УСТРОЙСТВО ЛЮКА

Полезная модель относится к области жилищно-коммунального хозяйства, дорожных служб и может быть использована в качестве устройства люка, закрывающего вход в подземные инженерные сооружения (водопроводные и канализационные сети, сети теплоснабжения и водоотведения, телефонные сети), которые расположены на тротуарах, мощеных брусчаткой или плиткой, а также на пешеходных дорожках парковых зон, где ландшафтное решение и вид покрытия играют большую роль, а также может быть использовано на спортивных площадках, в промышленных и бытовых помещениях для комфортного и беспрепятственного процесса эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство люка (Патент РФ №151545, E02D 29/14, опубл. 10.04.2015 Бюл. №10), содержащее корпус, образованный дном и вертикальными стенками, формирующими форму короба, расположенного в ответной части, снабженной опорными площадками, образованными плоскими площадками, жестко закрепленными на внутренней стороне стенок ответной части люка по всему ее внутреннему периметру, армирующий каркас, размещаемый внутри корпуса и делящий корпус на секции для заполнения наполнителем, стаканы для размещения специальных средств подъема крышки расположены в коробе корпуса, имеются два ребра жесткости.
Недостатки прототипа: снижены эксплуатационные возможности прототипа, т.к.:
1) выполнение двух ребер жесткости небольшой толщины и габаритов, которые расположены в коробе корпуса, снижает эксплуатационные возможности прототипа, т.к. не обеспечивается прочность устройства люка;
2) наличие двух стаканов призматической формы (не имеющих верхних ограждений), расположенных в середине короба корпуса, снижает эксплуатационные возможности прототипа, т.к. очень высока возможность залива в них наполнителя при заполнении короба корпуса наполнителем;
3) наличие только двух стаканов ведет к тому, что обслуживание люка затруднено, т.к. тяжелый люк с наполнителем должен поднимать только один пользователь, при этом вес люка может превышать максимально допустимые нагрузки на организм человека;
4) наличие в ответной части четырех массивных отливов будет затруднять демонтаж люка в случае необходимости;
5) наличие четырех массивных отливов ответной части повышает материалоемкость прототипа.
Технической проблемой, решаемой созданием заявленного технического решения является то, что существующие конструкции (например, металлических) люков, использующихся для защиты подземных инженерных сооружений, обладают низкими эксплуатационными возможностями, они выполнены выступающими над поверхностью тротуаров или пешеходных дорожек, поэтому легко могут раздавливаться или смещаться со своего места, например, уборочной техникой вследствие того, что их конструкция не способна обеспечить однородность тротуарного или пешеходного покрытия. При этом водитель уборочной техники вынужден объезжать указанные люки, создавая угрозу движения пешеходам и разрушая тротуарные надстройки. Использование подобных люков способствует созданию ситуаций, которые могут повлечь получение травм из-за попадания в них человека и животного, что может возникнуть, например, по причине вандализма или смещения люка уборочной техникой (например, в осенне-зимний период года чистке снега), т.к. указанные устройства лишены запорных элементов, а также выступают над поверхностью тротуаров или пешеходных дорожек.
Техническим результатом заявленного технического решения является расширение эксплуатационных возможностей устройства люка.
Технический результат достигается тем, что устройство люка содержит корпус, образованный дном и вертикальными стенками, формирующими форму короба, расположенного в ответной части, снабженной опорными площадками, образованными плоскими площадками, жестко закрепленными на внутренней стороне стенок ответной части люка по всему ее внутреннему периметру, армирующий каркас, размещаемый внутри корпуса и делящий корпус на секции для заполнения наполнителем, стаканы для размещения средств подъема крышки расположены в коробе корпуса, имеются два ребра жесткости, к четырем углам вертикальных стенок корпуса прикреплены пластины из стального листового материала, в каждой из которых выполнено по одному фигурному отверстию продолговатой формы, под каждым из которых расположен стакан, имеющий цилиндрическую форму, высота которого равна расстоянию от внутренней поверхности пластины до внутренней поверхности дна корпуса, каждый армирующий элемент изогнутой П-образной формы, расположенный под каждой пластиной, выполнен приваренным к ее свободной образующей одним концом, а двумя другими концами приварен к верхней поверхности дна корпуса, к двум противоположным наружным поверхностям вертикальных стенок ответной части прикреплены по две скобы П-образной формы, два ребра жесткости выполнены закрепленными к нижней поверхности дна корпуса, все конструктивные элементы корпуса и ответной части в отдельности выполнены соединенными между собой посредством сварки, все элементы устройства выполнены из конструкционной стали и покрыты коррозионно-стойким покрытием. Причем корпус и его ответная часть выполнены квадратной формы. Причем пластины из стального листового материала выполнены треугольной формы и прикреплены к четырем углам вертикальных стенок при при помощи сварки. Причем каждое фигурное отверстие продолговатой формы, расположенное в пластине треугольной формы, выполнено параллельным гипотенузе треугольника пластины. Причем армирующий каркас корпуса, армирующие элементы изогнутой П-образной формы пластин и скобы П-образной формы ответной части выполнены из арматурного стального проката. Причем в качестве коррозионно-стойкого покрытия может быть использовано цинковое покрытие.
