МАТ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ОБУСТРОЙСТВА ВРЕМЕННЫХ ДОРОГ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЛОЩАДКЕ (ВАРИАНТЫ)

Полезные модели относится к области строительства дороги могут быть использованы во всех областях народного хозяйства для строительства переносных покрытий временного типа, временных подъездных путей и рабочих площадок для распределения установки техники на слабых грунтах.
Разведку нефтяных месторождений и операции бурения часто проводят в географических зонах, которые по их природному состоянию не доступны для транспортных средств и оборудования, необходимых для такой разведки. К этим зонам можно отнести болота, заболоченные местности, русла рек, покрытые снегом регионы, а также зоны с мягким или песчаным грунтом. Для разведки нефтяных месторождений в таких зонах необходимо размещать тяжелое буровое оборудование, транспортные средства и другое оборудование на некоторый период времени в месте проведения бурения скважины или поблизости от него.
Для транспортировки указанного тяжелого оборудования на буровую площадку и для установки этого оборудования на ней в течение многих лет используют временные дороги, подводящие к буровой площадке, а также маты или опорные плиты на соответствующей площадке.
Известен способ сборки матов для строительной площадки из досок (US 4462712 А, Е01С 9/08), в котором временную дорогу или площадку собирают на месте, причем получающаяся конструкция, состоит из деревянных досок, уложенных слоями и скрепленных между собой с помощью крепежных элементов. Для повышения несущей нагрузки конструкция может быть образована тремя слоями взаимосвязанных деревянных досок, установленных параллельно друг другу, причем доски второго слоя устанавливаются перпендикулярно доскам первого и третьего слоев. В случае выполнения конструкции из двух слоев возможно выполнение с замковым соединением, за счет расположения досок первого слоя, со смещением относительно крайних досок второго слоя.
Основными недостатками данной технологии является недостаточная несущая способность конструкции, при значительной затрате материалов необходимых для сборки, т.к. не учитывается расстояние между досками для достаточной несущей способности конструкции и прочности, необходимой для прохождения техники или установки оборудования, с обеспечением достаточной прочности на излом, одновременно достигнув максимальной экономии материала, ввиду ограниченности количества необходимого материала непосредственно в месте сборки. Также не учтена толщина досок, что приводит к появлению ям в конструкции и к ослаблению прочности в месте с меньшей толщиной, а соответственно снижению прочности конструкции.
Большое расстояние между досками верхней поверхности не только снижает прочность, но и приводит к возможности крена стоек оборудования, в случае попадания их в щели между досками, и возможности отрыва досок при прохождении, как гусеничной, так и колесной техники, вследствие зацепления их протектором или траком. Кроме того, оборудование временных дорог или промышленных площадок по данной технологии помимо того, что длительно по времени и требует больших трудозатрат, так как необходимо оборудовать либо отдельную площадку под сборку конструкций и выгрузку досок, либо собирать непосредственно на месте, что подразумевает под собой еще большие трудозатраты, в связи с отсутствием необходимых условий для возможности нормальной работы, ввиду, например, заболоченности местности, такие конструкции требуют больших затрат времени и ручного труда на разборку и извлечение, либо отдельных кусков мата, либо отдельных досок, т.к. доски все доски скрепляются между собой причем отдельные доски часто повреждаются в ходе извлечения, так что их невозможно использовать повторно.
Заявленные полезные модели позволяют устранить вышеперечисленные недостатки аналога, и направлены на достижение такого технического результата, как повышение надежности, как самого мата, так и временной дороги или промышленной площадки. При этом достигаются дополнительные технические результаты, такие как упрощение трудоемкости сборки и извлечения временной дороги или промышленной площадки, сокращение сроков укладки временной дороги или промышленной площадки, а также достигается важный экономический эффект - экономия материала.
Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что мат, предназначенный для обустройства временных дорог или использования на промышленной площадке, состоящий из деревянных досок, уложенных слоями и скрепленных между собой с помощью крепежных элементов. Мат образован, по меньшей мере, двумя слоями взаимосвязанных деревянных досок, доски каждого слоя установлены параллельно друг другу, доски четных слоев установлены перпендикулярно доскам нечетных слоев. Каждый слой выполнен из досок примерно одинаковой длины и примерно одинаковой толщины, причем доски нечетных слоев установлены на расстоянии друг от друга, позволяющем устанавливать доски слоя без натяга. Доски четных слоев установлены с большим промежутком между досками, чем доски нечетных слоев, и расстояние между досками четных слоев является примерно одинаковым. Крайние доски четных слоев расположены примерно заподлицо с торцами досок нечетных слоев, а торцы досок четных слоев расположены примерно заподлицо с крайними досками нечетных слоев.
Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что Мат, предназначенный для обустройства временных дорог или использования на промышленной площадке, состоящий из деревянных досок, уложенных слоями и скрепленных между собой с помощью крепежных элементов. Мат образован, по меньшей мере, двумя слоями взаимосвязанных деревянных досок, доски каждого слоя установлены параллельно друг другу, доски четных слоев установлены перпендикулярно доскам нечетных слоев. По меньшей мере, три доски, одного из слоев смещены относительно края мата, таким образом, что один торец смещенных досок выступает за край мата, а второй не доходит до противоположного края мата. Каждый слой выполнен из досок примерно одинаковой длины и примерно одинаковой толщины, причем доски нечетных слоев установлены на расстоянии друг от друга, позволяющем устанавливать доски слоя без натяга. Доски четных слоев установлены с большим промежутком между досками, чем доски нечетных слоев, и расстояние между досками четных слоев является примерно одинаковым. Кроме того, крайние доски четных слоев расположены примерно заподлицо с торцами не выпирающих досок нечетных слоев, а торцы досок четных слоев расположены примерно заподлицо с крайними досками нечетных слоев.
Для первого и второго варианта выполнения матов целесообразно в качестве крепежных элементов использовать несущие болты 9.2 мм или гвозди со спиральной насечкой, причем головки несущих болтов и гайки выполнять заподлицо с нижней и верхней поверхностью матов. Также в качестве деревянных досок целесообразно использовать доски из хвойных пород. Наиболее оптимальным является выполнение мата из трех слоев. Количество досок в нечетных рядах одинаковое и может быть любым, в зависимости от ширины досок, но оптимальным для досок 38×140 мм будет равное или более 11. Дополнительно для второго варианта целесообразно устанавливать смещенные доски через каждые две несмещенные доски.
Мат состоит из деревянных досок, уложенных слоями и скрепленных между собой с помощью крепежных элементов, и образован тремя слоями взаимосвязанных деревянных досок. Доски первого слоя образуют поверхность, предназначенную для движения транспорта или установки оборудования. Это создает необходимость более плотной подгонки досок этого ряда друг к другу, т.к. необходимо создать ровную площадку без существенных промежутков между досками, учтя прочность деревянных досок на изгиб, а также несущую способность, обусловленную приложением нагрузки на единицу площади, при этом, не прибегая к излишней трате материалов.
Кроме того, через ячейки получившееся решетки не должны проникать посторонние предметы, например, обрубки мелких деревьев, т.к. этом может привести не только к поломке досок мата, в случае его смещения, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной, но и к проколу колес колесной техники или повреждению оборудования установленного на площадке. Выполнение каждого слоя из досок одинаковой длины и одинаковой толщины, установленных параллельно друг другу, позволяет получить не только точность размеров матов, необходимую для плотной стыковки, а соответственно повышение срока эксплуатации за счет повышения надежности временной дороги, но и позволяет избежать создания выбоин получаемых в следствие, например, меньшей толщины одной из досок, что приводит к ослаблению прочности конструкции в данном месте, за счет меньшей прочности тонкой доски, а, например, одинаковая длинна досок позволит избежать ям при стыковке матов, в которые может провалиться стойка оборудования, что может привести не только к крену оборудования, но и, при попытке достать провалившуюся стойку, к отрыву доски верхней поверхности. Расположение крайних досок четных слоев заподлицо с торцами досок нечетных слоев, и расположение торцов досок четных слоев заподлицо с крайними досками нечетных слоев, позволяет обеспечить отсутствие выпирающих частей, обусловленное одинаковостью длин и толщиной досок, позволяет избежать «рычагов» могущих привести к изгибу и разрушению мата при укладке или эксплуатации.
Расположение досок четных слоев установленных перпендикулярно доскам нечетных слоев с большим промежутком между досками, чем доски нечетных слоев, достаточном для продевания троса, но не превышающем 1/3 ширины доски, обеспечивает большую гибкость мата тем самым, повышая его прочность на изгиб, за счет обеспечения свободной работы волокон древесины нечетных слоев, а соответственно повышается надежность, как мата, так и временной дороги или площадки, при этом экономятся материалы необходимые для изготовления мата, т.к. данный слой предназначен для создания пространственной жесткости, в направлении перпендикулярном нечетным слоям, что обусловлено волокнистой структурой древесины.
В случае выполнения замкового соединения, представляющего собой соединение «шип-паз» за счет смещения досок одном из слоев, например в третьем, относительно торцов нечетного слоя, например, первого слоя и крайних досок второго (среднего) слоя, таким образом, что один торец смещенных досок выступает за край мата, а второй не доходит до противоположного края мата, обеспечивается достаточно надежное соединение матов между собой. А за счет промежутка между досками нечетного слоя, позволяющего устанавливать доски слоя без натяга, и одинаковости ширины досок, облегчается монтаж матов, что позволяет избежать дополнительных действий по совмещению матов между собой, например, вдавливанию выступающей части в ответную часть соседнего мата, которые могут привести к повреждению выпирающей части, а соответственно снижению прочности. При этом длина выступающих частей смещенных досок примерно одинакова, как в отдельно взятом мате, так и в других аналогичных матах с замковым соединением, соответственно одинаковы углубления образованные смещенными досками, за счет одинаковости длин досок, что позволяет соединять маты более плотно практически без зазора между смещенными досками. За счет одинаковой толщины и ширины досок достигается совместимость соединения «шип-паз» отдельными матами, что упрощает замену вышедших из строя матов. Причем это все позволяет достичь целостности конструкции соединения цепочки матов между собой, что не только повышает надежность соединения матов между собой, но и упрощается установка матов, исключается смещение матов относительно друг друга. За счет того, что смещены доски третьего ряда, который является нижним, повышается прочность на изгиб и излом в месте соединения матов, т.к. появляется больший упор в месте изгиба, а соответственно повышается прочность, надежность и долговечность самого мата, в месте выпирающей частей замкового соединения.
Кроме того, маты скрепляются крепежными элементами, в виде гвоздей, например со спиральной насечкой. Ближе к краям в месте пересечения доски мата скрепляются двумя скрепляющими элементами (по коротким сторонам мата), что способствует более надежному скреплению, а соответственно дополнительно повышает прочность. По длинным сторонам мата скрепляющие элементы устанавливаются со смещением друг относительно друга на пересечении крайних досок верхнего ряда и торцов следующего слоя. В центральной части пересекающиеся доски между собой скрепляются одним скрепляющим элементом, т.к. за счет усиления краев матов дополнительными скрепляющими элементами, в виде двух скрепляющих элементов и расположения скрепляющих элементов смещенными относительно друга, достигается необходимая прочность, и дополнительное усиление конструкции в центре мата не требуется, что способствует экономии материала, в частности скрепляющих элементов. Кроме того, во втором варианте выполнения слои досок дополнительно скрепляются четырьмя болтами в месте пересечения крайних выпирающих досок нижнего ряда с перпендикулярными им досками верхнего слоя или слоев, т.к. при приложении нагрузки в месте стыка выступающие элементы представляют собой рычаг, что может привести к отрыву их от мата. Таким образом, для выступающих элементов необходимо дополнительное усиление, а соответственно повышение прочности, причем, такое усиление способствует также повышению прочности всей конструкции. Причем такое скрепление также может быть целесообразно и для первого варианта, в случае необходимости дополнительного усиления конструкции мата.
Таким образом, предложенные конструкции матов предназначенных для обустройства временных дорог или использования на промышленной площадке, достигают такой технический результат, как повышение прочности мата, а соответственно надежности, как мата, так и временной дороги или промышленной площадки в целом.
В качестве крепежных элементов используют несущие болты или гвозди со спиральной насечкой, причем головки несущих болтов и гайки выполняют заподлицо с нижней и верхней поверхностью матов, за счет чего снижается риск прокола колес транспортных средств. За счет использования досок из хвойных пород, возможно снижение веса матов, что позволит экономить топливо при транспортировке матов до 35%. Выполнение мата трехслойным, позволяет обеспечить большую несущую способность, ввиду усиления конструкции, и как следствие повысить надежность мата.
Установка матов осуществляется следующим образом. В случае создания промышленной площадки маты укладываются плотно рядом друг с другом и при необходимости фиксируются между собой известными средствами и методами, например скобами. В случае укладки временной дороги, маты с замковым соединением укладываются выступающими элементами по ходу движения, и далее устанавливается следующий мат с соответствующими выступающим частям углублениями. При необходимости маты укладываются в два и более рядов, и в некоторых случаях скрепляются между собой, например, также скобами.
Технология изготовления матов легко осуществима на современных предприятиях по производству древесных изделий.