Т-образный элемент эстакады из профильной трубы Российский патент 2024 года по МПК E01D18/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к строительству эстакад, а в частности к опорным конструкциям для инженерных сетей, систем связи, кабельных, технологических и сантехнических коммуникаций (трубопроводов).

Уровень техники

Известна конструкция колонны кабельной эстакады [RU 208859 U1, С. А. Жукова, С. Н. Богданов], содержащая четыре стальные стойки, соединенные друг с другом с помощью стальных раскосов и поперечин с образованием конструкции по существу в виде параллелепипеда, четыре стальные пятки, каждая из которых приварена к своей стойке снизу, стальной оголовок, приваренный к стойкам сверху; конструкция характеризуется тем, что стойки, раскосы и поперечины выполнены в виде труб с прямоугольным сечением; в верхней и нижней частях колонны поперечины образуют по существу прямоугольник, углами закрепленный на стойках, оголовок содержит овальные отверстия, раскосы образуют зигзагообразную линию между стойками на двух противоположных сторонах параллелепипеда и упираются в поперечины.

Недостатки данной конструкции: для поворота трассы необходимы две вертикальные колонны; отсутствуют вертикальные наклонные подъемы/спуски; отсутствует электрическая связь в горизонтальном прогоне, есть разрывы на поворотах трассы кабельной эстакады; большая трудоемкость в изготовлении конструкции (резка, сварочные работы); большое количество элементов, из которых состоит колонна, причем элементы не универсальные и имеют разные габаритные размеры; значительные затраты на транспортировку к месту строительно-монтажных работ, так как колонна транспортируются в собранном виде, а не поэлементно; значительная металлоемкость конструкции для прокладки небольшого количества кабельных линий.

Известна конструкция колонны для эстакады (прототип), состоящей из одной стойки, которая состоит из профильной трубы [Типовой альбом DKC-2017.T5 Система модульных эстакад «T5COMBITECH», АО «ДКС», Москва 2017, с. 2 пункт 1.1-3.7, с. 26-29, 31, 46, размещено в Интернете: https://www.abn.ru/files/DKC/Album_T5_2017.pdf, архивная копия страницы:https://web.archive.org/web/20220316010820/https://www.abn.ru/ files/DKC/Album_T5_2017.pdf, дата размещения: 16.03.2022]. Одностоечная колонна имеет фиксированную высоту, например 1, 2, 3 м.

Недостатки известной конструкции: на поворотах эстакады отсутствует электрическая связь между балками горизонтального прогона; отсутствуют узлы поворота трассы; отсутствуют наклонные вертикальные подъемы и спуски; отсутствует узел заземления; для поворота трассы требуются минимум две вертикальные колонны.

Раскрытие сущности изобретения

Заявляемое техническое решение направлено на реализацию следующей задачи: расширение области использование эстакад в труднодоступных местах с большим количеством надземных, подземных и наземных коммуникаций с сохранением механической прочности конструкции, за счет использования, по меньшей мере, одного самонесущего узла поворота вектора трассы эстакады, который исключает установку дополнительной вертикальной колонны в месте повороты трассы, при этом сокращается период строительно-монтажных работ на объекте строительства и длин коммуникации (инженерных сетей) на эстакаде.

Поставленная задача и технический результат путем достигаются за счет применения Т-образных элементов эстакады, содержащих универсальные элементы и узлы изменения вектора трассы эстакады. Универсальный элемент представляет собой профильную трубу с опорными пластинами на торцах и опорными косынками. Универсальный элемент, который использован в качестве вертикальной колонны может быть закреплен к фундаменту анкерными болтами. Универсальный элемент, используемый в качестве балки горизонтального прогона, может быть закреплен к вертикальной колонне хомутами болтовым соединением. На балке горизонтального прогона установлен, по меньшей мере один узел поворота вектора трассы эстакады, который выполнен из двух шарниров, одного поворотного кронштейна, одной опорной поверхности. Задающий угол фиксируется вертикальными и горизонтальным регулируемыми тягами. У одного торца универсальных элементов может быть расположен узел заземления.

Конструктивное выполнение Т-образного элемента эстакады за счет простой конструкции обеспечивает снижение времени изготовления на заводе-изготовителе и сокращение периода строительно-монтажных работ на объекте строительства, возможность ее использования под расположение трубопроводов и небольшого количества кабельных линий. Расположение эстакады в труднодоступных местах обеспечивается наличием поворотного узла изменения вектора трассы, применение которого позволяет уменьшить количество колонн и фундаментов на поворотах. Увеличение срока службы эстакады обеспечивается за счет применения горячеоцинкованного покрытия поверхности металла. Увеличение пожароустойчивости эстакады обеспечивается за счет покрытия огнезащитой поверхности металла.