Новыми существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются следующие признаки:
- к четырем углам вертикальных стенок корпуса прикреплены пластины из стального листового материала;
- в каждой из четырех пластин выполнено по одному фигурному отверстию продолговатой формы;
- под каждым из фигурных отверстий продолговатой формы расположен стакан, имеющий цилиндрическую форму, высота которого равна расстоянию от внутренней поверхности пластины до внутренней поверхности дна корпуса;
- каждый армирующий элемент изогнутой П-образной формы, расположенный под каждой из четырех пластин, выполнен приваренным к ее свободной образующей одним концом, а двумя другими концами приварен к верхней поверхности дна корпуса;
- к двум противоположным наружным поверхностям вертикальных стенок ответной части прикреплены по две скобы П-образной формы;
- два ребра жесткости выполнены закрепленными к нижней поверхности дна корпуса;
- все конструктивные элементы корпуса и ответной части в отдельности выполнены соединенными между собой посредством сварки;
- все элементы устройства выполнены из конструкционной стали и покрыты коррозионно-стойким покрытием.
Совокупность новых существенных отличительных признаков наряду с известными из уровня техники признаками достаточна для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата - расширения эксплуатационных возможностей предложенного технического решения.
С промышленного применения иллюстрируются чертежами (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), где:
на фиг. 1 - общий вид на устройство люка в собранном состоянии в аксонометрии (с наполнителем);
на фиг. 2 - общий вид на устройство люка в разобранном состоянии в аксонометрии (без наполнителя);
на фиг. 3 - вид на корпус сверху (без наполнителя);
на фиг. 4 - разрез А-А;
на фиг. 5 - вид на корпус спереди;
на фиг. 6 - вид на корпус сбоку;
на фиг. 7 - вид на ответную часть люка сверху;
на фиг. 8 - вид на ответную часть люка сбоку;
на фиг. 9 - расположение устройства люка (в аксонометрии) в разобранном состоянии без наполнителя над канализационным отверстием.
На представленных чертежах имеются следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - ответная часть корпуса;
3 - дно корпуса;
4 - вертикальные стенки;
5 - армирующий каркас;
6 - арматурные стержни;
7 - верхняя поверхность дна корпуса;
8 - опорные поверхности ответной части;
9 - внутренние поверхности вертикальных стенок ответной части;
10 - вертикальные стенки ответной части;
11 - поддон;
12 - прямоугольное отверстие ответной части;
13 - наружные поверхности вертикальных стенок ответной части;
14 - скобы П-образной формы;
15 - ребра жесткости;
16 - нижняя поверхность дна корпуса;
17 - -пластины треугольной формы;
18 - фигурные отверстия продолговатой формы в пластинах;
19 - - стаканы цилиндрической формы;
20 - нижние поверхности пластин треугольной формы;
21 - армирующие элементы пластин;
22 - свободные образующие пластин треугольной формы.
Устройство люка (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) состоит из корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) имеющего прямоугольную форму, и ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5). Корпус 1 является извлекаемой крышкой в заявленном устройстве люка. Корпус 1, выполненный бесшарнирным, образован прямоугольным дном 3 (фиг. 2, 4) с расположенными вокруг него по периметру вертикальными стенками 4 (фиг. 1, 2). Прямоугольное дно 3 (фиг. 2, 4) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) вместе с вертикальными стенками 4 (фиг. 1, 2) формирует вид короба. Вертикальные стенки 4 выполнены с высотой, например, 80 мм. Корпус 1 (фиг. 2, 3, 5) может иметь размеры, например, 750×750 мм.
Внутри корпуса 1 выполнен армирующий каркас 5 (фиг. 2, 3), который делит внутреннее пространство корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) на секции. Армирующий каркас 5 (фиг. 2, 3) выполнен в виде горизонтальных арматурных стержней 6, расположенных под прямым углом друг к другу с образованием секций. Арматурные стержни 6 армирующего каркаса 5 выполнены приваренными друг к другу, например, при помощи полуавтоматической сварки в газовой среде. Армирующий каркас 5 предназначен для повышения сопротивления крышки люка - корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) внешнему давлению, а также для заполнения ее, например, бетоном. Общее количество арматурных стержней 6 (фиг. 2, 3) армирующего каркаса 5 в заявленном устройстве может быть от 6 до 20 (например, 10 штук).
