RU2306164C2 - Mechanized construction used for year-round protection of soil of sportive fields and agricultural lands from climatic aggression - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture, sports and household activities, may be used for year-round protection of soil on agricultural plots, football and other sportive fields.

SUBSTANCE: construction has underground ferroconcrete shed with side and end covers, and metal carcass movably mounted on supporting rails extending lengthwise of shed. Carcass is formed from columns consisting of lower and upper parts pivotally connected with one another. Upper parts of columns are connected with one another through pivotal tie-rods. Arcuate floor structures designed for connecting opposite columns with one another are made in the form of two arcs, that is, upper and lower arcs, with fabric covering fixed to floors. Construction is further furnished with side walls of fabric covering or metal extendable carcasses which are lifted by means of electric winches with cables, said winches being mounted on columns. For removal, construction is equipped with electric winches having cables extending through all columns, beginning from the outer ones, and for lifting, construction is equipped with electric winches having cables for tightening of column upper parts. Columns are provided with stops, end switches and supporting wheels. Construction has supporting rails positioned in shed, within longitudinal part of construction.

EFFECT: provision for crating favorable conditions for growing of farm crops and year-round keeping of beds on football and other fields.

5 dwg

Description

Данное сооружение является изобретением для применения с целью защиты почвы спортивных полей и сельскохозяйственных угодий от климатической агрессии круглогодично.This building is an invention for use in order to protect the soil of sports fields and agricultural land from climate aggression year-round.

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.A mechanized structure to protect the soil from climate aggression is designed to physically protect sections of soil or lawn coverings from the effects of low and high temperatures, snow, rain and other harmful effects. It allows quick installation or removal of the protective frame in a mechanized way, depending on climatic and weather conditions.

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.Analogs of a mechanized construction for tasks are “Installation for sheltering sports fields from precipitation,” copyright certificate for the invention of the USSR No. 218036, published 07.Y.1968, bulletin 16, date of publication of the description 5.YIII.1968, and “Device for sheltering a football field ”RF patent No. 2016605, bulletin No. 14 dated 07/30/94. Similar features of a mechanized structure and the above analogues are that they allow you to install structures to protect the soil from atmospheric precipitation and, if necessary, remove otkoy time.

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).Distinctive features of these structures are that the installation and their removal are carried out using manual labor and are intended only for the physical protection of lawn coverings from atmospheric precipitation (snow, rain).

Сооружение напоминает большую туристическую палатку - теплицу, оснащенную автоматизированным устройством по установке (снятию) (фиг.1).The construction resembles a large tourist tent - a greenhouse equipped with an automated installation (removal) device (Fig. 1).

Схематично сооружение в установленном виде представлено на фиг.2, при этом левая половина дана в разрезе, где показана подземная и наземная части сооружения.Schematically, the structure in the installed form is presented in figure 2, while the left half is given in section, where the underground and ground parts of the structure are shown.

На фиг.3 сооружение показано в собранном виде внутри подземного железобетонного укрытия.In Fig.3, the structure is shown assembled inside an underground reinforced concrete shelter.

На фиг.4 схематично показано сооружение в поперечном разрезе.Figure 4 schematically shows the structure in cross section.

На фиг.5 показан элемент подземного железобетонного укрытия.Figure 5 shows an element of an underground reinforced concrete shelter.

Размер защищаемых от климатической агрессии участков почвы может быть различным, в зависимости от области применения механизированного сооружения.The size of the soil sections protected from climatic aggression can be different, depending on the scope of the mechanized structure.

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.The device consists of an underground reinforced concrete shelter 1, in which a movable metal frame is installed, side walls 21 or 29, two support rails 9, two support rails 6, four electric hoists for removing the structure 2 with cables 5, two electric hoists for lifting the structure 19, with cables 18, the stops of the movable racks 16, the end switches of the movable racks 17, the side covers of the shelter 13 and the end caps 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.The movable metal frame consists of uprights 30 interconnected by articulated rods 7, arched ceilings, consisting of upper parts 25 and lower parts of arches 27, fabric cover 14, mounted on arched ceilings.

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.Racks 30 consist of a lower part 3, an upper part 4, with a hinge 12 between each other, a spring 8 is rigidly attached to the lower part of the rack 3, the other end of which is free with a roller bearing at the end. Electric racks for raising and lowering the side walls 23 are mounted on the racks. The movable racks have supporting wheels 10 and supporting wheels 11. Four corner racks are fixed rigidly.

