МОДУЛЬНАЯ ПЛИТА И СИСТЕМА МОДУЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
MODULAR PLATE AND SYSTEM OF MODULAR SURFACES

Изобретение относится к плитам, используемым в строительной промышленности, в частности к модульным строительным плитам, к системе модульных поверхностей, состоящей из подобных плит, а также к способу соединения строительных плит.
Широко известно использование в строительной отрасли в качестве строительных элементов плит, в особенности бетонных или бетоносодержащих. Подобные плиты используются в качестве настила для зданий, автомагистралей и т.п. При соединении между собой двух или более подобных плит обычно используется внутреннее средство скрепления, которое проходит внутри по длине и/или ширине плит.
Недостаток системы, состоящей из подобных плит и средств их скрепления, заключается в том, что после соединения плит внутренними средствами скрепления, если возникает необходимость отрегулировать, выправить или переместить плиту или средство скрепления, единственным способом получить доступ к средству скрепления является разъединение соответствующих плит путем по меньшей мере частичного разрушения плиты или средства скрепления. Это и дорого, и долго, поскольку любую часть, которая была хотя бы частично разрушена, обычно приходится заменять, в результате чего система оказывается выведенной из строя на период проведения ремонтных работ.
В связи с этим было бы желательно разработать усовершенствованную плиту для использования в строительной отрасли, а также усовершенствованный способ соединения плит, которые были бы лишены вышеупомянутых недостатков, существующих в настоящее время.
Согласно первому аспекту изобретения предложена съемная модульная плита для использования в строительной промышленности, имеющая верхнюю поверхность, противолежащую ей нижнюю поверхность, а также первую и вторую противолежащие друг другу торцевые поверхности, расположенные между верхней и нижней поверхностями по существу перпендикулярно им, и содержащая канал, проходящий от отверстия в верхней поверхности к отверстию в торцевой поверхности, причем плита выполнена с возможностью соединения встык со второй съемной модульной плитой, имеющей верхнюю поверхность, противолежащую ей нижнюю поверхность, а также первую и вторую противолежащие друг другу торцевые поверхности, расположенные между верхней и нижней поверхностями по существу перпендикулярно им, и содержащую канал, проходящий от отверстия в верхней поверхности плиты к отверстию в ее торцевой поверхности, и/или канал, входящий внутрь плиты от отверстия в ее торцевой поверхности, при этом либо канал в первой плите совмещен с каналом во второй плите с образованием удлиненного канала, проходящего через торцы двух плит, доступ к которому возможен через отверстия в верхней поверхности каждой плиты и в котором съемно установлено первое крепежное средство для соединения двух плит между собой, либо канал в первой плите совмещен с каналом во второй плите с образованием удлиненного канала, проходящего через торцы двух плит и оканчивающегося внутри второй плиты, а доступ к этому удлиненному каналу возможен только со стороны отверстия в верхней поверхности первой плиты, и в этом удлиненном канале съемно установлено второе крепежное средство для соединения двух плит между собой.
Также согласно первому аспекту изобретения предложена соответствующая вторая съемная модульная плита для использования в строительной промышленности вместе с вышеупомянутой съемной модульной плитой, которая имеет верхнюю поверхность, противолежащую ей нижнюю поверхность, а также первую и вторую противолежащие друг другу торцевые поверхности, расположенные между верхней и нижней поверхностями по существу перпендикулярно им, и содержащая канал, проходящий внутрь плиты от отверстия в ее торцевой поверхности, причем вторая плита выполнена с возможностью соединения встык с описанной выше плитой, так что канал совмещен с каналом в плите по п.1 с образованием удлиненного канала, проходящего через торцы двух плит и оканчивающегося внутри второй плиты, при этом доступ к удлиненному каналу возможен только со стороны отверстия в верхней поверхности описанной выше плиты и в этом удлиненном канале съемно установлено второе крепежное средство для соединения двух плит между собой.
Съемная модульная плита подобного типа удобна в использовании, поскольку, во-первых, модульность означает, что плиты имеют воспроизводимые и предсказуемые размеры, а также что их можно просто и точно выравнивать. Во-вторых, плиты можно быстро устанавливать как при первоначальной установке, так и при последующих заменах, а также легко регулировать при минимальных неудобствах и затратах. Для этого верхняя поверхность плиты предпочтительно является открытой, т.е. легкодоступной, так же как и находящиеся в ней отверстия.
