ГИБКОЕ БЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ С ОПРЕССОВАННЫМИ ВТУЛКАМИ НА АРМАТУРНЫХ КАНАТАХ

Гибкое бетонное покрытие с опрессованными втулками на арматурных канатах
Полезная модель относится к строительным конструкциям, а именно к универсальным защитным покрытиям, предназначенным, в частности, для укрепления берегов, дамб, русел водотоков, а также разнообразных откосов.
Гибкое бетонное покрытие представляет собой сборную конструкцию, образованную из гибких бетонных плит, содержащих соединенные между собой арматурными канатами бетонные блоки. На практике гибкие бетонные плиты выполняют с монтажными петлями для упрощения погрузочно-разгрузочных работ. Монтажные петли представляют собой, как правило, выступающие из бетонных блоков части арматурных канатов.
В патентном документе RU 2494186 C1 упоминается гибкое бетонное покрытие, содержащее гибкие плиты из бетонных блоков с арматурными канатами, в котором связи между данными плитами образованы посредством указанных арматурных канатов, выступающие из бетонных блоков части которых соединены между собой. При этом известно, что обычно для соединения бетонных блоков в гибкие бетонные плиты применяют арматурные канаты диаметром более 12 мм. Также известно, что при соединении гибких бетонных плит обрезают их монтажные петли и связывают между собой. Однако прочно связать в узел арматурные канаты указанной толщины затруднительно из-за большого радиуса их 2
изгиба, что ведет к получению неплотно завязанных узлов, ползущих под внешней нагрузкой, так как под воздействием различных факторов, в частности, течения воды, гибкие плиты дрейфуют. Кроме того, под сильной внешней нагрузкой наблюдается увеличение длины арматурных канатов. В результате ранее заданные зазоры между плитами гибкого бетонного покрытия, при их соединении посредством выступающих из бетонных блоков арматурных канатов, оказываются нестабильными и увеличиваются со временем, а открытая из-за этого защищаемая поверхность подвергается разрушительному действию среды, например, водных потоков, вымывающих грунт.
Наиболее близким аналогом полезной модели является гибкое бетонное покрытие по US 6508607 B1, содержащее гибкие плиты из бетонных блоков с арматурными канатами, в котором связи между данными плитами образованы посредством указанных арматурных канатов, выступающие из бетонных блоков части которых соединены между собой при помощи опрессованных алюминиевых втулок. Однако, чем более сложные условия эксплуатации гибкого бетонного покрытия предполагаются, тем требуется большая степень опрессовки втулок для исключения возможности проскальзывания концов канатов относительно друг друга и втулок в местах взаимного сопряжения, что способно привести к чрезмерному передавливанию втулками канатов вплоть до их разрыва. Известная конструкция выполнена без контроля усилия опрессовки, а следовательно не способна достаточно эффективно сохранять свои защитные свойства в сложных условиях эксплуатации гибкого бетонного покрытия.
3
Задачей является улучшение защитных свойств покрытий из гибких бетонных плит, соединенных арматурными канатами, в сложных условиях эксплуатации.
Обеспечиваемый настоящей полезной моделью технический результат заключается в повышении стабильности заданных зазоров между плитами гибкого бетонного покрытия при их соединении посредством выступающих из бетонных блоков указанных плит арматурных канатов.
Технический результат достигается благодаря тому, что в гибком бетонном покрытии, содержащем гибкие плиты из бетонных блоков с арматурными канатами, в котором связи между данными плитами образованы посредством указанных арматурных канатов, выступающие из бетонных блоков части которых соединены между собой при помощи опрессованных втулок, число втулок и параметры их опрессовки выбраны из условий исключения возможности проскальзывания арматурных канатов в местах их сопряжения и снижения при этом прочности каждого из данных канатов не более чем на 25% от нормального значения.
В частном случае по меньшей мере две втулки размещены последовательно.
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1: гибкое бетонное покрытие, вид в плане.
Фиг. 2: плита из отдельных бетонных блоков.
Фиг. 3: связь между двумя плитами покрытия в разрезе.
Фиг. 4: втулка для опрессования.
Фиг. 5: усиленное соединение арматурных канатов.
Осуществление полезной модели показано на примере предпочтительного конструктивного выполнения гибкого бетонного покрытия.
