СБОРНО-МОНОЛИТНОЕ ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ, ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ РЕБРИСТАЯ ПЛИТА И СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТИПА НАГЕЛЬ

Группа полезных моделей относится к дорожному строительству, а именно к сборным дорожным покрытиям и может быть использована для устройства покрытий тротуаров, аэродромов и укрепительных сооружений из сборных элементов и монолитного бетонного нижнего слоя.
Известно множество конструктивных решений сборных покрытий дорог, тротуаров, аэродромных полос, состоящих из плит различного исполнения (металлические, железобетонные и т.д., прямоугольные и многоугольные, плоские и с бортами по краям, ребристые и с периметральными бортами, сплошного сечения и решетчатые и т.п.) (см. Тимофеев А.А. Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров,. - М., Стройиздат, 1986 г.).
Известно сборное дорожное покрытие из железобетонных плит с периметральным бортиком конструкции КАДИ (см. Тимофеев А.А. Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров. - М., Стройиздат, 1986 г., с.37, рис.15).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного сборного дорожного покрытия относится:
- малоразмерность железобетонных плит (1,5×1,75×0,14 м), что определяет множество стыков в сборном дорожном покрытии,
- большой объем высокопрочного бетона на единицу площади сборного дорожного покрытия (при толщине железобетонной плиты 14-18 см против 5-6 см предлагаемой конструкции),
- несовершенство стыковых соединений железобетонных плит (монтажные петли диаметром 10 мм), что не обеспечивает передачу нагрузок с железобетонных плит на смежные с ними,
- неплотное сцепление железобетонных плит с грунтовым основанием, что является причиной неравномерных осадков железобетонных плит под нагрузками, а отсюда - неустойчивость сборного дорожного покрытия и неровности,
- трудоемкость выравнивания железобетонных плит на песчаном основании, что является причиной неэффективного использования механизмов при укладке железобетонных плит.
Известна железобетонная плоская плита типа ПББ, содержащая периметральные борта (см. ГОСТ 21924.0-84 "Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия"). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных железобетонных плит относится то, что:
- конструкция боковых поверхностей (пазы) не позволяет выполнить надежного стыкового соединения смежных железобетонных плит сборного дорожного покрытия. Отсутствие надежного жесткого соединения железобетонных плит не обеспечивает их устойчивость в проектном положении в процессе эксплуатации. От этого основной недостаток сборного дорожного покрытия - неровности (вальковость),
- конструкция нижней плоскости (поверхности) железобетонной плиты при опирании на грунтовое (песчаное) основание насухо не обеспечивает ее плотного сцепления с основанием из-за его неровностей (бугристость) и из-за неравнозначной плотности основания в пределах площади смежных железобетонных плит.
Известны стыковые соединения железобетонных плит сборных дорожных покрытий, включающие различные закладные элементы (монтажные петли, деревянные бруски, арматурные стержни, стальные тяжи, сварные соединения закладных деталей и т.д.) (см. Тимофеев А.А. Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров. - М., Стройиздат, 1986 г., стр.106)
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных стыковых соединений относится то, что не обеспечивается равнопрочность стыка и сечения плит покрытия.
Задачей полезных моделей является создание сборно-монолитного дорожного покрытия, железобетонной ребристой плиты и стыкового соединения типа нагель, обеспечивающих получение технического результата, состоящего в:
- экономии расхода высокопрочного бетона в 1,5-2 раза за счет толщины настила железобетонных ребристых плит,
- повышении устойчивости сборно-монолитного дорожного покрытия за счет плотного примыкания нижнего слоя сборно-монолитного дорожного покрытия к грунтовому основанию и за счет надежности жесткого стыкового соединения типа нагель,
- механизированной укладки железобетонных ребристых плит без какой-либо доводки их до проектных отметок,
- механизированной укладки (нагнетании) бетона в нижний слой сборно-монолитного дорожного покрытия.
Для решения задачи предложена группа полезных моделей, объединенных единым изобретательским замыслом.
Поставленная задача решается следующим образом.
Указанный технический результат в сборно-монолитном дорожном покрытии достигается тем, что оно выполнено двухслойным, при этом верхний слой представляет собой настилы сборных железобетонных ребристых плит с периметральными бортами, соединенными между собой посредством нагелей, нижний монолитный слой выполнен из низкомарочного (тощего) раствора или бетона путем инъекции в межреберные пространства под настил сборных железобетонных ребристых плит и бетона повышенной прочности в пространство, образованное периметральным бортом и внутренним сплошным ребром.
Указанный технический результат в сборной железобетонной ребристой плите достигается тем, что она имеет периметральные борта, в которых выполнены отверстия, предназначенные для размещения и монтажа объемных арматурных каркасов нагелей, внутренние сплошные ребра, разделяющие межбортовые и межреберное пространства, и настил из высокопрочного бетона, при этом в настиле плит выполнены отверстия для монтажа объемных арматурных каркасов нагелей и инъектирования бетона.
Указанный технический результат в стыковом соединении типа нагель достигается тем, что оно выполнено в виде монолитного железобетонного стержня, который представляет собой объемный арматурный каркас, заполненный бетоном повышенной прочности.
При этом:
объемный арматурный каркас содержит проволочную спираль и продольные рабочие стержни, приваренные к виткам проволочной спирали внутри по окружности,
длина объемного арматурного каркаса составляет не менее толщины двух периметральных бортов.
Заявляемые полезные модели поясняются чертежами, где:
на фиг.1 изображено сборно-монолитное дорожное покрытие, вид сверху,
на фиг.2 - разрез I-I,
на фиг.3 - разрез II-II,
на фиг.4 - разрез III-III,
на фиг.5 - сборная железобетонная ребристая плита, вид сверху,
на фиг.6 - разрез IV-IV,
на фиг.7 - вид А,
на фиг.8 - разрез V-V,
на фиг.9 - стыковое соединение типа нагель.
Сборно-монолитное дорожное покрытие выполнено двухслойным. Нижний монолитный слой сборно-монолитного дорожного покрытия выполнен из низкомарочного (тощего) раствора или бетона 1 путем инъекции в межреберное пространство под настил 2 сборных железобетонных ребристых плит и бетона повышенной прочности 3 в пространство, образованное периметральным бортом 4 и внутренним сплошным ребром 5.
Нижний монолитный слой образован под настилом 2 сборных железобетонных ребристых плит в межбортовых и межреберных пространствах.
Верхний слой сборно-монолитного дорожного покрытия представляет собой настилы 5 сборных железобетонных ребристых плит с периметральными бортами, изготовленных в заводских условиях. Настил 2 выполнен из высокопрочного бетона толщиной 50-60 мм, что обеспечивает износостойкость и долговечность сборно-монолитного дорожного покрытия, снижает расход высокопрочного бетона в 2-2,5 раза по сравнению с покрытиями из сборных железобетонных плоских плит по ГОСТ 21924,0-84.
Сборная железобетонная ребристая плита имеет периметральные борта 4, в которых отформованы отверстия 6 для нагелей, внутренние сплошные ребра 5, разделяющие межбортовые пространства. В настиле 2 сборная железобетонная ребристая плита имеет отверстия 7, 8 и 9 - технологические отверстия. Отверстия 7 служат для монтажа объемных арматурных каркасов нагелей и для укладки (нагнетания) бетона повышенной прочности 3 в межрбортовое пространство сборно-монолитного дорожного покрытия. Отверстия 8 в настиле 2 сборной железобетонной ребристой плиты служат для нагнетания низкомарочного (тощего) раствора или бетона 1 в межреберное пространство.
Отверстия 9 (сапуны) в настиле 2 сборной железобетонной ребристой плиты служат для контроля заполнения нижнего монолитного слоя.
Стыковое соединение для сборных железобетонных ребристых плит - нагель выполнен в виде монолитного железобетонного стержня и расположен в отверстиях 6 в двух смежных периметральных бортов 4 смежных сборных железобетонных ребристых плит. Нагель представляет собой объемный арматурный каркас, например, цилиндрической формы, заполненный бетоном повышенной прочности.
В качестве армирующего элемента нагеля используется объемный арматурный каркас длиной не менее двух толщин периметральных бортов 4. Объемный арматурный каркас состоит из проволочной спирали 10 и продольных рабочих стержней 11, приваренных к виткам проволочной спирали 10 по окружности внутри.
Сборка дорожного покрытия осуществляется следующим образом.
На выровненное и подготовленное (уплотненное) основание на маяки-подложки укладывают сборные железобетонные ребристые плиты. В отверстия 6 вставляют объемные арматурные каркасы для армирования нагелей.
Затем укладывают смежную сборную железобетонную ребристую плиту. Вставленные в предыдущую сборную железобетонную ребристую плиту объемные арматурные каркасы вручную через технологические отверстия 7 в настиле 2 сборной железобетонной ребристой плиты вдвигают в отверстия 6 смежной сборной железобетонной ребристой плиты. Таким образом, отверстия 6 в двух смежных периметральных бортах 4 двух сборных железобетонных ребристых плит становятся готовы к заполнению бетоном повышенной прочности 3. Через технологические отверстия 7 производят укладку и виброуплотнение бетона повышенной прочности 3 в межбортовые пространства нижнего слоя сборно-монолитного дорожного покрытия, заполняя при этом отверстия 6, куда вмонтированы объемные арматурные каркасы нагелей.
После этого с помощью бетононасоса через отверстия 8 нагнетается низкомарочный (тощий) раствор или бетон 1 в межреберное пространство под настил 2 сборной железобетонной ребристой плиты, образуя при этом нижний монолитный слой сборно-монолитного дорожного покрытия. Контроль за заполнением нижнего монолитного слоя выполняют визуально через отверстия 9. Доуплотнение нижнего монолитного слоя выполняют накладными вибраторами через настил 2 сборной железобетонной ребристой плиты.
После набора прочности нагелей и нижнего монолитного слоя производят вибропосадку сборных железобетонных ребристых плит виброкатками. Затем производят расчистку стыков сборных железобетонных ребристых плит, технологических отверстий 7, 8 и 9 в настиле 2 сборных железобетонных ребристых плит, их заделку железнением.
Нагель позволяет повысить надежность жесткого стыкового соединения, которое обеспечивает устойчивость сборно-монолитного дорожного покрытия.
Нижний монолитный слой сборно-монолитного дорожного покрытия обеспечивает несущую способность сборно-монолитного дорожного покрытия на эксплуатационные нагрузки и за счет более равномерного и плотного сцепления бетона с основанием снижает его неравномерные осадки и, как следствие, деформацию покрытия.
Применение предлагаемого сборно-монолитного дорожного покрытия для облицовки откосов дамб, набережных в гидротехническом строительстве упрощает производство работ, т.к. сборные железобетонные ребристые плиты при этом выполняют дополнительную функцию опалубки, а нижний слой покрытия (бетон) укрепляет песчано-щебеночное основание и обеспечивает покрытию надежность от вымывания.
Таким образом, предлагаемая группа полезных моделей позволяет обеспечить:
- экономию расхода высокопрочного бетона в 2-2,5 раза за счет толщины настила сборных железобетонных ребристых плит,
- повышение устойчивости сборно-монолитного дорожного покрытия за счет плотного примыкания нижнего слоя сборно-монолитного дорожного покрытия к проектному основанию и за счет надежности жесткого стыкового соединения типа нагель,
- механизированную укладку сборных железобетонных ребристых плит без какой-либо доводки их до проектных отметок при монтаже,
- механизированную укладку (нагнетание) бетона в нижние слои сборно-монолитного дорожного покрытия.