Предпочтительно, по меньшей мере какая-то одна, первая или вторая, противолежащая торцевая поверхность профилирована таким образом, чтобы можно было создавать совместное соединение с профилированной торцевой поверхностью другой плиты, когда они соединены встык друг с другом.
Желательно профиль торцевой поверхности одной плиты включает в себя выступ, а профиль торцевой поверхности другой плиты включает в себя соответствующее углубление, поэтому, когда торцевая поверхность одной плиты и торцевая поверхность другой плиты соединяются встык, поверхности и профили совмещаются таким образом, что образуется плотное соединение. Через подобное соединение может проходить удлиненный канал или удлиненная полость, так же как первые или вторые соединительные средства для соединения двух плит.
Кроме этого, выступ и углубление предпочтительно имеют такую форму, чтобы торцевая поверхность каждого из них (т.е. та поверхность, которая будет находиться заподлицо с остальной частью торцевой поверхности плиты, если выступ спрямить или углубление выровнять) находилась под углом в 45° или менее к вертикальной плоскости, предпочтительно менее 25°, более предпочтительно менее 15°, наиболее предпочтительно в диапазоне 1-5°.
Профиль торцевой поверхности одной плиты может проходить по всей длине торцевой поверхности этой плиты, так же как, соответственно, и у другой плиты. Между тем, необязательно, чтобы сопрягающиеся поверхности имели такую протяженность. Профиль торцевой поверхности может лишь частично проходить по длине торцевой поверхности обеих плит; профиль может быть расположен по центру ширины торцевой поверхности плит либо может проходить у одного конца торцевой поверхности.
У съемной модульной плиты согласно изобретению может быть две торцевые поверхности с одинаковыми профилями. Подобная плита будет именоваться плитой типа А. У другой модульной плиты, с которой соединена встык плита типа А, также могут быть две торцевые поверхности с одинаковыми профилями, отличными от профилей плиты типа А и сопрягающимися с ними. Такая плита будет именоваться плитой типа В. Плита типа А может иметь, например, две торцевые поверхности, на каждой из которых имеется углубление, а плита типа В может иметь, например, две торцевые поверхности, на каждой из которых имеется выступ; углубления и выступы имеют комплементарную и сопрягаемую форму. Подобные плиты типа А и типа В могут образовывать ряд из нескольких плит в следующей последовательности -А-В-А-В-А-В- (и т.д.).
Как вариант, у съемной модульной плиты согласно изобретению может быть две разные торцевые поверхности. В этом случае подобная плита будет именоваться плитой типа С. Профиль одной из торцевых поверхностей плиты типа С может сопрягаться с профилем другой торцевой поверхности, за счет чего одна плита типа С может соединяться встык в другой плитой типа С. Например, на одной из торцевых поверхностей плиты типа С может иметься углубление, а на другой торцевой поверхности может иметься выступ. Подобные плиты типа С могут образовывать ряд из нескольких плит в следующей последовательности -С-С-С-С-С- (и т.д.).
Рассмотренная выше съемная модульная плита может быть предварительно отлита или предварительно сформована из конструкционного материала, который может быть любым подходящим известным материалом, однако предпочтительно использовать бетон или производный от него материал, например бетон, армированный стекловолокном (GFRC), либо пластический материал, армированный стекловолокном (GFRP), либо пластический материал, из-за присущей таким материалам прочности, устойчивости к воздействию коррозии и электроизоляционных свойств.
Предпочтительно модульная плита имеет одну или несколько расположенных в ней пустот, предпочтительно продольных, позволяющих снизить ее вес по сравнению с полнотелой плитой без уменьшения прочности. Подобные пустоты могут оставаться незаполненными либо могут быть заполнены легким по весу заполнителем, таким как пористая/вспененная резина. Предпочтительно подобный наполнитель также может гасить вибрации, в том случае если или когда плита подвергается воздействию вибрационных нагрузок.
Кроме того, модульная плита может содержать один или несколько выемок на ее первой поверхности, которые могут использоваться для дренажа и/или для размещения кабелей, например электрических кабелей. Кроме этого, наряду с одной или несколькими выемками могут иметься продольные протоки для размещения кабелей и/или для того, чтобы в них могла стекать вода с поверхности. Помимо того, продольные протоки внутри плиты могут пересекаться поперечными протоками.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложена система модульных поверхностей для использования в строительной промышленности, состоящая из двух модульных плит, каждая из которых имеет канал, проходящий от отверстия в ее верхней поверхности к отверстию в ее торцевой поверхности, как это было рассмотрено выше, и первого соединительного средства для соединения двух плит между собой, причем первое соединительное средство может быть съемно установлено в удлиненном канале.
