СЕКЦИЯ СТВОЛА МУСОРОПРОВОДА МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК E04F17/10 

Данное техническое решение относится к средствам для удаления мусора, в частности к мусоропроводам многоэтажных зданий, а более к конкретно - к стволам мусоропроводов, служащих для направленного перемещения мусора к местам его сбора и удаления. Техническое решение предназначено для использования в строительстве.

Известен ствол мусоропровода, который выполнен из металлических обечаек и наполнителя между ними, обечайки и наполнитель образуют собой лист, который свернут в круглую трубу мусоропровода, лист, свернутый в трубу, имеет варианты соединения его концов, три из которых выполнены с нахлесткой краев, а четвертый вариант соединения концов листа выполнен посредством состыкованных между собой отбортовок, выполненных на концах листа [1].

Известна секция ствола мусоропровода, включающая наружную и внутреннюю оболочки, между которыми расположен наполнитель [2].

Известен ствол мусоропровода, выполненный из соединенных между собой секций, каждая из которых выполнена в виде металлической трубы, при этом секции соединены между собой фланцами, имеющими посадочные под трубы цилиндрические поверхности и переходные конусные поверхности, обращенные внутрь трубы [3].

Конусные поверхности соединительных фланцев выступают к оси ствола мусоропровода и образуют собой выступающие части ствола, которые препятствуют свободному падению мусора.

Известно техническое решение, в котором ствол мусоропровода выполнен из бетона [4].

Мусоропроводы такого типа не являются экологически чистыми, так как при длительной эксплуатации бетонного ствола в порах бетона образуются нечистоты и питательная среда для микробов.

Известен мусоропровод здания, включающий ствол из наружной огнестойкой и звукоизоляционной оболочки и внутренней металлической оболочки, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена из коррозионно-стойкого металла, а наружная оболочка выполнена из сегментов, изготовленных из легкого бетона, например, керамзитобетона или кирпича, уложенного в один ряд на ребро относительно внутренней оболочки, причем толщина наружной оболочки равна 1/5-1/10 внутреннего диаметра ствола [5].

Данное техническое решение является материалоемким, при этом наружная оболочка не имеет защиты от проникновения в ее поры упомянутых нечистот.

Известен ствол мусоропровода многоэтажного здания, включающий негорючую или огнестойкую, предпочтительно звукоизоляционную, внешнюю оболочку и внутреннюю металлическую оболочку с толщиной стенки не менее 0,3 мм, отличающийся тем, что внешняя оболочка выполнена, по крайней мере, на части периметра внутренней оболочки, при возможности выполнения функции недостающей части периметра внешней оболочки стеной или стенами, и/или перегородками здания, и/или элементами конструкции здания с образованием полости или полостей между оболочками, заполненной негорючим наполнителем из условия обеспечения возможного отклонения геометрических размеров внутренней оболочки в сечении на участке размещения наполнителя не более чем на 1/10 внутреннего диаметра внутренней оболочки [6].

Устройство известного ствола требует большой трудоемкости его изготовления и монтажа.

Известна бетонная секция шахты мусоропровода, включающая бетонную наружную оболочку и металлическую внутреннюю оболочку, выполненную из свернутой по спирали металлической ленты, при этом лента свернута с нахлесткой ее краев [7].

Нахлестка краев ленты образует по всей высоте секции швы, работающие при взаимодействии с падающим мусором в качестве терки, что, во-первых, приводит к быстрому износу внутренней оболочки, а во-вторых, препятствует падению мусора и является одной из причин забивания ствола мусоропровода во время его эксплуатации.

Известен ствол мусоропровода многоэтажного здания, включающий огнестойкую, звукоизоляционную наружную оболочку и внутреннюю металлическую оболочку с толщиной стенки не более 0,3 мм, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена из оцинкованной стали с нанесенным на ее поверхность слоя антикоррозионного покрытия [8].

