УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ СКРЕПЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ ЯЧЕИСТЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ СКРЕПЛЕНИЯ
CONNECTION DEVICE FOR FIXATION OF LONG CELLULAR LOCALISATION STRUCTURES, AND APPROPRIATE FIXATION METHOD

Область техники
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию устройств соединения для протяженных ячеистых конструкций локализации, предназначенных для удержания заполняющего материала. В частности, настоящее изобретение имеет отношение к созданию соединителей и к способам их использования для скрепления вместе по меньшей мере двух протяженных ячеистых конструкций локализации (удержания).
Предпосылки к созданию изобретения
Ячеистые конструкции локализации используют для повышения нагрузочной способности, стабильности и эрозионной стойкости материалов заполнения, которые помещают в ячейки системы. Серийно выпускаемой системой такого типа является конструкция локализации с пластиковым полотном типа Geoweb, выпускаемая фирмой Presto Products, Inc., Appleton, Wisconsin.
Ячейки конструкции Geoweb изготовлены из полос полиэтилена высокой плотности, которые соединены сварными швами на их наружных поверхностях, расположенных бок о бок, в периодически чередующихся местах, так что когда полосы растягивают в направлении, перпендикулярном к наружным поверхностям полос, тогда результирующая секция полотна будет иметь сотовую структуру, с ячейками синусоидальной или волнистой формы. Секции Geoweb имеют малый вес и их перевозят в сложенном состоянии, что упрощает транспортировку и установку. Системы Geoweb описаны в патентах США 6,395,372; 4,778,309; 4,965,097 и 5,449,543, которые включены в данное описание в качестве ссылки.
Ячеистые конструкции (секции) локализации типично устанавливают рядом друг с другом и затем соединяют вместе. В прошлом, эти секции соединяли вместе с использованием скоб, проволоки, кабельной стяжки и т.п. Такие типы соединения приводят к тому, что операция соединения становится трудоемкой и занимает много времени. В различных применениях, эти типы соединения трудно использовать, принимая во внимание специфические обстоятельства или место применения. Чаще всего, эти типы систем соединения требуют использования генераторов для создания мощности и использования компрессоров для создания сжатого воздуха. Требование наличия мощности добавляет сложность, принимая во внимание специфическую окружающую среду или место применения, в которых типично используют такие ячеистые системы локализации. Штучная себестоимость соединения может быть достаточно высокой при осуществлении небольших проектов, так как фиксированные расходы, связанные с поставкой генераторов и воздушных компрессоров являются одинаковыми для малых и больших установок. Более того, некоторые из этих устройств соединения обеспечивают относительно слабые и недолговечные соединения. В некоторых областях применения это не создает проблемы. Однако во многих других областях применения долговечность является обязательной. Следует иметь в виду, что во многих областях применения скорость соединения является важной, а необходимость использования силового оборудования создает проблемы. В связи с изложенным, желательны улучшения систем соединения.
Сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается устройство соединения, предназначенное для скрепления вместе двух протяженных ячеистых конструкций локализации. В общих чертах, устройство соединения содержит элемент ввода, имеющий первый и второй противоположные концы ввода, между которыми идет элемент ввода. Объединенный корпус идет от удлинения элемента ввода и смещен от каждого первого и второго концов ввода. Ручка идет в основном от корпуса, на конце корпуса, который удален от элемента ввода. Ручка имеет первый и второй концы и удлинение между ними. Корпус смещен от каждого первого и второго концов ручки.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается ячеистая система локализации. Ячеистая система локализации содержит первое и второе одинарные полотна ячеек, изготовленные из удлиненных пластиковых полос, связанных вместе в смещенных друг от друга областях. Полосы образуют стенки ячеек, причем по меньшей мере некоторые из ячеек имеют открытые пазы. По меньшей мере один открытый паз первого одинарного полотна ячеек совмещен по меньшей мере с одним открытым пазом второго одинарного полотна ячеек, в результате чего получают область перекрытия ячеек. Область перекрытия ячеек имеет противоположные первую и вторую стороны. По меньшей мере одно устройство соединения скрепляет вместе первое одинарное полотно ячеек и второе одинарное полотно ячеек. Устройством соединения может быть устройство с приведенными здесь выше характеристиками. При использовании, элемент ввода устанавливают на первой стороне области перекрытия ячеек. Корпус проходит через область перекрытия ячеек, за счет прохода через оба совмещенных паза первого и второго одинарных полотен ячеек. Ручка расположена на второй стороне области перекрытия ячеек.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается способ скрепления вместе двух протяженных ячеистых конструкций локализации. Способ предусматривает совмещение двух протяженных ячеистых конструкций локализации, таким образом, что по меньшей мере один открытый паз, образованный в первом одинарном полотне ячеек, будет совмещен по меньшей мере с одним открытым пазом, образованном во втором одинарном полотне ячеек, чтобы образовать область перекрытия, имеющую первую и вторую стороны. Способ предусматривает вставку элемента ввода устройства соединения со второй стороны области перекрытия через совмещенные открытые пазы области перекрытия, чтобы: элемент ввода находился на первой стороне области перекрытия; ручка устройства соединения находилась на второй стороне области перекрытия; и корпус, расположенный между элементом ввода и ручкой, проходил через область перекрытия.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, способ дополнительно предусматривает поворот ручки для поворота (и блокирования).
