СБОРНО-РАЗБОРНОЕ ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ МОДЕРНИЗИРОВАННОЕ

Полезная модель относится к области дорожного строительства в части сооружения временных автомобильных дорог и площадок с переходными и низшими типами покрытий (сборно-разборные дорожные покрытия).
Область применения полезной модели – ускоренная подготовка к эксплуатации труднопроходимых участков автомобильных дорог (подходов к переправам, объездов разрушенных участков дорог, заболоченной местности, участков сыпучих песков), а также для перекрытия нешироких канав, траншей и воронок, сооружение покрытий для временных дорог в труднопроезжаемых местах, на участках со слабым грунтом, обводненных и заболоченных участках, для обеспечения проезда колесной и гусеничной техники, строительство временных площадок.
Из уровня техники известны временные автомобильные дороги (ВАД) с использованием сборно-разборных дорожных покрытий, заключающиеся в применении покрытий из железобетонных плит (покрытия переходного типа) и покрытий из деревянных щитов (покрытия низшего типа) - ВСН (Ведомственные Строительные Нормы) 2-105-78 «Инструкция по строительству временных дорог для трубопроводного строительства в сложных условиях (на обводненной и заболоченной местности)»).
Недостатком покрытий из железобетонных плит является отсутствие стыковочных разъемных устройств. Соединение железобетонных плит происходит путем сварки, что вызывает необходимость в сварочном аппарате и принадлежностей для сварки.
Недостатком покрытий из деревянных щитов являются высокие трудозатраты по изготовлению, предусматривающие выполнение работ в условиях эксплуатирующей организации на месте организации дороги, заключающиеся в соединении крупноразмерных брусьев из древесины в щит.
Из уровня техники известны следующие аналоги заявляемого устройства.
Деревометаллические сборно-разборные покрытия ленточного типа, используемые для колейных дорог и представляющие собой конструкцию, состоящую из деревянных щитов, собранных из антисептированных брусьев, соединенных в колею посредством кронштейнов, которые являются слабым элементом конструкции (Могилевич В.М и др. Сборные покрытия автомобильных дорог, учебное пособие для вузов, Москва, Высшая школа, 1972, с. 335-337, рис. 194, стр. 338).
Известен композиционный дорожный мат для дорог со сборно-разборным покрытием, выполненный в виде прямоугольной полимерной плиты и боковых замковых устройств (патент RU 131734 U1).
Недостатком мата является:
- покрытия, сооруженные из этих матов, имеют промежутки, через которые при нагружении происходит выдавливание подстилающего грунта на рабочую сторону;
- замковые устройства выступают над поверхностью покрытия, что приводит к поломкам замковых устройств грунтозацепами гусеничной техники;
- поверхность мата гладкая и скользкая, что может привести к соскальзыванию колесной техники;
- замковые устройства расположены только с боковых сторон, что существенно сокращает возможность по возведению площадок;
- полимерный материал мата имеет небольшой модуль упругости и малую морозостойкость (не более -20°С).
Наиболее близкой из известных является плита модульного дорожного покрытия для сборно-разборных временных дорог и площадок со сборно-разборным покрытием, выполненная из полимерного материала и имеющая углубления на части ее периметра для размещения стыковочных устройств, причем углубления образованы механической обработкой плиты из условия минимизации промежутков между плитами при их соединении, углубления выполнены фрезерованием плиты с двух противоположных торцов, а стыковочные устройства размещены не выше уровня поверхности плиты, а на поверхности плиты выполнены рифления, причем, в образованных механической обработкой углублениях закреплены стыковочные устройства (патент RU №152159 U1, 20.12.2014).
Предлагаемое техническое решение является дальнейшим совершенствованием данной ранее разработанной конструкции плиты, в котором учтена возможность надежной работы сооружаемого из них покрытия в большом диапазоне изменения температур и в различных грунтах с различным влагосодержанием, а также в снежных и ледовых условиях.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является создание надежного в различных термических условиях плиты дорожного покрытия для обеспечения возможности восприятия расчетных эксплуатационных нагрузок в течении длительного времени с возможностью последующего демонтажа сборного дорожного покрытия.
Технический результат заключается в повышении надежности работы плиты дорожного покрытия в различных термических условиях и абразивных средах.
Достигается это тем, что плита сборно-разборного дорожного покрытия выполнена из полимерного материала на основе полипропилена с установленными по ее противоположным сторонам половинами замковых устройств для образования с ответными половинами, закрепленными на другой плите, сборно-разборных дорожных покрытий, причем упомянутые половины замковых устройств имеют швеллерообразную форму, одеты полками на торцы плиты и закреплены к ней соединительными элементами, причем одни из половин замковых устройств имеют соединенные между собой упором параллельно расположенные с образованием зазора между ними петли с соосными отверстиями над упором для размещения соединяющего смежные плиты пальца шарнира, а ответные им половины имеют размещаемую в упомянутом зазоре петлю, выполненную с соосным при объединении полузамков отверстием для размещения во всех упомянутых отверстиях пальца шарнира и с открытой снизу и сужающейся от ее нижней части кверху проточкой, имеющей в верхней части цилиндрическую поверхность для контакта с упомянутым упором, закрепленным под осью в зазоре между петлями другой половины замкового устройства. При этом на рабочей поверхности покрытия закреплены планки противоскольжения, чтобы предотвратить соскальзывания колесной и гусеничной техники с покрытия плиты. Отверстие под ось шарнира выполнено в одной из петель, расположенных в зазоре между другими, продолговатым в направлении швеллерообразного крепления плит или отверстия под ось шарнира выполнены в паре петель, образующих зазор, продолговатыми в направлении швеллерообразного крепления плит. Кроме того, выполненная в виде пальца ось шарнирного соединения зафиксирована шплинтом, а швеллерообразные крепления выполнены с отверстиями для размещения соединяющих их с плитой элементов, имеющих потайную головку.
