МНОГОСЕКЦИОННЫЙ ПРОХОДНОЙ КОЛОДЕЦ Российский патент 2002 года по МПК E03F5/02 E02D29/12 

Изобретение относится к канализационным сооружениям, а именно к многофункциональному колодцу, главным образом выполняющему функцию смотрового колодца канализационной сети. Также предложенная конструкция может выполнять функцию очистного сооружения в виде отстойника (сепаратора) или при дополнительном оснащении служить насосной станцией.

Из уровня техники известны смотровые колодцы, изготовленные из железобетонных элементов. Кроме прочности они имеют ряд недостатков. К ним относятся тяжеловесность изделия с обязательным применением дополнительных грузоподъемных механизмов, большие габаритные размеры при транспортировке и большие площади под складирование. При монтаже в строительстве возникает трудность перемещения железобетонных элементов на отдельные участки прокладываемой трассы. Трудозатраты с применением грузоподъемных механизмов для манипулирования при состыковке этих элементов путем торцевого наложения одного перекрытия на другое, центрирование и устранение перекосов очень велики по сравнению с легковесными полимерными изделиями и все равно они не обеспечивают надежного гидроизоляционного свойства от заражения путем попадания фильтрата сточных вод в окружающий грунт, а также инфильтрата грунтовых вод на очистные сооружения. При прокладке дополнительных труб и врезке в действующую сеть неизбежно возникает нарушение герметизации железобетонных элементов, что приводит к дополнительным трудозатратам или замене всего сооружения на новое.

В качестве ближайшего аналога выбран колодец, содержащий ряд выполненных с возможностью соединения между собой одинаковых секций, каждая из которых образована кольцевой стенкой, имеющей с разных краев разные по ширине отверстия, выполненной из полимерного материала и имеющей ребра жесткости (DE 4122299, Е 03 F 5/02, 1996).

Известное устройство при всех своих преимуществах по сравнению с бетонным колодцем не надежно в эксплуатации.

Технический результат предложенной конструкции состоит в повышении надежности и улучшении эксплуатационных свойств колодца, а именно повышении его прочностных и герметичных свойств, экономичности и простоты сборки конструкции и облегчении веса колодца. При складировании и транспортировке колодца значительно сокращаются предназначенные для него площади.

Сущность изобретения состоит в том, что в колодце, содержащем ряд выполненных с возможностью соединения между собой одинаковых секций, каждая из которых образована кольцевой стенкой, имеющей с разных краев разные по ширине отверстия, выполненной из полимерного материала и имеющей ребра жесткости, стенка секции имеет ступенчатую поверхность, а ребра жесткости образованы, по меньшей мере, на одной ее ступени, при этом ступени секции соединены между собой наклонными поясами, образующими поперечные ребра жесткости. Колодец, главным образом смотровой колодец для канализационной сети или отстойник (сепаратор), имеет зигзагообразную в продольном разрезе стенку, которая образована из нескольких одинаковых по высоте и форме и уложенных при транспортировке и хранении в штабели конусообразных секций.

Преимущественно стенка выполнена, по меньшей мере, с двумя ступенями, а ребра жесткости образованы на ступени, примыкающей к меньшему по ширине отверстию и имеют зубчатообразную поверхность.

Колодец имеет многогранную наружную и внутреннюю поверхности.

Крайние участки стенок смежных секций соединены между собой путем схватывания указанного участка одной стенки участком другой стенки.

На торцах стенки образованы соединительные фланцы. Фланец со стороны более узкого отверстия простирается внутрь секции, а соответственно со стороны более широкого отверстия - наружу. Также оба фланца могут простираться наружу. Во фланцах могут быть выполнены отверстия для размещения средств фиксации при соединении секций между собой, например выполненные в виде щелевых отверстий, предназначенных для размещения крепежных элементов, например стяжных болтов.

На фланцах может быть образована кольцевая канавка для размещения уплотнительного кольца.

Угол наклона стенки к вертикали находится в интервале от 5 до 17^o.

Колодец снабжен дном, имеющим многоканальное подключение для прохождения жидкости, в том числе и участок, предназначенный для дополнительного подключения.

Верхняя часть колодца снабжена конусным сектором перекрытия, имеющим отверстия для вытяжного патрубка для газа или откачки жидкости и патрубка для ввода электрического кабеля.

