ПЛИТА СТРОИТЕЛЬНАЯ ДЛЯ СБОРНО-РАЗБОРНЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

Полезная модель относится к промышленности дорожно-строительных материалов, в частности, к плитам строительным для сборно-разборных дорожных покрытий, предназначенных для сооружения путей подъезда различной техники на строительные объекты, для устройства технологических проездов и площадок при строительно-монтажных работах, для сооружения временных площадок для защиты верхнего слоя почвы, наземных покрытий при проведении общественных мероприятий, для устройства дорог общего пользования и для сооружения дорожного полотна на переувлажненных почвах.
Известны различные плиты строительные, предназначенные для сборных дорожных покрытий, например, в виде щитов, составленных из деревянных брусьев, и имеющих фиксирующее устройство для соединения плит [а.с SU 1036825]. Недостатком этого покрытия является использование крупноразмерных брусьев из деловой древесины, соединяемых в щит на болтах. Кроме того, незащищенная древесина подвержена гниению и быстрому механическому износу, что усложняет процесс повторного использования данных плит при строительстве сборно-разборных дорожных покрытий.
Известны плиты строительные для сборных дорожных покрытий, которые изготовлены из железобетона и имеют, в продольном направлении напрягаемую стальную арматуру, в поперечном - ненапрягаемую [ГОСТ 25912.1-91. Плиты железобетонные, предварительно напряженные ПАГ-14, для аэродромных покрытий. Конструкция; М.; Издательство стандартов, 1991].
Недостатком таких плит являются большая масса, что усложняет процесс монтажно-демонтажных работ при сооружении дорожных покрытий и ограничивает возможность их использования при сооружении дорожного полотна на переувлажненных почвах, например, на болотах,
Кроме того, плита, изготовленная на основе бетона, подвергается разрушению от атмосферных и агрессивных воздействий, имеет низкую трещиностойкость.
Известны плиты строительные для сборных дорожных покрытий, которые для повышения эксплуатационных и прочностных качеств, уменьшения массы, изготовлены из композиционных материалов на основе наполнителей (органических и/или неорганических), связующего, других технологических добавок и материалов (см., например, патенты RU 2117119. 2187594).
В частности, плита строительная для сборных дорожных покрытий (патент RU 2117119) выполнена в виде прямоугольного в плане шестигранника, боковые и торцовые грани которого имеют стыковочные элементы для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит при строительстве дорожного покрытия. Стыковочные элементы на смежных боковой и торцовой гранях плиты имеют трапециевидные в плане и клиновидные в разрезе выступы, а на противоположных гранях плиты-пазы соответствующей формы, которые предназначены для фиксации смежных плит при устройстве сборного дорожного покрытия. Однако эксплуатационная надежность дорожного покрытия и его прочность, сформированного данными плитами, являются недостаточными при действии значительных динамических нагрузок со стороны тяжелогрузных транспортных средств, а также в условиях многократного применения плит при создании временных дорожных покрытий промышленного назначения, например, при создании технологических проездов, дорог при строительно-монтажных работах на магистральных нефтепроводах. Выполнение плит дорожных с трапециевидными клиновидными выступами и пазами усложняет технологический процесс их изготовления, что повышает капитализацию изготовления плит. Указанные обстоятельства ограничивают технологические возможности использования данных плит.
В техническом решении по патенту US 6474029 плиты строительные изготовлены из материалов с использованием пластичных масс.
В соответствии сданным решением, плита строительная для сборно-разборных дорожных покрытий выполнена в виде прямоугольного в плане шестигранника, боковые и торцовые грани которого имеют стыковочные элементы для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит, имеющих фиксаторы для соединения плит между собой
В данном техническом решении стыковочные элементы выполнены в виде пазов и выступов, расположенных на ответных боковых гранях смежных плит, а фиксаторы для соединения смежных плит между собой выполнены в виде гибких или жестких тяг-затяжек, расположенных в отверстиях плит, оси которых параллельны торцовым граням плит. В результате повышается надежность стыковки плит между собой. Однако при данном конструктивном выполнении плит усложняется процесс устройства сборно-разборного дорожного покрытия, увеличиваются капиталовложения, на изготовление плит.
Кроме того, все выше перечисленные плиты строительные, со стыковочными элементами на боковых и торцовых гранях для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит, имеют ограниченные технологические возможности в части их использования в условиях строительства дорог с криволинейными участками трасс или площадок.
