опора

Формула изобретения

1. Опора, содержащая смонтированные друг на друге секции с вертикальными сквозными каналами, в которых расположены по всей высоте опоры преднапряженные тяги, отличающаяся тем, что секции выполнены пустотелыми, а наружные стенки секций имеют форму кривой первого или второго порядка и снабжены по торцам обечайками, причем нижняя обечайка нижней секции и верхняя обечайка верхней секции опоры имеют на торцах фланцы, в которых закреплены концы тяг, при этом верхний конец каждой тяги расположен ближе к продольной оси опоры, чем нижний конец этой тяги.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что секции образованы из отдельных вертикальных полых элементов, установленных по периметру секции и стянутых бандажами.

3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что секции образованы из отдельных вертикальных полых элементов, установленных по всему поперечному сечению секции и стянутых бандажами.

4. Опора по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что на вертикальных и/или горизонтальных смежных поверхностях соседних элементов секции образованы шпоночные пазы и выступы.

5. Опора по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что в каждом элементе секции или в некоторых ее элементах расположены тяги.

6. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что тяги расположены под углом к продольной оси опоры и лежат с нею в разных плоскостях, причем углы наклона тяг симметричны относительно оси опоры.

7. Опора по п.1, отличающаяся тем, что площадь верхней обечайки каждой секции меньше площади ее нижней обечайки.

8. Опора по п.1, отличающаяся тем, что площадь верхней и нижней обечаек секции равны.

9. Опора по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что из внешней поверхности наружных стенок секции образованы вертикальные ребра жесткости.

10. Опора по п.1, отличающаяся тем, что обечайки снабжены фиксаторами и/или отверстиями под фиксаторы.

11. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что секции и/или их элементы выполнены предварительно напряженными.

12. Опора по п.1, отличающаяся тем, что все секции снабжены дополнительными фланцами, причем верхний фланец каждой секции соединен с нижним фланцем расположенной ниже смежной секции дополнительной предварительно направленной тягой.

13. Опора по п.1 или 8, отличающаяся тем, что вертикальные ребра элементов жесткости выполнены в виде дополнительных вертикальных полых элементов.

14. Опора по п.1, отличающаяся тем, что поперечное сечение секций имеет форму круга, или эллипса, или треугольника, или многоугольника, или любой из этих фигур с выступающими по периметру ребрами.

15. Опора по п.1, отличающаяся тем, что площадь нижней обечайки вышележащей секции превышает площадь верхней обечайки нижележащей секции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении опор различного назначения: для линий энергоснабжения и связи, подвесных канатных дорог, ретрансляторов, рекламных щитов и т.п., особенно в труднодоступной местности.

Известна опора, выполняющая роль шпренгельной стойки, содержащая стержень с диафрагмами и соединяющие диафрагмы тяги, размещенные параллельно и симметрично вокруг стержня. Стержень выполнен составным из отдельных элементов, состыкованных по высоте друг с другом и снабженных дополнительными диафрагмами, установленными между элементами, причем на каждой дополнительной диафрагме закреплены концы тяг, соединяющих смежные элементы (СССР а.с. 675152 от 1970 г. МКИ E 04 C 3/36).

Известна также составная опора, выполненная из устанавливаемых друг на друга цилиндрических полых секций одинакового диаметра, в стенках которых выполнены вертикальные сквозные каналы. После монтажа секций или в процессе их монтажа сквозь каналы пропускают вертикальные тяги, концы которых закрепляют на обечайках, смонтированных либо по концам верхней и нижней секций, либо в теле этих секций (ФРГ OS 2344747 от 1975 г. МКИ E 04 H 12/12).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленному изобретению, является конструкция опоры, выполненная из монтируемых друг на друга цилиндрических элементов, снабженных вертикальными каналами и полостями. Цилиндрические элементы имеют различные диаметры: наибольший диаметр имеет нижний элемент, наименьший - верхний элемент, причем диаметры элементов убывают по высоте опоры. Вертикальные каналы имеют одинаковые диаметры, однако расстояние от продольной оси элемента до оси каналов от элемента к элементу по высоте опоры сокращается, что позволяет тягам, пропущенным сверху донизу опоры сквозь эти элементы, не соприкасаться с их стенками (заявка PCT WO 86/02689 от 1986 г. МКИ E 04 H 12/12).

Приведенные аналоги требуют повышения продольной устойчивости конструкции, а в случае с прототипом требуется повышенная точность монтажа элементов.

Задача предлагаемого изобретения заключается в создании сборной опоры, обладающей хорошей транспортабельностью, простотой в монтаже и высокой продольной устойчивостью.

Эта задача решается тем, что опора содержит смонтированные друг на друге секции с вертикальными сквозными каналами, в которых расположены по всей высоте опоры преднапряженные тяги. Секции выполнены пустотелыми, а наружные стенки секций имеют форму кривой первого или второго порядка и снабжены по торцам обечайками. Нижняя обечайка нижней секции и верхняя обечайка верхней секции опоры имеют на торцах фланцы, в которых закреплены концы тяг, причем верхний конец каждой тяги расположен ближе к продольной оси опоры, чем нижний конец этой тяги. Секции могут быть образованы из отдельных вертикальных полых элементов, установленных по периметру секции или по всему их поперечному сечению и стянутых бандажами.