В стенках секций предусмотрены щелевые отверстия для установочных патрубков дополнительного подключения. Отверстия могут быть снабжены уплотнительными кольцами, а патрубки обратными клапанами.

Смежные секции соединены между собой краями стенок, имеющих одинаковые по ширине отверстия.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид колодца, на фиг.2 - секция колодца (продольный разрез), на фиг.3 - секторы А, В, С и D, характеризующие поперечные сечения разных ступеней секции колодца, на фиг.4 - колодец в сборе, состоящий из нескольких соединенных между собой секций (продольный разрез).

Колодец (фиг.1) состоит из ряда конусообразных ступенчатых секций 1, каждая из которых имеет одно широкое 2 и одно узкое 3 проходные отверстия (фиг. 2). По ободу верхнего и нижнего краев стенки 4 образованы соединительные (стыковочные) фланцы, при этом фланец 5, выполненный со стороны более широкого отверстия 2, отогнут (простирается) наружу, а фланец 6, образованный со стороны более узкого отверстия 3, загнут (простирается) внутрь секции 1. Стенка 4 имеет, по меньшей мере, две ступени: верхнюю 7 и нижнюю 8, а на внутренней стороне, по крайней мере, одной ступени образованы ребра жесткости 9, которые в преимущественном варианте изобретения имеют зубчатообразную поверхность и трапецеидальные сечения (фиг.3, сектор D). Ребра жесткости другой формы или такие же могут выполняться на каждой ступени стенки секции. Снаружи поверхность колодца выполнена многогранной (фиг.1), а секция колодца имеет полигональное поперечное сечение (сечение в виде многоугольника) (фиг.3, сектор В). На фиг.3, сектор А представлен вид по стрелке Е на фиг.2, на фиг.3, сектор С представлено сечение К-К нижней ступени 8. На фланцах 5 и 6 образованы щелевые крепежные отверстия 10 и кольцевые канавки 11 для размещения уплотнительного кольца 12 (фиг.4), предназначенного для герметизации мест стыковки двух соседних секций 1.

Конусообразность секции обусловлена наклоном ее стенки 4 к вертикали на угол α (фиг.2).

Колодец в сборе, изображенный на фиг.4, состоит из ряда секций 1, обращенных одна к другой то меньшими 3, то большими 2 по ширине отверстиями попеременно. В нижней части колодец снабжен донной частью 13 с лотком и имеет многоканальное подключение для прохождения жидкости, выполненное в виде отверстия 14 для вставки выпускной трубы, соединительной вставки 15 входной трубы и участка 16 дополнительного подключения. Соединительная вставка 15 может иметь погружной затвор обратного действия 17. Донная часть 13 закреплена в грунте с помощью бетонного основания 18. Донная часть 13 имеет соединительные фланцы 19, предназначенные для стыковки с секцией колодца. Все отверстия, образованные как в донной части, так и в стенках секций, снабжены уплотнительными кольцами 12.

Верхняя часть колодца имеет конусный сектор перекрытия 20, имеющего отверстие для телескопической горловины 21, имеющей вертикальную регулировку и фиксирующий упорный пояс 22. Перекрытие 20 имеет ребро жесткости 23 для функционального назначения, а именно дополнительного вводного патрубка 24 для электрического кабеля, вытяжного патрубка 25 для газа или откачки жидкости.

В стенках секций выполнены щелевые отверстия 26 для установочных патрубков 27, предназначенных для дополнительных подключений. Патрубки 27 могут быть снабжены обратными клапанами 28, а отверстия - уплотнительными кольцами 12.

Прочностные свойства конструкции обусловлены сочетанием продольных ребер жесткости 9, расположенных, например, с внутренней стороны секций колодца, с поперечными ребрами жесткости 29 в виде наклонных поясов (фиг.2), образованных на стыке соединенных ступеней 7 и 8 секций и поперечным поясом жесткости 30 (фиг.4), образованным с наружной стороны колодца.

Высота колодца обусловлена количеством необходимых для его выполнения секций, каждая из которых имеет высоту преимущественно 0,55 м. Ширина соединительного фланца, расположенного по кромке отверстия 2, равна приблизительно 0,05 м, а ширина фланца, образованного по кромке отверстия 3, равна приблизительно 0,04 м. Толщина стенки секции около 0,008 м.

