КАМНИ ДЛЯ МОЩЕНИЯ, СПОСОБ УКЛАДКИ ИМИ МОСТОВОЙ И СПОСОБ ИХ ПРОИЗВОДСТВА
PAVING STONES, METHOD OF THEIR LAYING FOR PAVEMENT AND METHOD OF THEIR PRODUCTION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к набору камней для мощения, способу укладки мостовой этими камнями для мощения и способу производства этих камней для мощения.
Уровень техники
Природные обтесанные камни, такие, например, как булыжники и тому подобное, имеют нерегулярные грубые поверхности как результат того факта, что они были вытесаны из скал в каменоломнях. Размеры этих камней также не однородны. В результате этих нерегулярных признаков укладка мостовых этими камнями требует больше умений, нежели простое размещение камней на песчаной подушке или основании, как это происходит в случае камней для мощения с однородными размерами и более ровными поверхностями, таких, например, как обрезная черепица, бетонная черепица или камни для мощения, брусковые камни или другие камни с фиксированными размерами. При укладке мостовой природными обтесанными камнями рабочий должен учитывать изменения по толщине и неровности поверхностей (см. фиг.1), поскольку желательно, чтобы верхняя поверхность мостовой была как можно более гладкой. В результате укладка мостовой природными обтесанными камнями или камнями для мощения с нерегулярной формой представляет собой трудоемкую работу, которая требует высокой степени мастерства.
В более общем случае, аналогичные проблемы могут возникнуть с «регулярными» камнями для мощения, которые выпускаются с чересчур большим допуском, т.е. с чересчур большими отклонениями в размерах одного камня по отношению к другому.
Решением могло бы быть объединение камней для мощения в более крупную заранее изготовленную плиту однородного размера, такую, например, как описано в заявке Германии №19801378. Это, однако, имеет тот недостаток, что более крупными плитами из камней для мощения нужно манипулировать при укладке мостовой, и они могут быть слишком большими и слишком тяжелыми для манипулирования руками, так что потребуется машинное оборудование. Далее, такие способы связаны с ограниченным числом типов камней, цветов и размеров, а размер плиты фиксирован, так что все это ограничивает гибкость в применении и возможность выбирать и менять камни в мостовой.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в обеспечении камней для мощения, которыми мостовую можно сооружать быстрее без необходимости в использовании машинного оборудования или специальных инструментов типа деревянной колотушки или тому подобного.
Эта цель достигается согласно изобретению набором камней для мощения, проявляющих технические признаки по п.1 формулы изобретения.
Цель настоящего изобретения состоит также в обеспечении способа укладки мостовой, в котором камни для мощения хотя и размещают один за другим, но с более крупным шагом.
Эта цель достигается согласно изобретению способом, содержащим этапы по п.7 формулы изобретения.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в обеспечении рентабельного способа производства камней для мощения по изобретению.
Эта цель достигается согласно изобретению способом, содержащим этапы по п.15 формулы изобретения.
Как используется здесь, выражение «мостовая» предназначено для обозначения протяженной поверхности дорог, пешеходных дорожек, подъездных путей, террас и т.п.
Каждый камень из набора камней для мощения согласно изобретению имеет верхнюю сторону, нижнюю сторону и множество боковых сторон, которые проходят от верхней стороны к нижней стороне. Верхняя, нижняя и боковые стороны могут каждая иметь ровную или неровную поверхность. Толщина камней, измеренная между параллельными касательными плоскостями к верхней стороне и нижней стороне, отличается до заданной степени от одного камня к другому, т.е. камни не имеют однородной толщины. Согласно изобретению, по меньшей мере одна вытянутая прорезь предусмотрена на нижней стороне каждого из камней для мощения. Эта прорезь проходит от одной боковой стороны камня до другой и имеет непрерывное поперечное сечение, так что она приспособлена для размещения с сопряженным имеющим регулярную форму носителем, на который укладываются камни для мощения на верх базовой подушки. Для каждого камня для мощения каждая вытянутая прорезь входит в нижнюю сторону камня до первого расстояния от касательной плоскости к верхней стороне. Это первое расстояние является заранее заданным расстоянием, которое одинаково для всех камней для мощения в наборе.
При укладке мостовой камнями для мощения по изобретению сначала на верх выровненной базовой подушки помещаются носители, имеющие сопряженную форму с вытянутыми прорезями в нижней стороне камней для мощения, после чего камни для мощения помещаются на верх этих носителей. В результате заранее заданного расстояния между верхом каждой прорези и касательной плоскостью к верхней стороне камня, являющегося однородным для всех камней, касательные плоскости к верхним сторонам всех камней заканчиваются практически в одной и той же плоскости. Обычно, хотя это и не существенно, мостовая будет закончена путем ее уплотнения посредством уплотняющего устройства и путем заполнения стыков посредством подходящего материала заполнителя.