Пространство внутри короба - корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) предназначено для последующей укладки в него (наполнения) плитки (в том числе половой плитки для бассейнов), брусчатки, полимербетона, асфальта, гравия, резиновой крошки, искусственного газона, а также других покрытий, что позволяет заявленному устройству слиться с окружающей средой его местоположения. Под наполнитель укладывается бетонная стяжка. Конструкция наполняемого корпуса 1 устройства люка (входа в подземную коммуникацию) позволяет произвести его монтаж под любое полотно, т.к. варианты дизайна наполнителя безграничны, что позволяет в зависимости от конкретного применения обеспечить на улицах, тротуарах, пешеходных, велосипедных, беговых дорожках, зеленых покрытиях, в бассейнах, цехах, складах однородный внешний вид, гармонию с природой, герметичность и беспрепятственную эксплуатацию.
Ответная часть 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9) устройства люка внутри снабжена опорными поверхностями 8 (фиг. 2, 7), которые образованы плоскими площадками, жестко закрепленными к нижним частям внутренних поверхностей 9 (фиг. 2, 8) вертикальных стенок 10 (фиг. 2) ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9) по всему внутреннему периметру ответной части 2 люка таким образом, что ответная часть 2 образует поддон 11 (фиг. 7) прямоугольной формы. Опорные поверхности 8 (фиг. 2, 7) приварены друг к другу при помощи, например, полуавтоматической сварки в газовой среде приварены к верхним краям (на фиг. не показаны) вертикальных стенок 4 (фиг. 1, 2) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5). Пластины 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы выполнены из листовой стали. В каждой из четырех пластин 17 треугольной формы выполнено по одному фигурному отверстию 18 продолговатой формы. Каждое фигурное отверстие 18 продолговатой формы выполнено параллельным гипотенузе треугольника каждой пластины 17 треугольной формы, в которой оно расположено.
В коробе корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) под каждой из четырех пластин 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы, в районе ниже фигурных отверстий 18 (фиг. 1, 2, 3) продолговатой формы, расположено по одному вертикальному стакану 19 (фиг. 4) цилиндрической формы. Четыре стакана 19 цилиндрической формы предназначены для размещения в них, например, Т-образных ключей, при помощи которых осуществляют закрывание и открывание крышки 1 (фиг. 2, 3, 5) устройства люка. Также стаканы 19 (фиг. 4) цилиндрической формы предназначены для предотвращения попадания в них бетонного раствора при заполнении наполнителем (например, заливке бетонной смеси) короба - крышки 1 (фиг. 2, 3, 5) устройства люка. Высота каждого стакана 19 (фиг. 4) цилиндрической формы равна расстоянию от нижней поверхности 20 пластины 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы до верхней поверхности 7 (фиг. 3, 5) дна 3 (фиг. 2, 4) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5).
Для усиления закрепления пластин 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы к вертикальным стенкам 4 (фиг. 1, 2) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) и предотвращения их деформации при открывании крышки (корпуса 1) люка с использованием специальных средств под каждой пластиной 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы выполнен армирующий элемент 21 (фиг. 2, 3, 4) из арматуры, который имеет изогнутую П-образную форму. Каждый из четырех армирующих элементов 21 двумя своими концами приварен при помощи полуавтоматической сварки в газовой среде к верхней поверхности 7 (фиг. 3, 5) дна 3 (фиг. 2, 4) корпуса 1 (фиг. 1, 2, 5, 9), а другим (верхним) концом - приварен к свободной образующей 22 (фиг. 3, 4) пластины 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы.
Все конструктивные элементы устройства люка, кроме армирующего каркаса 5 (фиг. 2, 3), армирующих элементов 21 (фиг. 2, 3, 4) и скоб 14 (фиг. 2, 7, 8) П-образной формы, выполнены из конструкционной стали, например, Ст.3 ГОСТ 380-2005. Сваренные элементы корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) и ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9), каждый в отдельности, покрыты коррозионно-стойким покрытием, например, цинковым покрытием по ГОСТ 9.303-84 с толщиной покрытия 9 мкм.
Армирующий каркас 5 (фиг. 2, 3) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5), армирующие элементы 21 (фиг. 2, 3, 4) пластин 17 (фиг. 1, 2, 3) треугольной формы и скобы 14 (фиг. 2, 7, 8) П-образной формы ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9), выполнены из арматурного стального проката А500С по ГОСТ 34028-2016.