Благодаря ребрам жесткости, направленным внутрь секции колодца со стороны малого диаметра в среднем горизонтальном сечении, секции компактно укладываются в штабели, занимая мало места при складировании. Минимальный угол наклона стенки секции создает стабильность прочности в статическом состоянии по высоте штабеля.

Равные по размеру секции выполняются с помощью одной литьевой формы, а следовательно, направленный наружу соединительный фланец одной секции перекрытия подходит к каждому наружному соединительному фланцу любой другой секции, выполненной этой формы, или унифицированной формы (лотковой или конусной верхней части) данного колодца. Аналогично, внутренний соединительный фланец одной секции подходит к внутреннему соединительному фланцу любой другой секции для данного колодца. Отсюда следует, что выполнение множества секций из данной формы стабильны по размерам. В конструктивном варианте настоящего изобретения предлагается несколько вариантов простой сборки.

Для монтажа колодца необходимо иметь только секции единого диаметра типоразмера, выполненные из формы технологической оснастки. Секции перекрытия накладываются идентичными по диаметру и направлению фланцами, фиксируются от осевого смещения по ребрам жесткости сопряженной секции, затем осуществляется
1. Неразъемное соединение - сварка одинаковым по составу материалом путем нагнетания на место соединения горячего воздуха, что обеспечивает 100% герметичность.

2. Цельная формовка колодца по типоразмерам технологической оснастки.

3. Разъемное соединение - методами с применением крепежных болтов и зажимов и др. соединениями.

Герметичность обеспечивается прокладочным уплотнительным кольцом и плотностью фланцевых соединений с применением затяжных гаек.

В конструктивном варианте осуществления изобретения имеется особенность посадки соединительной трубы произвольного подсоединения, указанного на фиг. 4. На заданной глубине подводящей трубы в одной из секций колодца просверливается окно размером внешнего диаметра подводящей трубы и обрамляется уплотнительным кольцом (вставкой) с наружным пазом на толщину стенки колодца, в которое вставляется насадной фланец, имеющий большую степень свободы угла смещения относительно продольной оси подводящей трубы. Это дает возможность не деформировать разделительное (диаметральное) ребро жесткости (диаметрального направления).

Дополнительная вставка методом склеивания или сварки горячим воздухом.

Конструктивной особенностью колодца является также поэтапная сборка в процессе монтажа в зависимости от глубины прокладываемой трассы коллектора, угла наклона трассы, перепада трассы и рельефа местности. Вес и размер секции позволяет вести монтаж одному человеку без вспомогательных механизмов, определять разность угла наклона трассы по лоткам смежных колодцев и изменять высоту колодца в зависимости от рельефа местности от одной секции перекрытия до наружной глубины. Варианты конструкции колодца меняются не только по высоте, но и по диаметру. В зависимости от назначения изделия, конфигурация может быть различной, по мере увеличения диаметра изменяется многогранность периметра, преимущественно от четырех до шестнадцати граней и имеет круглое, овальное или полигональное поперечное сечение с наклоном стенки (α) между 2 и 10^o, преимущественно 5^o.

При этом секция при продольном сечении разделяется на два ступенчато сопряженных пояса, один из которых в поперечном сечении имеет форму равностороннего многогранника с литым жестким фланцем, направленным наружу стенки сектора, а второй пояс в поперечном сечении имеет ребра жесткости формы зубчатого колеса с жестким фланцем, направленным вовнутрь от стенки секции, стенки сектора, а второй пояс в поперечном сечении имеет ребра жесткости формы зубчатого колеса с жестким фланцем, направленным вовнутрь от стенки секции.

При соединении одной секции с другой секцией через соединительные фланцы образуются мощные пояса жесткости с противоположным углом наклона от соединительного фланца, и при соединении следующей ступени секции с меньшим диаметром соединительного фланца, направленного вовнутрь, образуется ступенчатый пояс формы зубчатого колеса, что значительно повышает прочность колодца.

Из вышеизложенного следует, что эта конструкция повышенной прочности позволяет снизить общий вес данного колодца (с толщиной стенки до 0,8 см).