Антикоррозионное покрытие на поверхности внутренней оболочки не является эффективным решением, поскольку эта поверхность в процессе эксплуатации мусоропровода работает в особо тяжелых условиях. Любое из известных в практике покрытий будет подвергаться интенсивному износу, связанному преимущественно с большими ударными нагрузками на этой поверхности от тяжелых падающих фракций мусора.

Наиболее близким техническим решением к заявленному по сути и достигаемому эффекту является секция ствола мусоропровода многоэтажного здания, включающая внутреннюю и наружную металлические оболочки, между которыми расположен наполнитель из вяжущего материала, образующий ядро жесткости секции [2].

Решаемой и достигаемой задачей изобретения является повышение прочности секции, снижение ее материалоемкости, трудоемкости монтажа ствола мусоропровода, а также повышение экологической чистоты последнего.

Поставленная техническая задача решается тем, что в секции ствола мусоропровода многоэтажного здания, включающей внутреннюю и наружную металлические оболочки, между которыми расположен наполнитель из вяжущего материала, образующий ядро жесткости секции, внутренняя оболочка выполнена с расположенным на ее внешней поверхности продольным выступом, наружная оболочка выполнена с расположенным на ее внутренней поверхности спиралеобразным выступом, упомянутые выступы расположены в ядре жесткости и жестко связаны с ним, в нижней части секции ее внутренняя оболочка выполнена с выступающим концом таким образом, что нижний торец внутренней оболочки расположен ниже нижних торцов ядра жесткости и наружной оболочки, при этом верхний конец секции выполнен с раструбом под выступающий конец стыкуемой с ней идентичной секции, а с наружных противоположных сторон на верхнем конце секции под раструбом выполнены монтажные отверстия.

Длина наружной оболочки меньше длины внутренней оболочки, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец расположен в плоскости верхнего торца ядра жесткости и верхнего торца наружной оболочки, а раструб выполнен во внутренней оболочке.

Раструб выполнен с коническим участком для взаимодействия с ним торца стыкуемой секции.

Во втором примере исполнения секции длина наружной оболочки равна длине внутренней оболочки, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец расположен ниже плоскости расположения верхнего торца ядра жесткости и верхнего торца наружной оболочки, раструб выполнен в ядре жесткости, при этом раструб выполнен с конической поверхностью, которая образована поверхностью ядра жесткости.

В третьем примере исполнения секции длина ее наружной оболочки равна длине внутренней оболочки, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец расположен ниже плоскости расположения верхнего торца ядра жесткости и верхнего торца наружной оболочки, раструб выполнен на внутренней поверхности ядра жесткости, при этом раструб выполнен с конической поверхностью, которая образована поверхностью ядра жесткости, и с коническим выступом на торце последнего, причем конический выступ расположен по периметру ядра жесткости в его средней части, внутренняя скошенная его поверхность конического выступа расположена в плоскости конической поверхности раструба, а нижний конец ядра жесткости секции выполнен с коническим углублением, соответствующим по форме коническому выступу верхнего конца ядра жесткости. Наружный диаметр Dн секции от внутреннего диаметра Dвн секции находится в зависимости Dн=Dвн (1,2-1,5).

На фиг.1 показана секция ствола мусоропровода многоэтажного здания с прямолинейным цилиндрическим раструбом, выполненным на верхнем конце внутренней оболочки,

на фиг.2 - секция ствола с коническим раструбом, выполненным на верхнем конце внутренней оболочки,

на фиг.3 - секция ствола с коническим раструбом, выполненным на верхнем конце ядра жесткости секции,

на фиг.4 - секция ствола с коническим раструбом, выполненным на верхнем конце ярда жесткости секции, коническим выступом, выполненным на торце ядра жесткости, а также с коническим углублением, выполненным на нижнем конце ядра жесткости,

на фиг.5 - внутренняя оболочка секции с прямолинейным раструбом,

на фиг.6 - наружная оболочка трех примеров исполнения секции,

На фиг.7 - внутренняя оболочка секции с коническим раструбом,

на фиг.8 - внутренняя оболочка второго и третьего примера исполнения секции,

на фиг.9 - сечение А-А на фиг.1, горизонтальное расположение выступа внутренней оболочки,