На практике любое количество модульных плит может быть соединено между собой подобным образом, причем соединены либо линейно, образуя удлиненную поверхность, либо разнонаправленно, образуя более обширную площадь поверхности.
Предпочтительно первое соединительное средство может быть съемно установлено в удлиненном канале. Кроме того, первое соединительное средство может быть установлено в удлиненном канале с возможностью регулировки. В обоих случаях легкость доступа к первому соединительному средству благодаря компоновке каналов в плитах означает, что регулировка, выравнивание или замена модульной плиты в подобной системе модульных поверхностей осуществляется быстро, легко и с минимальными затратами.
Предпочтительно удлиненный канал имеет дугообразную или параболическую форму; канал открыт с обоих концов на верхних поверхностях двух смежных модульных плит и может дугообразно проходить между смежными торцевыми поверхностями плит. Соответственно, первое соединительное средство может быть изогнутым и представлять собой либо натяжной трос или гибкую связь, либо гибкий соединительный пруток. Поскольку трос помещается в удлиненный проход через верхние поверхности в двух смежных модульных плитах, на нижнюю часть троса может воздействовать растягивающее усилие, тогда как на верхнюю часть троса может воздействовать сжимающее усилие. Таким образом, когда к совместному соединению между двумя плитами прикладывается усилие, распределение усилий внутри троса обеспечивает выравнивание плит. В результате плиты совместно выступают в качестве единой конструкции.
Первое соединительное средство предпочтительно может натягиваться и крепиться у верхних поверхностей каждой плиты, что обеспечивает легкий доступ к нему в случае необходимости выравнивания или замены одной или нескольких плит.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения также предложена система модульных поверхностей для использования в строительной промышленности, состоящая из двух модульных плит, одна из которых имеет канал, проходящий от отверстия в ее верхней поверхности к отверстию в ее торцевой поверхности, а другая имеет канал, входящий внутрь плиты от отверстия в ее торцевой поверхности, как это было рассмотрено выше, а также второго соединительного средства для соединения двух плит между собой, которое может быть съемно установлено в удлиненном канале.
Точно так же, любое количество модульных плит может быть соединено между собой подобным образом, причем соединены линейно, образуя удлиненную поверхность, либо разнонаправленно, образуя более обширную площадь поверхности.
Предпочтительно второе соединительное средство съемно установлено в удлиненном канале. Кроме того, второе соединительное средство может быть установлено в удлиненном канале с возможностью регулировки. В обоих случаях легкость доступа ко второму соединительному средству благодаря компоновке сопрягающихся проходов и полостей в плитах означает, что регулировка, выравнивание или замена модульной плиты в подобной системе модульных поверхностей осуществляется быстро, легко и с минимальными затратами.
Предпочтительно удлиненный канал имеет дугообразную, параболическую или линейную форму; канал открыт лишь с одного конца в верхней поверхности одной из смежных модульных плит и оканчивается в корпусе другой плиты. Соответственно, второе соединительное средство может быть изогнутым и представлять собой натяжной трос, гибкую связь либо гибкий соединительный пруток.
Второе соединительное средство предпочтительно заанкерено у конца удлиненного канала внутри одной плиты и может быть натянуто у верхней поверхности другой плиты, что обеспечивает легкий доступ к нему при необходимости выравнивания или замены одной или нескольких плит.
Как отмечено выше, модульные плиты могут быть трех типов: типа А, типа В и типа С. Система модульных поверхностей согласно изобретению может состоять из сопрягаемых модульных плит двух типов: типов А и В. Как вариант, система может состоять из плит лишь одного типа: типа С.
Система модульных поверхностей согласно изобретению может широко применяться в строительной промышленности. Между тем, она, в частности, может использоваться в качестве опоры для железнодорожных рельсов или рельсов городского транспорта. Обычно железная дорога состоит из основания или земляного полотна, поверх которых укладывается балластный слой. Балластный слой создает выровненную подложку для укладки шпал, к которым затем непосредственно крепятся железнодорожные пути. Недостаток подобного устройства заключается в том, что под воздействием внешних факторов балластный слой и шпалы разрушаются, т.е. в них могут проникать вода, снег и лед, что приводит к разбалансированию путей. Повторное выравнивание подобных путей зачастую оказывается дорогостоящей и длительной процедурой и приводит к существенным задержкам в движении поездов, уменьшая тем самым доступность и пропускную способность путей.
