Использование низкосортной древесины в строительстве

МЕДВЕДЕВ АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ, заместитель начальника отдела инженерных изысканий, Филиал ОАО «Воентелеком» - 17 ЦПИС,
МОРОЗОВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, буровой мастер, ООО «Бериллит»
МОРОЗОВ ЕГОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, инженер ООО «Простор»

По ряду причин имеем дело с большим количеством бросовой низкосортной древесины в виде шестиметровых бревен разного диаметра, местами подгнивших, растрескавшихся, поеденных короедом. Обычно все эти бревна спилены и брошены гнить.

Вместе с тем для своих буровых нужд мы придумали, отладили, изготавливаем и используем клиновую пряжку (соединитель, застежку) для быстрого соединения тросов.

На рис. 1 представлена петля стропа из троса диаметром 13 миллиметров, сделанная при помощи такой пряжки за одну минуту с помощью кувалдочки и упора. Устройство пряжки соответствует требваниям советского и американского ГОСТов по надежности. Способ соединения был многократно испытан на прочность.

Видоизменили пряжку и на ее основе разработали новый способ сращивания необработанных бревен. В отличие от общепринятых плотницких соединений в таком сопряжении отсутствуют силы смещения (расщепления) волокон бревна. Поэтому соединять можно и подгнившие, и растрескавшиеся в местах сопряжения бревна любого диаметра. Прочность соединения обеспечивается целыми волокнами.

На рис. 2 представлены три способа сопряжения бревен с использованием тросовых хомутов с такими пряжками (диаметр троса 5 миллиметров):

• сопряжение бревен одним хомутом с одноклиновой пряжкой,
• сопряжение бревен двумерным (плоским) шарниром тремя хомутами с двуклиновыми пряжками,
• сопряжение бревен неподвижное четырьмя хомутами с двуклиновыми пряжками.

На рис. 3 показано соединение бревен одним хомутом с одноклиновой пряжкой. Время для натяжения троса хомута и его заневоливание в пряжке молотком около одной минуты.

На рис. 4 представлены два вида пряжек:

• одноклиновая с одним заневоленным алюминиевой втулкой концом троса,
• двуклиновая.

Надежность пряжки первого вида обеспечивается правильностью ее сборки и качеством электросварки. То есть качество пряжки можно обеспечить простыми способами, но сборка трудоемкая.

Надежность пряжки второго вида обеспечивается точностью изготовления ее частей. То есть такая пряжка проще, нетрудоемка в сборке, но требует хорошей (точной) оснастки при изготовлении ее частей.

Тросовые хомуты натягиваются винтовым натяжителей, упирающимся в пряжку.

Сила натяжения

• не превышает допустимую для троса (для троса диаметром 5 миллиметров – 300 килограмм),
• вдавливает трос в бревно, выдавливая паз поперек волокон, и обеспечивает требуемое сопротивление силам, действующим вдоль бревна.

Тросовые хомуты выдавливают/(вдавливают) гниль, стягивают трещины, и нагрузка на сопряжение распределяется на здоровые волокна бревна.

На рис. 5 представлены сборки тросовых хомутов с клиновидными ушками двух видов:

• шарнирное ушко с возможностью вращения в бревне вокруг отверстия под трос,
• неподвижное ушко.

Малая клиновидность ушек позволяет легко забивать их в бревно вдоль волокон, а натянутый трос хомута препятствует перемещению ушка поперек бревна. Трос в отверстии ушка защищен от повреждения стальной трубкой.

Для соединения бревен их ушки нанизываются на общую шпильку, стягиваются гайками и образуют двух или трехмерную строительную решетчатую конструкцию. Удобно.

На рис. 6 представлен стенд для изучения влияния влажности бревна на силу натяжения тросового хомута.

1. натяжитель троса хомута,
2. регулируемый болтом рычаг (гаечный ключ) предварительного положения троса, удобного для измерения крутящего момента,
3. динамометрический ключ.

Особенности работы стенда

Натягиваемый трос проходит через отверстие вала, перпердикулярного бревну, и закручивается рычагом (1) так, чтобы трос был касателен поверхности вала. Затем тросовый хомут затягивается натяжителем, и сила натяжения троса измеряется динамометрическим ключом. Стенд с бревном погружается в воду на сутки, затем сутки сохнет при температуре около 40 градусов, и динамометрическим ключом измеряется сила натяжения троса. Показано, что всегда можно затянуть тросовый хомут так, чтобы при любой погоде сила натяжения была не ниже требуемой для надежного соединения бревен.

На рис. 7 показано начало строительства крытого двора для буровой техники.

Временное крепление стоек. Выбор бревен по прочности. Концы бревен устанавливаем на опоры, в центр бревна прикладываем нагрузку, которую бревно должно выдержать. Ближайший похожий случай: сопряжение проволокой пасынка со стойкой при строительстве низковольтных линий электропередач в старину.

Возможные области применения:

• Быстрое сельское строительство решетчатых конструкций (леса, опоры, мосты, крытый двор, навес для сена, гумно, ток, ладонь, овин, клуни, рига) разной требуемой прочности из низкосортных необработанных бревен малым числом рабочих рук, в том числе, вдвоем или в одиночку.
• Задачи развития заброшенных и неосвоенных мест СССР вместе с передвижной мастерской для починки грузовых, тракторных и танковых двигателей в полевых условиях ( http://rem-battalion.ru сообщение от 13.10.2015).
• Быстрое развертывание производственных мощностей под временными ограждениями и навесами как во время Великой Отечественной войны Советского народа с фашистскими захватчиками. Затем без спешки их можно накрыть капитальными строениями и лишнее удалить бензопилой, крепеж использовать для дальнейшего.

Текст: Александр Морозов, +7 903 549 4643