на фиг.10 - сечение А-А на фиг.1, вертикальное расположение выступа внутренней оболочки,

на фиг.11 - соединение двух секций ствола в первом примере исполнения секции с прямолинейным цилиндрическим раструбом внутренней оболочки, фрагмент,

на фиг.12 - соединение двух секций ствола с коническим раструбом внутренней оболочки, фрагмент,

на фиг.13 - соединение двух секций ствола с коническим раструбом, выполненным на внутренней поверхности ядра жесткости, фрагмент,

на фиг.14 - соединение двух секций ствола с коническим раструбом, выполненным на внутренней поверхности ядра жесткости, и с коническим выступом, выполненным на торце ядра жесткости, фрагмент,

на фиг.15 - сечение В-В на фиг.1.

Секция ствола мусоропровода многоэтажного здания (фиг.1) включает внутреннюю оболочку 1 и наружную оболочку 2, которые выполнены из металла. Между оболочками расположен наполнитель из вяжущего материала, обладающий звукоизолирующими и экологически чистыми свойствами. Наполнитель в затвердевшем состоянии образует ядро жесткости 3. После соединения секций в их вертикальном положении (фиг.11-14) ядра жесткости 3 каждой секции образуют общее ядро жесткости ствола мусоропровода, который опирается на несущую нагрузку часть здания (не показана).

Внутренняя оболочка 1 выполнена с расположенным на ее поверхности 4 продольным выступом 5 (фиг.9, 10), который может располагаться горизонтально или вертикально по отношению к образующей внутренней оболочки. Наружная оболочка 2 выполнена с расположенным на ее внутренней поверхности 6 спиралеобразным выступом 7. Выступы 5 и 7 расположены в ядре жесткости 3 и жестко связаны с его затвердевшим материалом.

В нижней части секции (фиг.1) ее внутренняя оболочка 1 выполнена с выступающим концом 8 таким образом, что нижний торец 9 внутренней оболочки расположен ниже нижнего торца 10 ядра жесткости 3 и ниже нижнего торца 11 наружной оболочки 2. Верхний конец 12 секции выполнен с раструбом 13 под выступающий конец стыкуемой с ней идентичной секции. На верхнем конце секции с противоположных ее наружных сторон выполнены глухие монтажные отверстия 14.

В первом примере исполнения секции (фиг.1) длина ее наружной оболочки 2 меньше длины внутренней оболочки 1, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец 15 расположен в плоскости верхнего торца 16 ядра жесткости 3 и в плоскости верхнего торца 17 наружной оболочки 2, а раструб 13 выполнен во внутренней оболочке 1. Раструб 13 выполнен с конической поверхностью 18 для взаимодействия с ним торца выступающего конца второй секции, стыкуемой с первой секцией при монтаже ствола мусоропровода. В первом примере исполнения секции предусмотрено, что раструб 13, выполненный на верхнем конце внутренней оболочки 1, может быть коническим (фиг.2) с упомянутой конической поверхностью 18, выполняющей функции центрирующей поверхности.

Во втором примере исполнения секции (фиг.3) длина наружной оболочки 2 равна длине внутренней оболочки 1, при этом последняя расположена таким образом, что ее верхний торец 15 расположен ниже плоскости расположения верхнего торца 16 ядра жесткости 3 и ниже верхнего торца 17 наружной оболочки 2. В этом примере исполнения секции раструб 13 выполнен в ядре жесткости 3 на внутренней поверхности ядра жесткости и имеет коническую поверхность 19, которая образована ядром жесткости 3.