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематично показан вид в перспективе ячеистой системы локализации и устройств соединения, ранее сборки торец к торцу, с использованием принципов настоящего изобретения.
На фиг.1A схематично показан вид в перспективе ячеистой системы локализации и устройств соединения, ранее сборки бок о бок, с использованием принципов настоящего изобретения.
На фиг.2 показан вид в перспективе двух ячеек, которые являются частью протяженной ячеистой конструкции локализации, ранее их соединения вместе.
На фиг.3 показан вид в перспективе двух протяженных ячеистых конструкций локализации, соединенных вместе с использованием устройств соединения, сконструированных в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.4 показан вид в перспективе первого конструктивного варианта устройства соединения, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.5 показан другой вид в перспективе устройства соединения, показанного на фиг.4.
На фиг.6 показан вид сверху устройства соединения, показанного на фиг.4 и 5.
На фиг.7 показан вид с торца устройства соединения, показанного на фиг.6.
На фиг.8 показан другой вид с торца устройства соединения, показанного на фиг.6, с противоположного конца относительно конца, показанного на фиг.7.
На фиг.9 показан вид сверху второго конструктивного варианта устройства соединения, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг.10 показан вид в перспективе устройства соединения, показанного на фиг.9.
На фиг.11 показан вид сверху устройства соединения, показанного на фиг.9.
На фиг.12 показан вид сверху, в перспективе, устройства соединения, показанного на фиг.9-11.
На фиг.13 схематично показан вид в перспективе операции использования устройства соединения вместе с тросом.
На фиг.14 схематично показан вид в перспективе другой операции использования устройства соединения с тросом.
На фиг.15 схематично показан вид в перспективе еще одной операции использования устройства соединения с тросом.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 и 1A показана ячеистая система 14 локализации. В показанном специфическом варианте реализации, ячеистая система 14 локализации содержит первое и второе одинарные полотна 18 ячеек. Первое полотно ячеек обозначено позицией 20, в то время как второе полотно ячеек обозначено позицией 22. В показанном конструктивном варианте, ячеистая система 14 локализации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство 24 соединения, предназначенное для скрепления вместе первого полотна 20 и второго полотна 22.
На фиг.1 показана система 14 до того, как первое и второе полотна 20, 22 будут соединены вместе торец к торцу. На фиг.1A показан система 14 до того, как первое и второе полотна 20, 22 будут соединены вместе бок о бок. Каждая из протяженных ячеистых конструкций 18 локализации имеет множество пластиковых полос 26, которые соединены друг с другом в периодически чередующихся и смещенных друг от друга на одинаковое расстояние контактных областях 28, чтобы образовать стенки 30 индивидуальных ячеек 32. Когда множество полос 26 будут растянуты в направлении, перпендикулярном к наружной поверхности полос, полосы 26 будут растянуты синусоидальным образом и образуют полотна 20, 22 ячеек 32, с повторяющейся схемой расположения ячеек. Каждая ячейка 32 имеет стенку 30, которая образована из одной полосы 26, и (другую) стенку 30, которая образована из другой полосы 26.
