Траншея для зберігання силосу

1 Траншея для зберігання силосу, що включає основу, бічні стіни, зв'язані з основою, яка відрізняється тим, що в ній додатково встановлено п-1 внутрішніх поперечних перегородок, які розділяють її на п секцій, а зв'язок між габаритними розмірами визначається за формулою 2 У= --х , п+1 У= 2V (п +1) • h ' 3 V - сумарний внутрішній об'єм траншеї, м , h- глибина траншеї, м 2 Траншея для зберігання силосу за п 1 , яка відрізняється тим, що в ній додатково встановлено внутрішню поздовжню перегородку, яка разом з поперечними перегородками розділяє траншею на п = 2к секцій, а зв'язок між габаритними розмірами визначається за формулою З у= х, к+1 де х - довжина траншеї, м, у - ширина траншеї, м, де х - довжина траншеї, м, у - ширина траншеї, м, - ширина траншеї, м, (к + 1) -h V - сумарний внутрішній об'єм траншеї, h- глибина траншеї, м Винахід відноситься до галузі будівництва, і зокрема, може бути використаний у вигляді споруди для заготівлі і зберігання силосу та інших кормів тваринництва, а також як складське приміщення для зберігання різних насипних матеріалів Відома траншея для зберігання силосу, що включає основу, бічні стіни, зв'язані з основою, і поздовжню перегородку, яка розділяє її на два ВІДСІКИ, причому між шириною і довжиною траншеї є функціональний зв'язок, що забезпечує оптимальну площу поверхні і мінімальні затрати матеріалу на и спорудження (див патент України №38577, 2001р) Однак, недоліком відомої траншеї, не зважаючи на оптимальність її габаритних розмірів, є невисока економія будівельних матеріалів при її спорудженні (не перевищує 6%) Крім цього, така схема технічного рішення траншеї не дозволяє забезпечити також високу якість закладеного в ній силосу і допускає його втрати при зберіганні Тому основна задача полягає у збільшенні економії будівельних матеріалів і підвищенні якості закладеного силосу, що досягається шляхом удосконалення схеми траншеї, суттєвою ознакою якої є багатосекційність, утворена за допомогою внутрішніх поперечних перегородок (для однорядної траншеї), а також, крім поперечних, однієї поздовжньої внутрішньої перегородки (для спареної траншеї) Багато секційна силосна траншея (фиг 1) складається з п поперечних секцій, відокремлених одна від одної внутрішніми перегородками Задаючись внутрішнім сумарним об'ємом V і глибиною h траншеї (товщину внутрішніх перегородок до уваги не беремо), визначаємо оптимальні значення габаритних розмірів х і у, виходячи з умови мінімізації сумарної площі поверхні огородження (дна, бічних стінок і внутрішніх перегородок) траншеї О) з яких слідує, що у = п+1 (2) о> 1 ю 59779 Спарена багато секційна силосна траншея (фіг 2) має, крім поперечних, додаткову поздовжню внутрішню перегородку і складається з n=2k секцій Сумарна площа поверхні огородження такої траншеї виражається функцією S c n = x y + 3hx + (k + 1)hy (3) Оскільки V=hxy, то звідси у = — і рівність (3) пх набере вигляду _ V (k Q Зпх (4) Ьсп одержимо максимальне теоретичне значення економи будівельних матеріалів SS m a x = п hm 5S = 1 Q ° = 29,3% (13) ^ю 2 + V2 Сумарна площа поверхні огородження спареної n-секційноі силосної траншеї (фіг 2) ВІДПОВІДНО до формули (3), з урахуванням оптимальних співвідношень (5) і (6), має вигляд (14) "г7 Досліджуючи функцію Sen на екстремум, одержимо оптимальні значення габаритних розмірів (5) х= причому З (6) У= к+1 Виразимо у відсотках економію будівельних матеріалів, яка досягається, завдяки спорудженню однієї багато секційної траншеї замість відповідної КІЛЬКОСТІ односекційних траншей з оптимальними розмірами при умові, що вони мають однакову глибину п, а об'єм