В третьем примере исполнения секции (фиг.4), так же, как и во втором примере исполнения, длина наружной оболочки 2 секции равна длине внутренней оболочки 1, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец 15 расположен ниже плоскости расположения верхнего торца 16 ядра жесткости 3 и ниже верхнего торца 17 наружной оболочки 2. В этом примере исполнения секции, как и во втором примере ее исполнения, раструб 13 выполнен в ядре жесткости 3 и имеет коническую поверхность 19, которая образована внутренней поверхностью ядра жесткости. На торце 16 ядра жесткости 3 выполнен конический выступ 20, расположенный по периметру ядра жесткости в его средней части. Внутренняя скошенная поверхность 21 конического выступа расположена в плоскости конической поверхности 19 раструба. Нижний конец 22 ядра жесткости 3 секции выполнен с коническим углублением 23, соответствующим по форме коническому выступу 20 верхнего конца ядра жесткости. На фиг.11-14 между поверхностями соединенных между собой секций позицией 24 показан уплотняющий материал, применяемый в случаях больших погрешностей при изготовлении соединяемых поверхностей секций.

Оптимальным условиям эксплуатации секций в конструкциях стволов мусоропроводов жилых домов отвечает секция ствола длиной L=2800 мм при диаметре наружной оболочки Dн=437 мм и диаметре внутренней оболочки Dвн=380 мм. Данные размеры секции являются оптимальными при соответствующей прочности ядра жесткости, которая в настоящем описании не раскрывается, и эти оптимальные размеры находятся между значениями соотношений при максимальных размерах секции (L/Dвнmax, L/Dнmax) и минимальных ее размерах (l/Dвнmin, L/Dнmin). Установлена зависимость Dн=Dвн (1,2-1,5), которая позволяет сделать оптимальный выбор размеров секций в зависимости от их длины и материала ядра жесткости.

Работает секция ствола мусоропровода следующим образом. Изготовленная в заводских условиях секция в соответствии с примерами ее исполнения представляет собой монолитную конструкцию, оболочки 1 и 2 которой и ядро жесткости 3 работают в основном на статические вертикальные нагрузки и динамические нагрузки от воздействия падающей массы мусора, а также от колебаний несущих нагрузку элементов здания. Поскольку секция имеет продольный выступ 5 внутренней оболочки 1 и наклонно-поперечные спиралеобразные выступы 6 наружной оболочки 2, которые жестко связаны с ядром жесткости 3 за счет их монолитной связи с ним, то по сути жесткие связи оболочек с ядром жесткости создают единую прочную конструкцию, которая, во-первых, исключает перемещения ядра жесткости относительно оболочек в продольном и круговом направлениях секции, а во-вторых, обеспечивает возможность перераспределения между собой статических и динамических нагрузок при работе секции. При перераспределении нагрузок между ядром жесткости 3 и оболочками 1 и 2 существенную роль играют продольный выступ 5 на наружной поверхности внутренней оболочки 1 и поперечно-наклонные спиралеобразные выступы 6 на внутренней поверхности оболочки 2, поскольку они воспринимают от ядра жесткости 3 и гасят вертикальные и другие нагрузки.

Данное обстоятельство позволяет существенно повысить сопротивляемость секции упомянутым нагрузкам и снизить материалоемкость секции.

Для того чтобы смонтировать ствол мусоропровода из представленных в данном описании секций, устанавливают сначала в зоне мусороприемника (не показан) первую нижнюю секцию, а затем на нижнюю секцию устанавливают верхнюю секцию ствола (фиг.11-14). Верхнюю секцию устанавливают в вертикальном вывешенном ее положении, для чего в отверстия 14 вставляют монтажные штыри (не показаны), сцепляют их с чалками, вывешивают верхнюю секцию над нижней секцией и совмещают нижний выступающий конец 8 верхней секции с раструбом 13 нижней секции, а затем опускают верхнюю секцию на нижнюю секцию в положение, показанное на фиг.11-14. При необходимости между соединяемыми поверхностями верхней и нижней секций наносят уплотняющий материал 24, который обеспечивает плотный контакт соединенных секций и исключает их колебания относительно друг друга в поперечных направлениях в процессе эксплуатации ствола мусоропровода. Исключение упомянутых колебаний является существенным условием стабилизации положения состыкованных торцов оболочек смежных секций. Стабилизация проектного положения секций ствола исключает выпячивания торцов внутренних оболочек нижних секций относительно торцов внутренних оболочек верхних секций, исключает износ кромок внутренних оболочек нижних секций и исключает разрывы этих кромок и концов внутренних оболочек от ударных нагрузок тяжелых падающих фракций мусора.

