Пневматическое сооружение Российский патент 2022 года по МПК E04H15/20 

Изобретение относится к области строительства мобильных быстровозводимых конструкций, имеющих полную заводскую готовность на этапе изготовления, в частности к временным технологическим и бытовым сооружениям для временного размещения людей, различных производств и общественных заведений, а именно, к пневматическим строительным конструкциям, использующимся в различных отраслях народного хозяйства в качестве ангаров, складских и производственных помещений, выставочных павильонов и спортивных залов, быстровозводимых дельфинариев и ремонтных баз на севере, для которых требуется подвод воздуха низкого давления от насосной станции и поддержание формы сооружения в рабочем состоянии без дополнительных затрат.

Известно воздухоопорное сооружение по авторскому свидетельству СССР №1293303, кл. E04G 11/04, Е04Н 15/20, 1987 г., содержащее гибкую продольную оболочку, состоящую из сводообразующей и торцовых частей с расположенными в местах смыкания перегородками с отверстиями, систему подвода воздуха и тепла, торцовые части оболочки выполнены герметичными, а перегородки герметично связаны со сводообразующей и торцовыми частями оболочки, причем отверстия в перегородках снабжены обратными клапанами для перепуска давления между частями оболочки.

Сооружение снабжено обратными клапанами, установленными таким образом, что воздух проходит через них только в одном направлении - из полости, образованной сводообразующей частью оболочки и перегородкой, в полость, образованную торцовой частью оболочки и перегородкой, и предназначенными для выравнивания давления в этих полостях.

Воздухоопорное сооружение относится преимущественно к пневматической опалубке, которая содержит эластичную оболочку, прикрепленную к фундаменту, и предназначенную для возведения монолитны сооружений типа оболочек различного назначения методом набрызга из бетона и тому подобных смесей. Сооружение, в силу своей конструкции, не имеет возможностей поддержки и удержания давления внутри оболочки, от чего происходят значительные утечки воздуха ведущие к большим расходам.

Известно воздухоопорное сооружение по авторскому свидетельству СССР №667649, кл. Е04В 1/345, 1979 г., включающее мягкую оболочку с отверстиями по ее периметру, в отверстиях оболочки установлены ветроулавливатели, снабженные обратными клапанами. Ветроулавливатели выполнены в виде конфузоров с воздуховодами и установлены на жесткие опоры входными отверстиями за пределами горизонтального габарита оболочки.

Нагнетание воздуха под мягкую оболочку происходит через отверстия, в которых установлены ветроулавливатели в виде конфузоров с обратными клапанами. Разогнавшись в конфузоре предоблочкового ветроулавливателя, ветер, открыв обратный клапан, проникает в сооружение и повышает в нем давление до своего воздействия на оболочку снаружи.

Оболочка представляет собой обднослойную конструкцию, под которую нагнетают воздух, причем не с помощью установки подачи воздуха, а с помощью ветра. И стараются удержать накаченный воздух за счет герметичности оболочки, что не возможно без принудительных действий, а обратные клапаны ветроулавливателей удерживают выход воздуха только через конфузоры. При этом никакого контроля за внутренним давлением в оболочке нет, отсутствует и настройка давления внутри оболочки.

Известно пневматическое воздухоопорное сооружение по авторскому свидетельству СССР №316820, кл. Е04В 1/345, 1971 г., принятое заявителем за прототип. Оно включает многослойную оболочку из эластичного материала, слои которой разделены воздушными прослойками, и установку для подачи воздуха, Внутренние слои оболочки выполнены с калиброванными отверстиями, а в калиброванных отверстиях установлены перепускные клапаны.

Воздух в прослойки между слоями оболочки подается из основного помещения через калиброванные отверстия в слоях. Нагнетание воздуха установкой производится только в основное помещение. Создание заданного перепада давления от внутреннего слоя оболочки к наружному слою производится соответствующей регулировкой перепускных клапанов.

Кроме того, в сооружении отсутствует контроль за изменением давления внутри каждого слоя оболочки и постоянная поддержка и удержание рабочего давления внутри оболочки.

Технической проблемой создания пневматического сооружения является кроме сохранения герметичности оболочки несущей конструкции, существует еще и необходимость поддерживать относительно избыточное постоянное рабочее давление, нейтрализующее максимальное внешнее давление воздуха на оболочку, компенсация которого автоматическим подключением, например, дополнительных вентиляторов невозможна из-за инерционности последнего.

