступа не препятствуют указанному течению жидкости. Таким образом, направляющая сторона (n) опорного выступа направляет поток жидкости (х) на слое гидроизоляции по уклону вниз, в сторону стока.
П-образные профили (103) на своих концах могут включать элемент с щелью (110) для скрепления друг с другом с помощью скобы.
Между противоположными опорными стенками установлен желоб (106), предназначенный для стока жидкости. Желоб включает уступ с двумя гранями (112, 113), которым он прилегает к L-образному профилю (102) сверху. Желоб прикреплен к L-образному (102) и к П-образному (103) профилю через отверстие (111) с помощью подходящих крепежных элементов, в частности, с помощью гильзы-вставки (114) и болта. Между гранями (112, 113) желоба (106) и L-образным профилем (102) необязательно может быть помещена прокладка (не показана) из полимерного материала, металла или любого другого подходящего материала. Русло желоба (106) может быть округлой U-образной формы либо может иметь граненую форму, в частности, может включать две и более грани, предпочтительно, пять граней (как на фиг. 1). Русло желоба (106) на его дне (107) необязательно может иметь одно или более отверстие (109), переходящее в вертикальный выпуск (108), через который стекает жидкость. Желоб (106) может быть выполнен из металла, сплава, включающего металл, полимера и из любых других подходящих материалов.
Поверх желоба (106) устанавливается решетка (101), которая защищает русло желоба (106) от попадания в него посторонних предметов и мусора, которые могут вызвать засорение. Решетка (101) устанавливается на грани (112, 113) желоба (106). Решетка (101) может быть выполнена из металла, сплава, включающего металл, полимера и из любых других подходящих материалов.
Желоб (106), решетка (101), L-образный (102), П-образный (103) профили и, необязательно, прокладка могут быть скреплены вместе с помощью любого крепежного элемента (болт, гильза-вставка и т.д.) без использования сварки. В частном случае осуществления изобретения, как минимум две из перечисленных деталей (Желоб (106), решетка (101), L-образный (102), П-образный (103) профили, прокладка) могут иметь отверстие, при сборке отверстия каждой из деталей позиционируются по одной общей оси, и далее в этой же оси скрепляются крепежным элементом.
На фиг. 2 представлена схематично упращенная последовательность сборки канала. Канал собирается из решетки (201), желоба (206), L-образных профилей (202), П-образных профилей (203).
П-образный профиль (203) содержит одну среднюю часть (220) и две боковых части (218, 219). П-образный профиль (203) расположен таким образом, что одна из его боковых частей является верхней (218), другая боковая часть является нижней (219), а средняя часть (220) расположена вертикально и соединяет указанные боковые части (218, 219). Угол между плоскостью средней части (220) П-образного профиля и нижней боковой частью (219) П-образного профиля в виде опорных выступов может составлять 90-140°, предпочтительно 90°. П-образные профили противоположных опорных стенок направлены открытой стороной друг к другу.
L-образный профиль (202) включает две плоскости (216, 217), угол между которыми может составлять 80-130°, предпочтительно 90°. Каждый L-образный профиль (202) лежит первой (217) из двух своих плоскостей на верхней боковой части (218) П-образного профиля (203). При этом вторая плоскость (216) L-образного профиля (202) располагается ближе к краю конструкции канала, таким образом, углы между двумя плоскостями (216, 217) противоположных L-образных профилей (202) своими вершинами обращены в противоположную друг от друга сторону.
L-образный (202) и П-образный (203) профиль отдельно обработаны защитным антикоррозионным покрытием в виде горячего оцинкования или термодиффузионного оцинкования. Указанные профили соединяются без применения сварки, например, путем опрессовки соединительной гильзы-вставки (см. фиг. 1, гильза-вставка (114)). Такой тип соединения по сравнения с сваркой позволяет уйти от температурного нагрева стальных элементов и разрушения антикоррозионного покрытия.