Уменьшены упаковочные габариты элементов эстакады в таре за счет снижения габаритных размеров самих составных частей колонны, что в итоге снижает транспортные расходы, а использование болтовых соединений эстакады для ее сборки сокращает сроки строительства и ввода объекта в эксплуатацию.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен универсальный элемент высотой 3 м, в трёх видах, цифрами обозначены: 1 - опорная пластина; 2 - опорная косынка; 3 - профильная труба универсального элемента; 4 - узел заземления.

На фиг. 2 показаны варианты размеров универсального элемента, цифрами обозначены: 5 - универсальный элемент длиной 3 м, 6 - универсальный элемент длиной 2 м; 7 - универсальный элемент длиной 1 м.

На фиг. 3 показан принцип работы узла изменения вектора трассы эстакады, цифрами обозначены: 8 - неподвижный элемент; 9 - подвижный элемент; 10 - горизонтальный шарнир; 11 - вертикальный шарнир; 12 - поворотный кронштейн; 13 - ось Х; 14 - ось Y; 15 - ось Z.

На фиг. 4 изображен узел изменения вектора трассы эстакады, конфигурация узла при прямом следовании вектора трассы эстакады, вид в изометрии, цифрами обозначены: 1 - опорная пластина; 2 - опорная косынка;

16 - профильная труба неподвижного элемента; 17 - хомут с болтовым соединением; 18 - основание вертикального шарнира профильной трубы неподвижного элемента; 19 - основание горизонтального шарнира поворотного кронштейна; 20 - болт вертикального шарнира; 21 - укороченная опорная косынка; 22 - шпилька для горизонтальной регулируемой тяги; 23 - шпилька для горизонтальной регулируемой тяги; 24 - фиксирующая пятка; 25 - горизонтальная регулируемая тяга; 26 - основание поворотного кронштейна; 27 - шпилька для вертикальной регулируемой тяги; 28 - вилка; 29 - шпилька для горизонтальной регулируемой тяги; 30 - вертикальная регулируемая тяга; 31 - шпилька для вертикальной регулируемой тяги; 32 - профильная труба подвижного элемента; 33 - основание вертикального шарнира поворотного кронштейна; 34 - болт горизонтального шарнира; 35 - втулка горизонтального шарнира; 36 -основание горизонтального шарнира профильной трубы подвижного элемента; 37 - швеллер опорной площадки.

На фиг. 5 изображен узел изменения вектора трассы эстакады, конфигурация узла при повороте вектора трассы эстакады в двух плоскостях ZY и YX, вид в изометрии, цифрами обозначены: 1 - опорная пластина; 2 - опорная косынка; 16 - профильная труба неподвижного элемента; 17 - хомут с болтовым соединением; 18 - основание вертикального шарнира профильной трубы неподвижного элемента; 19 - основание горизонтального шарнира поворотного кронштейна; 20 - болт вертикального шарнира; 21 - укороченная опорная косынка; 22 - шпилька для горизонтальной регулируемой тяги; 23 - шпилька для горизонтальной регулируемой тяги; 24 - фиксирующая пятка; 25 - горизонтальная регулируемая тяга; 26 - основание поворотного кронштейна; 27 - шпилька для вертикальной регулируемой тяги; 28 - вилка; 29 - шпилька для горизонтальной регулируемой тяги; 30 - вертикальная регулируемая тяга; 31 - шпилька для вертикальной регулируемой тяги; 32 - профильная труба подвижного элемента; 33 - основание вертикального шарнира поворотного кронштейна; 34 - болт горизонтального шарнира; 35 - втулка горизонтального шарнира; 36 - основание горизонтального шарнира профильной трубы подвижного элемента; 37 - швеллер опорной площадки (поверхности); 38 - втулка вертикального шарнира; 39 - сквозной проем в виде хорды - траектория движения фиксирующей пятки 24.

На фиг. 6 изображен Т-образный элемент эстакады, вид в изометрии, цифрами обозначены: 50 - фундамент; 5 - универсальный элемент длиной 3 м; 49 - балка горизонтального прогона, 51 - узел изменения вектора трассы эстакады.