Поставленная проблема решается тем, что в предлагаемом решении пневматическое сооружение, содержащее эластичную оболочку, снабженную клапанами, установку подачи воздуха с подающим патрубком, эластичная оболочка выполнена в виде набора отдельных воздушных камер, а каждая воздушная камера снабжена обратным запорным клапаном, подающий патрубок подачи воздуха от установки подачи воздуха выполнен в виде коллектора и воздуховода нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру, который соединен с коллектором и подведен к каждой воздушной камере, причем пневматическое сооружение выполнено с возможностью контроля и настройки, а также удержания рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере оболочки.

Кроме того, для контроля и настройки рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере на коллекторе установлен контрольный датчик давления с возможностью включения-отключения установки подачи воздуха, а для поддержки и удержания рабочего давления внутри воздушной камеры на ее поверхности установлен обратный запорный клапан.

Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в том, что за счет выполнения эластичной оболочки в виде набора отдельных воздушных камер и применения в конструкции пневматического сооружения обратного запорного клапана и контрольного датчика давления осуществлен контроль и настройка, а также поддержка и удержание рабочего давления не только в коллекторе, но и внутри воздушной камеры оболочки несущей конструкции, что не только уравнивает внутреннее давление в коллекторе и в воздушной камере, удерживает форму сооружения в рабочем состоянии и обеспечивает надежную поддержку давления, но и значительно снижает расходы на содержание и эксплуатацию временных сооружений, а также обеспечивает возведение надежных пневматических строительных сооружений для временного размещения людей, различных производств и общественных заведений.

На фиг. 1 изображен общий вид пневматического сооружения, вид спереди и вид сверху;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, где изображены установка подачи воздуха с подающим патрубком, выполненным в виде коллектора и воздуховода нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру, обратные запорные клапаны на каждой воздушной камере, обратный клапан коллектора и контрольный датчик давления.

Пневматическое сооружение содержит эластичную оболочку несущей конструкции, выполненную в виде набора отдельных воздушных камер 1 и установку подачи воздуха 2 с подающим патрубком, который выполнен в виде коллектора 3 и воздуховода 4 нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру 1. Воздуховод 4 соединен с коллектором 3 и подведен к каждой воздушной камере 1. А каждая воздушная камера 1 снабжена обратным запорным клапаном 5, который подсоединен к воздуховоду 4 нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру 1.

Причем каждый обратный запорный клапан 5 установлен герметично и жестко на поверхности воздушной камеры 1 и герметично и жестко соединен с воздуховодом 4 нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру 1 и предназначен для предотвращения выхода воздуха из воздушной камеры 1 и сохранения в ней внутреннего рабочего давления воздуха.

А пневматическое сооружение выполнено с возможностью контроля и настройки, а также удержания рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере 1 оболочки несущей конструкции.

Для контроля и настройки рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере 1 на коллекторе 3 установлен контрольный датчик давления 6 с возможностью включения-отключения установки подачи воздуха 2. С помощью контрольного датчика давления 6 настраивают расчетное заданное давление воздуха внутри коллектора 3. А для поддержки и удержания рабочего давления внутри каждой воздушной камеры 1 на ее поверхности установлен обратный запорный клапан 5. С помощью контрольного датчика давления 6 уравнивают внутреннее рабочее давление в коллекторе 3 и в воздушной камере 1, за счет чего удерживают форму сооружения. При этом рабочим давлением является давление, при котором оболочка удерживается в рабочем, нормальном, надутом состоянии.

Кроме того, на выходе установки подачи воздуха 2 и на входе в коллектор 3 жестко и герметично установлен обратный клапан 7 коллектора 3 для предотвращения выхода воздуха из коллектора 3 и сохранения в нем рабочего давления воздуха без подкачки, пока оно не упадет до минимума.

Пневматическое сооружение работает следующим образом.

Мобильное быстровозводимое пневматическое сооружение размещают на выбранном на местности месте, закрепляют его основание, и, после чего, подключают его к установке подачи воздуха 2 для накачки воздушных камер 1 оболочки несущей конструкции.

Для этого воздуховод 4 нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру 1 герметично и жестко соединяют с установленным на ее поверхности обратным запорным клапаном 5. Таким образом подсоединяют каждую воздушную камеру 1 к своему воздуховоду 4 для нагнетания воздуха через коллектор 3 подачи воздуха от установки подачи воздуха 2.

Подсоединив систему подачи воздуха к воздушным камерам 1 оболочки, включают установку подачи воздуха 2, которая нагнетает воздух в коллектор 3 и воздуховоды 4 для подачи воздуха в воздушные камеры 1.

