САМОРЕГУЛИРУЮЩАЯСЯ ОПОРА
SELF-REGULATING SUPPORT

Изобретение относится к области строительства и машиностроения, в частности к статически неопределимым металлическим стержневым системам временных сооружений, возводимым на бесфундаментной основе и, в частности, в зимних условиях. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности системы. Саморегулирующаяся опора включает опорную пяту, жестко связанной с направляющей, которая входит в цилиндр со скольжением, в конической нише которого установлены подвешенные на пружине растяжения конические клинья, а к противоположной части которых закреплены оттяжки.
Известно много стержневых систем для лесов, временных сооружений, концертных площадок, опалубок мостов, собираемых на опорах, устанавливаемых на неподготовленном основании, например, US 2, 203, 114, от 04.01.1940, US 2, 181, 163 от 28.11.1939, RU 2408770 C1, E04G 7/30, опубл. 10.01.2011, Бюл. №1. Недостаток известных решений состоит в том, что при деформации неподготовленного основания (размытие грунта дождем, таяние льда и снега) под опорами временных сооружений их приходится для сохранения нормальной эксплуатации системы постоянно регулировать вручную, причем иногда в труднодоступных местах.
Наиболее близким к изобретению решением является антисейсмическое устройство для гражданского строительства, а именно - строительных лесов CN 211775662 U, 27.10.2020. Устройство состоит из неподвижной опорной части с направляющей и подвижной в виде цилиндра, которая одевается на направляющую и сжимает две резиновые детали, между которыми установлены пружины сжатия. Основная цель устройства - гашение колебаний лесов за счет демпфирующих свойств резиновых деталей пружины.
Недостатком известного устройства является то, что при деформации неподготовленного основания (грунта) происходит опускание опорной части лесов с направляющей в цилиндре и контакт последнего с упругими элементами из резины и пружин теряется. Таким образом, устройство перестает воспринимать как статическую часть нагрузки, так и динамическую.
Опускания опор, вызываемого размыванием дождевыми потоками грунта или таянием мерзлого грунта под опорами временных сооружений, компенсируется заявленным устройством в отличие от прототипа. В прототипе опоры зависают в воздухе и не участвуют в дальнейшей работе, при этом резко снижается общая несущая способность сооружения. Это может происходить и в тёмное время суток, поэтому трудно предпринимать оперативные мероприятия по обеспечению несущей способности всей системы.
Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности систем временных сооружений при их устройстве, как правило, на неподготовленное основание, неуплотненное, без удаления растительного слоя грунта, а зимой на лед или мерзлый грунт.
Указанная цель достигается тем, что уже при возникновении зазора между опорной пятой и грунтом направляющая под собственным весом опускается до контакта с грунтом, при этом за счёт клина и растянутой пружины фиксирует её в новом положении. Дополнительная нагрузка на стойку цилиндра передается через клин на направляющую и включает ее в работу. Натяжение растянутой пружины регулируется винтом, закрепленным к её верхней части клина. При демонтаже направляющая перемещается в верхнее положение, при этом клин удерживается оттяжкой за нижнюю его часть.
В конической нише цилиндра клинья располагаются симметрично оси цилиндра, при этом одной стороной касаются направляющей, а второй - конической поверхности цилиндра.
При отсутствии опирания пяты на грунт силы трения клина по направляющей и натяжения растянутой пружины преодолеваются собственным весом направляющей и жестко связанной с ней пятой. Регулирование срабатывания опускания направляющей производится изменением натяжения растянутой пружины винтами в корпусе цилиндра.
При контакте пяты с грунтом натяжение пружины, действующей на клинья, уже превышает усилие от массы подвижных элементов пяты и направляющей и заклинивает подвижное соединение, передавая через него усилия со стойки и цилиндра.
На фигуре 1 показана саморегулирующаяся опора со стойкой.
На фигуре 2 показан фрагмент с клином, направляющей и цилиндром.
Саморегулирующаяся опора работает следующим образом. При возникновении зазора между опорной пятой и грунтом направляющая 1 под собственным весом опускается скольжением в жестко связанный цилиндром 2 со стойкой 7 до контакта с грунтом, при этом клин 3 за счёт растянутой пружины 4 и фиксирует её в новом положении. При возникновении дополнительной нагрузки на стойку 7 цилиндра 2 передает ее через клин 3 на направляющую и включает последнюю в работу. Натяжение растянутой пружины 4 осуществляется за ее верхний конец и регулируется винтом 5 через окно цилиндра 6 таким образом, чтобы клин позволял беспрепятственно под собственным весом опускаться направляющей 1 вниз вместе с клином 3, а затем клин 3 фиксировал ее в новом положении. Нижний конец растянутой пружины 4 закреплен к верхней части клина 3. При демонтаже направляющая 1 переводится в крайнее верхнее положение, при этом клинья 3 удерживаются оттяжками 8, закрепленными к нижним частям клиньев 3. Пружины растяжения и оттяжки закрепляются по центру тяжести сечения клиньев 3.
При действии динамических нагрузок от движения людей, установке и снятии материалов, ветровых воздействий, работа опоры будет еще более эффективна, так как к собственному весу направляющей добавится и её сила инерции, что будет способствовать уплотнению грунта под пятой и ее движению вниз.
Данное изобретение позволяет повысить надежность временных сооружений при локальных многократных перегрузках опор, размытии грунта, таянии льда и мерзлого грунта, особенно при динамических нагрузках и в автономном режиме.