Использование системы модульных поверхностей в качестве опоры для железнодорожных рельсов сводит к минимуму подобные недостатки за счет замены шпал на модульные плиты. Железнодорожный рельс может опираться на первую поверхность (обычно верхнюю) модульных плит, которые, в свою очередь, могут быть уложены непосредственно на имеющийся балластный слой, выполняющий функцию основания. Как вариант, основание может быть выполнено в виде переработанной или гидравлически стабилизированной щебенки, либо вместо нее может использоваться обычный грунт. Балластный слой будет преимущественно закрыт и защищен от воздействия внешних факторов при помощи плит, а также усовершенствованных соединительных средств между плитами, создающих, таким образом, непрерывную конструкцию.
Как вариант, рельсы городского транспорта могут быть уложены на первой поверхности (обычно верхней) плит.
На практике множество модульных плит могут быть соединены соединительными средствами, образуя единую опору для рельсов железной дороги или городского транспорта без использования дополнительного обеспечивающего прочность бетона, и использованы в качестве долгосрочного решения и в качестве альтернативы железнодорожным путям с щебенкой. Это может быть особенно предпочтительно в туннелях, на путепроводах и стрелках, железнодорожных переездах, а также в местах со слабой почвой; равно как для легкого метро в городской черте (например, на легкой железной дороге Докландс), где быстрый монтаж имеет критичное значение для сведения к минимуму сбоев в движении.
Разумеется, возможны и другие области применения модульных плит и системы модульных поверхностей согласно изобретению, в том числе, но не только, в качестве настила в зданиях, на автомагистралях, в аэропортах (например, на взлетной полосе), а также в портах или на грузовых терминалах (для обустройства стоянок с твердым покрытием). Кроме этого, изобретение может использоваться для негоризонтальных (или, по меньшей мере, не напольных) областей применения, например, в стенах крепежных конструкций, а также при возведении временных или аварийно-спасательных конструкций.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложен способ разъемного соединения двух строительных плит, каждая из которых имеет верхнюю поверхность, противолежащую ей нижнюю поверхность, первую и вторую противолежащие друг другу торцевые поверхности, расположенные между верхней и нижней поверхностями по существу перпендикулярно им, и канал, проходящий от отверстия в верхней поверхности к отверстию в торцевой поверхности. Способ предусматривает соединение встык двух плит таким образом, чтобы канал в одной из плит мог совместиться с каналом в другой плите, образуя удлиненный канал, проходящий через торцы двух плит, а также установку съемного первого соединительного средства в удлиненном канале таким образом, чтобы к каждому концу первого соединительного средства был возможен доступ через верхнюю поверхность каждой плиты.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения также предложен соответствующий способ разъемного соединения двух строительных плит, каждая из которых имеет верхнюю поверхность, противолежащую ей нижнюю поверхность, первую и вторую противолежащие друг другу торцевые поверхности, расположенные между верхней и нижней поверхностями по существу перпендикулярно им, при этом одна из плит имеет канал, проходящий от отверстия в ее верхней поверхности к отверстию в ее торцевой поверхности, а другая плита имеет канал, проходящий от отверстия в ее торцевой поверхности внутрь плиты. Способ предусматривает соединение встык двух плит таким образом, чтобы канал в одной из плит мог совместиться с каналом в другой плите, образуя удлиненный канал, проходящий через торцы двух плит, а также установку съемного второго соединительного средства в удлиненном канале, оканчивающемся в другой плите таким образом, чтобы доступ ко второму соединительному средству был возможен только через верхнюю поверхность первой плиты.
Данный способ соединения может использоваться для модульных плит согласно первому аспекту изобретения, а также для системы модульных поверхностей согласно второму аспекту изобретения. Между тем, он также применим и для других плит, что упрощает доступ к соединительным средствам через их верхние поверхности, которые в случае подпорных конструкций или аварийно-спасательных конструкций могут быть внешними вертикальными или по существу вертикальными поверхностями.
Способ также предусматривает этапы последующего анкерирования/крепления и натяжения соединительных средств, что исключает необходимость использования соединительных материалов, отверждающихся или вулканизируемых перед началом эксплуатации конструкции из плит.
