L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
ФОРШАХТА
| Название | ФОРШАХТА |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Преснов Олег Михайлович, Полынцева Татьяна Алексеевна |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 196962 |
| Дата регистрации | 24.03.2020 |
| Правообладатель | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" |
| Область применения (класс МПК) | E02D 17/04 (2006.01) |
Описание изобретения
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при реконструкции существующих и возведении новых фундаментов, для укрепления котлованов, устройства изоляционных стен и подземных сооружений мелкого заложения, предусматривающих использование метода «стена в грунте». Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в повышении эффективности форшахты многоразового использования за счет конструктивного усовершенствования, обеспечивающего устойчивость и снижение трудозатрат при монтаже. Для достижения технического результата предложена форшахта, обеспечивающая устойчивость верхней части рабочей траншеи против обрушения в процессе ее разработки, содержащая поверхности для контактирования с грунтом с возможностью обеспечения устойчивого положения и направляющую вертикальную стенку для формирования траншеи. Новым является то, что форшахта выполнена в виде сборочной единицы, содержащей в основании прокатный металлический швеллер (1), обращенный ребрами к поверхности грунта. На внешней стороне стенки швеллера, соединяющей ребра, установлен деревянный брус (2), который жестко закреплен к швеллеру (1) с помощью двойных дверных петель (3), имеющих три крыла, охватывающих деревянный брус (2) с противоположных сторон равномерно по длине бруса в чередующемся порядке. При этом двойные дверные петли (3) одним крылом, являющимся нижним, жестко закреплены на указанной стенке швеллера (1) с помощью сварного соединения, а третьим крылом, являющимся верхним, петли закреплены на деревянном брусе (2) с помощью крепежных элементов (4). 2 ил.
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при реконструкции существующих и возведении новых фундаментов, для укрепления котлованов, устройства изоляционных стен и подземных сооружений мелкого заложения, предусматривающих использование метода «стена в грунте».
Известна Г-образная конструкция железобетонной форшахты, используемая для усиления крепления стен котлована и бортов траншеи по известному способу, включающему устройство жесткой Г-образной конструкции, выполненной в виде вертикальной подпорной стенки с выступающим в сторону от котлована воротником, закрепленным по верху стенки, при этом на воротнике устраивают анкера в направлении, параллельном креплению стены, и производят их натяжение, причем величину натяжения анкеров поддерживают на расчетном уровне, регистрируют начало перемещения крепления, после чего производят разработку грунта в котловане (траншее) (Патент РФ №2417284 С1, дата приоритета 04.02.2010, дата публикации 27.04.2011, авторы: Мороз А.И. и др., RU).
Недостатком известного аналога является одноразовое использование железобетонной конструкции форшахты.
В качестве прототипа принята сборная железобетонная форшахта многократного применения, содержащая универсальные смежные сборные железобетонные элементы Г-образного сечения со шпонками с одного торца элементов и штрабами с другого торца, при этом элементы форшахты состыкованы посредством не менее двух армированных шпонок, заведенных в штрабы, а на верхних ребрах сборной форшахты в одной плоскости с поверхностью бетона смонтированы металлические закладные уголки с анкеровкой в бетон, причем для обеспечения жесткости сборной форшахты металлические уголки соединены в стыках металлическими накладками с помощью сварных соединений (Патент РФ №2639766 С1, дата приоритета 10.02.2017, дата публикации 22.12.2017, авторы: Тамразян А.Г. и др., RU, прототип).
Недостатками прототипа являются повышенные трудозатраты при монтаже, связанные с выполнением соосной стыковки железобетонных элементов Г-образного сечения с помощью шпонок и штраб, а также с использованием специальной техники, при этом из-за неустойчивой формы конструкции и незначительной массы элементов требуется наращивание конструкции путем соединения сборочных элементов.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является создание эффективной конструкции форшахты многоразового использования при снижении ее стоимости и трудозатрат при монтаже путем конструктивного усовершенствования и упрощения монтажа, исключающего необходимость стыковки.