4
Гибкое бетонное покрытие 1 имеет модульную структуру и собрано из сопряженных между собой плит 2 (фиг. 1). В свою очередь каждая плита 2 состоит из множества бетонных блоков 3 (фиг. 2), объединенных в однослойное полотно плиты (мат) арматурными канатами 4, замоноличенными в бетонных блоках 3 и расположенными с взаимным пересечением в плане (фиг. 3). По меньшей мере две связи в покрытии 1 между прилегающими плитами 2 образованы соединением выступающих из бетонных блоков 3 частей арматурных канатов 4 при помощи металлических опрессовочных втулок 5.
Опрессовочная втулка 5 выполняет функцию канатного зажима, имеет форму сплющенного полого цилиндра (фиг. 4) и изготовлена из алюминиевого сплава, характеризующегося высокой пластичностью, механической прочностью и коррозионной стойкостью.
В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации бетонным блокам 3 при изготовлении плит 2 придают форму пирамид, бипирамид, конусов или полусфер с гладкой или фактурной поверхностью. Плита 2 из одинаковых асимметричных блоков 3 в форме усеченных тетрагональных бипирамид с рифленой верхней поверхностью изображена на фиг. 2. Форма бетонных блоков 3 и расстояние между соседними блоками 3 в плитах 2 выбраны из условий обеспечения подвижности блоков 3 относительно друг друга и минимальности просветов X между блоками 3 для более полной защиты поверхности накрываемого объекта. Отгиб угловой части плиты 2 показан на фиг. 2. В качестве арматурных используют толстые синтетические канаты (неметаллические тросы), выпуски которых образуют монтажные петли 6. Гибкость плит 2 и связей между ними придает свойство гибкости и всему бетонному покрытию 1. 5
При этом необходимо контролировать усилие опрессовки и следить за тем, чтобы снижение прочности каждого из арматурных канатов 4 составляло не более чем 25% от нормального значения, то есть при отсутствии втулочного соединения. В противном случае, как установлено экспериментально, возможен отрыв от покрытия 1 отдельной плиты 2 или группы плит 2, что ведет к нарушению стабильности заданных зазоров Z. Для осуществления контроля проводят предварительные испытания с получением экспериментальных значений прочностных показателей определенного каната 4 и втулочного соединения арматурных канатов в целом в зависимости от усилия опрессовки.
Сборку гибкого бетонного покрытия осуществляют следующим образом.
На поверхность защищаемого объекта расстилают первую плиту 2, используя при этом монтажные петли 6 данной плиты. Рядом с первой располагают вторую плиту 2, стараясь обеспечить минимальность зазора Z между ними и близость выступающих из сопрягаемых бетонных блоков 3 арматурных канатов 4. После чего разрезают или частично срезают монтажные петли 6, оставляя у арматурных канатов 4 свободные концы 7, 8 достаточной для образования их соединения длины. Исходя из диаметра соединяемых арматурных канатов 4 подбирают размер втулки 5. Через пару концов 7, 8 пропускают втулку 5 и продвигают ее по возможности ближе к бетонным блокам 3, натягивая концы 7 и 8. Затем заделывают втулку 5 методом опрессовки с использованием ручного гидравлического или пневматического пресса, обеспечивающего необходимые для придания прочности соединению равномерность и геометрию обжима втулки 5. При этом исходя из размера втулки 5 выбирают соответствующую матрицу пресса и усилие сдавливания. В 6
процессе обжима втулка 5 деформируется в своей центральной части и теряя исходную форму цилиндра сильно сдавливает концы 7, 8. Подобным образом соединяют все соседние плиты 2 в покрытии 1, по меньшей мере в двух точках, с использованием, по меньшей мере, двух втулок 5.
Благодаря тому, что число втулок 5 и параметры их опрессовки выбраны из условий исключения возможности проскальзывания арматурных канатов 4 в местах их сопряжения и снижения при этом прочности каждого из данных канатов не более чем на 25% от нормального значения, повышена стабильность зазоров Z между плитами 2 гибкого бетонного покрытия 1 при их соединении посредством выступающих из бетонных блоков указанных плит арматурных канатов 4.
Для снижения повреждения канатов 4 при опрессовке вместо одной втулки 5 целесообразно применять две или более таких втулок, размещая их последовательно (фиг. 5), что позволяет прилагать меньшее давление опрессовки и исключить возможность проскальзывания арматурных канатов 4 в местах сопряжения при приемлемом снижении их прочности, делая возможным применение таких покрытий, например, на водотоках, подверженных мощным весенним паводкам. При этом стабильность заданных зазоров между плитами гибкого бетонного покрытия максимальна.
Получаемые соединения плит характеризуются полным отсутствием завязанных узлов, обладают высокой прочностью и не расходятся даже при возникновении значительных нагрузок, препятствуя произвольному смещению плит относительно друг друга.