Для решения данной технической проблемы при формировании сборных дорожных покрытий с криволинейными участками трасс предлагаются различные технические решения, в соответствии с которыми:
плиты строительные имеют в торцах углубления - пазы, в которые вставляются деревянные бруски, обеспечивающие фиксацию плит на криволинейном участке трассы (см. Сухопутный транспорт леса / В.И.Алябьев, Б.А.Ильин, Б.И.Кувалдин, Г.Ф.Грехов. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. С.225). В данном техническом решении используют трапецеидальные плиты, длина которых зависит от криволинейности трассы; плиты строительные для сборно-разборного дорожного покрытия по патенту RU 2297486 выполнены в виде щитов, торцевые грани которых имеют криволинейное очертание, выпуклое на одном из торцов, вогнутое на другом торце. Вогнутый торец щита снабжен шипом, а выпуклый пазом, удлиненным вдоль внешней боковой грани щита. Криволинейные торцы очерчены несимметрично относительно оси щита. Данные конструктивные особенности известного технического решения усложняют технологический процесс изготовления плиты.
Для типовых конструкций плит, а именно: шестигранник прямоугольный в плане при строительстве сборного покрытия на криволинейных участках трасс предлагается техническое решение по патенту RU 2260646. Согласно данному техническому решению, типовая конструкция плиты прямоугольная в плане имеет на боковых гранях углубления-пазы и фиксатор для смежных плит при устройстве сборного дорожного покрытия. Фиксатор выполнен в виде бруса клиновидной формы в плане, по боковым граням которых размещены шипы, входящие в пазы смежных плит, причем толщина бруса равна толщине плиты, ширина бруса рассчитывается по приведенным в данном техническом решении формулам. При реализации технического решения обеспечивается строительство сборных дорожных покрытий на криволинейных участках трасс за счет компенсации раскрытия и уширения поперечного шва между плитами. Однако данное техническое решение, основанное на использование в плитах брусьев-фиксаторов, параметры которых зависят от радиуса криволинейных участков трасс, конструктивно усложнено. Использование указанных плит требует комплектации их различными по форме и габаритам фиксаторами при формировании дорожных покрытий с различной криволинейностью трасс, в т.ч и для прямолинейных участков трасс, что ограничивает технологические возможности применения плит в соответствии сданным техническим решением.
Таким образом, из анализа известного уровня техники следует, что типовые конструкции прямоугольных в плане строительных плит для сборно-разборных дорожных покрытий, вне зависимости от материала из которого они изготовлены, не удовлетворяют таким технологическим требованиям, как:
- универсальность плит для строительства дорожных покрытий, как на прямолинейных участках трасс, так и криволинейных;
- эксплуатационная надежность и долговечность строительных плит при создании сборно-разборных дорожных покрытий;
- технологичность для осуществления монтажных-демонтажных работ при строительстве сборно-разборных дорожных покрытий.
Наиболее близким решением, выбранным за прототип, является плита строительная для сборно-разборных дорожных покрытий (патент RU 107165 U), выполненная в виде прямоугольного в плане шестигранника, боковые и торцевые грани которого имеют стыковочные элементы для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит, имеющих фиксаторы для соединения плит между собой при их стыковке, отличающаяся тем, что стыковочные элементы выполнены в виде оппозитно расположенных на противолежащих гранях плиты выступов с высотой, равной половине толщины плиты, каждый выступ имеет ряд отверстий, продольные оси которых смещены вдоль выступа, каждое отверстие по высоте образовано двумя участками, первый из которых овальный, а второй имеет диаметр, равный или больший длины продольной оси овального участка отверстия, овальные участки отверстий на оппозитно расположенных выступах встречно направлены, а фиксаторы для соединения плит между собой выполнены в виде съемных замков, имеющих овальный корпус, размещаемый в овальных участках отверстий смежных плит при их стыковке и высота которого равна или меньше их высоты, корпус замка снабжен поворотной осью, имеющей с одного конца цилиндрическую головку для размещения во втором участке отверстия выступа одной из плит, образующей при стыковке со смежной плитой лицевую поверхность покрытия, а с другого конца - овальную пластину для размещения во втором участке отверстия выступа другой плиты, смежной с названной и образующей с ней тыльную поверхность покрытия. В указанном решении корпус замка снабжен поворотной осью, имеющей с одного конца цилиндрическую головку для размещения во втором участке отверстия выступа одной из плит, образующей при стыковке со смежной плитой лицевую поверхность покрытия, а с другого конца - овальную пластину для размещения во втором участке отверстия выступа другой плиты, смежной с первой названной и образующей с ней тыльную поверхность покрытия. При разных нагрузках на смежные плиты, например, заезд колес грузового автомобиля большой массы, овальная пластина не выдержит нагрузку, возникающую на нее со стороны соседней плиты, в случае давления на нее и либо слетит с оси, либо погнется по мере периодически возникающей нагрузки. Следствием чего данная система замка не достаточно эффективна.
Стыковочные элементы плит также имеют недостатки. При наличии больших неровностей (бугров или ям) под определенной плитой на стыковочные элементы соседних с ней плит возникает еще дополнительная нагрузка, помимо вышеописанной нагрузки при наезде на плиту транспорта.