Для решения технической проблемы предложена форшахта, обеспечивающая устойчивость верхней части рабочей траншеи против обрушения в процессе ее разработки, содержащая поверхности для контактирования с грунтом с возможностью обеспечения устойчивого положения и направляющую вертикальную стенку для формирования траншеи. Новым является то, что форшахта выполнена в виде сборочной единицы, содержащей в основании прокатный металлический швеллер, обращенный ребрами к поверхности грунта, а на внешней стороне стенки швеллера, соединяющей ребра, установлен деревянный брус, который жестко закреплен к швеллеру с помощью двойных дверных петель, имеющих три крыла, охватывающих деревянный брус с противоположных сторон равномерно по длине бруса в чередующемся порядке, при этом двойные дверные петли одним крылом, являющимся нижним, жестко закреплены на указанной стенке швеллера с помощью сварного соединения, а третьим крылом, являющимся верхним, петли закреплены на деревянном брусе с помощью крепежных элементов.
На фиг. 1 схематично изображена форшахта, общий вид; на фиг. 2 - форшахта в рабочем положении.
Заявленная форшахта выполнена в виде сборочной единицы и содержит в основании прокатный металлический швеллер 1, например 10П 100×46×4,5 ГОСТ 8240-97 длиной 11,7 м (https://shopmetall.ru/shveller/shveller-10-metal, дата просмотра 25.12.2019). На швеллер 1, расположенный ребрами вниз, установлен деревянный брус 2 с размерами 100×100 мм, который жестко закреплен к швеллеру с помощью двойных дверных петель 3 (https://www.lock-door.ru/section/dvoynyie-dvernyie-petli. дата просмотра 25.12.2019). Указанные петли 3, имеющие три крыла, охватывают деревянный брус 2 с противоположных сторон равномерно по длине бруса в чередующемся порядке с шагом 1 м, как показано на фиг. 1. При этом двойные дверные петли 3 нижним крылом жестко закреплены на верхней стенке швеллера с помощью сварного соединения, а третьим крылом петли закреплены сверху на деревянном брусе 2 с помощью крепежных шурупов 4.
Сборка элементов форшахты является технологически простой в связи с использованием в ее основании прокатного металлического швеллера, установленного на нем деревянного бруса и двойных дверных петель с тремя крыльями и двумя кулаками для закрепления бруса. При этом используется двойная дверная петля 3, соответствующая размерам бруса 2, изначально приваренная к швеллеру 1 нижним крылом и раскладывающаяся при установке бруса с последующей его фиксацией и закреплением на нем верхнего крыла с помощью шурупов 4. Данная технология позволяет жестко закрепить брус на швеллере, чем обеспечивает жесткость конструкции форшахты для выполнения работы одной захваткой, так как конструкция имеет достаточную длину (11,7 м). В связи с доступностью материалов, а также простотой и технологичностью монтажа сборка элементов форшахты может производиться непосредственно на стройплощадке.
Для монтажа форшахты по краям будущей траншеи выкапывают небольшие ямы, в которые устанавливают форшахты с опиранием основания на грунт и вертикальным расположением боковых стенок, являющихся направляющими для формирования траншеи, как показано на фиг. 2. При этом в результате контакта ребристой поверхности основания форшахты с грунтом обеспечивается устойчивое положение форшахты, которая, имея достаточную длину и устойчивое положение, может устанавливаться единственной захваткой, что упрощает работы по монтажу, исключая необходимость стыковки, и дает преимущество перед прототипом. Кроме того, конструктивное решение и используемые материалы элементов форшахты обеспечивают ее многоразовое использование.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в повышении эффективности форшахты многоразового использования за счет конструктивного усовершенствования, обеспечивающего устойчивость и снижение трудозатрат при монтаже.
Формула полезной модели
Форшахта, обеспечивающая устойчивость верхней части рабочей траншеи против обрушения в процессе ее разработки, содержащая поверхности для контактирования с грунтом с возможностью обеспечения устойчивого положения и направляющую вертикальную стенку для формирования траншеи, отличающаяся тем, что форшахта выполнена в виде сборочной единицы, содержащей в основании прокатный металлический швеллер, обращенный ребрами к поверхности грунта, а на внешней стороне стенки швеллера, соединяющей ребра, установлен деревянный брус, который жестко закреплен к швеллеру с помощью двойных дверных петель, имеющих три крыла, охватывающих деревянный брус с противоположных сторон равномерно по длине бруса в чередующемся порядке, при этом двойные дверные петли одним крылом, являющимся нижним, жестко закреплены на указанной стенке швеллера с помощью сварного соединения, а третьим крылом, являющимся верхним, петли закреплены на деревянном брусе с помощью крепежных элементов.
Медаль Альфреда Нобеля