Использование предложенного технического решения осуществляется следующим образом. Ответную часть 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9) крышки люка - корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) устанавливают в почву (грунт) над канализационным колодцем так, чтобы верхние границы вертикальных стенок 4 (фиг. 1, 2) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) и вертикальных стенок 10 (фиг. 2) ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9) корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) находились на одном уровне с поверхностью окружающего пространства - земли (грунта), плиток, бетона и т.п. Затем крышку люка- корпус 1 укладывают на опорные поверхности 8 (фиг. 2, 7) ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9). Внутреннее пространство короба - крышки 1 (фиг. 2, 3, 5) заполняют наполнителем - бетоном, плитками, асфальтом и т.п. Пространство за пределами вертикальных стенок 10 (фиг. 1) ответной части 2 (фиг. 1, 2, 7, 8, 9) заполняют бетоном, плитками, асфальтом и т.п. Вид наполнителя зависит от вида окружающей его среды, что позволяет предложенному устройству люка слиться с окружающей средой. Через фигурные отверстия 18 (фиг. 1, 2, 3) продолговатой формы пластин 17, имеющих треугольную форму, осуществляют подъем крышки люка - корпуса 1 (фиг. 2, 3, 5) с помощью, например, Т-образных ключей (на фиг. не показаны). При использовании устройства люка на тротуарах и пешеходных дорожках лучшим вариантом является его установка, при которой две параллельные стороны конструкции параллельны направлению движения коммунально-уборочной техники. Предложенное устройство люка способно выдерживать нагрузки до 15 тонн.
В предложенном техническом решении наличие над четырьмя стаканами цилиндрической формы четырех пластин треугольной формы с фигурными отверстиями продолговатой формы для средств открывания люка позволяет обеспечить защиту стаканов от попадания в них наполнителя. Расположение указанных стаканов и пластин с фигурными отверстиями продолговатой формы в четырех углах корпуса также защищает стаканы от прямого попадания в него раствора цементной смеси, что повышает эксплуатационные возможности предложенного устройства люка в отличие от прототипа, где имеется всего лишь два стакана цилиндрической формы, которые расположены в центре корпуса и не имеют защитных пластин, вследствие чего высока вероятность залива наполнителя в два стакана, которые расположены в центре короба. Также наличие в прототипе всего лишь двух стаканов ведет к затруднению обслуживания люка, т.к. тяжелый люкс с наполнителем должен поднимать только один пользователь, при этом вес заполненного наполнителем люка может превышать максимально допустимые на организм человека нагрузки.
В отличие от прототипа, где имеются два ребра жесткости небольшой толщины и небольшой высоты, расположенные в коробе корпуса и не способные обеспечить его прочность под воздействием внешнего давления (нагрузок), в предложенном техническом решении два ребра жесткости корпуса выполнены из уголков, которые приварены к нижней поверхности дна корпуса, что увеличивает прочность корпуса при воздействии на него внешнего (прямого вертикального и бокового) давления.
В предложенном техническом решении наличие армирующего элемента П-образной формы, расположенного под каждой из пластин треугольной формы, выполненного приваренным к ее свободно образующей одним концом, а двумя другими концами - приваренным к верхней поверхности дна корпуса упрочняет каждую пластину и дно корпуса от изгиба, в совокупности увеличивая эксплуатационные возможности корпуса за счет упрочнения его конструкции. Таким образом, корпус не способен прогнуться под воздействием внешнего давления.
В отличие от прототипа, где ответная часть корпуса снабжена четырьмя массивными ответными приливами, что повышает габариты, материалоемкость и стоимость устройства, в предложенном техническом решении наружные противоположные вертикальные стенки поддона снабжены закрепленными к ним скобами П-образной формы, что позволяет снизить материалоемкость и стоимость заявленного устройства. Наличие четырех скоб П-образной формы позволяет легко демонтировать устройство люка в случае необходимости, что повышает эксплуатационные возможности предложенного технического решения.
В прототипе верхняя часть корпуса по периметру выполнена из нержавеющей стали, а нижняя часть корпуса- из углеродистой стали или иных видов стали, что ведет коррозии нижней части корпуса, т.к. она подвергается воздействию влажного воздуха, поступающего, например, из отверстия канализационного колодца, что снижает эксплуатационные качества прототипа. В предложенном техническом решении все конструктивные элементы устройства выполнены из конструкционной стали - Ст.3 с последующим нанесением цинкового покрытия, что повышает эксплуатационные свойства устройства люка, т.к. цинковое покрытие не подвергается коррозии в процессе эксплуатации изделия.
Все составные части заявленного технического решения соединены (зафиксированы) между собой сборочными операциями, т.е. находятся в функционально-конструктивном единстве, что обеспечивает достижение заявленного технического результата для решения поставленной проблемы.
Предложенное техническое решение, имеющее конструктивное единство, реализует общее функциональное назначение (функциональное единство).
Осуществление предложенной полезной модели позволяет решить заявленную техническую проблему и обеспечить достижение заявленного технического результата.
В уровне техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной полезной модели.
Заявитель апробировал предложенное устройство, что подтвердило назначение, реализуемость и работоспособность, в связи с чем заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».