На фиг. 7 изображены варианты Т-образного элемента эстакады, вид в изометрии, цифрами обозначены: 40 - Т-образный элемент эстакады из профильной трубы, состоящий из одной вертикальной колонны, которая образована одним универсальным элементом, одной балкой горизонтального прогона и двух узлов изменения вектора трассы эстакады; 41 - Т-образный элемент эстакады из профильной трубы, состоящий из одной вертикальной колонны, которая образована одним универсальным элементом, двумя балками горизонтального прогона и одним узлом изменения вектора трассы эстакады; 42 - Т-образный элемент эстакады из профильной трубы, состоящий из одной вертикальной колонны, которая образована одним универсальным элементом, одной балкой горизонтального прогона и одним узлом изменения вектора трассы эстакады; 43 - Т-образный элемент эстакады из профильной трубы, состоящий из одной вертикальной колонны и одной балки горизонтального прогона; 44 - Т-образный элемент эстакады из профильной трубы, состоящий из одной вертикальной колонны, которая образована двумя универсальными элементами, двумя балками горизонтального прогона и одним узлом изменения вектора трассы эстакады; 45 - Т-образный элемент эстакады, состоящий из одной вертикальной колонны, которая образована двумя универсальными элементами, одной балкой горизонтального прогона и одним узлом изменения вектора трассы эстакады.

На фиг. 8 изображена кабельная эстакада - переход через автомобильную дорогу (прототип), цифрами обозначены: 46 - горизонтальная проекция трассы эстакады; 47- автомобильная дорога; 48 - вертикальная колонна; 49 - балка горизонтального прогона; 50 - фундамент.

На фиг. 9 изображена кабельная эстакада - переход через автомобильную дорогу 47 (заявляемое техническое решение), состоящая из Т-образных элементов эстакады 40, 42, 43, 44, 45, показаны углы поворота трассы эстакады.

Осуществление изобретения

Эстакада - надземное сооружение. Эстакады применяют на различных крупных промышленных, металлургических, химических, энергетических и нефтегазовых предприятиях, где территория крайне насыщена различными поземными, наземными и надземными коммуникациями и подземный вид прокладки кабеля затруднен и менее надежен.

Эстакада состоит из пролетов. Пролет эстакады состоит из двух Т-образных элементов. Т - образный элемент содержит универсальные элементы и узлы изменения вектора трассы эстакады.

Универсальный элемент представляет собой профильную трубу 3 с опорными пластинами 1 на торцах и опорными косынками 2.

Опорная пластина 1 предназначена для болтового соединения вертикальной колонны 48 с фундаментом 50 и с балкой 49 горизонтального прогона кабельной эстакады. Опорную пластину 1 устанавливают на торцах профильной трубы универсальных элементов и на одном торце подвижного 9 и неподвижного 8 элементов, перпендикулярно оси профильных труб. Опорная пластина 1 представляет собой пластину со сквозными отверстиями: одно сквозное отверстие по центру - для покрытия внутренней поверхности профильной трубы горячим цинкованием и снижения общего веса конструкции, четыре других сквозных отверстия - для болтового соединения вертикальной колонны 48 с фундаментом 50, с дополнительной профильной трубой, оставшиеся восемь сквозных отверстий - для соединения вертикальной колонны с балкой 49 горизонтального прогона хомутом.

Опорная косынка 2 предназначена для повышения механической прочности вертикальной колонны 48, обеспечения создания жесткой конструкции эстакады (при необходимости определяется расчетом). Опорная косынка 2 представляет собой пластину с двумя сквозными отверстиями для соединения с пространственной связью и одним отверстием - для крепления заземляющего проводника 4. Опорные косынки 2 установлены у торцов профильной трубы 3 универсального элемента длинной стороной вдоль вертикальной колонны 48, по две на каждой стороне, расстояние между двумя параллельными опорными косынками 2 соответствует ширине профильной трубы пространственной связи. Опорные пластины 1, опорные косынки 2 жестко присоединяют к профильным трубам 3 при помощи сварного соединения.

Узел заземления 4 предназначен для присоединения заземляющим проводником универсального элемента с целью организации электрической связи всех элементов кабельной эстакады. К узлу заземления 4 можно присоединить заземляющий проводник с помощью болтового или сварного соединения. Заземляющий проводник - это проводник, связывающий конструкцию с контуром заземления, он может быть выполнен из металлической полосы или гибкого провода.

Узел заземления 4 представляет собой S-образную пластину, с одним отверстием для болтового присоединения гибкого или жесткого заземляющего проводника. Узел заземления 4 расположен у опорной косынки 2 и приварен к профильной трубе 3. К узлу заземления 4 жесткий проводник можно присоединить сварным соединением, например, полосой 40 х 4 мм или 50 х 4 мм. После приварки поверхность металла в районе сварочного шва зачищают, грунтуют и покрывают спрей-краской.

