устройство механизированного сооружения для применения с целью круглогодичной защиты почвы спортивных полей и сельскохозяйственных угодий от климатической агрессии

Формула изобретения

Механизированное сооружение для защиты участков почвы или газонных покрытий, содержащее подземное железобетонное укрытие с боковыми и торцевыми крышками, на опорных рельсах которого, расположенных в продольном направлении сооружения, установлен подвижный металлический каркас, выполненный из стоек, состоящих из нижней и верхней частей с шарнирным соединением их между собой и с соединением верхних частей между собой шарнирными тягами, и арочных перекрытий для соединения между собой противоположных стоек, выполненных в виде двух арок, верхней и нижней, с тканевым покрытием, закрепленным на перекрытиях; боковые стенки из тканевого покрытия или металлических раздвижных каркасов, поднимаемых посредством установленных на стойках электролебедок с тросами, при этом для снятия сооружение снабжено электролебедками с тросами, проходящими через все стойки, начиная с крайних, а для подъема - электролебедками с тросами для натяжения верхних частей стоек, причем стойки снабжены упорами, конечными выключателями и поддерживающими колесами, а сооружение снабжено поддерживающими рельсами, расположенными в укрытии в продольной части сооружения.

Описание изобретения к патенту

Данное сооружение является изобретением для применения с целью защиты почвы спортивных полей и сельскохозяйственных угодий от климатической агрессии круглогодично.

Механизированное сооружение по защите почвы от климатической агрессии предназначено для физической защиты участков почвы или газонных покрытий от воздействия низких и высоких температур, снега, дождя и других вредных воздействий. Оно позволяет быструю установку или снятие защитного каркаса механизированным способом, в зависимости от климатических и погодных условий.

Аналогами механизированного сооружения по задачам являются «Установка для укрытия спортивных площадок от атмосферных осадков» авторское свидетельство на изобретение СССР №218036, опубликовано 07.Y.1968 г., бюллетень 16, дата опубликования описания 5.YIII.1968 г., и «Устройство для укрытия футбольного поля» патент РФ №2016605, бюллетень №14 от 30.07.94 г. Похожими признаками механизированного сооружения и вышеуказанных аналогов является то, что они позволяют устанавливать сооружения для защиты почвы от атмосферных осадков и при необходимости снимать в короткое время.

Отличительными признаками данных сооружений являются то, что установка и их снятие производятся с применением ручного труда и предназначены только для физической защиты газонных покрытий от воздействия атмосферных осадков (снега, дождя).

Сооружение напоминает большую туристическую палатку - теплицу, оснащенную автоматизированным устройством по установке (снятию) (фиг.1).

Схематично сооружение в установленном виде представлено на фиг.2, при этом левая половина дана в разрезе, где показана подземная и наземная части сооружения.

На фиг.3 сооружение показано в собранном виде внутри подземного железобетонного укрытия.

На фиг.4 схематично показано сооружение в поперечном разрезе.

На фиг.5 показан элемент подземного железобетонного укрытия.

Размер защищаемых от климатической агрессии участков почвы может быть различным, в зависимости от области применения механизированного сооружения.

Устройство состоит из подземного железобетонного укрытия 1, в котором установлен подвижный металлический каркас, боковые стенки 21 или 29, две опорные рельсы 9, две поддерживающие рельсы 6, четыре электролебедки снятия сооружения 2 с тросами 5, две электролебедки подъема сооружения 19, с тросами 18, упоры подвижных стоек 16, конечные выключатели подвижных стоек 17, боковые крышки укрытия 13 и торцевые крышки 15.

Подвижный металлический каркас состоит из стоек 30, соединенных между собой шарнирными тягами 7, арочных перекрытий, состоящих из верхних частей 25 и нижних частей арок 27, тканевого покрытия 14, закрепленного на арочных перекрытиях.

Стойки 30 состоят из нижней части 3, верхней части 4, с шарнирным соединением 12 между собой, к нижней части стойки 3 жестко крепится рессора 8, другой конец которой свободный с роликовым подшипником на конце. На стойках крепятся электролебедки подъема и опускания боковых стенок 23. Подвижные стойки имеют опорные колеса 10 и поддерживающие колеса 11. Четыре угловые стойки закреплены жестко.

