ГИБКОЕ БЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ С ОПРЕССОВАННЫМИ ВТУЛКАМИ НА КОЛЬЦЕВЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ 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.
Из патентного документа RU 138165 U1 известно гибкое бетонное покрытие, содержащее гибкие плиты из бетонных блоков с угловыми монтажными петлями, в котором связи между данными плитами образованы посредством кольцевых соединительных элементов в виде цепей, пропущенных через указанные монтажных петли и замкнутых устройствами замкового типа.
Однако на практике в известном устройстве оказывается сложным хорошо натягивать цепи и полностью выбирать их свободные концы при замыкании данных цепей в кольца. Так как в результате воздействия различных факторов, в частности, течения воды, гибкие плиты дрейфуют, то ранее заданные зазоры между плитами гибкого бетонного покрытия, при их соединении посредством кольцевых соединительных элементов, пропущенных через угловые монтажные петли указанных плит, оказываются нестабильными и увеличиваются со временем, а открытая из-за этого защищаемая поверхность подвергается разрушительному действию среды, например, водных потоков, вымывающих грунт. Проблема обусловлена тяжелыми эксплуатационными условиями на открытой местности и на гидротехнических объектах, что характерно именно для покрытий из гибких бетонных плит.
Задачей является улучшение защитных свойств покрытий из гибких бетонных плит с угловыми монтажными петлями.
Обеспечиваемый настоящей полезной моделью технический результат заключается в повышении стабильности заданных зазоров между плитами гибкого бетонного покрытия при их соединении посредством кольцевых соединительных элементов, пропущенных через угловые монтажные петли указанных плит.
Технический результат достигается благодаря тому, что в гибком бетонном покрытии, содержащем гибкие плиты из бетонных блоков с угловыми монтажными петлями, в котором связи между данными плитами образованы посредством кольцевых соединительных элементов, пропущенных через указанные монтажных петли, в качестве кольцевых соединительных элементов использованы канаты, замкнутые при помощи опрессованных втулок.
В частном случае кольцевые соединительные канаты замкнуты опрессованными втулками с натяжением монтажных петель.
Также в частном случае число втулок и параметры их опрессовки выбраны из условий исключения возможности проскальзывания концов кольцевых соединительных канатов в местах их сопряжения и снижения при этом прочности каждого из данных канатов не более чем на 30% от нормального значения.
Полезная модель поясняется следующими чертежами и фотографиями.
Фиг. 1: гибкое бетонное покрытие.
Фиг. 2: связь между двумя плитами покрытия.
Фиг. 3: втулка для опрессования.
Фиг. 4-13: процесс сборки гибкого бетонного покрытия.
Фиг. 14: усиленное замыкание кольцевого соединительного каната.
Осуществление полезной модели показано на примере предпочтительного конструктивного выполнения гибкого бетонного покрытия.
Гибкое бетонное покрытие 1 имеет модульную структуру и собрано из сопряженных между собой плит 2 (фиг. 1) монтажными узлами. Показанный на фиг. 1 узел А соединяет четыре прилегающие плиты 2, а монтажный узел на фиг. 2 соединяет две плиты 2. Каждая плита 2 состоит из множества бетонных блоков 3, объединенных в однослойное полотно плиты (мат) арматурными канатами 4 (фиг. 2), замоноличенными в бетонных блоках 3 и расположенными с взаимным пересечением в плане. Расположенные по углам плиты 2 блоки выполнены асимметричными в плане и характеризуются скосом 5 на каждом из указанных блоков 3. Со стороны скосов 5 в тело блоков 3 замоноличены угловые монтажные петли 6. По меньшей мере две связи между прилегающими плитами 2 образованы в покрытии 1 соединением монтажных петель 6 и кольцевых соединительных канатов 7. Каждый канат 7 пропущен через две или более угловые монтажные петли 6. Концы 8 соединительного каната 7 жестко соединены при помощи опрессованной втулки 9, в результате чего рабочие части всех соединительных канатов 7 расположены в виде замкнутых линий, то есть колец.