В этом конструктивном варианте, полосы 26 имеют отверстия 34. Отверстия 34 могут быть использованы для пропускания тросов (трос, элемент преднапряженной арматуры) для усиления полотен 20, 22 и улучшения стабильности установки полотна, причем они (тросы) действуют как непрерывные, объединенные анкерные элементы, предотвращающие нежелательные смещения полотен 20, 22. Отверстия 34 также помогают произвести зацепление агрегата, при поддержании жесткости стенок, достаточной для заполнения материалом на рабочей площадке. Оптимизированные размеры отверстий и их схемы расположения описаны в патенте США 6,395,372, который включен в данное описание в качестве ссылки.
На фиг.2 показаны две ячейки 32. Показанные на фиг.2 ячейки 32 несколько отличаются от ячеек, показанных на фиг.1, в том, что полосы 26 не содержат все отверстия 34, показанные на фиг.1. Отверстия 34 могут быть использованы при необходимости, в зависимости от вида реализации. В возможном варианте, показанном на фиг.2, отсутствуют отверстия 34 в полосах 26. Однако на фиг.2 показаны открытые пазы 36, образованные в стенках 30 ячеек в полосах 26. Пазы 36 используют для взаимодействия с устройством 24 соединения, чтобы скреплять вместе смежные полотна 20, 22.
На фиг.3 показана ячеистая система 14 локализации, в которой первое полотно 20 и второе полотно 22 скреплены вместе при помощи устройства 24 соединения. В конструктивном варианте, показанном на фиг.3, может быть использовано по меньшей мере одно устройство 24 соединения или множество устройств 24 соединения. На фиг.3 показаны, в частности, два устройства 24 соединения.
На фиг.3 показаны две области 38 перекрытия ячеек. Каждая область 38 перекрытия ячеек содержит открытый паз 36 первого одинарного полотна 20 ячеек, совмещенный с открытым пазом 36 второго одинарного полотна 22 ячеек. Каждая область 38 перекрытия ячеек имеет первую сторону 40 и противоположную вторую сторону 42. Устройство 24 соединения может проникать или проходить через область 38 перекрытия так, что часть устройства 24 соединения остается на первой стороне области 38 перекрытия, в то время как другая часть устройства 24 соединения (показанная пунктиром) проходит на вторую сторону 42 области 38 перекрытия. Соответствующие примеры будут описаны далее более подробно.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.4-8. На фиг.4-8 показан один примерный конструктивный вариант устройства 24 соединения. В показанном конструктивном варианте, устройство 24 соединения содержит элемент 44 ввода. Элемент 44 ввода имеет первый и второй противоположные концы 46, 47 ввода и удлинение 48 элемента ввода между первым концом 46 элемента ввода и вторым концом 47 элемента ввода. Первая длина образована расстоянием между первым концом 46 элемента ввода и вторым концом 47 элемента ввода.
В одном конструктивном варианте, первый конец 46 элемента ввода является клиновидным и имеет в целом закругленную треугольную форму 50. Эта форма требуется для обеспечения удобного и быстрого использования устройства 24 соединения, что позволяет использовать максимальную ширину элемента ввода и, следовательно, обеспечивать максимальное распределение усилий нагрузки, приложенных к элементу ввода при его использовании.
В этом конструктивном варианте, второй конец 47 ввода также является клиновидным. Как это показано на фиг.4, в этом конструктивном варианте, второй конец 47 ввода имеет закругленную треугольную форму 52. Эта форма помогает обеспечивать быстрое и удобное использование устройства 24 соединения при соединении вместе первого и второго полотен 20, 22.
В показанном конструктивном варианте, элемент 44 ввода содержит пару пластин 54, 55, которые расположены параллельно друг другу. Эти пластины 54, 55 соединены друг с другом при помощи кромочной секции 56. В показанном примере, пластины 54, 55 элемента ввода смещены друг от друга и образуют объем 58 между собой.
В одном конструктивном варианте, элемент 44 ввода имеет размер, выбранный для осуществления взаимодействия с размером паза 36. Используемые длины для элемента 44 ввода составляют меньше чем 70 мм, например, 20-60 мм, в частности, 35-50 мм. Ширину элемента 44 ввода от внешней стороны пластины 54 до внешней стороны пластины 55 также выбирают с учетом взаимодействия с размером паза 36. В этом конструктивном варианте, ширина составляет меньше чем 20 мм, например, 4-12 мм.