кожної секції співпадає з об'ємом односекційної траншеї Дослідження показують, що оптимальні габаритні розміри хо та уо односекційної траншеї об'ємом Vo і глибиною h обчислюються за формулою О' Площа ° поверхні огородження односекцій ної траншеї з об'ємом ° та оптимальними розміобчисленими за формулами (7), рами •о і буде (15) y Сумарна площа поверхонь огородження п = 2к односекційних траншей, з врахуванням (15), виразиться так V 1 ZK — (16) Абсолютна економія будівельних матеріалів, виражена в одиницях площі поверхні огородження, з урахуванням (14) і (16), буде AS c n = S 2 k - S ccnn = cn = S 2 k - S тоді відносна економія будівельних матеріалів у відсотках становить -/ 200hVh ЬТГІС - J3(k +1) Сумарна площа поверхні огородження псекційної траншеї (фіг 1) з урахуванням оптимальних співвідношень (1) і (2) має вигляд S = — + 2J2(n + 1)hV (8) h Площа So поверхні огородження односекційної траншеї з об'ємом Vo = — та оптимальними роз0 _ п мірами Уо, обчисленими за формулами (7), буде 1 =x0y0+4hx0 = 4VnhV (9) п Тоді сумарна площа поверхоньогородження п односекційних траншей з урахуванням (9) виразиться так S n = п • S o = — + 4VnW (10) Абсолютна економія будівельних матеріалів, виражена в одиницях площі поверхні огородження, з урахуванням (8) і (10),представиться залежністю AS = S n - S = Відносна економія у відсотках будівельних матеріалів, з врахуванням рівності (11), буде 5S = — -100% = Sn (12) Переходячи в рівності (12) до границі при необмеженому зростанні п і заданих значеннях h і V, 100 % = ^—L^ -Ы -1 % (17) VV + 4hV2kh Переходячи в рівності (17) до границі при k -> со і V=const, h=const, одержимо максимальне теоретичне значення економії будівельних матеріалів 250 = 38,7% (18) SS k^» 4 + V6 Таким чином, оптимальні значення габаритних розмірів х і у багатосекційних і спарених багато секційних силосних траншей при заданих значеннях h і V, розрахованих за формулами (1) і (5) ВІДПОВІДНО, дозволяють забезпечити значну економію будівельних матеріалів, яка досягається при спорудженні таких траншей, що обчислюється за формулами (12) і (17) ВІДПОВІДНО, причому результати (13) і (18) свідчать про те, що при спорудженні спарених багато секційних траншей досягається більша економія будівельних матеріалів, ніж при спорудженні ВІДПОВІДНИХ однорядних багато секційних траншей (38,7% проти 29,3%) Наприклад, при спорудженні шестисекційної силосної траншеї об'ємом V = 1 8 0 M 3 І глибиною п=3м економія будматеріалів складає 18,7%, а при спорудженні шестисекційної спареної траншеї такого ж об'єму і глибини - 23,2% Із збільшенням КІЛЬКОСТІ секцій багато секційних траншей економія будівельних матеріалів при їх спорудженні також підвищується Наприклад, для 12-секційноі траншеї об'ємом V = 3 6 0 M 3 І глибиною п=3м економія становить 20,9%, а для спареної 12-секційноі траншеї такого ж загального об'єму і глибини - 26,8% 59779 На представленому кресленні на фиг 1 схематично показано вид зверху багато секційної траншеї, на фіг 2 - вид зверху спареної багато секційної траншеї, на фіг 3 - вид уздовж багато секційної траншеї в розрізі, на фіг 4 - вузол кріплення додаткової перегородки в розрізі, на фіг 5 - вузол кріплення ІЗОЛЯЦІЙНОГО матеріалу у розрізі, на фіг 6 вид уздовж спареної багато секційної траншеї в розрізі, на фіг 7 - вид збоку спареної багато секційної траншеї по розрізу А-А Багатосекційна траншея для зберігання силосу включає основу 1 (фіг 3), розміщену з поздовжнім нахилом в 1-2°, до якої нижньою частиною приєднуються з нахилом 6-10° назовні бічні стіни 2, зв'язані за допомогою анкерів 3 з ущільненим ґрунтом 4 До основи 1 вздовж траншеї між стінами 3 за допомогою