Подвижный элемент 8 изготавливают из профильной трубы квадратного, прямоугольного или круглого сечения, на торце устанавливают опорную пластину 1со сквозными отверстиями таким образом, чтобы обеспечить болтовое соединение профильной трубы 32 с балкой 49 горизонтального прогона.

Опорная площадка (поверхность) 37 представляет собой швеллер, к одной полке швеллера приварен уголок-подпорка и обеспечивает самонесущую способность узла изменения вектора трассы эстакады 51. На стенке швеллера 37 выполняют минимум четыре сквозных отверстия и один сквозной проем 39 в виде хорды. Опорная площадка закреплена к неподвижному элементу 8 при помощи хомутов болтовым соединением. Опорная площадка предназначена для создания опоры под поворотный кронштейн 12, крепится хомутами к неподвижному элементу 8 поворотного узла - узел изменения вектора трассы эстакады 51. Применение опорной поверхности позволяет исключить вертикальную колонну 48 при повороте трассы эстакады. При необходимости вместо опорной площадки для опирания можно использовать вертикальную колонну.

Основание 18 вертикального шарнира 11, основание 19 горизонтального шарнира 10, шпильку, пятку 24 и две вилки 28 жестко присоединяют к основанию 26 при помощи сварного соединения, образуя поворотный кронштейн 12.

В зависимости от требуемой прочности конструкции основание 26 поворотного кронштейна 12 может быть выполнено из профильной трубы квадратного, прямоугольного сечения или металлического горячекатаного листа.

На противоположном торце подвижного элемента 9 вдоль профильной трубы 32 на одной ее верхней стороне расположено основание горизонтального шарнира 10, на двух наружных сторонах профильной 32 трубы устанавливают шпильки 27, 31 для установки вертикальных регулируемых тяг. Подвижный элемент 9 механически связывается с поворотным кронштейном 12 в горизонтальном шарнире 10.

На двух торцах с общей гранью поворотного кронштейна 12 расположены основания вертикального и горизонтального шарнира. На торце с горизонтальным шарниром 10 расположена шпилька 29 для установки горизонтальной регулируемой тяги 25. Снизу поворотного кронштейна 12 расположена фиксирующая пятка 24 со сквозным проемом 39. При повороте кронштейна 12 пятка 24 перемещается по хорде опорной поверхности и фиксирует его положение. На основании 26 поворотного кронштейна расположены две вилки 28 для установки вертикальных регулируемых тяг 30. Поворотный кронштейн 12 устанавливают на опорную площадку и стыкуют с неподвижным элементом 8 в вертикальном шарнире 11. Поворотный кронштейн 12 пяткой фиксируют к опорной площадке болтовым соединением, выставление угла поворота вектора трассы в плоскости XY осуществляют перемещением кронштейна и его фиксацией снизу пяткой к опорной площадке болтовым соединением, сверху установкой регулируемой тяги между шпильками.

Горизонтальная регулируемая тяга 25 и две вертикальные регулируемые тяги 30 предназначены для создания жесткости конструкции и фиксации угла вектора трассы эстакады. Горизонтальная регулируемая тяга 25 одним концом соединена со шпилькой 22 или шпилькой 23. Выбор шпильки зависит от угла поворота поворотного кронштейна 12 в плоскости XY: угол от 0° до 45° - используется шпилька 22, угол от 45° до 90° - используется шпилька 23. Другим концом горизонтальная регулируемая тяга 25 соединена со шпилькой 29 на поворотном кронштейне 12. Вертикальная регулируемая тяга 30 одним концом соединена со шпилькой 31 или со шпилькой 27. Выбор шпильки зависит от угла подъема подвижного элемента 9 относительно поворотного кронштейна 12 в плоскости ZY: угол от 0° до 45° - используется шпилька 31, угол от 45° до 90° - используется шпилька 27. Другим концом вертикальная регулируемая тяга 3 соединена с вилкой 28 поворотного кронштейна12.

Горизонтальная регулируемая тяга 25 и вертикальные регулируемые тяги 30 представляют собой анкерную тягу с проушинами.

Эстакада - надземное сооружение. Эстакады применяют на различных крупных промышленных, металлургических, химических, энергетических и нефтегазовых предприятиях, где территория крайне насыщена различными поземными, наземными и надземными коммуникациями и подземный вид прокладки кабеля затруднен и менее надежен.

Заявленная конструкция Т-образного элемента эстакады с узлами поворотов трассы позволяет создавать пролеты эстакады со сложной конфигурацией и размещать их на территории с насыщенными коммуникациями, при этом сохраняя требуемую несущую способность конструкции эстакады в целом.

Высота колонны задается исходя из условий прохождения трассы кабельной эстакады при пересечениях коммуникаций, а также с учетом действующей нормативно-технической документации и определяется в основном длиной профильной трубы 3.