В результате использования носителя и сопряженных с ним прорезей на нижней стороне камней разницу в толщине камней больше не нужно принимать во внимание при укладке каждого камня путем вдавливания его более или менее в базовую подушку, как делается вплоть до сего дня. В результате, менее опытные рабочие могут укладывать мостовую камнями для мощения по изобретению. Например, в случае мостовых из природных камней укладка больше не является привилегией ограниченного числа умельцев. Это является преимуществом, поскольку умение укладывать, например, булыжную мостовую больше не переходит от отца к сыну, как в прошлые времена, так что число опытных умельцев всегда сокращается.
С камнями по изобретению, будь они природными камнями или камнями, сделанными человеком, мостовые можно теперь укладывать менее опытным рабочим без влияния на качество конечного результата, поскольку различия в толщине уже преодолеваются без требования, чтобы рабочие на месте подгоняли высоту базовой подушки к толщине камня. В действительности, качество конечного результата может даже улучшиться, поскольку носители, которые сцепляются с прорезями камней, функционируют в качестве дополнительных стабилизаторов для этих камней.
Далее с камнями для мощения по изобретению мостовую можно укладывать с более крупным шагом по отношению к прототипу. До сего дня опытный рабочий должен был регулировать положение каждого камня по отдельности непосредственно после того, как укладывался на базовую подушку, путем заколачивания его деревянной колотушкой в базовую подушку до заданной степени, чтобы преодолеть толщину, и путем перекладки камня до тех пор, пока стык с соседними камнями не становился приемлемым, и т.д. С камнями для мощения по изобретению отклонения по толщине уже преодолены, когда камень уложен, и стык можно сразу же фиксировать носителем, так что шаг укладки мостовой можно значительно увеличить, также и потому, что рабочий теперь имеет обе руки доступными для укладки камней. Это ограничивает протяженность дорожных камней и другие неудобства в городах и муниципальных образованиях, в особенности поскольку мостовая, уложенная камнями по изобретению, немедленно укрепляется носителями, так что людям можно разрешать ходить по вновь уложенной мостовой до окончательного завершения уплотнения и заполнения стыков.
Тот факт, что прорезь в нижней части камня представляет собой вытянутую прорезь, проходящую от одной боковой стороны до другой боковой стороны, имеет преимущество в том, что можно использовать удлиненные носители, которые поддерживают множество камней, и тем самым укреплять мостовую, и в том, что остается все же степень свободы в осевом направлении прорези, так что камни разной длины (в осевом направлении прорези) можно укладывать случайным образом, и в том, что ширина стыков на любом конце прорези может быть подогнана по желанию, поскольку камни можно передвигать в осевом направлении прорезей вдоль носителей до тех пор, пока не будет достигнуто оптимальное положение. Таким образом, использование носителей не является препятствием к творчеству.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения камни для мощения имеют в общем форму параллелепипеда, что означает, что они имеют две пары практически параллельных боковых сторон, которые практически перпендикулярны верхней и нижней сторонам. В данном варианте осуществления предпочтительно две прорези предусмотрены на нижней стороне каждого камня вдоль одной из упомянутых пар боковых сторон этого камня. Эти две прорези предпочтительно разнесены друг от друга на заранее заданное второе расстояние, которое, опять-таки, практически одно и то же для всех камней для мощения из этого набора. С данным вариантом осуществления используются вытянутые носители, которые образуют ряды или столбцы камней для мощения мостовой, что может упростить укладку мостовой и тем самым далее увеличить шаг, с которым мостовая укладывается. Рабочий может теперь просто помещать носители для нового ряда на втором расстоянии от носителей, поддерживающих предыдущий ряд камней для мощения, а затем помещать камни для мощения на верх этих носителей.
Предпочтительно эти две прорези открыты к боковым сторонам камней, так что каждый носитель можно использовать для поддержания двух соседних камней для мощения. Предпочтительно центральная часть нижней стороны камня, который ограничен этими двумя прорезями, находится в среднем в середине камня. Это означает, что боковые стороны камней для мощения выступают практически всегда на одно и то же расстояние над носителями. Это может по существу фиксировать ширину стыков между соседними рядами камней для мощения, тем самым избегая нерегулярностей, а значит, и неустойчивости в мостовой.