На концах пластин 54, 55, противоположных кромочной секции 56, предусмотрена пара перегородок 61, 62, которые блокируют доступ в объем 58 из области сверху элемента 44 ввода. Например, если устройство 24 соединения содержит трос на участке устройства соединения выше элемента 44 ввода, то перегородки 61, 62 не позволят тросу скользить в объем 58.
Как это показано на фиг.4-8, примерное устройство 24 соединения содержит объединенный корпус 64, который идет от удлинения 48 элемента ввода и смещен от каждого первого и второго концов 46, 47 элемента ввода. Возможны различные виды реализации. В показанном конструктивном варианте, корпус 64 идет в целом перпендикулярно от удлинения 48 элемента ввода.
В одном примере, корпус 64 содержит пару пластин 66, 67. В показанном конструктивном варианте, пластины 66, 67 корпуса являются параллельными друг другу и смещены друг от друга, чтобы образовать открытый объем 68 между собой. Корпус 64 имеет длину, образованную между элементом 44 ввода и ручкой 70, описанной ниже. Длина корпуса 64 меньше чем длина элемента 44 ввода, в одном примере.
В показанном конструктивном варианте, устройство 24 соединения содержит ручку 70. Ручка 70 преимущественно объединена с корпусом 64. Ручка 70 идет от корпуса 64, у того конца корпуса 64, который удален от элемента 44 ввода.
В показанном примере, ручка 70 имеет первый и второй концы 72, 73. Между указанными первым концом 72 и вторым концом 73 расположено удлинение 74 ручки.
В показанном конструктивном варианте, корпус 64 смещен от каждого первого и второго концов 72, 73 ручки.
Ручка 70 имеет длину, образованную между ее первым концом 72 и вторым концом 73. Несмотря на то, что могут быть использованы различные конструкции, в специфическом показанном конструктивном варианте длина ручки 70 больше чем длина элемента 44 ввода. В одном примере, длина корпуса 64 меньше чем половина длины ручки 70 и элемента 44 ввода. Эти относительные размеры позволяют легко взаимодействовать с пазом 36 и обеспечивать быстрое и удобное скрепление первого и второго полотен 20, 22.
В примерном конструктивном варианте, длина ручки 70 составляет не больше чем 100 мм, а типично 30-80 мм, например, 45-55 мм.
В показанном конструктивном варианте, длина ручки 70 по меньшей мере на 10 процентов больше чем длина элемента 44 ввода. Эти относительные геометрические размеры позволяют устройству 24 соединения удерживаться в пазу 36 и не выпадать наружу.
В показанном конструктивном варианте, удлинение 74 ручки содержит первую и вторую проушины 76, 77, выступающие из него. Проушины 76, 77 выступают в направлении удаления от элемента 44 ввода, В показанном конструктивном варианте, первая и вторая проушины 76, 77 являются закругленными и сопряженными с первым и вторым концами 72, 73 ручки.
Как это можно увидеть на фиг.4-8, ручка 70 дополнительно содержит базовую пластину 80 и угловую пластину 81, отходящую от базовой пластины 80. Угловая пластина 81 соединена с базовой пластиной 80 на линии 82 пересечения. Угловая пластина 81 ручки идет от линии 82 пересечения под углом к базовой пластине 82 ручки до пластины 66 корпуса 64. Угловая пластина 81 и базовая пластина 80 ручки образуют объем 84 между собой. Пара перегородок 86, 87 идет между угловой пластиной 81 и базовой пластиной 80 ручки на участке удлинения 74 ручки, противоположном проушинам 76, 77. Перегородки 86, 87 не позволяют тросу, который введен в объем 68 пластин 66, 67 корпуса, проходить в объем 84 ручки 70.
Как это показано на фиг.3, при использовании устройство 24 соединения имеет элемент 44 ввода на одной стороне 40 области 38 перекрытия и ручку 70 на второй стороне 42 области 38 перекрытия. Корпус 64 идет (пропущен) через область 38 перекрытия. Способы использования устройства 24 соединения будут описаны далее более подробно. Устройство 24 соединения может быть изготовлено в виде одной (единой) детали, например, может быть отлито из пластика.