Кроме того, процесс сборки модулей плит между собой с вставкой стыковочных элементов в соответствующие пазы соседней плиты, технически сложен, особенно при укладке плит на неровности. Стыковочные элементы прототипа выполнены с двух сторон модуля по длине и ширине в виде выступов вдоль почти вдоль всей их длины или ширины. Когда одна плита наклонена к горизонту под действием неровностей поверхности, а другая лежит горизонтально, их стыковка весьма затруднительна, поскольку ось замкового соединения проблематично просунуть в стыковочные отверстия. Разборка плит занимает еще больше времени. Замковые элементы засоряются грязью и песком и их затем сложно открыть. А в случае, когда одна плита наклонена к горизонту под действием неровностей поверхности, а другая лежит горизонтально, извлечение оси замкового элемента проблематично из-за сильного трения стыковочного элемента одной из плит об ось.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание плиты строительной для сборно-разборных дорожных покрытий, обеспечивающей технический результат: упрощение технологического процесса монтажа строительных плит при формировании сборно-разборных дорожных покрытий и повышение их эксплуатационной надежности и долговечности; расширение технологических возможностей по использованию типовых конструкций плит прямоугольных в плане за счет устройства дорожного покрытия, как на прямолинейных, так и на криволинейных участках трасс и площадок.
Указанный технический результат достигается за счет того, что плита строительная (1) для сборно-разборных дорожных покрытий (см. Фиг.1, Фиг.2), выполненная в виде прямоугольного в плане шестигранника, боковые и торцевые грани которого имеют стыковочные элементы (5, 6) для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит, имеющих фиксаторы для соединения плит между собой при их стыковке, отличающаяся тем, что стыковочные элементы выполнены в виде оппозитно расположенных на противолежащих гранях плиты выступов, один из которых содержит вдоль всей длины сферическую выпуклость (5), а другой сферическую вогнутость (6), соответствующую диаметру выпуклости.
Фиксаторы для соединения плит между собой могут быть выполнены в виде втулок (2) с внутренней резьбой, установленных в корпусе (1) плиты в зоне стыковочных элементов, с возможностью вставки в каждый из них болта (3) и конца соединительного элемента (4).
С целью исключения ржавения болтов и резьбы втулки между концом втулки и болтом может быть установлена резиновая прокладка (на чертежах не показана).
Плита строительная для сборно-разборных дорожных покрытий выполнена методом экструзии или прессования. В качестве сырья используются полимерные материалы.
Поверхность плиты может быть покрыта краской и/или термостабилизирующими и/или светостабилизирующими и/или антикоррозионными добавками.
Каждая плита комплектуется системой крепления. Тип и количество креплений на плиту определяются ее геометрическими размерами и условиями применения.
При необходимости можно поставлять плиты без фиксаторов или по отдельности с целью установки креплений на месте.
Фиксаторы на месте устанавливаются следующим образом. В нужных местах в плите просверливаются отверстия под диаметр втулки с внутренней резьбой. Затем втулка (2) забивается в отверстия молотком. После чего во втулку (2) можно вставлять болт (3) и конец соединительного элемента (4).
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг.1 показан принцип стыковки плит с торца в разрезе и использование фиксатора, где а - вид стыковки плит на ровной поверхности, 6 - вид стыковки в зоне впадины, в -вид стыковки в зоне бугра.
На Фиг.2 показано устройство плиты в объеме, где а - вид с левой стороны плиты, 6 - вид с правой стороны плиты, в - принцип стыковки плит между собой стыковочными элементами (в зоне стыковки плиты показаны в разрезе). На Фиг.3 показаны возможные варианты стыковки плит между собой.
В заявленном устройстве фиксатор не зависит от проблем с наклоном плит относительно друг друга при наличии ям и бугров (см. Фиг.1(б, в)). А поскольку выпуклости (5) и вогнутости (6) стыковочных элементов выполняют частично роль замка, то фиксатор, соединяющий только верхние части плит, достаточно эффективен. Причем вставка и извлечение фиксатора не представляет сложностей.
Стыковочные элементы плит также легко стыкуются между собой (см. Фиг.2(в)) вне зависимости от наклона их по отношению друг к другу за счет сферической формы выпуклостей и вогнутостей. Благодаря им же при наличии больших неровностей (бугров или ям) под определенной плитой на стыковочные элементы соседних с ней плит не возникает дополнительная нагрузка.
Процесс сборки модулей плит между собой с вставкой стыковочных элементов в соответствующие пазы соседней плиты, технически прост, особенно при укладке плит на неровности.
Разборка плит также проста. После извлечения фиксаторов из плит простым отвинчиванием плиты отсоединяются одна от другой с последней уложенной по первую в обратном укладке порядке.
Плиты могут быть собраны любым способом, как рядами, так и методом кирпичной кладки (см. Фиг.3), что позволяет сделать покрытие на их основе более прочным.