Изобретение будет более понятно из дальнейшего подробного описания примера его осуществления и со ссылкой на прилагаемые (схематические) чертежи.
На фиг.1 показана модульная плита согласно изобретению, вид в перспективе;
на фиг.2 - то же, вид с торца;
на фиг.3 показана альтернативная модульная плита согласно изобретению, вид в перспективе;
на фиг.4 - то же, вид с торца;
на фиг.5 показаны торцевые поверхности двух модульных плит согласно изобретению (показанных на фиг.1-4), вид в перспективе;
на фиг.6 показаны несколько модульных плит согласно изобретению (показанных на фиг.1-5), вид сбоку в продольном разрезе;
на фиг.7 показана другая модульная плита, альтернативная плите, показанной на фиг.1-4, вид в перспективе;
на фиг.8 показаны несколько модульных плит согласно изобретению (показанных на фиг.7), вид сбоку в продольном разрезе;
на фиг.9 показана система модульных поверхностей согласно изобретению, вид сбоку в продольном разрезе;
на фиг.10 показана модульная плита согласно изобретению, вид в поперечном сечении;
на фиг.11 показана альтернативная модульная плита согласно изобретению, вид в поперечном сечении;
на фиг.12 показано нескольких модульных плит согласно изобретению, вид в перспективе;
на фиг.13 показана модульная плита формы, альтернативной форме модульной плиты на фиг.1, вид в перспективе;
на фиг.14 - то же, вид с торца;
на фиг.15 показан вариант системы модульных поверхностей, представленной на фиг.9, вид сбоку в продольном разрезе;
на фиг.16 показана еще одна альтернативная модульная плита согласно изобретению, вид в поперечном сечении.
На фиг.1 и 2 показана модульная плита 10, имеющая первую поверхность в виде верхней поверхности 11, вторую поверхность в виде нижней поверхности 12, а также две противолежащие торцевые поверхности 13. Плита 10 удлинена в направлении между двумя торцевыми поверхностями 13. Каждая из торцевых поверхностей 13 плиты профилирована и образует углубление 16. Данный профиль частично проходит по длине торцевой поверхности 13 и расположен в центре нее. Внутри углубления 16 имеются четыре отверстия 14, соответствующие другим четырем отверстиям 15, расположенным на верхней поверхности 11 плиты 10, примыкающей к торцевой поверхности 13. Между каждой парой отверстий проходит канал 19 (показан пунктирной линией), соединяя их.
Плита 10 также содержит продольные пустоты 17 (показаны пунктирными линиями), которые могут быть заполнены вспененной резиной как для снижения общего веса плиты 10 (по сравнению с аналогичной плитой без полостей), так и для гашения любых возникающих в ней вибраций, без уменьшения ее прочности. Кроме того, вдоль продольной оси плиты проходит центральный удлиненный канал 18 с дренажными выпускными отверстиями 18а вдоль него для дренажа поверхностной воды, которая в противном случае может застаиваться на верхней поверхности 11 плиты. С каждой стороны канала 18, внутри корпуса плиты 10, могут быть выполнены два продольных протока 18b, а также необязательные поперечные протоки 18с.
На фиг.3 и 4 показана модульная плита 20, аналогичная модульной плите 10 на фиг.1 и 2, поскольку она также имеет первую поверхность в виде верхней поверхности 21, вторую поверхность в виде нижней поверхности 22, а также две противолежащие торцевые поверхности 23. Плита 20 удлинена в направлении между двумя торцевыми поверхностями 23. Плита 20 также содержит продольные пустоты 27 (показаны пунктирными линиями), которые могут быть заполнены вспененной резиной как для снижения общего веса плиты 20 (по сравнению с аналогичной плитой без полостей), так и для гашения любых возникающих в ней вибраций, без уменьшения ее прочности. Кроме этого, вдоль продольной оси плиты проходит центральный удлиненный канал 28 с дренажными выпускными отверстиями 28а вдоль него для дренажа поверхностной воды, которая в противном случае может застаиваться на верхней поверхности 21 плиты. С каждой стороны канала 28, внутри корпуса плиты 20, могут быть выполнены два продольных протока 28b, а также необязательные поперечные протоки 28с.