На вертикальных и/или горизонтальных смежных поверхностях соседних элементов секции образованы шпоночные пазы и выступы. В каждом элементе секции или в некоторых ее элементах расположены тяги, которые могут размещаться под углом к продольной оси опоры и лежать с нею в разных плоскостях, причем углы наклона тяг при этом симметричны относительно оси опоры. Площадь верхней обечайки каждой секции может быть меньше площади ее нижней обечайки или площади обеих обечаек секции могут быть равными. На внешней поверхности наружных стенок секции могут быть образованы вертикальные ребра жесткости. Обечайки могут быть снабжены фиксаторами и/или отверстиями под фиксаторы. Секции и/или их элементы могут быть выполнены предварительно напряженными. Все секции могут быть снабжены дополнительными фланцами, причем верхний фланец каждой секции может быть соединен с нижним фланцем расположенной ниже смежной секции дополнительной тягой. Вертикальные ребра жесткости могут быть выполнены в виде дополнительных вертикальных полых элементов. Поперечное сечение секций может иметь форму круга или эллипса, или треугольника, или многоугольника, или любой из этих фигур с выступающими по периметру ребрами. Площадь нижней обечайки вышележащей секции может превышать площадь верхней обечайки нижележащей секции.

Сопоставительный анализ заявленной конструкции с прототипом показывает, что она отличается тем, что секции выполнены пустотелыми, а наружные стенки секций имеют форму кривой первого или второго порядка и снабжены по торцам обечайками, причем нижняя обечайка нижней секции и верхняя обечайка верхней секции опоры имеют на торцах фланцы, в которых закреплены концы тяг, при этом верхний конец каждой тяги расположен ближе к продольной оси опоры, чем нижний конец этой тяги. Отличие состоит также в том, что секции образованы из отдельных вертикальных полых элементов, установленных по периметру или по всему поперечному сечению секции и стянутых бандажами. На вертикальных смежных поверхностях соседних элементов секции образованы шпоночные пазы и выступы. В каждом элементе секции или в некоторых ее элементах расположены тяги. Тяги могут быть расположены под углом к продольной оси опоры и лежать с нею в разных плоскостях, при чем углы наклона тяг симметричны относительно оси опоры. Площадь верхней обечайки каждой секции может быть меньше площади ее нижней обечайки или площади обеих обечаек могут быть равными. На внешней поверхности наружных стенок секции могут быть образованы вертикальные ребра жесткости. Обечайки снабжены фиксаторами и/или отверстиями под фиксаторы. Секции и/или их элементы могут быть выполнены предварительно напряженными. Все секции могут быть снабжены дополнительными фланцами, причем верхний фланец каждой секции соединен с нижним фланцем расположенной ниже смежной секции дополнительной тягой. Вертикальные ребра жесткости могут быть выполнены в виде дополнительных вертикальных полых элементов. Поперечное сечение секций может иметь форму круга или эллипса, или треугольника, или многоугольника, или любой из этих фигур с выступающими по периметру ребрами. Площадь нижней обечайки вышележащей секции превышает площадь верхней обечайки нижележащей секции.

Этот анализ указывает на наличие новизны в заявленном изобретении.

Сравнение предложенной конструкции с другими известными техническими решениями того же функционального назначения показывает, что выполнение опоры в виде установленных друг на друга и стянутых преднапряженными тягами пустотелых секций с поверхностью наружной стенки, имеющей форму кривой первого или второго порядка, и образование секций из отдельных стянутых бандажами вертикальных полых элементов позволяет повысить индустриальность изготовления элементов, сократить расходы и значительно упростить процесс их транспортировки и монтажа, что особенно важно в труднодоступных местах. Кроме того, крепление концов преднапряженных тяг на фланцах, образованных на торцах обечаек, размещение тяг внутри полых элементов или их частей, а также возможность расположения тяг под углом к продольной оси опоры симметрично относительно этой оси и выполнение секций или их частей предварительно напряженными позволяют повысить продольную устойчивость опоры, что особенно важно для сохранения живучести конструкции при экстремальных условиях воздействия на нее окружающей среды (ураганы, землетрясения и т.п.).

Эти положительные эффекты могут быть получены при использовании заявленных в формуле изобретения признаков. Приведенное сравнение позволяет сделать вывод о превышении предлагаемым техническим решением существующего уровня техники.

Изобретение поясняется примером его выполнения. На чертежах изображено:

- на фиг. 1 - общий вид опоры, вертикальный разрез;

- на фиг. 2 - общий вид опоры с бандажами;

- на фиг. 3 - сечение по А-А (вариант 1), элементы установлены по периметру секции;

- на фиг. 4 - сечение по А-А (вариант 2), элементы установлены по всему поперечному сечению секции;

- на фиг. 5 - сечение по А-А (вариант 3), опора выполнена многоугольной в плане формы и имеет ребра жесткости;

- на фиг. 6 - наклонное расположение тяг внутри опоры;

- на фиг. 7 - опора с обечайками равной площади;

- на фиг. 8 - узел "Б" на фиг. 7;

- на фиг. 9 - опора с полыми вертикальными ребрами жесткости;

- на фиг. 10 - элементы секции с шпоночными пазами.

Опора выполнена в виде смонтированных друг на друге секций 1 с вертикальными сквозными каналами 2, в которых расположены по всей высоте опоры преднапряженные тяги 3. Секции выполнены пустотелыми, а наружные стенки 4 секций имеют форму кривой первого или второго порядка и снабжены по торцам обечайками 5. Нижняя обечайка 6 нижней секции 7 и верхняя обечайка 8 верхней секции 9 опоры имеют на торцах фланцы 10, в которых закреплены концы 11 и 12 тяг, при этом верхний конец 11 каждой тяги расположен ближе к продольной оси 13 опоры, чем нижний конец 12 этой тяги. Секции могут быть образованы из отдельных вертикальных полых элементов 14, 15, 16, установленных по периметру или по всему поперечному сечению секции и стянутых бандажами 17. При этом тяги могут быть расположены в каждом элементе секции или в некоторых ее элементах. Тяги могут располагаться под углом к продольной оси 13 опоры и лежать с нею в разных плоскостях, причем углы "а" наклона тяг симметричны относительно оси опоры. Площадь верхней обечайки каждой секции может быть меньше или равняться площади ее нижней обечайки. Для увеличения жесткости опоры на внешней поверхности наружных стенок секции могут быть образованы вертикальные ребра жесткости 18. Они могут быть выполнены в виде дополнительных вертикальных полых элементов 19, сквозь которые пропущены тяги 3. Обечайки снабжены фиксаторами 20 и/или отверстиями 21 под фиксаторы.

Секции и/или их части в случае их изготовления из железобетона или фибробетона могут быть выполнены предварительно напряженными. Все секции могут быть снабжены дополнительными фланцами 22, 23, причем верхний 23 фланец каждой секции соединен с нижним 22 фланцем расположенной ниже смежной секции дополнительной тягой 24. Дополнительные тяги могут также располагаться между фланцами секций, расположенных через одну или несколько. Поперечное сечение секций может иметь форму круга или эллипса, или треугольника, или многоугольника, или любой из этих фигур с выступающими по периметру ребрами жесткости 18 или 19. В случае необходимости (например, при использовании опоры, имеющей консольный вынос, воспринимающий нагрузку, когда в ней возникает опрокидывающий момент) внутри опоры может быть смонтирована дополнительная наклонная растяжка 25, компенсирующая усилия опрокидывающего момента. Для предотвращения попадания атмосферной влаги внутрь опоры площадь нижней обечайки вышележащей секции может превышать площадь верхней обечайки нижележащей секции, а между смежными обечайками может устанавливаться гидроизолирующая прокладка 26.

Опора монтируется в следующем порядке: на заранее подготовленном фундаменте (на чертежах не показано) жестко крепится нижняя секция 7 опоры, к фланцу 10 нижней обечайки 6 которой закрепляют нижние концы 12 тяг 3. Затем на нижнюю секцию сверху устанавливают следующую секцию 1, используя фиксаторы 20, затем следующую секцию, и так до верхней 9 секции опоры, к фланцу 10 которой крепят с расчетным напряжением верхние 11 концы тяг 3. В процессе монтажа между секциями устанавливают гидроизолирующие прокладки 26.

На вертикальных и/или горизонтальных смежных поверхностях соседних элементов секции образованы шпоночные пазы и выступы - 27.

Для обеспечения устойчивости секций в процессе монтажа верхний 23 фланец каждой секции соединяют с нижним 22 фланцем расположенной ниже смежной секции дополнительной тягой 24. Дополнительные тяги могут также располагаться между фланцами секций, расположенных через одну. Установка дополнительных тяг 24 позволяет также повысить продольную устойчивость опоры в целом. Эта же цель преследуется расположением основных тяг 3 в разных плоскостях под углом к продольной оси опоры и симметрично относительно друг друга.

Для облегчения транспортировки и снижения грузоподъемности средств монтажа секций они могут быть составлены из отдельных вертикальных полых элементов, стягиваемых после установки в проектное положение бандажами 5. При установке вертикальных ребер жесткости 18 или дополнительных вертикальных полых элементов 19 порядок монтажа в основном сохраняется, однако бандажи 5 устанавливают после сборки всей секции данного уровня, включая ребра жесткости.

Таким образом, предложенная конструкция опоры обладает хорошей транспортабельностью, простотой сборки и обеспечивает высокую продольную устойчивость. Конструкция позволяет применить при необходимости дополнительные растяжки (на чертежах не показаны).