УСТРОЙСТВО В ВИДЕ УНИФИЦИРОВАННОГО БЛОКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ И ДРУГИХ ПОКРЫТИЙ

Область техники, к которой относится изобретение, - строительство дорог.
Уровень техники.
Аналоги изобретения (прототипы) известны как брусчатка, тротуарная плитка и кирпич. Все они используются для строительства дорог, хорошо изучены и определены (например, в книге: Дубровин Е.Н., Старостин, Ю.В. Жесткие покрытия городских дорог: Учебник для вузов по спец. "Городское строительство". - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1979. - 471 с ил.).
Главным их признаком является тенденция к унификации формы основного элемента дорожного покрытия. Например, брусчатка - более или менее правильные параллелепипеды. Тротуарная плитка - уже одинаковые конструктивные элементы дорожного покрытия, хорошо сопрягаемые друг с другом. Кирпич - унифицированный элемент всего строительства (кроме дорог), так как имеет стандартную форму и размеры.
Все эти признаки по отдельности совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Главным существенным признаком является возможность построения дорог из элементарных кубиков (кирпичиков). Однако принцип строительства дорог (прочная куча) не позволяет создать из таких составляющих саморегулируемую систему, которая могла бы эффективно противостоять многим видам неблагоприятной нагрузки на эти элементы: механическим, тепловым, химическим, структурным, атмосферным и тому подобное.
Например, известно, что активнее всего дороги разрушаются в периоды таяния и замерзания воды на дорогах. Клинья изо льда разрушают дорогу быстрее многих механических нагрузок. Куча, даже прочная, не имеет тенденции к противостоянию многим разрушительным факторам, потому что она еще не является системой. Одной из целей изобретения является именно наличие тенденции к указанному противодействию неблагоприятным факторам, а так же использование факторов благоприятных.
Раскрытие изобретения.
Сущность изобретения как технического решения, выражается в совокупности нижеследующих существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Это позволит решить задачу компенсации механических, температурных, химических, атмосферных и прочих воздействий на дорожное покрытие путем использования в конструкции унифицированного блока для строительства дорожных покрытий набора элементов, которые и создают эти компенсационные противодействий. Кроме того, изобретение направлено на повышение экономичности создания и использования такого унифицированного блока.
От вышерассмотренных аналогов (прототипов) изобретение отличается тем, что нижеследующих элементов у аналогов не было, и они не использовались совместно.
Этими элементами (признаками) являются:
1. Стандартные размеры основного тела блока (без выступов и углублений) в виде куба 200×200×200 (мм).
2. Выступы и углубления на блоке («ласточкин хвост»), которые обеспечивают прочное соединение блоков друг с другом. Острые углы такого соединения скруглены для повышения прочности (на чертежах это не учтено с целью упрощения изображения такого соединения). Аналог используется в столярном деле для соединения элементов деревянных конструкций. При этом поворот блоков в горизонтальной плоскости относительно друг друга на 90 градусов обеспечивает соединение одного блока с любым соседним. Блоки состыкованы с друг с другом своими гранями так, что имеется их центральная и зеркальная симметрия соединения блоков относительно друг друга. При такой конструкции любой блок можно заменить другим блоком без изменения положения окружающих его блоков (автономность блоков).
3. Вертикальные каналы в центре блока и цилиндрические вырезы по его углам, которые при соединении блоков друг с другом образуют систему цилиндрических вертикальных каналов.
Эти вертикальные каналы имеют несколько целей. Во-первых, они обеспечивают доступ к нижним слоям дорожного покрытия или к его основанию. Этим обеспечивается:
- доставка необходимого материала (песка, дорожной пыли) для подсыпки основания в случае прогиба дорожного покрытия вниз;
- отвод из нижних слоем излишков материалов, которые стараются изменить форму дорожного покрытия вверх.
В случае атмосферных осадков такие вертикальные каналы обеспечивают дренаж дорожного покрытия и частично предотвращают скольжение по дорожному покрытию. В случае заморозков они препятствуют разрушительному воздействию ледяных клиньев путем выдавливания льда наружу.
Во-вторых, каналы позволяют, в случае необходимости обеспечить механическое соединение слоев дорожного покрытия, созданного из таких блоков, и повысить его механическую прочность (например, при строительстве аэродромов, или сводов туннелей).
В-третьих, каналы предназначены для использования специальных зацепов при установке блоков и их замене.
В-четвертых, наличие полостей между блоками в виде указанных каналов позволяет компенсировать температурные и механические нагрузки между блоками.
4. Специальные полости в центре вертикальных граней блока, которые обеспечивают вертикальную фиксацию блоков относительно друг друга.
5. Горизонтальные цилиндрические каналы, которые предназначены для компенсации деформации блока и дренажа жидкостей, попадающих на дорогу. Дополнительной задачей этих горизонтальных каналов является возможность установки в них стержней, которые предотвращают вертикальные смещения блоков относительно друг друга. С их помощью прочность дорожного покрытия может варьироваться в значительном диапазоне (несколько десятков и сотен раз).
В данном случае, технический результат выражаться в ряде эффектов, которые можно перечислить следующим образом: Снижение себестоимости изготовлении блока. Предотвращение растрескивания дорог. Снижение вибрации при передвижении по ним. Улучшение контакта колес автомобилей с дорогой. Уменьшение искажения формы дороги. Снижение скольжения по дороге при атмосферных осадках. Улучшение ухода за ними. Повышение прочности и т.п.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, для обеспечения технического результата, определяется впервые, и формулируется как «системный подход к комплексному улучшению проблемы качества строительства дорог».
Краткое описание чертежей.
На чертежах представлено изображение унифицированного блока в трех проекциях и изображение поверхности дороги в результате соединения блоков друг с другом.
Осуществление изобретения состоит в том, что на основе представленного в заявке изобретения данный блок становится унифицированным конструктивным элементом. На его основе упрощается строительство дорог, повышается возможность автоматизации создания блоков и их использования, как при строительстве дорог, так и при ремонте. Возрастает экономичность, так как становится возможным использовать различные материалы при создании блока путем их прессования в форме для блока. Упрощается ремонт дорог (будут возможны быстрая замена неисправных блоков соседними исправными блоками; замена блоков сведется к перестановке неисправного блока на исправный; блоки, расположенные в не активной зоне их эксплуатации, создают резерв для ремонта активно используемых блоков).