Существенность признаков определяется направленностью их на указанный технический результат. В соответствии с этим, выполнение плиты из полимерного материала на основе полипропилена позволяет за счет прочностных характеристик повысить надежность ее работы, даже при существенном (до 30 мм) уменьшении ее толщины. Такая толщина позволяет использовать швеллерообразное крепление плит меньшей металлоемкости при обеспечении не меньшей его надежности, т.к. уменьшение размера полки профиля компенсируется перераспределением напряжений на используемый полимерный материал плиты, не вызывая его разрушения. Наличие упора на петле позволяет разгрузить само шарнирное соединение, что обеспечивает его надежность и долговечность. А выполнение одной петли с открытой снизу и сужающейся от ее нижней части кверху проточкой, имеющей в верхней части цилиндрическую поверхность для контакта с упором других петель позволяет, также, как и выполнение отверстия под ось шарнира в одной из петель, расположенных в зазоре между другими, продолговатым в направлении швеллерообразного крепления - повысить надежность в различных условиях эксплуатации.
На Фиг. 1 представлен общий вид плиты сборно-разборного дорожного покрытия где, 1 - плита полимерная, 2 - замковые устройства, 3 - планки противоскольжения
На Фиг. 2 - 4 представлены варианты сооружения дорог и площадок с использованием данной плиты.
На Фиг. 5 - представлен соединяющий смежные плиты замок в сборе (плиты условно не показаны).
На Фиг. 6 - представлена половина замка с двумя петлями и упором между ними;
На Фиг. 7 - ответная половина замка с проточкой, сужающейся от ее нижней части кверху.
Надежность работы плиты сборно-разборного дорожного покрытия обеспечивается выполнением ее из полимерного материала на основе полипропилена и выполнением замкового устройства из двух половин замков, соединяемых пальцам, образующим шарнир. Образованное из двух половин замков замковое устройство для сборно-разборных дорожных покрытий содержит швеллерообразные крепления 1 и 2, которые обращены полками 3, 4 и 5, 6 в противоположенные стороны к плитам (условно не показаны). Петли 8 и 9 (уши и щеки) присоединены посредством сварного шва 10 к соответствующим швеллерообразным креплениям 1 или 2. Закрепленные на одном из швеллерообразных креплений петли 8 расположены параллельно с зазором, в котором размещена петля 9 другого швеллерообразного крепления. Упор 11 цилиндрической формы расположен в зазоре между петлями 8 под осью 7. Петля 9 с нижней стороны выполнена с сужающейся (в поперечном сечении) кверху до радиуса 13 проточкой под упор 11, ширина 14 которой превышает диаметр упора 11. Причем цилиндрическая или квазицилиндрическая поверхность, выполненная радиусом 13, опирается на упор 11. Ось 7 шарнирного соединения выполнена в виде пальца и зафиксирована средством фиксации, например, шплинтом. Образующие шарнирное соединение петли целесообразно располагать попарно симметрично относительно поперечной оси стыковочного устройства с образованием пары шарниров. На швеллерообразном креплении 3 приварены пластины 13, служащие (как показано на Фиг. 5) для фиксации цепочки оси 7. Швеллерообразные крепления выполнены с отверстиями 12, равномерно распределенными по длине полки, для соединения их с соответствующей плитой. Отверстие под ось шарнира может быть выполнено в одной (9) или в паре (8) из сопрягаемых петель шарнира продолговатым в направлении плит, что помимо снижения динамических нагрузок в соединении позволяет компенсировать тепловые деформации собранного дорожного покрытия, обеспечивая его надежную работы в различных температурных условиях, и значительно снизить абразивный износ соединения.
Таким образом, плита с замковым устройством надежно соединяется с плитами, образуя дорожное полотно (площадку) требуемого типового размера. При изготовлении плиты с замковыми устройствами используют материалы и защитные покрытия, обеспечивающие условия эксплуатации (климатическими факторами внешней среды, типом подстилающей поверхности, планируемыми нагрузками и т.п.).
На плите установлены замковые устройства со всех сторон (торцевых и боковых), что дает возможность создания площадок и дорог любого габарита.
Для сооружения колейного проезда плиты стыкуются короткой стороной. При этом расстояние между соседними колеями должно обеспечивать гарантированный контакт поверхности плиты с опорной поверхностью автотехники. Колейный проезд сооружается на участках местности с высокой несущей способностью основания.
Для сооружения сплошного проезда на участках местности с высокой несущей способностью основания целесообразно использовать параллельный способ раскладки, когда покрытия одновременно стыкуются короткой и длинной сторонами. При этом возможна ориентация оси проезда вдоль длинной и короткой стороны плиты.
Для сооружения проезда со смещением, в условиях слабого основания, для перекрытия нешироких канав и воронок целесообразно использовать способ раскладки - последовательный со смещением.
При этом ориентация оси проезда - вдоль длинной стороны плиты. Конструктивные особенности и особые характеристики используемых материалов отражены в следующем:
- установка противоскользящих планок обеспечивает хорошее сцепление шин колесной и гусеничной техники с покрытием;
- наличие замковых устройств со всех сторон плиты позволяет сооружать площадки и дороги любого габарита и формы;
- применение нового высокопрочного морозостойкого полимера позволяет существенно расширить диапазон применения изделия, как по грузоподъемности, так и по климатическим зонам.