В первом примере исполнения секции (при весьма точном изготовлении раструбов 13 внутренних оболочек 1 секций и выступающих концов 8 внутренних оболочек, исключающем овальность раструбов и выступающих концов секций, вмятины и задиры), в прямолинейный цилиндрический раструб 13 (фиг.1, 11) одной секции вставляют описанным выше образом выступающий конец 8 стыкуемой второй секции до упора торца 9 верхней секции в коническую поверхность 18 раструба 13. Последняя предварительно центрирует верхнюю секцию относительно нижней секции монтируемого ствола, а затем торец верхней секции упирается в коническую поверхность 18 внутренней оболочки 1 нижней секции.

В случае соединения секций с коническим раструбом 13 (фиг.12) верхняя секция от действия собственного веса опускается вниз, торец 9 сначала скользит по конической поверхности 19 внутренней оболочки 1 до тех пор, пока не займет положение, показанное на фиг.12. При этом рабочая поверхность внутренней оболочки 1 верхней секции будет совмещена с рабочей поверхностью внутренней оболочки нижней секции, что исключает появление на рабочей поверхности ствола мусоропровода выступающих кромок торцов нижерасположенных секций. Исключение упомянутых выступающих кромок является существенным фактором, поскольку появление таких кромок, работающих в режиме терок, приводит в процессе длительной эксплуатации ствола к разрывам краев внутренних оболочек с последующим изгибом внутрь ствола разорванных частей, к появлению пазух между внутренними оболочками и ядром жесткости и скапливанию в них нечистот.

Во втором примере исполнения секции монтаж ствола производится аналогично первому примеру исполнения, при этом торец 9 внутренней оболочки 1 (фиг.13) при опускании верхней секции на нижнюю секцию будет скользить по конической поверхности 19 раструба 13 до упора торца 9 внутренней оболочки 1 верхней секции в верхний торец 15 внутренней оболочки 1 нижней секции. При этом верхняя секция, взаимодействуя своим нижним концом 8 с конической поверхностью 19 раструба, при ее опускании центрируется относительно нижней секции, и рабочие поверхности внутренних оболочек 1 стыкуемых секций совмещаются. Преимуществом второго примера исполнения секции заключается в упрощении конструкции раструба верхнего конца секции, экономии металла за счет исключения металлического раструба. При этом упрощается технология изготовления раструба, поскольку не требуется проводить операцию развальцовки верхнего конца внутренней оболочки под раструб в случае, когда он выполнен из металла.

В третьем примере исполнения секции стыковка верхней секции с нижней секцией (фиг.14) производится вышеописанным образом, при этом торец 9 нижнего выступающего конца 8 при опускании нижней секции на верхнюю секцию скользит по конической поверхности 19 раструба 13 до упора нижнего торца 9 внутренней оболочки 1 верхней секции в верхний торец 15 внутренней оболочки 1 нижней секции. При этом конический выступ 20 нижней секции входит в коническую выемку 23 верхней секции, и секции центрируются относительно друг друга, центрируя рабочие поверхности внутренних оболочек 1. В этом примере исполнения при поперечных колебаниях секций ствола нагрузки воспринимаются коническим выступами 20 секций. Это исключает поперечные нагрузки на внутренних оболочках 1 и их перемещение относительно друг друга во время эксплуатации ствола мусоропровода, что обеспечивает гладкую внутреннюю поверхность ствола без выступающих кромок торцов нижерасположенных секций ствола, снижение его износа и повышение срока службы.

Источники информации.