Предпочтительно каждая из прорезей в камне содержит верхнюю сторону, практически параллельную касательной плоскости к верхней стороне камня, и боковую сторону, практически перпендикулярную упомянутой верхней стороне. Более предпочтительно каждая из прорезей приспособлена для размещения носителя, имеющего форму параллелепипеда. Это обеспечивает использование носителей с прямоугольным поперечным сечением, таких, например, как деревянные балки, которые широко доступны и тем самым дешевы. Однако это не устраняет использования других носителей из других материалов и с другими формами, таких, например, как носители, сделанные из металла, камня, пластмассы или, например, пластмассы из вторичного сырья, и имеющих треугольное, трапециевидное, полукруглое, круглое, ступенчатое или иные поперечные сечения.
Камни для мощения по изобретению могут быть, например, природными камнями, такими, например, как булыжники, у которых большинство или все из боковых сторон имеют неровные поверхности, или любыми другими природными или сделанными человеком камнями для мощения, известными специалисту. Изобретение может быть, например, применено для смешанных различных типов камней друг с другом, т.е., например, для укладки мостовых, которые частично содержат природные камни, а частично содержат сделанные человеком камни.
Способ укладки мостовой согласно изобретению использует один из приведенных выше вариантов осуществления камней для мощения. Способ укладки мостовой содержит следующие этапы. Сначала выравнивают базовую подушку. Затем помещают на базовую подушку носители регулярной формы, причем каждый из упомянутых носителей является сопряженным с прорезями в нижних сторонах камней для мощения. Далее помещают камни для мощения на носители, так что носители зацепляются в прорезях и касательные плоскости верхних сторон камней для мощения располагаются практически в одной и той же плоскости.
Преимущества этого способа укладки мостовой по изобретению уже описаны выше и поэтому не будут повторяться.
Носители предпочтительно помещают примерно на заранее заданном третьем расстоянии один от другого, которое соответствует расстоянию между двумя следующими один за другим уступами на нижней стороне одного камня или на нижних сторонах двух следующих друг за другом рядов камней, в зависимости от камней для мощения, которые используются.
Предпочтительно большинство носителей имеют длины, которые перекрывают множество камней для мощения, так что они поддерживают два или более камней для мощения. Это может далее улучшать устойчивость мостовой.
Носители могут, например, укладываться рядами или столбцами, либо дугами, кругами или веерообразным узором, либо согласно любому другому узору, известному специалисту, в зависимости от желательного узора мостовой или общей формы камней для мощения.
Носители предпочтительно имеют форму параллелепипедов с прямоугольным поперечным сечением, но возможны также любые иные геометрические формы, такие, например, как треугольное, трапециевидное, полукруглое, круглое, ступенчатое или другие поперечные сечения. В варианте осуществления по изобретению носители имеют более широкие стороны и более узкие стороны и помещаются на базовую подушку посредством одной из более широких сторон. Носители могут также помещаться на одну из более узких сторон, что может быть, например, полезным на стороне мостовой около стены.
В предпочтительном варианте осуществления способа укладки мостовой по изобретению носители помещают в фиксированном соотношении относительно друг друга посредством фиксирующих средств, согласно заранее заданному узору, в котором должны укладываться камни для мощения. Фиксирующие средства могут, например, быть образованы винтами или гвоздями, которые закрепляют носители на базовой подушке или друг с другом. Этот вариант осуществления может дополнительно улучшать устойчивость мостовой.
Способ укладки мостовой по изобретению может далее содержать по меньшей мере один из следующих этапов: уплотняют мостовую посредством уплотняющего устройства и (или) заполняют стыки между камнями для мощения мостовой посредством заполняющего материала. Эти этапы известны в технике и не нуждаются в дальнейшем пояснении.
Способ производства камней согласно изобретению предпочтительно содержит этап, на котором создают прорези путем вырезания или фрезеровки материала с нижней стороны каждого камня. Это быстрый, а потому выгодный путь создания прорезей. Этот путь создания прорезей может быть с удобством автоматизирован, так что камни для мощения по изобретению можно производить на поточной линии. Например, камни можно помещать перевернутыми вверх дном на конвейерное полотно и пропускать через вырезающий/фрезерующий станок для создания прорезей. Это удобно, поскольку конвейерное полотно затем соответствует касательной плоскости к верхней стороне камней.