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.The underground shelter is made of reinforced concrete elements (Fig. 5), the so-called foundation half rings located around the entire perimeter of the protected area. Reinforced concrete elements, when installed in a prepared foundation pit, are welded together using embedded parts. Rails 6 and 9 are installed in the underground shelter 1 only in the longitudinal part of the structure.

Подъем сооружения из укрытия осуществляется с помощью тросов электролебедок с двух сторон поля одновременно. Схематично сооружение в убранном состоянии изображено на фиг. 3.The lifting of the structure from the shelter is carried out using electric winch cables from both sides of the field at the same time. Schematically, the building in the retracted state is depicted in FIG. 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.The upper parts of the uprights 4 (in the retracted state are in a horizontal position) under the tension of the cables 18 of the hoisting hoists 19 of the structure and the efforts of the springs 8, which are rigidly attached to the lower parts of the uprights 3, begin to rise on hinges 12 from a horizontal position to a vertical position.

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.The lower parts of the racks of the frame 3 (in the vertical position) remain stationary until the upper parts of the racks 4 occupy a vertical position, after which the limit switches of the movable racks 17 open the way for them to move along the support rails 9 located at the bottom of the shelter along football field. The first to begin moving towards each other are two central racks on each side of the field, located closest to the middle of the field. As these racks move to the center of the field, the upper parts of the next racks rise to a vertical position, the next limit switches 17 trip and the racks move along the field until the entire structure leaves the shelter and two central racks of the structure join in the middle of the field. During the disclosure of the structure, the tension of the fabric coating 14, located on the arched ceilings connecting the opposite posts on both sides of the football field.

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.Arched ceiling is made in the form of two arches, while the lower arch 27 is more rigid construction, its total length is equal to the distance between two opposite posts. The upper arch 25 in a free state for a specially calculated length is greater than the lower. As a result of preloading the ends of the upper arch 25 to the ends of the lower 27 and connecting them using connecting bolts, the tension of the upper and lower arches occurs. Due to the less rigid structure, the upper arch 25 is bent and its total length is reduced to the dimensions of the lower arch. As a result, we get a "soft" frame, reminiscent of the design of a tourist tent, designed for a certain load. Between the two arches there is a certain number of shock absorbers with built-in electroperforating devices 28, the operation of which occurs when the calculated snow load is exceeded. A flexible arched ceiling begins sharp oscillatory movements together with the fabric coating 14, which leads to the dumping of snow from the structure and reducing the load on the ceiling. Due to the fact that the arches have a slope down to the side walls, as well as the frame racks have different heights, decreasing from the center to the end of the plot, the snow cover will roll from the center of the field to the edges. The arches themselves consist of elements made of spring steel, which are interconnected according to the same principle as the frame elements of a tourist tent, but there may be other options.

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.The upper arch 25 on the outside has welded bolts 26 at an angle of 90 degrees, located at a certain distance from each other, with which the fabric coating is attached to the arched ceiling.

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.The coating is made of modern especially durable protective, moisture-proof fabrics, the size of one sheet should be in the range: length 10-12 m, width 7 to 10 m. This allows you to set up the manufacturing process without any problems, provides ease of installation and replacement, in case of failure of one or more coating elements. To enhance the fabric coating, depending on its characteristics, the coating elements are stitched with a special frequency along the width with especially strong ropes, threaded through special springs, which in an unstressed state of the coating collect it in an accordion. This will allow covering the ceiling inside the structure with the covers of the end sections 15 no more than 1.5 m wide.

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.To install the side walls of the structure, two options can be provided. The first option is the same fabric coating 21, assembled from similar elements as the ceiling of the roof, interconnected using various devices, while the upper part of the wall must match the shape of the side of the overlap. To raise the side wall 21, a bar of a flexible structure 22 is provided, to which the fabric coating is attached. The wall is lifted by electric winches 23 installed on the racks of the frame, using cables located partially inside the racks, partially outside in a special groove. The cables are thrown over the blocks located at the very top of the racks, there are hooks at the ends of the cables. When lifting the wall, the hooks mesh with the flexible bar 22 and lift the entire structure to the very top. To seal the joint, a soft seal is attached to the top of the strip. To collect the lateral overlap into the accordion inside the structure, the elements of the lateral fabric overlap are stitched with ropes with special springs, similar to the fabric roof overlap with the only difference being that the spring force will be different.