Опрессовочная втулка 9 выполняет функцию канатного зажима, имеет форму сплющенного полого цилиндра (фиг. 3) 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. 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.
Арматурные канаты 4, угловые монтажные петли 6 и соединительные канаты 7 (неметаллические тросы) выполнены из синтетических материалов и имеют диаметр 13÷19 мм, что обеспечивает достаточную механическую прочность для сохранения целостности покрытия 1 во время его возможного дрейфа.
Гибкость плит 2 и связей между ними придает свойство гибкости и всему бетонному покрытию 1.
Сборку гибкого бетонного покрытия осуществляют следующим образом.
2
На поверхность защищаемого объекта расстилают плиты 2 из бетонных блоков. При этом стараются обеспечить минимальность зазора Z между ними и близость угловых монтажных петель 6 (фиг. 4). Через две или четыре угловые монтажные петли 6 пропускают соединительный канат 7 (фиг. 5). Исходя из его диаметра подбирают размер втулки 9. Пару концов 8 пропускают во втулку 9 и натягивают концы 8 (фиг. 6). Затем заделывают втулку 9 методом опрессовки с использованием ручного гидравлического или пневматического пресса 10 (фиг. 7), обеспечивающего необходимые для придания прочности соединению равномерность и геометрию обжима втулки 9. При этом исходя из размера втулки 9 выбирают соответствующую матрицу 11 (фиг. 8) пресса 10 и усилие сдавливания. Так, например, для каната диаметром 10 мм используют матрицу для пресса сечением 95 мм и прикладывают рабочее давление (фиг. 9, 10) соответствующее весу 10 тонн. В процессе обжима втулка 9 деформируется в своей центральной части и теряя исходную форму цилиндра сильно сдавливает концы 8. После завершения опрессовки убирают пресс 10 (фиг. 11) и контролируют качество опрессовки путем визуального осмотра (фиг. 12, 13). Подобным образом соединяют все соседние плиты 2 в покрытии 1, по меньшей мере в двух точках.
Получаемые соединения плит характеризуются отсутствием провисания соединительных канатов, обладают высокой прочностью и не расходятся даже при возникновении значительных нагрузок, препятствуя произвольному смещению плит относительно друг друга. Таким образом, благодаря соединению гибких плит из бетонных блоков с угловыми монтажными петлями в гибкое бетонное покрытие посредством кольцевых соединительных канатов, пропущенных через угловые монтажные петли и замкнутых при помощи опрессованных втулок, повышается стабильность заданных зазоров между плитами гибкого бетонного покрытия, что ведет к улучшению его защитных свойств.
При реализации возможности соединения гибких плит из бетонных блоков с угловыми монтажными петлями в гибкое бетонное покрытие с натяжением монтажных петель при замыкании кольцевых соединительных канатов, что на практике может быть затруднено по различным причинам, в частности, из-за особенностей подстилающей поверхности, стабильность заданных зазоров Z между плитами 2 гибкого бетонного покрытия 1 оказывается максимально возможной.
Чем более сложные условия эксплуатации гибкого бетонного покрытия 1 предполагаются, тем требуется большая степень опрессовки втулок 9 для исключения возможности проскальзывания концов 8 и втулок 9 в местах взаимного сопряжения, что способно привести к чрезмерному передавливанию втулками 9 соединительных канатов 7 вплоть до их разрыва. По данной причине необходимо контролировать усилие опрессовки и следить за тем, чтобы снижение прочности каждого из соединительных канатов 7 составляло не более чем 30% 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 соединительного каната 7 и втулочного соединения в целом в зависимости от усилия опрессовки.
С целью снижения повреждения канатов 7 при опрессовке вместо одной втулки 9 применяют две или более таких втулок, размещая их последовательно (фиг. 14), что позволяет прилагать меньшее давление опрессовки и исключить возможность проскальзывания соединительных канатов 7 в местах сопряжения при снижении их прочности не более чем на 30% от нормального значения при самых высоких расчетных нагрузках на полотно 1.