Конструкция универсальных элементов может иметь разную длину в диапазоне от 0,5 до 3 м (фиг. 2).

Изготовление элементов пролета эстакады

Элементы пролета эстакады изготавливают из следующих марок стали: Ст3 или 09Г2С, AISI 304, AISI 316, AISI 321.

Для изготовления универсальных элементов (вертикальных колонн, балок горизонтального прогона), неподвижного и подвижного элементов узла изменения вектора трассы эстакады используют профильную стальную трубу квадратного сечения с толщиной стенки от 3 до 8 мм, предпочтительно 6 мм; толщина опорной пластины 7 - от 10 до 16 мм, предпочтительно 12 мм, толщина опорных косынок 8 и 32 - от 10 до 16 мм, предпочтительно 10 мм.

Универсальный элемент, неподвижный элемент и подвижный элемент изготавливают предпочтительно из профильных труб с размерами 60 х 60 х 4 мм (длина х ширина х толщина), или 80 х 80 х 4 мм, или 100 х 100 х 6 мм, или 120 х 120 х 8 мм, или 160 х 160 х 10 мм. Размеры профильных труб могут быть и другие.

Опорные косынки 2, 21 опорные пластины 1 и узлы заземления 4 изготавливают из металлического листа горючего проката.

Неподвижный 9 и подвижный 8 элементы поворотного узла изготавливают предпочтительно из профильных труб с размерами 60 х 60 х 4 мм (длина х ширина х толщина) или 80 х 80 х 4 мм, или 100 х 100 х 6 мм, или 120 х 120 х 8 мм, или 160 х 160 х 10 мм.

Опорные косынки 2, опорные косынки 21 и опорные пластины 1 изготавливают из листа горючего проката.

Опорную площадку изготавливают из швеллера, например, с номером 22Э, 24Э. Тип и размер швеллера может быть и другой.

Основание 26 поворотного кронштейна изготавливают из одного горячекатаного листа, например, толщиной 30 мм, размером 225 х 100 х 30 мм (длина х высота х толщина или из профильной трубы, например, размером 225 х 100 х 30 мм (длина х высота х толщина) с толщиной стенки 4 мм.

Основание горизонтального шарнира 1 поворотного кронштейна и основание вертикального шарнира поворотного кронштейна 19изготавливают из одного горячекатаного листа, например, толщиной 8 мм.

Фиксирующую пятку 24 изготавливают из уголка, например, размером 40 х 40 х 4 мм (длина х ширина х толщина).

Вилку поворотного кронштейна 12 изготавливают из горячекатаного листа, например, толщиной 4 мм. Горячекатаный лист нарезают по размеру и изгибают в П-образную форму.

Два основания горизонтального шарнира поворотного кронштейна, два основания вертикального шарнира поворотного кронштейна, фиксирующую пятку, две вилки приваривают к основанию поворотного кронштейна, образуя узел изменения вектора трассы эстакады.

Указанные параметры обеспечивают возможность изменения вектора трассы эстакады при сохранении достаточной жесткости и прочности пролета эстакады.

Операции изготовления одного универсального элемента в заводских условиях, (фиг. 1) следующие.

Подготавливают стальные профильные трубы с заданными параметрами, например, 60 х 60 х 4 мм, 80 х 80 х 4 мм, 100 х 100 х 6 мм, 120 х 120 х 8 мм.

Нарезают следующие элементы: одну профильную трубу 3 с заданной длиной, например, 3 м; две опорные пластины 1 с заданными габаритными размерами, например, 240 х 240 мм; шестнадцать опорных косынок 2 с заданными габаритными размерами, например, 250 х 70 мм; один узел заземления 4 с заданными габаритными размерами, например, 225 х 70 мм.

Сверлят следующие элементы: сквозные отверстия в опорных пластинах 1, опорных косынках 2; одно сквозное отверстие в узле заземления 4.

К одной профильной трубе 3 приваривают две опорные пластины 1, шестнадцать опорных косынок 2, один узел заземления 4 (фиг. 1).

Покрывают все заготовленные элементы горячеоцинкованным покрытием.

Операции изготовления узла изменения вектора трассы эстакады (фиг. 4, 5) следующие.

Подготавливают стальные профильные трубы 16 и 32 с заданными параметрами для неподвижного 8 и подвижного 9 элементов, например, 60 х 60 х 4 мм, 80 х 80 х 4 мм, 100 х 100 х 6 мм, 120 х 120 х 8 мм.

Подготавливают швеллер 37 для опорной площадки, например швеллер номера 20Э, 22Э, 24Э.