Подаваемый воздух свободно проходит через обратный клапан 7 коллектора 3, наполняя его, и дальше в воздуховоды 4 и через обратные запорные клапаны 5 каждого воздуховода 4 в каждую воздушную камеру 1, нагнетая в ней необходимое внутреннее рабочее давление воздуха, поддерживающее пневматическое сооружение в рабочем состоянии. Добившись нужного давления в воздушных камерах 1 необходимого для удержания оболочки несущей конструкции в рабочем состоянии и контролируемого контрольным датчиком давления 6, который автоматически отключает установку подачи воздуха 2.

При этом обратные запорные клапаны 5 каждой воздушной камеры 1 надежно удерживают воздух в ней и не допускают его утечки из камеры, поддерживая постоянное внутреннее рабочее давление, а обратный клапан 7 коллектора 3 удерживает воздух в коллекторе 3 и сохраняет в нем рабочее давление.

Обратные запорные клапаны 5 позволяют сохранять рабочее давление воздуха в воздушных камерах 1 и при этом экономить электроэнергию при отключении установки подачи воздуха 2 на продолжительное время и не позволяют воздуху вернуться в воздуховод 4, а обратный клапан 7 коллектора 3 не позволяет воздуху вернуться в установку подачи воздуха 2.

При этом контрольный датчик давления 6 контролирует достижение нужного давления в коллекторе 3 и в воздушных камерах 1. Автоматически включает установку подачи воздуха 2 на подачу воздуха, если не хватает давления в воздушных камерах 1, а обратный запорный клапан 5 его удерживает.

Использование предлагаемого технического решения за счет выполнения эластичной оболочки в виде набора отдельных воздушных камер и применения в конструкции пневматического сооружения обратного запорного клапана и контрольного датчика давления позволяет осуществить контроль и настройку, а также поддержку и удержание рабочего давления не только в коллекторе, но и внутри воздушной камеры оболочки несущей конструкции, что не только уравнивает внутреннее давление в коллекторе и в воздушной камере, удерживает форму сооружения в рабочем состоянии и обеспечивает надежную поддержку давления, но и значительно снижает расходы на эксплуатацию временных сооружений, а также обеспечивает возведение надежных пневматических строительных сооружений для временного размещения людей, различных производств и общественных заведений, которые не требуют большого расхода электрической энергии и горюче-смазочных материалов для работы генератора в условиях эксплуатации, например, в отдаленных районах.

Изобретение относится к области строительства мобильных быстровозводимых конструкций, а именно к пневматическим строительным конструкциям, использующимся в различных отраслях народного хозяйства. Технический результат: возможность осуществления контроля и настройки, а также поддержание и удержание рабочего давления не только в коллекторе, но и внутри воздушной камеры оболочки несущей конструкции, что не только уравнивает внутреннее давление в коллекторе и в воздушной камере, удерживает форму сооружения в рабочем состоянии и обеспечивает надежную поддержку давления, но и значительно снижает расходы на содержание и эксплуатацию временных сооружений, а также обеспечивает возведение надежных пневматических строительных сооружений для временного размещения людей, различных производств и общественных заведений. Пневматическое сооружение содержит эластичную оболочку, снабженную клапанами, установку подачи воздуха с подающим патрубком. Эластичная оболочка выполнена в виде набора отдельных воздушных камер, а каждая воздушная камера снабжена обратным запорным клапаном, подающий патрубок подачи воздуха от установки подачи воздуха выполнен в виде коллектора и воздуховода нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру, который соединен с коллектором и подведен к каждой воздушной камере, причем пневматическое сооружение выполнено с возможностью контроля и настройки, а также удержания рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере оболочки. Для контроля и настройки рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере на коллекторе установлен контрольный датчик давления с возможностью включения-отключения установки подачи воздуха, а для поддержки и удержания рабочего давления внутри воздушной камеры на ее поверхности установлен обратный запорный клапан. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пневматическое сооружение, содержащее эластичную оболочку, снабженную клапанами, установку подачи воздуха с подающим патрубком, отличающееся тем, что оболочка выполнена в виде набора отдельных воздушных камер, а каждая воздушная камера снабжена обратным запорным клапаном, подающий патрубок подачи воздуха от установки подачи воздуха выполнен в виде коллектора и воздуховода нагнетания воздуха непосредственно в воздушную камеру, который соединен с коллектором и подведен к каждой воздушной камере, причем пневматическое сооружение выполнено с возможностью контроля и настройки, а также удержания рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере оболочки.

2. Сооружение по п. 1, отличающееся тем, что для контроля и настройки рабочего давления внутри коллектора и в каждой воздушной камере на коллекторе установлен контрольный датчик давления с возможностью включения-отключения установки подачи воздуха, а для удержания рабочего давления внутри воздушной камеры на ее поверхности установлен обратный запорный клапан.