1. DE 2320211 С3, E 04 F 17/10, 1978.

2. WO 92/02699 A1, E 04 F 17/12, 1992.

3. FR 2662198 А1, E 04 F 17/12, 1991.

4. RU 2166592 С2, E 04 F 17/10, 2001.

5. RU 2129641 С1, E 04 F 17/10, 1999.

6. RU 2179615 С1, E 04 F 17/12, 2002.

7. RU 634685, E 04 F 17/10, 1978.

8. RU 18084 U1, E 04 F 17/10, 2001.

Изобретение относится к средствам для удаления мусора, в частности к мусоропроводам многоэтажных зданий, а именно к стволам мусоропроводов, служащих для направленного перемещения мусора к местам его сбора и удаления. Технический результат: повышение прочности секции при одновременном снижении ее материалоемкости, трудоемкости монтажа ствола мусоропровода, а также создание экологически чистого мусоропровода. Секция ствола мусоропровода многоэтажного здания включает внутреннюю и наружную металлические оболочки, между которыми расположен наполнитель из вяжущего материала, образующий ядро жесткости секции, причем внутренняя оболочка выполнена с расположенным на ее внешней поверхности продольным выступом, наружная оболочка выполнена с расположенными на ее внутренней поверхности спиралеобразными выступами. Упомянутые выступы расположены в ядре жесткости и жестко связаны с ним. В нижней части секции ее внутренняя оболочка выполнена с выступающим концом таким образом, что нижний торец внутренней оболочки расположен ниже нижних торцов ядра жесткости и наружной оболочки, при этом верхний конец секции выполнен с раструбом под выступающий конец стыкуемой с ней идентичной секции, а с наружных противоположных сторон на верхнем конце секции под раструбом выполнены монтажные отверстия. 1 c. и 5 з.п.ф-лы, 15 ил.

1. Секция ствола мусоропровода многоэтажного здания, включающая внутреннюю и наружную металлические оболочки, между которыми расположен наполнитель из вяжущего материала, образующий ядро жесткости секции, отличающаяся тем, что внутренняя оболочка выполнена с расположенным на ее внешней поверхности продольным выступом, наружная оболочка выполнена с расположенными на ее внутренней поверхности спиралеобразными выступами, упомянутые выступы расположены в ядре жесткости и жестко связаны с ним, в нижней части секции ее внутренняя оболочка выполнена с выступающим концом таким образом, что нижний торец внутренней оболочки расположен ниже нижних торцов ядра жесткости и наружной оболочки, при этом верхний конец секции выполнен с раструбом под выступающий конец стыкуемой с ней идентичной секции, а с наружных противоположных сторон на верхнем конце секции под раструбом выполнены монтажные отверстия.2. Секция ствола по п.1, отличающаяся тем, что длина наружной оболочки меньше длины внутренней оболочки, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец расположен в плоскости верхнего торца ядра жесткости и верхнего торца наружной оболочки, а раструб выполнен во внутренней оболочке.3. Секция ствола по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что раструб выполнен с коническим участком для взаимодействия с ним торца стыкуемой секции.4. Секция ствола по п.1, отличающаяся тем, что длина наружной оболочки равна длине внутренней оболочки, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец расположен ниже плоскости расположения верхнего торца ядра жесткости и верхнего торца наружной оболочки, а раструб выполнен в ядре жесткости, при этом раструб выполнен с конической поверхностью, которая образована поверхностью ядра жесткости.5. Секция ствола по п.1, отличающаяся тем, что длина наружной оболочки равна длине внутренней оболочки, последняя расположена таким образом, что ее верхний торец расположен ниже плоскости расположения верхнего торца ядра жесткости и верхнего торца наружной оболочки, раструб выполнен на внутренней поверхности ядра жесткости, при этом раструб выполнен с конической поверхностью, которая образована поверхностью ядра жесткости, и с коническим выступом на торце последнего, причем конический выступ расположен по периметру ядра жесткости в его средней части, внутренняя скошенная поверхность конического выступа расположена в плоскости конической поверхности раструба, а нижний конец ядра жесткости секции выполнен с коническим углублением, соответствующим по форме коническому выступу верхнего конца ядра жесткости.6. Секция ствола по п.1, отличающаяся тем, что наружный диаметр Dн секции от внутреннего диаметра Dвн секции находится в зависимости Dн=Dвн(1,2-1,5).