На фиг. 3, 4, 5 показаны варианты осуществления П-образного профиля (303, 403, 503).
На фиг. 6 показан вариант осуществления желоба (606) с вертикальным выпуском (608).
На фиг. 7 показан вариант осуществления желоба (706) без вертикального выпуска.
На фиг. 8 показаы совмещенные П-оборазный профиль (803), L-образный профиль (802) и желоб (806).
На фиг. 9 показаны варианты (а, b) исполнения П-образного профиля (903) с элементом, включающим щель (910) для вставдения скобы с целью соединения двух П-образных профилей (903).
На фиг. 10 показана скоба (1021) для соединения двух П-образных профилей.
На фиг. 11 показано соединение двух П-образных профидей с помощью скобы (1121), вставляемой в щели (1110).
На Фиг. 12 показана схема соединения двух П-образных профидей с помощью скобы, вставляемой в щели.
На Фиг. 13 показаны варианты (а, b) крепления между П-оборазным и L-образным профилями с помощью гильзы-вставки (1314).
На Фиг. 14 показана схема эксплуатации канала. Стрелками указано направление жидкости, которая стекает в канал с поверхности дороги (1422) и со слоя гидроизоляции (1423).
Ниже описан порядок сборки системы. Данный порядок сборки не ограничивает объем притязаний и приведен в качестве примера.
На уложенный слой гидроизоляции по заранее сделанной разметке устанавливаются опорные стенки, каждая из которых включает L-образный и П-образный профиль, согласно длине канала, определенной в проектной и рабочей документации, разработанной сертифицированной проектной организацией, готовящей комплект документов по объекту.
Между собой опорные стенки соединяются безболтовым способом путем забивания соединительных скоб в монтажную щель, расположенную по краям П-образного профиля.
Сборка опорных стенок осуществляется участками протяженностью 5-8 метров. После стыковки, П-образные профили можно закрепить к бетонной плите через слой гидроизоляции с помощью химического анкера. Химический анкер позволяет создать крепкое и герметичное соединение.
Расстояние между опорными стенками по ширине должно соответствовать ширине водоотводного желоба и установленной на него решетки из высокопрочного чугуна, пластика, стеклопластика и композита.
Так же допустимо использование щелевой насадки, которая устанавливается на желоб. Насадка имеет продольную щель для сбора жидкости с поверхности.
На собранные между собой и закрепленные к бетонной плите опорные стенки, включающие L-образный и П-образный профили, укладываются желоба. Перед укладкой желобов, стыки на торцах можно обмазать специализированным герметикам.
Фиксация желоба к опорным стенкам, включающим L-образный и П-образный профили, осуществляется после укладки на желоб решетки. Болт проходит через крепежное отверстие решетки, желоба, L-образного и П-образного профиля с последующей фиксацией путем закручивания в гильзу-вставку. Таким образом происходит качественно болтовое крепежное соединение без применения гаек, что позволяет упростить дальнейшую эксплуатацию.
Сболчивание четырех элементов (L-образного и П-образного профилей, желоба и решетки) лучше производить поэтапно, согласно длине решетки (например, 500 мм), что позволит проконтролировать герметизацию стыка желоба, и в случае наращения герметизации стыка осуществить дополнительную обмазку стыка герметикам.
Перед установкой на окончании линии решетки осуществляется установка торцевой заглушки канала. Все стыки с торцевой заглушкой желательно обработать герметикам.
В случае укладки асфальтного покрытия желательно перед укладкой на внешнюю часть опорных стенок до их верхнего края, на стыке с асфальтном покрытием, проложить на всей протяженности канала битумную ленту, которая будет компенсировать плоскостные перемещения дорожного покрытия.
После застывания асфальтного или бетонного покрытия решетки можно снять для проведения регламентных работ.
В целях улучшения процесса эксплуатации или капитального ремонта дорожного покрытия систему канала можно оперативно разобрать без разрушения системы.