Подготавливают трубу для втулок 38, 35 вертикального и горизонтального шарнира, например труба с наружным диаметром 36 мм, с толщиной стенки 5,5 мм.

Нарезают следующие элементы: одну профильную трубу 16 с заданной длиной, например, 0,57 м; одну профильную трубу 32 с заданной длиной, например, 0,43 м; две опорные пластины 1 с заданными габаритными размерами, например, 240 х 240 мм; шестнадцать опорных косынок 2 с заданными габаритными размерами, например, 250 х 70 мм; две опорные косынки 21 с заданными габаритными размерами, например, 200 х 60 мм, два основания вертикального шарнира неподвижного элемента 18 с заданными габаритными размерами, например, 200 х 60 мм, два основания горизонтального шарнира подвижного элемента 36 с заданными габаритными размерами, например, 115 х 60 мм, одно основание поворотного кронштейна 26 с заданными габаритными размерами, например, 225 х 100 х 30 мм (длина х высота х толщина), два основания вертикального шарнира поворотного кронштейна 19 с заданными габаритными размерами, например, 55 х 60 х 10 мм (длина х ширина х толщина), два основания горизонтального шарнира подвижного элемента 36 с заданными габаритными размерами, например, 90 х 65 х 10 мм (длина х ширина х толщина), одну фиксирующую пятку 24 из уголка 40 х 4 мм, длиной 40 мм, две полосы для вилки 28, из горячекатаного листа с заданными габаритными размерами 120 х 40 х 4 мм (длина х ширина х толщина), один швеллер опорной площадки 37, из швеллера 22Э, длиной 0,5 м, одну втулку для горизонтального шарнира 35, из трубы с наружным диаметром 36 мм, длиной 44 мм, одну втулку для вертикального шарнира 38, из трубы с наружным диаметром 36 мм, длиной 35 мм, семь шпилек с резьбой М10, разной длины, например, одна шпилька 22 длиной 55 мм, одна шпилька 23 и одна шпилька 29 - 35 мм, две шпильки 31 и две шпильки 27 - 60 мм.

Сверлят следующие элементы: 12 сквозных отверстий в опорных пластинах 1, разного диаметра, например, восемь отверстий диаметром 11 мм, четыре отверстия диаметром 19 мм; 4 сквозных отверстия в опорной площадке - швеллере 37, например, диаметром 14 мм; одно сквозное отверстие в укороченной опорной косынке 21, например, диаметром 11 мм; сквозных отверстия в основании вертикального шарнира неподвижного элемента 18, например, одно отверстие диаметром 11 мм, второе отверстие диаметром 22 мм; одно сквозное отверстие в основании горизонтального шарнира подвижного элемента 33, например, диаметром 22 мм; одно сквозное отверстие в основании горизонтального шарнира, например, диаметром 22 мм; одно сквозное отверстие в основании вертикального шарнира поворотного кронштейна, например, диаметром 22 мм; 1дно сквозное отверстие в фиксирующей пятке 24, например, диаметром 11 мм; два сквозных отверстия в вилке 28, например, диаметром 11 мм.

Гнут две полосы размером 120 х 40 х 4 мм (длина х ширина х толщина) в П-образную форму, образуя две вилки 28 размерами 40 х 30 х 4 мм (длина х ширина х толщина).

Прорезают следующие элементы: один сквозной проем 39 в виде хорды, повторяющей траекторию перемещения фиксирующей пятки 24 (фиг. 5), в швеллере 37.

Сваривают следующие элементы (фиг. 4, 5): одну опорную пластину, восемь опорных косынок, две укороченные косынки 21, два основания вертикального шарнира и профильную трубу длиной 0,57 м собирают в одну металлическую конструкцию, образуя неподвижный элемент; шпильку 22 приваривают к верхней укороченной косынке 21, шпильку 23 приваривают к верхней поверхности неподвижного элемента у торца, один швеллер 22Э длиной 0,5 м, образуя опорную площадку; одно основание поворотного кронштейна 26, два основания вертикального шарнира поворотного кронштейна 19, два основания горизонтального шарнира поворотного кронштейна 33, одну шпильку 29, одну фиксирующую пятку 24 и две вилки 28, образуя поворотный кронштейн; одну опорную пластину 1, восемь опорных косынок 2, два основания горизонтального шарнира 36 и профильную трубу длиной 0,43 м собирают в одну металлическую конструкцию, образуя подвижный элемент; две шпильки 27 и две шпильки 31 приваривают к подвижному элементу с двух сторон у торца.

Все заготовленные элементы покрывают горячеоцинкованным покрытием.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.

Несмотря на то, что примерный вариант осуществления был подробно описан и показан на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такой вариант является лишь иллюстративным и что заявляемое техническое решение не должно ограничиваться конкретными показателями и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.

Сборка узла изменения вектора трассы эстакады в заводских условиях

В горизонтальной плоскости располагают опорную поверхность, сверху устанавливают неподвижный элемент торцом, таким образом, чтобы оси сквозных отверстий в укороченной косынке и основании вертикального шарнира совпали с осью отверстий в опорной поверхности, неподвижный элемент фиксируют к опорной поверхности двумя хомутами 17 болтовым соединением.

Поворотный кронштейн устанавливают на опорную поверхность таким образом, чтобы оси сквозных отверстий двух оснований вертикального шарнира поворотного кронштейна 19 совпали с осями двух оснований вертикального шарнира неподвижного элемента 18. Между одним основанием вертикального шарнира поворотного кронштейна 19 и одним основанием вертикального шарнира неподвижного элемента 18 соосно совпавшим отверстиям устанавливают втулку 38 (фиг. 5) и фиксируют болтовым соединением 20. Основание поворотного кронштейна 26 присоединяют к швеллеру 37опорной поверхности фиксирующей пяткой 24 болтовым соединением.

Сверху между основанием поворотного кронштейна 26 на шпильку 29 и неподвижным элементом 16 на шпильки 22, 23 устанавливают горизонтальную регулируемую тягу 25. Выбор шпильки 22 или 23 зависит от угла поворота вектора трассы.

Подвижный элемент с профильной трубой 32 стыкуют соосно отверстиями оснований горизонтального шарнира подвижного элемента 26 с отверстиями оснований горизонтального шарнира поворотного кронштейна 33, между основаниями горизонтального шарнира подвижного элемента 36 устанавливают втулку 35 и фиксируют болтом горизонтального шарнира 34.

Между шпилькой 31 или 27 и вилкой 28 (фиг. 5) устанавливают вертикальную тягу 30 с двух сторон подвижного элемента (фиг. 5).

Механизм построения Т-образного элемента эстакады в период строительно-монтажных работ на объекте (фиг. 9).

Устанавливают колонну 52 (универсальный элемент 5) на фундамент 50 вертикально с помощью подъемного механизма (автокрана). Крепят колонну 52 опорными пластинами 1 к фундаменту 50 анкерными болтами. Подключают колонну 52 к контуру заземления через узел заземления 4, приваркой или болтовым соединением. Грунтуют и красят цинковой спрей-краской место приварки заземляющего проводника к узлу заземления 4. На смонтированную колонну 5 (универсальный элемент) горизонтально устанавливают балку 49 горизонтального прогона (универсальный элемент 5) и фиксируют к вертикальной колонне 49 двумя хомутами болтовым соединением.

При повороте вектора трассы эстакады (влево, вправо, вверх или вниз) устанавливают узел изменения вектора трассы эстакады 51, который соединяют с горизонтальным прогоном эстакады болтовым соединением.

Изменение вектора трассы эстакады осуществляется исходя из условий прохождения при пересечениях коммуникаций, а также с учетом действующей нормативно-технической документации, и определяется, во-первых, изменением угла в плоскости XY путем перемещения поворотного кронштейна, а во-вторых, изменением вертикального угла в плоскости ZY путем перемещения подвижного элемента относительно поворотного кронштейна. Заявленная конструкция (фиг. 3) может иметь разные углы, например, при перемещении поворотного кронштейна на угол от 0° до 90° изменяется горизонтальный угол в плоскости XY вектора трассы эстакады, поворот трассы вверх осуществляют перемещением подвижного элемента в плоскости ZY на угол от 0° до 90°. Предельный поворотный угол 90° ограничен длиной регулируемой тяги. Конструкция позволяет развернуть вектор трассы эстакады на 180°. Заявленная конструкция обеспечивает достаточную прочность для всего вышеуказанного диапазона углов от 0° до 90°. В таблице 1 приведено сравнение технических параметров эстакады прототипа (фиг. 8) и эстакады полезной модели (фиг. 9) при одной и той же несущей способности конструкции и одной и той же горизонтальной проекции трассы эстакады 1 (фиг. 8, фиг. 9).