анкерних болтів 5 (фіг 4), пластин 6 і гайок 6 приєднані додаткові поздовжні перегородки 8, 9 Встановлення і знімання гайок 7 і пластин 6 виконується через спеціальні люки 10, що закриваються засувками 11 Уздовж верхньої частини з обох боків перегородок 8, 9 за допомогою встановлених в них болтів 12, планок 13 і гайок 14 приєднується одним боком ІЗОЛЯЦІЙНИЙ матеріал 15 правого, середнього і лівого ВІДСІКІВ траншеї Між планками в перегородках 8, 9 виконані кювети 16 для спуску води, що потрапляє зверху до ізоляції Закладання і виймання силосу з траншеї здійснюється через и торцьові стінки одночасно в обох відсіках або окремо в кожному, в залежності від можливого фронту заготівлі і споживання силосу У випадку роздільного закладання раніше заповнений ВІДСІК ізолюється матеріалом 15, від чого скорочуються КІЛЬКІСНІ втрати силосу та підвищується якість його зберігання При роздільному вийманні необхідно розкривати один із ВІДСІКІВ, а другий тримати ізольованим, що також зменшує втрати і підвищує якість збережуваного силосу Багатосекційна спарена траншея для зберігання силосу містить основу 17 (фіг 6), розміщену з поздовжнім нахилом 1-2°, до якої нижньою частиною приєднуються з нахилом 6-10° назовні бічні стіни 18, зв'язані за допомогою анкерів 19 з ущільненим ґрунтом 20 Між стінами 18 до основи 17 траншеї за допомогою болтів 5 (фіг 4), пластин 6 і гайок 7 приєднані додаткові поперечні перегородки 21, 22, 23 (фіг 6) і поздовжня перегородка 24 (фіг 7) Монтаж і демонтаж перегородок 21-24 виконується закріпленням їх через люки гайками 7 (фіг 4) і пластинами 6 до анкерних болтів 5 Уздовж верхньої частини з двох боків поперечних перегородок 21-23 (фіг 6) установленими в них болтами 12 (фіг 5), планками 13 і гайками 14 приєднується одним кінцем ІЗОЛЯЦІЙНИЙ матеріал 15 крайніх і середніх ВІДСІКІВ траншеї Для випускання води, що потрапляє зверху до ізоляції, в поперечних перегородках 21 -23 виконані кювети Закладання і виймання силосу з кожного відсіку траншеї здійснюється через торцьові стінки окремо в кожному або одночасно в обох спарених, в залежності відможливого фронту заготівлі та споживання силосу 3 метою зменшення втрат та підвищення якості зберігання силосу необхідно заповнені спарені ВІДСІКИ відразу накривати ІЗОЛЯЦІЙНИМ матеріалом, а при роздільному вийманні розкривати лише один із ВІДСІКІВ Використання запропонованих багато секційних траншей, у порівнянні з відомими, дасть можливість 1) забезпечити високу економію будівельних матеріалів при їх спорудженні (понад 18% - для однорядної і понад 25% - для спареної багато секційної траншеї), 2) покращити умови закладання і зберігання силосу та виймання його з траншей, 3) забезпечити високу якість закладеного в траншеї силосу, 4) економно витрачати збережений силос, не допускаючи його втрат Запропоновані багато секційна і спарена багато секційна силосні траншеї можуть споруджуватися як з використанням залізобетонних плит заводського виготовлення, так і монолітного залізобетону та місцевих будівельних матеріалів При використанні стандартних плит заводського виготовлення габаритні розміри запропонованих траншей можуть дещо змінюватися в бік розмірів, кратних розмірам серійних плит, а при використанні монолітного залізобетону або місцевих будівельних матеріалів змінювати рекомендовані розміри недоцільно Крім того, спорудження траншей із монолітного залізобетону чи з місцевих будівельних матеріалів значно спрощує і здешевлює їх конструкцію за рахунок вилучення пристроїв кріплення до основи додаткових перегородок 59779 Комп'ютерна верстка Е Ярославцева Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна