CC BY
22
БУД1ВНИЦТВО, РЕКОНСТРУКЦ1Я ТА ЕКСПЛУАТАЦ1Я КОНСТРУКЦ1Й I СПОРУД ЗАЛ1ЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
УДК 624.131.1(075.32)
Гололобов Б.Д., магистр (ДЖКК) Дружко Е.Б., д.т.н. профессор (ДонНАСА) КовалевИ.Н., к.ф.м.н., доцент (ДонНАСА) Пищенюк Л.И., инженер (ДЖКК) Брожко Т.С., инженер (ДЖКК)
ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КРЫШКА ЛЮКА СМОТРОВОГО
КОЛОДЦА
Существующие городские водопроводные, канализационные, отопительные и телефонные сети оборудованы смотровыми колодцами, в горловине которых установлены металлические люки с крышками. В настоящее время неудовлетворительное техническое состояние смотровых колодцев, в основном, обусловлено отсутствием (хищением) металлических крышек люков.
Металлическая крышка люка конструктивно выполнена в виде несущей полоской или сферической оболочки с расположенными на ее поверхности внутренними и внешними вертикальными концентрическими ребрами и ребрами жесткости переменной высоты.
Масса металлической крышки составляет 42^45 кг. Предельная разрушающая нагрузка 250 кН [1].
Основным недостатком металлических крышек является их высокая стоимость (до 600 грн.) и возможность хищения с последующей сдачей в металлолом.
В качестве заменителей металлических крышек выпускаются полимерные крышки с фиксаторами и предельной разрушающей нагрузкой 30 кН, которые предназначены для установки в пешеходных зонах и зонах зеленых насаждений [2]. Указанные крышки люков имеют высокую стоимость (до 400 грн.) и для их изготовления необходимы специальные полимеры и дорогостоящие формы.
Другим направлением по замене существующих металлических крышек люков являются крышки, выполненные из железобетона с металлическими ободами по периметру изделия [3]. Недостатками такой конструкции крышек являются значительная металлоемкость и стоимость изделия (до 180 грн.)
Целью настоящей работы являлось разработка конструкции крышки люка смотрового колодца с небольшим весом, малой металлоемкостью и использованием, в качестве наполнителя бетона и заменителя части вяжущего, предварительно пробужденного гранулированного шлака, являющегося побочным продуктом металлургического производства [4].
Методика выполнения работы включала в себя:
- разработку конструкции крышки люка с небольшим весом и оптимальным армированием бетона;
- изучение и подбор требуемого зернового состава гранулированного шлака при предварительном его пробуждении;
- исследования характеристик бетонной смеси при замене части цемента пробужденным гранулированным шлаком;
- исследования по снижению металлоемкости изделия;
- подбор необходимого технологического оборудования для предварительного пробуждения гранулированного шлака и приготовления смеси;
- конструирование и изготовление форм для отливки изделия;
- изготовление и испытание опытных образцов крышек люков.
Предлагаемая крышка люка смотрового колодца (рисунок 1)
выполнена в виде сферической рифленой бетонной оболочки 1, в которой размещены армирующий каркас 2 , фибра 3 и закладная деталь 4 . Закладная деталь 4 предназначена для снятия (установки) крышки в люк, вентиляции смотрового колодца и, при необходимости, установки замка.
Конструктивно крышка спроектирована таким образом, что ее опорная часть, при установке в люк, располагается по всему периметру внутреннего кольцевого выступа люка. Это обеспечивает надежную фиксацию крышки в люке и препятствует попаданию грязи в смотровой колодец.
Для изготовления крышек люков использовался предварительно пробужденный гранулированный шлак с необходимым зерновым составом, портландцемент, добавки, улучшающие свойства смеси и повышающие специальные свойства бетона [5].
Рисунок 1 - Крышка люка смотрового колодца
Затворение бетонной смеси водой осуществлялось в малогабаритном растворосмесителе периодического действия.
Отливка крышек люков выполнялась в специально изготовленных деревянных и металлических формах. Масса изготовленной крышки составляет 38 кг. номинальная нагрузка на крышку 40 кН. Ориентировочная стоимость реализации 100 грн.
Внешний вид экспериментальной крышки люка смотрового колодца показан на рисунке 2.
Лабораторные испытания крышки под нагрузкой проводились следующим образом. На центр наружной сферической поверхности крышки, установленной в металлическом люке, накладывалось жесткая резиновая прокладка. Сверху резиновой прокладки устанавливался металлический диск диаметром 150мм с внутренним отверстием. Затем данная конструкция нагружалась силой 3,0 кН. Отношение площади опирания металлического диска на крышку к общей площади крышки
составляло 1:16. При указанной нагрузке на испытуемом образце крышки трещин и разрушений бетона не наблюдалось.