Синтетический колодец, выполненный из одинаковых полимерных легковесных секций и имеющий идеальные гидроизоляционные свойства, свободно перемещается и монтируется одним человеком, без вспомогательных грузоподъемных механизмов, легко складируется в штабели путем положения одной секции со стороны малого диаметра проходного сечения в другую секцию со стороны большого диаметра. Применение такого телескопического штабирования приводит к уменьшению площади складирования не только на открытых, но и в закрытых складских помещениях, что обеспечивает их сохранность.

За счет вышеперечисленных положительных свойств колодец имеет многофункциональное назначение. Помимо сетевого применения в виде проходного колодца он также может использоваться как септик или ливневый колодец для индивидуального жилищного строительства. При дополнительном обеспечении насосным агрегатом и электрическим щитом управления - как насосная станция. Варианты сборки при монтаже обеспечивают необходимый размер колодца в зависимости от его объема или отметки земли по высоте по его назначению.

Изобретение относится к канализационным сооружениям, а именно к многофункциональному колодцу, главным образом, выполняющему функцию смотрового колодца канализационной сети, очистного сооружения в виде отстойника (сепаратора) или насосной станции. Техническим результатом является повышение надежности и улучшение эксплуатационных свойств колодца, а именно повышение его прочностных и герметичных свойств, экономичности и простоты сборки. Колодец, содержащий ряд выполненных с возможностью соединения между собой одинаковых секций, каждая из которых образована кольцевой стенкой, имеющей с разных краев разные по ширине отверстия, выполненной из полимерного материала и имеющей ребра жесткости, в стенке секции имеет ступенчатую поверхность, а ребра жесткости образованы, по меньшей мере, на одной ее ступени, при этом ступени секции соединены между собой наклонными поясами, образующими поперечные ребра жесткости. 14 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Колодец, содержащий ряд выполненных с возможностью соединения между собой одинаковых секций, каждая из которых образована кольцевой стенкой, имеющей с разных краев разные по ширине отверстия, выполненной из полимерного материала и имеющей ребра жесткости, отличающийся тем, что стенка секции имеет ступенчатую поверхность, а ребра жесткости образованы, по меньшей мере, на одной ее ступени, при этом ступени секции соединены между собой наклонными поясами, образующими поперечные ребра жесткости. 2. Колодец по п. 1, отличающийся тем, что стенка выполнена, по меньшей мере, с двумя ступенями, а ребра жесткости образованы на ступени, примыкающей к меньшему по ширине отверстию, и имеют зубчатообразную поверхность. 3. Колодец по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он имеет многогранную наружную и внутреннюю поверхности. 4. Колодец по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что крайние участки стенок смежных секций соединены между собой путем схватывания указанного участка одной стенки участком другой стенки. 5. Колодец по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что на торцах стенки образованы соединительные фланцы. 6. Колодец по п. 5, отличающийся тем, что фланец со стороны более узкого отверстия простирается вовнутрь секции, а соответственно со стороны более широкого отверстия - наружу. 7. Колодец по п. 5, отличающийся тем, что фланцы простираются наружу. 8. Колодец по любому из пп. 5-6, отличающийся тем, что во фланцах выполнены отверстия для размещения средств фиксации при соединении секций между собой. 9. Колодец по любому из пп. 5-6, отличающийся тем, что на фланцах образована кольцевая канавка для размещения уплотнительного кольца. 10. Колодец по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что угол наклона стенки к вертикали находится в интервале от 5 до 17^o. 11. Колодец по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что он снабжен дном, имеющим многоканальное подключение для прохождения жидкости, в том числе и участок, предназначенный для дополнительного подключения. 12. Колодец по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что верхняя его часть снабжена конусным сектором перекрытия, имеющим отверстия для вытяжного патрубка для газа или откачки жидкости и патрубка для ввода электрического кабеля. 13. Колодец по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что в стенках секций предусмотрены щелевые отверстия для установочных патрубков дополнительного подключения. 14. Колодец по любому из пп. 12 и 13, отличающийся тем, что отверстия снабжены уплотнительными кольцами, а патрубки обратными клапанами. 15. Колодец по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что смежные секции соединены между собой краями стенок, имеющих одинаковые по ширине отверстия.