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.From the weakest effort at the top of the side wall to the largest at the bottom. This is done in order to open the "accordion" of the side wall inside the structure, which will not increase the width of the cover of the side structures over 1 m. The guides of the side walls 20 are installed at the bottom of the structure.

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.The second option: this is the side wall 29, made of several metal frames with glass or fiberglass inserted in them, sliding on skids and rollers relative to each other according to the principle of sliding doors. The rise is carried out using the same electric winches 23, as in the first embodiment. The upper part of the upper frame must match the shape of the side of the overlap and have seals at the joints.

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.Analysis of the structure occurs in the following order. With the help of winches 23, the side walls are lowered inside the structure until the hooks with the elements of the side walls come out of engagement. Next, four electric hoists for removing the structure 2 are included, located at the corners inside the structure, and begin to pull the racks towards themselves. Ropes 5 of these electric winches pass through all racks, starting from the extreme, their ends are fixed on the corresponding central racks. At the same time, the brakes of the hoist hoists of the structure 19. The central racks begin to move toward the ends of the field, while the springs 8 of the lower parts of the racks 3 do not allow the upper parts of the racks 4 to fold to a horizontal position until a certain point. As the central racks approach the neighboring racks, the hinged rods 7 connecting them are folded up and, after the central racks advance all the way to the neighboring racks, they begin to move together with them. And so in succession all the racks come to the edges of the field to the stops 16, rigidly fixed to the shelter. Further, the electric winch, overpowering the resistance of the springs 8, fold the upper parts of the uprights 4 into a horizontal position, while the fabric cover 14 folded into the accordion by the springs, together with the arched ceiling, goes underground into the underground shelter. The next step is to close the cover of the shelter 13 and 15 in automatic mode.

Предлагаемое сооружение позволяет решить ряд задач:The proposed construction allows to solve a number of problems:

1. Использование сельскохозяйственных участков в круглогодичном режиме.1. The use of agricultural plots year-round.

2. Использование в качестве выставочных павильонов для больших экспонатов.2. Use as exhibition pavilions for large exhibits.

3. Возможность решить проблему содержания спортивных полей в хорошем состоянии круглогодично, что позволит проводить тренировки внутри сооружения.3. The ability to solve the problem of maintaining sports fields in good condition year-round, which will allow for training inside the building.

Наибольшее практическое применение сооружения сегодня - это содержание футбольных полей в идеальном состоянии и проведение круглогодичных соревнований и тренировочного процесса.The greatest practical application of the building today is to keep the football fields in perfect condition and to conduct year-round competitions and the training process.

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.With the help of a mechanized structure, a football field can be maintained year-round under ideal conditions. At the same time, it should be subjected to climate aggression only for the duration of competitions or football matches. This applies not only to the winter period, but also to all other seasons (protection from heavy and continuous rains, direct sunlight on especially hot days, etc.). This structure allows for a short period of time (about 20-30 minutes) to remove the protective frame of the structure with a fabric coating in an underground shelter located along the perimeter of the field, with automatically closing covers. After cleaning the structure underground, not a single element remains on the surface that would interfere with the conduct of the match and the fans watching the match. At the end of the competition (match), the installation of the structure is carried out at the same time (about 20-30 minutes), after which, depending on the time of the year, measures are taken to create greenhouse conditions for grass covering the football field. In cold weather, the structure is fully installed, in warm rainy times, the side walls may not be installed.

Claims (1)

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.A mechanized structure for protecting sections of soil or lawn coverings, containing an underground reinforced concrete shelter with side and end covers, on the supporting rails of which are located in the longitudinal direction of the structure, a movable metal frame is made, made of racks consisting of lower and upper parts with their hinge joint between each other and with the connection of the upper parts to each other by articulated rods, and arched ceilings for connecting the opposite posts, made in the form of two arches, in upper and lower, with a fabric coating fixed to the floors; the side walls are made of fabric coating or metal sliding frames, lifted by means of electric hoists with cables installed on the racks, while for removal the structure is equipped with electric hoists with ropes passing through all racks, starting from the extreme, and for lifting - electric hoists with ropes for tensioning the upper parts of the racks moreover, the racks are equipped with stops, limit switches and supporting wheels, and the structure is equipped with supporting rails located in a shelter in the longitudinal part of the structure.

Images