Подземное укрытие изготовлено из железобетонных элементов (фиг.5), так называемых фундаментных полуколец, расположенных по всему периметру защищаемого участка. Железобетонные элементы при установке в подготовленном котловане свариваются между собой с помощью закладных деталей. Рельсы 6 и 9 установлены в подземном укрытии 1 только в продольной части сооружения.

Подъем сооружения из укрытия осуществляется с помощью тросов электролебедок с двух сторон поля одновременно. Схематично сооружение в убранном состоянии изображено на фиг. 3.

Верхние части стоек 4 (в убранном состоянии находятся в горизонтальном положении) под натяжением тросов 18 электролебедок подъема 19 сооружения и усилия рессор 8, жестко прикрепленных к нижним частям стоек 3, начинают на шарнирах 12 подниматься из горизонтального положения в вертикальное положение.

Нижние части стоек каркаса 3 (находятся в вертикальном положении) остаются в неподвижном состоянии до того момента, пока верхние части стоек 4 не займут вертикального положения, после чего конечные выключатели подвижных стоек 17 открывают им путь к движению по опорным рельсам 9, расположенным внизу укрытия вдоль футбольного поля. Первыми начинают движение навстречу друг к другу две центральные стойки с каждой стороны поля, расположенные ближе всех к середине поля. По мере продвижения этих стоек к центру поля происходят подъем в вертикальное положение верхних частей очередных стоек, срабатывание очередных конечных выключателей 17 и движение стоек вдоль поля до момента выхода всего сооружения из укрытия и стыковки на середине поля двух центральных стоек сооружения. В ходе раскрытия сооружения происходит натяжение тканевого покрытия 14, расположенного на арочных перекрытиях, соединяющих между собой противоположные стойки с двух сторон футбольного поля.

Арочное перекрытие выполнено в виде двух арок, при этом нижняя арка 27 более жесткой конструкции, общая ее длина равна расстоянию между двумя противоположными стойками. Верхняя арка 25 в свободном состоянии на специально рассчитанную длину больше, чем нижняя. В результате поджатия концов верхней арки 25 к концам нижней 27 и их соединения с помощью соединительных болтов происходит напряжение верхней и нижней арки. За счет менее жесткой конструкции происходит изгиб верхней арки 25 и уменьшение общей ее длины до размеров нижней арки. В итоге мы получаем «мягкий» каркас, напоминающий конструкцию туристической палатки, рассчитанный на определенную нагрузку. Между двумя арками расположено определенное количество амортизаторов со встроенными в них электроперфораторными устройствами 28, срабатывание которых происходит при превышении рассчитанной снеговой нагрузки. Гибкое арочное перекрытие начинает резкие колебательные движения совместно с тканевым покрытием 14, что приводит к сбрасыванию снега с сооружения и уменьшение нагрузки на перекрытие. Ввиду того, что арки имеют уклон вниз к боковым стенкам, а также стойки каркаса имеют разную высоту, уменьшающуюся от центра к торцу участка, скатывание снежного покрова будет происходить от центра поля к краям. Сами арки состоят из элементов, выполненных из пружинистой стали, которые соединяются между собой по тому же принципу, что и элементы каркаса туристической палатки, но могут быть и другие варианты.

Верхняя арка 25 на внешней стороне имеет приваренные болты 26 под углом 90 градусов, расположенные на определенном расстоянии друг от друга, с помощью которых крепится тканевое покрытие к арочному перекрытию.

Покрытие изготавливается из современных особо прочных защитных, влагонепроницаемых тканей, размер одного полотна должен быть в пределах: длина 10-12 м, ширина от 7 до 10 м. Это позволяет без особых проблем наладить технологический процесс изготовления, обеспечивает легкость установки и замену, в случае выхода из строя, одного или нескольких элементов покрытия. Для усиления тканевого покрытия в зависимости от его характеристик элементы покрытия с определенной частотой прошиваются по ширине особо прочными веревками, продетые через специальные пружины, которые в ненатянутом состоянии покрытия собирают его в гармошку. Это позволит укрывать перекрытие внутрь сооружения с крышками торцевых участков 15 не более 1.5 м в ширину.

Для установки боковых стенок сооружения можно предусмотреть два варианта. Первый вариант - это то же тканевое покрытие 21, собранное из похожих элементов, что и перекрытие крыши, соединенных между собой с помощью различных приспособлений, при этом верхняя часть стенки должна по форме соответствовать форме боковой части перекрытия. Для подъема боковой стенки 21 предусмотрена планка гибкой конструкции 22, к которой крепится тканевое покрытие. Подъем стенки осуществляется электролебедками 23, установленными на стойках каркаса, с помощью тросов, расположенных частично внутри стоек, частично снаружи в специальном пазу. Троса перекинуты через блоки, расположенные в самом верху стоек, на концах тросов имеются крючки. При подъеме стенки крючки входят в зацепление с гибкой планкой 22 и поднимают всю эту конструкцию до самого верха. Для уплотнения стыка на верхней части планки прикреплен мягкий уплотнитель. Для сбора бокового перекрытия в гармошку внутри сооружения элементы бокового тканевого перекрытия прошиты веревками со специальными пружинами, аналогично тканевому перекрытию крыши с той лишь разницей, что усилие пружин будет разным.

От самого слабого усилия в верхней части боковой стенки до самого большого внизу. Это сделано с той целью, чтобы раскрытие «гармошки» боковой стенки происходило внутри сооружения, что позволит не увеличивать ширину крышки боковых сооружений свыше 1 м. Внизу сооружения установлены направляющие боковых стенок 20.

Второй вариант: это боковая стенка 29, выполненная из нескольких металлических каркасов со вставленными в них стеклами или стеклопластиком, выдвигающихся на полозьях и роликах относительно друг друга по принципу раздвижных дверей. Подъем осуществляется с помощью тех же электролебедок 23, что и в первом варианте. Верхняя часть верхнего каркаса должна по форме соответствовать форме боковой части перекрытия и иметь уплотнения на стыках.

Разбор сооружения происходит в следующем порядке. С помощью лебедок 23 опускаются боковые стенки внутрь сооружения до момента выхода из зацепления крючков с элементами боковых стенок. Дальше включаются четыре электролебедки снятия сооружения 2, расположенные по углам внутри сооружения, и начинают стягивать стойки на себя. Троса 5 этих электролебедок проходят через все стойки, начиная с крайних, концы их закреплены на соответствующих центральных стойках. Одновременно отключаются тормоза электролебедок подъема сооружения 19. Первыми начинают движение к торцам поля центральные стойки, при этом рессоры 8 нижних частей стоек 3 не позволяют складываться верхним частям стоек 4 в горизонтальное положение до определенного момента. По мере приближения центральных стоек к соседним стойкам шарнирные тяги 7, соединяющие их, складываются и после продвижения центральных стоек до упора в соседние стойки начинают движение уже совместно с ними. И так последовательно съезжаются все стойки к краям поля до упоров 16, жестко закрепленных к укрытию. Дальше электролебедки, пересиливая сопротивление рессор 8, складывают верхние части стоек 4 в горизонтальное положение, при этом тканевое покрытие 14, сложенное пружинами в гармошку, совместно с арочным перекрытием уходит под землю в подземное укрытие. Следующим этапом является закрытие крышек укрытия 13 и 15 в автоматическом режиме.

Предлагаемое сооружение позволяет решить ряд задач:

1. Использование сельскохозяйственных участков в круглогодичном режиме.

2. Использование в качестве выставочных павильонов для больших экспонатов.

3. Возможность решить проблему содержания спортивных полей в хорошем состоянии круглогодично, что позволит проводить тренировки внутри сооружения.

Наибольшее практическое применение сооружения сегодня - это содержание футбольных полей в идеальном состоянии и проведение круглогодичных соревнований и тренировочного процесса.

С помощью механизированного сооружения футбольное поле может содержаться круглогодично в идеальных условиях. При этом климатической агрессии оно должно подвергаться только на время проведения соревнований или футбольных матчей. Это касается не только зимнего периода, но и всех других времен года (защита от ливневых и продолжительных дождей, прямых солнечных лучей в особо жаркие дни и т.п.). Данное сооружение позволяет за небольшой период времени (около 20-30 минут) убрать защитный каркас сооружения с тканевым покрытием в подземное укрытие, расположенное по периметру поля, с автоматически закрывающимися крышками. После уборки сооружения под землю на поверхности не остается ни одного элемента, который бы мешал проведению матча и наблюдению за ходом матча болельщиками. По окончании соревнований (матча) установка сооружения производится в те же сроки (около 20-30 минут), после чего, в зависимости от времени года, выполняются мероприятия по созданию тепличных условий для травяного покрытия футбольного поля. В холодное время сооружение устанавливается полностью, в теплое дождливое время боковые стенки могут не устанавливаться.