Второй вариант устройства 24 соединения показан на фиг.9-12. Устройство 24 соединения, показанное на фиг.9-12, содержит элемент 90 ввода, корпус 92 и ручку 94. В этом конструктивном варианте устройства 24 соединения дополнительно предусмотрен несущий элемент 96. Несущий элемент 96 идет от корпуса 92 и смещен как от элемента 90 ввода, так и от ручки 94.
В показанном конструктивном варианте, несущий элемент 96 содержит пару кронштейнов 98, 99. отходящих от корпуса 92. Как это показано на фиг.11 и 12, каждый из кронштейнов 98, 99 имеет ширину больше чем ширина элемента 90 ввода и ручки 94. Несущий элемент 96 сконфигурирован для поверхностного контакта с полосой 26, для перераспределения нагрузки. При использовании, несущий элемент 96 будет находиться на той же самой стороне 42 области 38 перекрытия ячеек, что и ручка 94.
В этом конструктивном варианте, ручка 94 имеет первую и вторую проушины 101, 102, которые выступают в направлении элемента 90 ввода.
При использовании, устройство 24 соединения служит для скрепления вместе двух протяженных ячеистых конструкций локализации. Способ предусматривает такое совмещение двух протяженных ячеистых конструкций 18 локализации, что по меньшей мере один открытый паз 36, образованный в первом полотне 20, будет совмещен по меньшей мере с одним пазом 36. образованным во втором полотне 22, чтобы образовать область 38 перекрытия.
Затем используют устройство 24 соединения. Устройство 24 соединения используют путем введения (вставки) элемента 44 ввода со второй стороны 42 области перекрытия 38 через совмещенные открытые пазы 36 области 38 перекрытия. При этом элемент 44, 90 ввода будет расположен на первой стороне 40 области 38 перекрытия, ручка 70, 94 будет расположен на второй стороне 42 области 38 перекрытия и корпус 64, 92 будет идти через область 38 перекрытия.
Способ также предусматривает поворот ручки 70, 94, чтобы повернуть устройство 24 соединения в области 38 перекрытия. Это позволяет блокировать устройство 24 соединения в пазах 36.
В некоторых вариантах осуществления, способ может дополнительно содержать операцию ориентирования троса, чтобы он проходил через объем 68, образованный в корпусе 64, и через область перекрытия 38.
Пример использования троса 110 вместе с устройством 24 соединения, показанным на фиг.9-12, показан на фиг.13-15. На фиг.13 показан трос 110, обернутый вокруг ручки 94 и образующий виток 112. Трос 110 размещают под ручкой 94 и пропускают вверх с одной стороны ручки 94. Трос 110 затем обертывают вокруг верхнего участка ручки 94, чтобы образовать перекрестный виток. На фиг.13 показано, как элемент 90 ввода вводят или вставляют в пазы 36 двух смежных полотен 20, 22, расположенных торец к торцу или бок о бок. Трос 110 затем может быть пропущен через пазы 36 полотен 20, 22 (эти пазы 36 на фиг.13 не видны). На фиг.14 показан полный ввод устройства 24 соединения через пазы 36. На фиг.14 показана завершающая операция поворота устройства 24 соединения, чтобы блокировать его в пазах 36. При сравнении фиг.14 и 15 можно понять, что устройство 24 соединения повернуто ориентировочно на 90 градусов.
Операция поворота преимущественно предусматривает поворот ручки 70, 94 ориентировочно на 90 градусов.
Пазы 36 могут быть не идеально круглыми, например, могут быть эллиптическими, удлиненными круглыми или могут быть в виде скакового круга на ипподроме. В одном конструктивном варианте, пазы 36 может быть образованы в виде двух полукругов, соединенных прямоугольником, причем одна сторона прямоугольника равна диаметру полукруга. Эта конфигурация имеет большую ось и малую ось. Коэффициент формы подходящих пазов 36, определенный как отношение малой оси к большой оси, составляет около 3:11. По сравнению с размерами устройства 24 соединения, большая ось паза 36 имеет длину, которая составляет 85-95%, например, 92%, длины элемента 44 ввода, 90. Малая ось паза 36 имеет длину, которая составляет 20-30%, например, около 25%, длины элемента 44 ввода, 90. Кроме того, малая ось паза 36 имеет длину, которая составляет около 101% ширины или толщины устройства 24 соединения.
Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения.