Гибкая бетонная плита

Полезная модель относится к области строительства, а именно к сооружениям для укрепления поверхностей различных объектов естественного или искусственного происхождения, включая берега и русла водотоков, поверхности дамб и плотин, а также подводные переходы трубопроводов, опоры мостов. Кроме того, устройство может найти применение в дорожном и железнодорожном строительстве.
Защита поверхностей большой площади требует создания покрытий соответствующего размера. Одним из возможных вариантов такого покрытия является защитное полотно из гибких бетонных плит.
Для образования единого защитного полотна бетонные плиты необходимо надежно скрепить между собой. Из уровня техники известен ряд подобных устройств.
Известен патент RU 123789 U1 (опубликован 10.01.2013), где описана гибкая бетонная плита с замоноличенными в ее блоках металлическими элементами для фиксации взаимного расположения бетонных блоков при помощи сварного соединения, причем данные металлические элементы могут быть использованы для скрепления двух или более плит между собой.
Недостатком данного изобретения является неподвижность соединения, что означает полное отсутствие гибкости между примыкающими рядами блоков скрепленных плит. Это создает опасность появления механических напряжений по линии скрепления плит, ведущих к разрушению конструкции со временем.
Также известен патент RU 131388 U1 (опубликован 20.08.2013), в котором взаимное скрепление плит осуществляется при помощи П-образных скоб, пропускаемых через совмещенные монтажные петли соседних плит.
Недостатком является относительно большой размер монтажных скоб и соответственно образующийся зазор между скрепляемыми плитами увеличивается сверх приемлемой величины, что способно привести, в частности, к вымыванию грунта из защищаемой поверхности и защитные свойства покрытия оказываются сниженными.
Ни одно из известных технических решений не характеризуется достаточной гибкостью и необходимой величиной зазора между бетонными блоками. Из-за несовершенства конструкции плит гибкость полотна и величина зазора между его блоками отличаются в области скрепления плит от соответствующих величин на остальных участках, что ведет к ряду нежелательных последствий, связанных как со сложностями размещения полотна в строго заданном положении, так и с уменьшением его прочности и эффективности защиты поверхности.
Наиболее близким из известных технических решений является гибкое защитное бетонное покрытие и плита для его создания по патенту RU 121268 U1 (опубликован 20.10.2012). Известная бетонная плита содержит совокупность блоков из бетона, связанных канатами с возможностью изгиба плиты, а также соединительные элементы, выполненные с возможностью их включения в подвижное соединение и расположенные со стороны боковых поверхностей крайних блоков. Указанные соединительные элементы представляют собой канаты, более эластичные по сравнению со связывающими блоки арматурными канатами. В процессе монтажа двух соседних плит скрепляют между собой при помощи эластичных канатов, связывая руками их свободные концы в узел.
Недостатком является тот факт, что монтаж защитного полотна на практике осуществляют, как правило, в сложных условиях и с использованием специальной защитной одежды и, соответственно, не представляется возможным придать зазору между плитами приемлемо малую величину.
Технический результат направлен на уменьшение величины зазора между плитами, а также на создание единого гибкого защитного полотна, исключающего смещения и скольжения в применяемой поверхности за счет связи между деталями изделия, а также оптимального размера и веса блоков изделия, обеспечении быстрой замене одной плиты на другую, при сохранении простоты технологии строительных работ.
Технический результат достигается тем, что гибкая бетонная плита из бетонных блоков, связанных между собой узлами крепления, соединяется с другими плитами, при этом узлы крепления выполнены в виде металлических пластин с отверстиями и расположены на угловых и средних блоках плиты, а крепление плит между собой при монтаже осуществляют через закладные пластины с болтовыми соединениями, а также для повышения долговечности закладные пластины покрыты антикоррозионным покрытием.
