Противорадиационное убежище
Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений. Технический результат - уменьшение времени возведения убежища за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией. Это достигается тем, что убежище, содержащее каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания, оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов, она состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов. 9 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является убежище по патенту RU №2611612 C1 от 28.02.2017, содержащее каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания.
Недостатком известной конструкции является сравнительно продолжительное время возведения убежища.
Технический результат - уменьшение времени возведения убежища за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией.
Это достигается тем, что убежище, содержащее каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания, оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов, она состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми, и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими, и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов.
На фиг. 1 представлена общая схема убежища с блочной замкнутой конструкцией, на фиг. 2 - конструктивная схема блочной быстровозводимой замкнутой конструкции, на фиг. 3 и 4 - аксонометрические проекции блоков с пазами и шипами для быстровозводимой блочной замкнутой конструкции, на фиг. 5 - общий вид соединительного элемента для блочной замкнутой конструкции, на фиг. 6-7 - варианты соединительного элемента для блочной замкнутой конструкции убежища, на фиг. 8 - схема переносного радиационно-защитного экрана, на фиг. 9 - вариант выполнения соединительного элемента.
Противорадиационное убежище (фиг. 1, 2) содержит каркас 1, шлюз 5, места 10 для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, оснащенное вентилятором 7 и фильтром 6, туалет 9 и запасы воды и продуктов питания 8. Для сокращения времени возведения убежища оно дополнительно оснащено блочной замкнутой конструкцией 2 (фиг. 2), соединенной с каркасом 1 убежища посредством блоков 3 с пазами и блоков 4 с шипами.
Блочная конструкция (фиг. 3 и 4) состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда 22 с пазами 23, выполненными в плоскости симметрии на четырех гранях параллелепипеда 22 (на фиг. 3 показан один паз, выполненный на одном из оснований параллелепипеда 22). При этом пазы 23 выполнены с цилиндрическими отверстиями 24 под внешний диаметр цилиндрического корпуса 13 соединительного элемента (фиг. 5-7).
Другие блоки 25 (фиг. 4) блочной быстровозводимой конструкции, которые сопряжены с первыми, выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами 26, выполненными в плоскости симметрии на четырех гранях параллелепипеда 25 (на фиг. 4 показан один шип, выполненный на одном из оснований параллелепипеда 15). При этом шипы 26 выполнены с цилиндрическими отверстиями 27 под внешний диаметр цилиндрического корпуса 13 соединительного элемента (фиг. 5-7). Поверхности пазов 23 и шипов 26 являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими, и соединяются в блочную быстровозводимую сейсмостойкую конструкцию посредством соединительных элементов.
Каждый соединительный элемент (фиг. 5) для блоков сейсмостойкого сооружения (фиг. 1) устанавливается в подготовленные отверстия, выполненные в блоках, причем блоки в ряду чередуются: один блок выполнен с шипами по торцам, а другой с пазами, при этом соединение блоков осуществляется посредством соединительных элементов, в заранее подготовленные и соосно расположенные отверстия.
Соединительный элемент (фиг. 6) состоит из двух фланцевых, оппозитно расположенных, и соосных цилиндрических резьбовых втулок 15 и 16, с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками 11 и 12, на которых выполнены элементы для резьбового соединения 14 втулок в единый цилиндрический корпус 3, например, лыски под ключ (на чертеже не показано).
Соединительный элемент выполнен демпфирующим, состоящим из упругого цилиндрического корпуса 13 (фиг. 6), выполненного из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».
Возможен вариант выполнения (фиг. 5 и 7) соединительного элемента с соосным, и коаксиально расположенным, внутри корпуса 13, цилиндрическим трубчатым демпфирующим элементом 17, состоящим из цилиндрической оболочки с основаниями 8 и 9, выполненной из жесткого упругого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», внутренняя полость 20 которой заполнена демпфирующим материалом, например песком, или вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17». Полость 21 соединительного элемента между цилиндрическим корпусом 13 и внешней поверхностью цилиндрической оболочки цилиндрического трубчатого демпфирующего элемента 17, заполнена менее жестким вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Возможен вариант выполнения соединительного элемента для блоков сейсмостойкого сооружения, когда, жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным, цилиндрическим резьбовым втулкам 15 и 16, установочные диски 11 и 12, выполнены комбинированными, состоящими из, по крайней мере трех, слоев: внешние выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим (на чертеже не показано).
Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения работает следующим образом. При сейсмических колебаниях происходит смещение блоков, соединенных между собой соединительными элементами, что приводит к упругой деформации их упругого цилиндрического корпуса 3, выполненного из упругого материала, полость которого заполнена демпфирующим материалом, что приводит к уменьшению колебаний блоков даже на резонансных режимах сейсмического или вибрационного воздействия. При этом блоки, за счет гашения колебаний соединительными элементами, сохраняют целостность конструкции.
Возможен вариант облицовки блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища элементами переносного радиационно-защитного экрана (фиг. 8).
Противорадиационный экран содержит защитную оболочку 22, матрицу 23 с наполнителем, армирующую сетку 24. По периметру защитной оболочки установлены два прямоугольных листа с отверстиями 25, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления и компоновки защитных экранов на стенах блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища. Радиационно-защитная часть (РЗЧ), внутри которой заключен поглощающий радиацию материал, состоит из 92 масс. % вольфрамового порошка в качестве наполнителя и 8 масс. % силикона в качестве матрицы, РЗЧ помещена в полимерную защитную оболочку и в нее включена армирующая сетка. Кроме того, защитная оболочка представляет собой прошитые по краям два прямоугольных листа защитного полимерного материала с отверстиями 25. Кроме того, в качестве армирующей сетки использована тканая металлическая сетка.