Плита 20 отличается от плиты 10 тем, что каждая торцевая поверхность плиты 20 профилирована и образует выступ 26. Данный профиль частично проходит по длине торцевой поверхности 23 и расположен в центре нее. В выступе 26 имеются четыре отверстия 24, которые соответствуют другим четырем отверстиям 25, находящимся на верхней поверхности 21 плиты 20, примыкающей к торцевой поверхности 23. Между каждой парой отверстий проходит канал 29 (показан пунктирной линией), соединяя их.
Во избежание разночтений, хотя у плит 10 и 20 были показы лишь четыре канала, при необходимости может использоваться любое количество каналов для крепления двух плит между собой. Каналы могут быть разного диаметра и могут отличаться друг от друга, в зависимости от степени натяжения, прикладываемого к соединительным средствам (натяжному тросу).
На фиг.5 показаны две модульные плиты 10, 20 и, в частности, то, каким образом эти плиты могут быть соединены встык. Плита 10 аналогична плите, показанной на фиг.1 и 2, а плита 20 аналогична плите, показанной на фиг.3 и 4. Когда плиты 10 и 20 контактируют между собой «стык-в-стык», выступ 26 плотно входит в углубление 16, образуя прочное соединение. В подобном соединении каналы (не показаны), проходящие между отверстиями 14, 24 в торцевых поверхностях 13, 23 и отверстиями 15, 25 в верхних поверхностях 11, 21 каждой из плит 10, 20, состыковываются и выравниваются таким образом, что образуется удлиненный канал (не показан), проходящий от верхней поверхности 11 плиты 10 к верхней поверхности 21 плиты 20.
На фиг.6 показано, каким образом несколько плит 10 соединяются с несколькими плитами 20, образуя непрерывную единую поверхность. Понятно, что если необходимо удалить из системы одну из плит 10, то она может быть просто поднята вверх без ее разрушения. Плиты 10 и 20 могут составлять пару, состоящую из плиты А-типа, имеющей идентично профилированные выступы на ее торцевых поверхностях, и плиты В-типа, имеющей идентично профилированные углубления на ее торцевых поверхностях. Преимущество подобной компоновки заключается в том, что при необходимости плита В-типа может быть вынута из системы наружу, в сторону от смежных плит А-типа. Как вариант, обе плиты 10 и 20 могут быть плитами С-типа, у которых на одной из торцевых поверхностей образованы выступы, а на противолежащей торцевой поверхности образованы углубления. Кроме того, хотя было указано, что у плит 10, 20 профилированы лишь их две торцевые поверхности, у них также могут быть профилированы одна или обе продольные поверхности таким образом, чтобы соединения могли быть образованы со всех четырех сторон.
На фиг.7 показана альтернативная плита 30, которая в значительной степени похожа на плиты 10, 20 тем, что она также имеет первую поверхность в виде верхней поверхности 31, вторую поверхность в виде нижней поверхности 32, а также две противолежащие торцевые поверхности 33а и 33b, расположенные между первой и второй поверхностям по существу перпендикулярно им. Плита 30 удлинена в направлении между двумя торцевыми поверхностями 33а и 33b. При этом торцевая поверхность 33а плиты 30 профилирована таким образом, что она образует выступ 36а. Данный профиль проходит по всей длине торцевой поверхности 33а. Торцевая поверхность 33b профилирована таким образом, что она образует углубление 36b, которое также проходит по всей длине поверхности 33b. На торцевой поверхности выступа 36 имеются четыре отверстия 34, которые соответствуют другим четырем отверстиям 35, расположенным на верхней поверхности 31 плиты 30, примыкающей к торцевой поверхности 33. Между каждой парой отверстий проходит канал 39 (показан пунктирной линией), соединяя их.
Помимо этого, плита 30 имеет центральный удлиненный канал 38, проходящий вдоль продольной оси плиты 30, с дренажными выпускными отверстиями 38а вдоль него. В корпусе плиты 30 также могут быть выполнены поперечные протоки 38с. Плиту 30 можно отнести к плите С-типа, у которой на одной из торцевых поверхностей образован выступ, а на противоположной торцевой поверхности образовано углубление.
Если плита 30 соединяется встык с другой плитой, то такая другая плита должна быть профилирована таким образом, что она образует углубление, проходящее по всей длине ее торцевой поверхности, в котором имеются расположенные соответствующим образом отверстия и проходы, за счет чего образуется модульная система -С-С-С-С- (и т.д.) типа, как это показано на фиг.8.
