ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 5
1.1 Опыт применение железобетона при строительстве гидротехнических сооружений 5
1.2 Опыт применение стали при строительстве гидротехнических сооружений 13
1.3 Опыт применение полипропилена при строительстве гидротехнических сооружений 14
1.4 Опыт применение композитных материалов при строительстве гидротехнических сооружений 15
1.4.1 Общие сведения о композитных материалах 15
1.4.2 Опыт применение композитных материалов в строительстве 18
1.5 Перспективы развития композитной отрасли 35
ГЛАВА 2 ПОДБОР МАТЕРИАЛОВ. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ БЕРЕГОВЫХ КОЛОДЦЕВ. РАСЧЕТ ПРИГРУЗА ОТ ВСПЛЫТИЯ 39
2.1 Разработка конструкции водозаборного берегового колодца 39
2.1.1 Водозаборные сооружения. Общие сведения, типы, применение 39
2.1.2 Водозаборные сооружения берегового и руслового типа 41
2.2 Разработка конструкций береговых колодцев 43
2.3 Подбор материалов 54
2.4 Расчет пригруза от всплытия берегового колодца 61
ГЛАВА 3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ИЗ КОМПОЗИТОВ 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 76
Актуальность работы:
Разработка и производство комплектных береговых колодцев для применения в водозаборных сооружениях берегового и руслового типа с использованием современных конструкционных материалов. Береговые колодцы традиционно изготавливаются из бетона и железобетона, что в свою очередь имеет ряд явных недостатков: сложность монтажа, герметизация, а также подверженность коррозии. Поэтому разработка сооружений заводского изготовления полностью готовых к монтажу с достижением максимальной герметичности конструкций и сокращением времени и затрат на монтаж, а также увеличением срока их эксплуатации на данный момент является актуальной темой.
Объект исследования: Береговые колодцы водозаборных сооружений берегового и руслового типа.
Предмет исследования: Применение комплектных береговых колодцев, изготовленных из коррозионностойких материалов, получение повышенных эксплуатационных характеристик при монтаже в обводненных грунтах.
Целью работы является разработка конструкций береговых колодцев с применением композитных материалов.
Для реализации цели поставлены следующие научно-технические задачи:
1. Анализ опыта применения оборудования из композитных материалов.
2. Подбор материалов. Разработка конструкций береговых колодцев. Расчет пригруза от всплытия.
3. Технико-экономическое обоснование изготовления оборудования из композитов.
Методы исследования: в процессе работы были проведен анализ нормативной технической документации, применен аналитический метод.
Научная новизна заключается в:
• Теоретическом обосновании конструкции водозаборных береговых колодцев, изготовленных из стеклопластика;
• Разработка конструкции водозаборного берегового колодца из композитных материалов;
• В технико-экономическом обосновании применения композитных материалов, а именно стеклопластика для изготовления береговых водозаборных колодцев.
Практическая значимость работы заключается в том, что предлагаемые композитные материалы позволят улучшить качество, долговечность и ускорить монтаж береговых водозаборных колодцев.
Личный вклад автора состоит в обосновании темы, цели, задач и подбору материалов, способу изготовления и обоснования экономической целесообразности производства корпусов береговых колодцев из стеклопластика.
На защиту выносятся: применение композитных материалов для изготовления береговых водозаборных колодцев.
Апробация работы. Результаты работы представлены в сборниках трудов:
А.С. Фимин. Изготовление береговых колодцев водозаборных сооружений из композитных материалов // Сборник статей II Всероссийской научнопрактической конференции «Экологические проблемы и здоровье населения»/МНИЦ ПГАУ. - Пенза: РИО ПГАУ, 2017. - С. 55-60.
А.С. Фимин. Монтаж берегового водозаборного колодца из стеклопластика // Сборник статей VII Международная научно-практическая конференция «Организационно-экономические и инновационно-технологические проблемы модернизации экономики России»/МНИЦ ПГАУ. - Пенза: РИО ПГАУ, 2018.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, 3 выводов, 1 заключения, библиографии из 42 наименований. Общий объем работы 79 стр., включая 31 иллюстрацию и 11 таблиц.
1. В результате анализа опыта применения оборудования из композитных материалов выявлена возможность применения композитных материалов для изготовления корпусов водозаборных колодцев по методу изготовления колодцев и емкостей из стеклопластика. Данные изделия изготавливаются на заводах очистных сооружений.
2. По результатам проведенной работы был подобран материал, наиболее подходящий по физико-механическим свойствам, стоимости, и доступности. Рассчитан пригруз для стеклопластикового колодца, а также разработана конструкция берегового колодца.
3. Проведен технико-экономический анализ на изготовление берегового колодца из стеклопластика в сравнении с существующими проектами колодцев из железобетона. По итогам изготовление берегового колодца из стеклопластика считаю обоснованным.
