Устройство опорного узла железобетонного водосточного лотка и лоток
REINFORCED CONCRETE GUTTER SUPPORT ASSEMBLY UNIT AND TRAY

Изобретение относится к области водостоков для дорожного строительства, а точнее касается линейной и точечной водоотводной системы.
Изобретение может быть использовано при строительстве ливневой канализации преимущественно в зонах высоких и сверхвысоких нагрузок (аэродромы, грузовые терминалы, военные базы).
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 (патент Франции №2634234).
Известен элемент железобетонный водосточный желоба (лоток), который 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, а верх боковой стенки железобетонного водосточного лотка защищен металлическим профилем, на который крепится водосточная решетка (ЕР 0675237).
Указанный металлический профиль служит опорой для данной решетки, а также воспринимает всю вертикальную нагрузку от транспортных средств, и распределет ее только на лежащий под ним бетон и не передает ее на боковую стенку. Под таким давлением происходит быстрое разрушение стенок и самого лотка, особенно при систематических высоких нагрузках.
В основу изобретения положена задача создать устройство опорного узла на концах боковых стенок лотка, позволющего уменьшить разрушение стенок и самого лотка от наезда транспортных средств, особенно при систематических высоких нагрузках, и тем самым увеличить срок его службы.
Техническим результатом является перераспределение нагрузок (давления) от наезда транспортных средств на весь лоток.
Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что устройство опорного узла железобетонного водосточного лотка, содержащего днище и продольные боковые стенки, армированные пространственно распределенными металлическими элементами, содержит, располагаемый на концах боковых стенок лотка, опорный металлический продольный прямоугольный профиль с, по меньшей мере, двумя стабилизирующими стержнями, которые распределены по его длине, одним концом приварены под утлом к профилю в области его сгиба, а другим увязываются с армирующими элементами, и зацело интегрированы в бетон лотока.
Целесообразно, чтобы опорный узел содержал металлическую полку для установки крепежного элемента.
Технический результат достигается также тем, что железобетонный водосточный лоток содержит расположенный на концах боковых стенок лотка опорный узел, стабилизирующие стержни которого увязаны с армирующими элементами лотка и зацело интегрированы в бетон лотока.
В дальнейшем изобретение поясняется чертежами, на которых:
на фиг. 1a показан железобетонный водосточный лоток, внешний вид,
на фиг. 1б показан фрагмент иллюстрирующий внутреннее устройство того же лотка,
на фиг. 2 показан трехмерный пространственный вид опорного элемента узла согласно изобретению, (общий вид),
на фиг. 3 показана конструкция опорного элемента узла, (вид сбоку),
на фиг. 4 показана схема скрепления стабилизирующего стержня и армирующего элемента лотка,
на фиг. 5 показан график перемещения опорного профиля с стержнями, при воздействии нагрузки, согласно изобретению,
на фиг. 6 показан график перемещения опорного профиля без стержней при той же нагрузке,
на фиг. 7 дана эпюра распределения нагрузки в лотке с опорным профилем со стержнями, согласно изобретению,
на фиг. 8 дана эпюра распределения той же нагрузки в лотке с опорным профилем без стержней.
Железобетонный водосточный лоток 1 содержит (фиг. 1а), фомирующие проточную часть, днище 2 и продольные боковые стенки 3, которые армированы металлическими элементами, распределенными по телу бетонного лотка. На фиг. 1б показан фрагмент лотка без бетона, иллюстрирующий армирование в виде прямоугольного пространственного армокаркаса 4, но он может быть и другого вида.
На конце каждой из боковых стенок 3 со стороны проточной части, соответственно, расположен опорный узел 5,согласно изобретению.