Рисунок 2 - Внешний вид экспериментальной крышки установленной в
люке
На рисунке 3 показана крышка люка при лабораторных испытаниях нагрузкой.
Испытание крышки, под нагрузкой, до потери ее несущей способности (разрушения) планируется выполнить на следующем этапе исследований.
Промышленная проверка крышек люков осуществлялась путем их установки на канализационных водопроводных и тепловых колодцах в зоне зеленых насаждений. Опыт эксплуатации экспериментальных образцов крышек в течении 3 лет показал их надежность и работоспособность.
Рисунок 3 - Крышка люка при лабораторных испытаниях нагрузкой
Вывод. Снижение стоимости железобетонных крышек люков смотровых колодцев может быть достигнуто путем уменьшения массы изделия, экономии цемента и арматуры. Одним из путей решения поставленной задачи является: сферическая конструкция крышки люка; использование в бетоне предварительно пробужденного гранулированного шлака определенного зернового состава; оптимальное армирование бетона; использование специальных добавок, улучшающих свойства бетонной смеси и повышающих специальные свойства бетона.
Список литературы:
1. Николаевская И.А., Горлопанова Л.А., Морозова Н.Ю. Инженерные сети и оборудование территорий, зданий и стройплощадок [Текст]:[учебник для среднего профессионального образования] / И.А.Николаевская Л.А. Горлопанова М.Ю.Морозова.- М.: Издательский центр « Академия», 2004. - 224 с. - 5100 пр. - КБШ-7695-1460-4.
2. Бейербах Б.А., Инженерные сети, подготовка территории и зданий [Текст:[учебное пособие] / В.А. Бейербах.- Ростов н/Д: Феникс, 2005.-576 с.- 4000 пр.-КБШ- 2220- 5623-6.
3. Декларацшний патент на корисну модель №10427,Укра'1'на Е02Б29/14, 2005 р.
4. Патент на корисну модель № 21926 Укршна Е02Б29/14, 2007 р.
5. Братчун В.1., Золотарьов В.О., Пактер М.К., Беспалов В.Л. Фiзико-хiмiчна мехашка будiвельних матерiалiв. [Текст]: [навчальний поабник] / В.1. Братчун, В.О. Золотарьов, М.К. Пактер, В.Л. Беспалов. - Донецьк: друкарня Норд Комп'ютер, 2006.302 с.-500 пр.- КБШ- 7763-0351-6.
УДК 625.03
Даренський О.М., к.т.н., професор (УкрДАЗТ)
РОЗРАХУНКОВА СХЕМА ДИНАМШНО1 СИСТЕМИ "ЕКШАЖ - КОЛШ" ДЛЯ УМОВ ПРОМИСЛОВОГО ЗАЛВНИЧНОГО
ТРАНСПОРТУ. ЗАГАЛЬШ ПОЛОЖЕННЯ I ДОПУЩЕННЯ МАТЕМАТИЧНО1 МОДЕЛ! СИСТЕМИ
У бшьшосл дослщжень, в яких розглядалися питання взаемоди коли та рухомого складу, визначалися вертикальш або горизонтальш поперечш сили, що ддать на колда при рус екшаж1в в прямих { кривих дшянках коли. Приймалися модел1, що описують плоск коливання [1,2,3,4,5]. Ц модел1 були розроблеш в припущенш, що рухи системи в р1зних площинах слабо пов'язаш м1ж собою. Для дослщжень багатьох процеЫв динамши рухомого складу таке положення прийнятно.
Численш експерименти показали [6,7,8], що в залежност вщ стану коли, стввщношення величин нер1вностей в плат { профш, а також швидкостей руху, визначними можуть бути коливання екшажу або у вертикальны, або в горизонтальны площиш. У бшьшосл випадюв конструкци ресорного шдвшування екшаж1в виконаш так, що вони передбачають амортизащю або вертикальних, або горизонтальних коливань. Вщповщно до цього склалася тенденщя вести розрахунки { визначати параметри взаемоди коли та рухомого складу, в якшсь - то з площин симетри екшажу. Наявшсть тако! тенденци рашше виправдовувалася вщсутшстю достатньо потужних обчислювальних засоб1в { прагненням отримати формули, що описують яюсно дослщжуваний процес.
Однак в умовах промислового зал1зничного транспорту (крив1 малого рад1усу, особливосл спещального рухомого складу, особливост режим1в