На фиг.9 показана система 40 модульных поверхностей, состоящая в данном случае из двух плит 10 и 20 рассмотренного выше типа. Плиты 10 и 20 упираются встык друг в друга, образуя совместное соединение 43 таким образом, что отдельные каналы 19 и 29 в каждой из плит состыковываются и соединяются, образуя удлиненный канал 44, проходящий между двумя плитами 10 и 20. Через канал 44 пропускается первое соединительное средство 42 в виде гибкого стального троса, который может проходить по дугообразной траектории. На каждом из концов соединительного средства 42 расположено крепежное и натяжное средство 45, предназначенное для фиксации плит 10 и 20 по месту, а также для обеспечения прочности соединения 43.
Совместное соединение 43 профилировано таким образом, чтобы торцевые поверхности 13 и 23, образующие углубление 16 и выступ 26, соответственно, были расположены под углом в 5-10° относительно вертикальной плоскости (обозначенным на чертеже углом θ). Считается, что за счет расположения поверхностей соединения подобным образом две плиты 10 и 20 проще выравнивать при укладке системы 40.
Любое количество из двух или более плит 10 и 20 может быть соединено в следующей последовательности:
- подготовка поверхности, например, подстилающего слоя (не показан) и верхнего балластного слоя (не показан) путем их выравнивания;
- укладка двух плит 10 и 20, упирающихся встык друг в друга, чтобы их профилированные поверхности 13 и 23 состыковывались и между ними образовывалось множество удлиненных каналов 44;
- помещение соединительного средства, например троса 42, в каждый удлиненный канал 44 путем его продевания через отверстие в верхней поверхности 11 плиты 10 до тех пор, пока он не выйдет через соответствующее отверстие 25 в верхней поверхности 21 плиты 20;
- установка крепежных и натяжных средств 45 на каждом свободном конце каждого троса 42 для фиксации их по месту и последующего натяжения, в результате чего происходит скрепление соединения 43 между двумя плитами 10 и 20.
Данный способ в равной степени подходит для укладки и соединения двух или более плит 30.
На фиг.10 показана плита 10, представленная на фиг.1 и 2, используемая в качестве опоры для железнодорожных рельсов. Плита 10 уложена на поверхность основания (не показано), а на нее помещены железнодорожные рельсы 50 и крепеж 51 для крепления рельсов 50 к верхней поверхности 11 плиты 10. Вместо использования бетона, армированного стекловолоконном (GFRP), внутри корпуса плиты 10 установлен арматурный стержень 52, который в данном случае расположен рядом с нижней поверхностью 12 плиты и проходит вверх вдоль боковой стенки плиты. Стержень 52 может проходить вокруг протоков 18b и располагаться рядом с верхней поверхностью 11 плиты, образуя армирующую петлю. В качестве дополнительного элемента безопасности плита 10 имеет необязательный поднятый участок 54, который проходит продольно вниз от каждой боковой стороны верхней поверхности 11 и находится снаружи рельсов 50. В случае если поезд, идущий по рельсам 50, сойдет с рельсов, поднятый участок 54 не позволит упомянутому поезду перевернуться и сойти с подрельсового основания, что дополнительно повышает железнодорожную безопасность.
На фиг.11 также показана плита 10, представленная на фиг.1 и 2, используемая в качестве опоры для железнодорожных рельсов. На плите 10 также находятся железнодорожные рельсы 50 и крепеж 51, однако верхняя поверхность 11 плиты содержит поднятый профилированный участок 101, то есть, как видно в сечении, плита в центре имеет увеличенную высоту по сравнению с ее внешними краями и высота плиты уменьшается от центра к внешним краям. Кроме того, на верхней поверхности 11 имеются две продольные выемки 102, в которые помещены рельсы 50 и компоненты крепежа 51. За счет этого рельсы 50 фактически могут быть уложены в плиту 10, что может быть особенно удобно, если рельсы необходимо заглубить для увеличения клиренса при укладке в туннелях или под мостами либо на железнодорожных переездах и в локомотивных депо, что позволяет производить ремонтные работы с использованием обычной дорожной техники.
На фиг.12 показана система 60 из плит, которые соединены, образуя более обширную площадь поверхности, чем при простом соединении плит «стык-в-стык». В системе, показанной на фиг.12, используются разные типы плит, торцевые и/или боковые поверхности которых профилированы по мере необходимости для обеспечения соответствующих соединений со смежными плитами. В частности, на фиг.12 показано, что:
- плита 61 имеет профили в виде пары выступов 62 на одной из торцевых поверхностей 63, а также на одной из боковых поверхностей 64;
- плита 65 имеет профили в виде пары углублений 66, образованных на обеих торцевых поверхностях 67, а также на одной из боковых поверхностей;
- плита 68 имеет профили в виде пары выступов 69, образованных на обеих торцевых поверхностях 70, а также на обеих боковых поверхностях.