Опорный узел 5 (фиг. 2) содержит опорный металлический прямоугольный профиль 6 снабженный стабилизирующими стрежнями 7. Стержни 7 размещены равномерно под углом вдоль длины L профиля 6, присоединены к нему одним своим концом сварным швом (фиг. 3) в области его углового сгиба. При расположении опорного узла на концах боковых стенок 3 лотка стержни 7 направлены к армокаркасу 4 и увязаны с армокаркасом другим своим концом (фиг. 4). Угол А между стержнем 7 и вертикалью может составлять 40°-50°. Диаметр и длина стержней определяется нагрузками и может составлять, например, 0,9-1,2 см и 20-30 см, соответственно. Для присоединения стержня к профилю применяют сварку.
Для установки крепежного элемента под профиль и водосточные решетки (не показаны) имеется металлическая полка 8.
При расположении опорного узла на концах боковых стенок прямоугольный профиль 6 размещается в соответствующей ему прямоугольной просечке (выемке) на конце боковой стенки 3 лотка со стороны проточной части (фиг. 4). Одна часть 9 профиля 6 примыкает к верхней кромке выемки и располагается вертикально, а другая, содержащая стержни 7, образует горизонтальную поверхность 10, на которую обычно опирается водоприемная решетка. Стабилизирующие стержни 7, прикрепленные к армокаркасу 4 лотка и горизонтальной поверхности 10 профиля 6, зацело интегрированы в бетон лотока и создают систему перераспределения внешней нагрузки: при воздействии нагрузки на опорный профиль 6, она по стабилизирующим стержням 7 передается и распределяется на весь армокаркас 4 и бетонное тело лотка.
Железобетонный водосточный лоток содержит вышеуказанное устройство опорного узла. Стабилизирующие стержни 7 прикреплены к армирующему каркасу 4 лотка и зацело интегрированы в бетон лотка (фиг. 1а, фиг. 1б).
На фиг. 5 приведен график, иллюстрирующий перемещение горизонтальной поверхности профиля 6 вниз по времени при нагрузке 90 тн от воздушного судна при выполнении опорного узла согласно изобретению,
на фиг. 6 перемещение обычного профиля не связанного с армокаркасом, в тех же условиях.
Анализ графиков показывает, что в случае выполнения опорного узла согласно изобретению, перемещение вниз незначительно и в два раза меньше, чем у известного профиля, без стержней. При этом траектория его перемещения плавно выравнивается, т.е. смещение вниз (прогиб профиля) прекращен и целостность стенок и лотка сохранена. Траектория перемещения обычного профиля не связанного с армокаркасом, в тех же условиях за тот же промежуток времени так и не выровнялась и смещение вниз продолжается, что свидетельствует о росте вероятности разрушения стенок и самого лотка.
На фиг. 7 приведен эпюра, иллюстрирующая распределение нагрузки 90 тн от воздушного судна в лотке с опорным профилем с стержнямии, согласно изобретению, на рис. 8 дана эпюра распределения той же нагрузки в лотке с опорным профилем без стержней.
Из эпюры на фиг. 7 видно, что опорный узел, согласно изобретнию, перераспределяет нагрузку на внутренний арматурный каркас, лоток и разгружает стенку, что способствует в целом выдерживать большие нагрузки и продлевает срок службы.
Из эпюры на фиг. 8 видна концентрация нагрузки на стенке лотка.
Опорный узел, согласно изобретнию, и железобетонный водосточный лоток могут быть изготовлены в заводских условиях следующим образом.
Изготовленный профиль 6 с приваренными стержнями 7 размещают в форму изготовления лотка в месте расположения концов боковых стенок и где уже размещен армокаркас 4. Все стержни 7 прикрепляют к арматуре армокаркаса 4.
Заливают форму бетоном и выдерживают в форме, пока бетон не наберет требуемую прочность. Затем открывают форму и достают готовый лоток.
Изобретение перераспределет нагрузку и позволяет уменьшить разрушение стенок и самого лотка от наезда транспортных средств, особенно при систематических высоких нагрузках, и тем самым увеличить срок его службы.
Изобретение может быть применено при строительстве водостоков для объектов с высокими нагрузки, в том числе аэродромов, автодорог, грузовых терминалов, военных баз.