Предлагаемая бетонная плита состоит из бетонных блоков, связанных канатами с возможностью изгиба плиты, имеет конструктивную особенность, заключающуюся в том, что длина ее равна 1/2 ширине (например, шесть блоков в дину и три в ширину или восемь блоков в длину и четыре в ширину и т.п.), что позволяет укладывать плиты в шахматном порядке, а это в свою очередь положительно сказывается на распределительной нагрузке в проектном положении.
Существенным отличием гибкой бетонной плиты являются также узлы крепления и конструктивная связь между блоками плиты. Узлы крепления выполнены в виде металлических пластин с отверстиями на угловых и средних блоках плиты, что позволяет скреплять их как параллельно, так и шахматном порядке без применения каких-либо дополнительных материалов. Скрепление плит друг с другом осуществляется путем соединения закладных пластин, которые при монтаже накладываются одна на другую. Данное крепление обеспечивает надежное соединение плит между собой, в отличие от многих других креплений, так как осуществляется болтовым соединением с контрагающим эффектом. Также данные закладные можно скреплять между собой путем электросварки.
Таким образом, соединенные между собой плиты работают совместно по принципу гибкого экрана, позволяя укрепить верхний слой откоса или береговой зоны, не допуская обрушения, размывов и оползания грунта.
Также прибрежные зоны защищены от ледовой нагрузки, которую принимает на себя прочное бетонное панциревидное покрытие, образуя долговечный защитный слой, и распределяет ее равномерно по всему откосу.
Что же касается связи между блоками, то они рассчитаны кратно, жесткое крепление в виде закладной петли через один кубик, что позволяет передать нагрузку равномерно от плиты к плите.
Материалом для изготовления блоков является тяжелый бетон. Изготовление плиты осуществляется путем бетонирования в формообразующей оснастке. Закладная пластина покрыта антикоррозионным покрытием, что повышает долговечность изделий.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1-4, где показано, что гибкая бетонная плита состоит из:
1 - бетонные блоки;
2 - синтетический канат;
3 - угловые блоки;
4 - средние блоки;
5 - узлы крепления (закладные пластины) в виде металлических пластин с отверстиями.
Конструктивно гибкая бетонная плита состоит из блоков 1, надежно соединенных между собой синтетическим канатом 2, замоноличенным в теле бетона. На угловых блоках 3, а также на соседних средних блоках 4 располагаются закладные пластины в виде металлических пластин с отверстиями 5, служащие узлами крепления соседних плит.
Преимуществом приведенной гибкой бетонной плиты являются:
- улучшенные технико-экономические показатели, заключающиеся в отсутствии дополнительных затрат в механизированном и технологическом процессах;
- простота крепления с помощью болтового соединения значительно уменьшает трудозатраты;
- данные крепления позволяют соединять и монтировать плиты под водой без каких-либо дополнительных технических и инженерных средств;
- в виду конструктива плиты монтаж (зачаливание), а также погрузочно-разгрузочные работы осуществляются без применения дополнительного оборудования, так как плита уже оснащена закладными петлями;
- ремонтопригодность, позволяющая быстро осуществлять демонтаж и монтаж одной плиты из всего полотна;
- отсутствие скольжения в применяемой поверхности за счет связи между деталями изделия, а также оптимального размера и веса блока изделия;
- состав бетона предусматривает применение рассматриваемых гибких бетонных плит в агрессивных средах, где требуется высокая морозостойкость и прочность;
- многоцелевое применение плиты подразумевает несколько серий гибких бетонных плит, как-то: откосы автодорог, откосы ж/д путей, трамвайное междупутье, укрепление береговой и иной насыпи около водной среды, монтаж временных автодорог по болотистой местности, а также мелиорация и благоустройство территории.
Таким образом, реализация данной полезной модели позволит значительно сократить трудозатраты при монтаже плит и их замене, приведет к повышению однородности механических свойств гибкого защитного полотна из бетонных плит и повысит надежность и долговечность укрепленной поверхности.