Отверстия 71 и каналы 72 расположены соответствующим образом так, чтобы, когда различные плиты упираются встык, формировались удлиненные каналы, позволяющие соединять упомянутые плиты в двух направлениях (т.е. в направлении X и в направлении Y), тем самым образуя мозаику из плит. Что касается системы 60, то плиты могут быть скорее квадратной, чем удлиненной формы.
На фиг.13 и 14 показана модульная плита 10', которая аналогична модульной плите 10, показанной на фиг.1 и 2. Плиты аналогичны настолько, что схожие признаки на фиг.13 и 14 обозначены схожими ссылочными позициями, но со штрихом ('). Различие между плитой 10' и плитой 10 заключается в различии профиля плит по краям, обусловленном профилем канала 18' в плите 10' и канала 18 в плите 10. На фиг.13 и 14 отчетливо видно, что высота профиля вдоль продольных кромок, образующих канал 18', через который проходят продольные протоки 18b', больше.
На фиг.15 показана система 40' модульных поверхностей, которая является альтернативой системе 40 модульных поверхностей, показанной на фиг.9. Схожие признаки на фиг.15 обозначены схожими ссылочными позициями, но со штрихом (') или с двумя штрихами ("). Основное различие между системами, показанными на фиг.9 и 15, заключается во вторых соединительных средствах 42' и соответствующей альтернативной форме плиты 10".
Плита 10" имеет канал 70, проходящий от отверстия (не показано) в торцевой поверхности 13" в корпус плиты 10", в которой расположен зафиксированный анкерный металлический наконечник 71. Плиты 10" и 20 упираются встык друг в друга, образуя совместное соединение 43' таким образом, что каналы 70 и 29 каждой плиты стыкуются и соединяются, образуя удлиненный канал 72, который проходит между двумя плитами 10" и 20. В канал 72 помещается второе соединительное средство 42' в виде гибкого стального троса или изогнутого прутка из армированного стекловолокном пластика (GFRP), который может проходить по дугообразной траектории. Первый конец троса/изогнутого прутка 42' ввинчивается в наконечник 71 для фиксации троса по месту, а другой конец троса/изогнутого прутка 42' снабжен крепежным и натяжным средством 45' для фиксирования плит 10" и 20 по месту и для придания прочности соединению 43'.
Совместное соединение 43' точно так же профилировано таким образом, чтобы торцевые поверхности 13", 23, образующие углубление 16" и выступ 26, соответственно, были расположены под углом в 5-10° относительно вертикальной плоскости (обозначенным на чертеже углом θ). Считается, что за счет расположения поверхностей соединения подобным образом две плиты 10" и 20 проще выравнивать при укладке системы 40'.
На фиг.16 показана модульная плита 10"', которая аналогична модульной плите 10, показанной на фиг.11. Плиты аналогичны настолько, что сходные признаки на фиг.16 обозначены сходными ссылочными позициями, но с тремя штрихами ("'). Различие между плитой 10"' и плитой 10 заключается в различии профиля плит по краям. На фиг.16 показана плита 10"', используемая в качестве плиты для городских систем легкорельсового транспорта. На плите 10"' точно так же установлены рельсы/прикрепляемый элемент 50"', а также крепеж 51"', однако верхняя поверхность 11"' изменена и содержит два внешних поднятых профилированных участка 10"', то есть на виде в сечении края плиты 10"' имеют увеличенную толщину по сравнению с центром плиты, что позволяет укладывать ее на менее глубоких участках дорожного покрытия (не показано). Кроме этого, на верхней поверхности 11"' имеются две продольные выемки 102"', в которые помещены рельсы 50"' и элементы 51"' крепежа. За счет этого рельсы фактически могут быть утоплены в плите 10"', что может быть особенно удобно при использовании для рельсов городского транспорта, проходящих по автомагистралям или городским улицам. У модульной плиты 10"' может быть множество проходов 17"' для кабелей, связанных с системой городского транспорта, а также выемок 102"' с дренажными выпускными отверстиями 103, 104, 105 для сбора, стока или дренажа воды, скапливающейся на поверхности или снизу поверхности.