Установка переносного противорадиационного экрана предусматривает проведение контрольных измерений для определения радиоактивного загрязнения на защитной оболочке 22 после выполнения радиационно-опасной работы для определения количества слоев ра-диационно-защитной части (РЗЧ) экрана. При обнаружении на защитной оболочке 22 после выполнения радиационно-опасной работы радиоактивного загрязнения защитная оболочка подлежит дезактивации, а в случае невозможности обеспечить снижение величины радиоактивного загрязнения защитной оболочки до допустимого уровня с помощью дезактивации защитная оболочка подлежит утилизации.
При испытании материала РЗЧ получено оптимальное соотношение вольфрамового порошка и силикона. Высокие значения кратности ослабления гамма-излучения достигаются за счет использования в РЗЧ 92 масс. % вольфрамового порошка и 8 масс. % силикона.
Применение экрана с указанной РЗЧ, плотность которой составляет 7 г/см3, обеспечивает высокие значения кратности ослабления Косл, представленные в таблице. В таблице показаны значения кратности ослабления Косл. гамма-излучения с энергией 661,6 кэВ в зависимости от толщины защиты L.
При использовании экрана обеспечивается высокая однородность ослабления гамма-излучения по площади РЗЧ изделия - среднее значение неоднородности кратности ослабления составляет 3,5%.
В экране защитная оболочка РЗЧ - многоразового пользования. Ее можно снимать, дезактивировать и менять. Армирующая сетка РЗЧ способствует увеличению прочности предлагаемого ПРЗЭ при изгибе. Переносные радиационно-защитные экраны на основе металлического вольфрамового порошка и силикона не являются канцерогенными веществами, не представляют токсикологической опасности и работа с ними не лимитируется санитарно-гигиеническими нормами и правилами.
Возможен вариант выполнения соединительного элемента (фиг. 9) для блоков сейсмостойкого сооружения, когда, жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным, цилиндрическим резьбовым втулкам 15 и 16, установочные диски 11 и 12, выполнены комбинированными, состоящими из цилиндра 1 из жесткого вибродемпфирующего материала, внутри которого осесимметрично и коаксиально расположен упругий сердечник 2, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости цилиндра, демпфирующие диски, при этом крайние диски 3 и 4 закреплены «заподлицо» с цилиндром 1 из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты 12, а промежуточные демпфирующие диски 5, 6 и 7 расположены равномерно с шагом, не превышающим внутренний диаметр цилиндра 1.
Демпфирующие полости 8 в вибродемпфирующей вставке, образованные демпфирующими дисками 6 и 7, заполнены вибродемпфирующим материалом, например литьевым полиуретаном, а полость 9, образованная крайним демпфирующим диском, например диском 3 и соседним с ним диском 7, заполнена крошкой из вибродемпфирующего материала, например типа «Агат». Демпфирующие полости 8 и 9 в вибродемпфирующей вставке, заполненные соответственно полиуретаном и крошкой из вибродемпфирующего материала, расположены с их чередованием по длине цилиндра 1. Упругий сердечник 2, осесимметрично и коаксиально расположенный внутри цилиндра 1 вибродемпфирующей вставки, выполнен комбинированным и состоящим из упругой части 7 в виде стержня, и демпфирующей части, выполненной в виде внешней коаксиальной оболочки 9 из вибродемпфирующего материала, например полиуретана.
Противорадиационное убежище, содержащее каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания, оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов, она состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми, и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими, и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, отличающееся тем, что соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения выполнен в виде цилиндра из жесткого вибродемпфирующего материала, внутри которого осесимметрично и коаксиально расположен упругий сердечник с дисками, вдоль оси упругого сердечника жестко закреплены по всей длине полости цилиндра демпфирующие диски, при этом крайние диски закреплены «заподлицо» с цилиндром из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты межэтажного перекрытия, а промежуточные демпфирующие диски расположены равномерно с шагом, не превышающим внутренний диаметр цилиндра, при этом демпфирующие полости в вибродемпфирующей вставке, образованные демпфирующими дисками, заполнены вибродемпфирующим материалом, например литьевым полиуретаном, а полости, образованные крайними демпфирующими дисками, и соседними с ними дисками, заполнены крошкой из вибродемпфирующего материала, например типа «Агат» или демпфирующие полости в вибродемпфирующей вставке, заполненные соответственно полиуретаном и крошкой из вибродемпфирующего материала, расположены с их чередованием по длине цилиндра, причем блочная быстровозводимая конструкция содержит в качестве облицовки элементы переносного радиационно-защитного экрана, каждый из элементов которого содержит защитную оболочку, матрицу с наполнителем, армирующую сетку, при этом по периметру защитной оболочки установлены прямоугольные листы с отверстиями, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления и компоновки защитных экранов на стенах блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища, причем радиационно-защитная часть, внутри которой заключен поглощающий радиацию материал, состоит из 92 масс. % вольфрамового порошка в качестве наполнителя и 8 масс. % силикона в качестве матрицы, при этом радиационно-защитная часть помещена в полимерную защитную оболочку, в которую включена армирующая сетка, защитная оболочка представляет собой прошитые по краям прямоугольные листы защитного полимерного материала с отверстиям, а в качестве армирующей сетки использована тканая металлическая сетка.