Анализ таблицы 1 показал, что при одной и той же несущей способности эстакады у эстакады полезной модели на 4 вертикальные колонны и на 4 фундамента меньше, то есть на 40 % меньше трудозатрат в строительно-монтажном периоде, чем у эстакады прототипа. Длина кабельной линии при прокладке по эстакаде полезной модели на 7,2 % меньше, чем прокладка кабельных линий по эстакаде прототипа из-за применения наклонных подъемов и спусков. Из геометрии известно, что сумма катетов больше, чем длина гипотенузы. Использование узла изменения вектора трассы эстакады позволяет создать непрерывную электрическую связь эстакады для выравнивания потенциалов и возможность использования эстакады в качестве заземляющего проводника, а также уменьшить количество колонн, фундаментов и строительную длину коммуникаций, прокладываемых по эстакаде.

Заявляемое техническое решение обеспечивает реализацию следующих задач: расширение ассортимента аналогичных эстакад; сокращение строительных длин инженерных сетей на этапе проектирования и в период строительно-монтажных работ за счет использования наклонных подъемов и спусков; повышение надежности электробезопасности за счет создания непрерывной электрической связи горизонтального прогона эстакады для выравнивания электрического потенциала и использование эстакады в качестве защемляющего проводника для общего заземляющего устройства; сокращение трудозатрат и стоимости строительно-монтажных работ за счет уменьшения количества колонн и фундаментов на поворотах трассы при сохранении прочности конструкции; расширение области использования эстакад, включая прокладку трассы эстакады в труднодоступных местах с насыщенным количеством подземных, надземных и наземных коммуникаций.

Таким образом, реализация данной полезной модели позволяет:

• на этапе проектирования проложить трассу эстакады сложной конфигурации в труднодоступных местах с большим количеством пересечений коммуникаций наземных, подземных и надземных, например, на промышленных площадках - газоперерабатывающих заводах, электростанциях и т. п., за счет использования минимального количества вертикальных колонн и минимального количества фундамента и узлов изменения вектора трассы эстакады;

• на этапе производства сократить трудозатраты на заводе-изготовителе путем использования универсальных элементов для колонн и горизонтальных балок, а также при использовании узлов изменения вектора трассы эстакады;

• на этапе транспортировки сократить затраты за счет использования компактных упаковочных мест;

• на этапе строительно-монтажных работ сократить трудозатраты путем использования болтовых соединений для сборки конструкции эстакады и использования узлов изменения вектора трассы эстакады, что в целом позволяет сократить количество вертикальных колонн и количество фундаментов при сохранении требуемой прочности;

• на этапе эксплуатации позволяет выполнить замену любого элемента без использования огневых работ на действующем производстве за счет использования болтовых соединений. При необходимости можно демонтировать эстакаду, перевезти и собрать в новом месте строительства.

Изобретение относится к строительству эстакад, а в частности к опорным конструкциям для инженерных сетей. Т-образный элемент эстакады содержит одностоечную вертикальную колонну и балку горизонтального прогона, по торцам которой расположены узлы поворота вектора трассы эстакады, что позволяет повернуть вектор трассы эстакады. Конструкция узла изменения вектора трассы эстакады состоит из неподвижного элемента, одного подвижного элемента, поворотного кронштейна, регулируемых тяг. Поворотный кронштейн установлен на опорную площадку и стыкуется с неподвижным элементом в вертикальном шарнире, пяткой зафиксирован к опорной площадке болтовым соединением. Выставление угла поворота вектора трассы в плоскости XY осуществляется перемещением кронштейна и его фиксацией снизу пяткой к опорной поверхности болтовым соединением, сверху установкой регулируемой тяги между шпильками. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Т-образный элемент эстакады, содержащей вертикальную колонну и горизонтальный прогон, выполненные из элементов, изготовленных из профильных труб, на торцах которых закреплены опорные пластины со сквозными отверстиями для обеспечения болтового соединения одной профильной трубы с фундаментом, с другой профильной трубой или соединения с горизонтальным прогоном эстакады; у торцов каждой профильной трубы закреплены опорные косынки с отверстиями, отличающийся тем, что в горизонтальном прогоне установлен, по меньшей мере, один узел изменения вектора трассы эстакады, содержащий неподвижный и подвижный элементы в виде профильных труб, сопряженные между собой посредством поворотного кронштейна, на котором расположены основания вертикального и горизонтального цилиндрических шарниров, вертикальный шарнир соединен с неподвижным элементом, а горизонтальный - с подвижным элементом, при этом к неподвижному элементу закреплена опорная площадка, на которую оперт поворотный кронштейн, кроме того, с неподвижным элементом соединен один конец регулируемой тяги, а другой ее конец - с поворотным кронштейном, а другие регулируемые тяги одним концом связаны с подвижным элементом и другим - с поворотным кронштейном для обеспечения фиксации угла вектора трассы эстакады.

2. Т-образный элемент эстакады по п. 1, отличающийся тем, что содержит узел заземления.