В предпочтительном варианте осуществления способа по изобретению создают две прорези на нижней стороне вдоль одной пары боковых сторон камня и далее создают две прорези на верхней стороне каждого камня вдоль той же самой пары боковых сторон, где расположены прорези на нижней стороне. Затем каждый камень разделяют на две части в целом вдоль плоскости, параллельной или перпендикулярной упомянутой касательной плоскости к верхней стороне камня. При этом из одного блока камня можно соорудить два камня для мощения.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет далее поясняться посредством нижеследующего описания и приложенных чертежей:
фиг.1 показывает множество камней для мощения прототипа;
фиг.2 показывает, как камни для мощения приспособлены согласно варианту осуществления изобретения;
фиг.3 и 4 показывают, как укладывается мостовая согласно варианту осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение будет описано в отношении частных вариантов осуществления и со ссылкой на некоторые чертежи, но изобретение не ограничивается ими, а только лишь формулой изобретения. Описанные чертежи являются лишь условными и неограничивающими. На чертежах размер некоторых элементов может быть преувеличен и не изображен в масштабе для иллюстративных целей. Размеры и относительные размеры не обязательно соответствуют действительным копиям для воплощения изобретения.
Далее выражения «первый второй, третий и тому подобные» в описании и в формуле изобретения используются для различения между сходными элементами и не обязательно для описания последовательного или хронологического порядка. Эти выражения являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и варианты осуществления изобретения могут работать в иных последовательностях, нежели описано или проиллюстрировано здесь.
Кроме того, выражения «верхний, нижний, над, под и тому подобные» в описании и формуле изобретения используются для целей описания и не обязательно для описания относительных положений. Используемые таким образом выражения являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и варианты осуществления изобретения, описанные здесь, могут работать в других ориентациях, нежели описанные или проиллюстрированные здесь.
Выражение «содержащий», используемое в формуле изобретения, не следует интерпретировать как ограниченное до средств, перечисленных после него; оно не должно исключать другие элементы или этапы. Его необходимо интерпретировать как определяющее наличие констатируемых признаков, целых, этапов или компонентов, на которые имеется ссылка, но не следует исключать наличия или дополнения одного или нескольких других признаков, целых, этапов или компонентов, либо их групп. Таким образом, объем выражения «устройство, содержащее средства А и В» не следует ограничивать устройствами, состоящими только из компонентов А и В. Это означает, что для настоящего изобретения компонентами, относящимися к делу, являются только А и В.
Лежащая в основе изобретения проблема проясняется посредством фиг.1. Показано несколько природных камней 1, 2, 3, 4 для мощения в общем в форме параллелепипеда с обтесанными поверхностями с их верхними сторонами по существу в одной и той же плоскости. Как показано, толщина Н этих камней, которая измеряется между касательной плоскостью к верхней стороне и параллельной касательной плоскостью к нижней стороне, изменяется от одного камня к другому в значительной степени. Размеры камней 1, 2, 3, 4 также не однородны. В результате этих нерегулярных признаков укладка мостовых этими камнями требует больше умения, чем просто помещать камни на песчаную подушку или базовую подушку, как в случае с камнями для мощения однородных размеров и более ровных поверхностей, таких, например, как обрезная черепица, бетонная черепица или камни для мощения, брусковые камни или другие камни с фиксированными размерами. При укладке мостовой природными обтесанными камнями рабочий должен учитывать изменения по толщине и неровности поверхностей, поскольку желательно, чтобы верхняя поверхность мостовой была как можно более гладкой. В результате укладка мостовой природными обтесанными камнями или камнями для мощения с нерегулярной формой представляет собой трудоемкую работу, которая требует высокой степени мастерства.
Фиг.2 показывает, как эта проблема решается по изобретению. Слева показан камень 5 для мощения нерегулярной формы перед обработкой, а справа показан камень 6 для мощения нерегулярной формы после обработки согласно изобретению. Толщина Н камня 6 снижена по бокам до толщины h путем вырезания прорезей 7, 8 со средней высотой h1 в нижнюю сторону 9 камня 6. Верхние стороны 11, 12 прорезей 7, 8 параллельны касательной плоскости к верхней стороне 10 камня 6, так что сниженная толщина h практически постоянна по всей длине камня.
Прорези 7, 8 далее имеют среднюю ширину b1 и образуют на нижней стороне 9 камня 6 центральную часть 15, которая ограничена своими боковыми сторонами 13, 14. Ширина b1 прорезей 7, 8 выбрана такой, чтобы отклонения в ширине В камня полностью выбирались прорезями 7, 8, так что сниженная ширина b также становится практически постоянным значением по всей длине камня. Поскольку прорези 7, 8 практически одной и той же ширины b1 проходят на каждой стороне центральной части 15 нижней стороны камня, центральная часть 15 центрируется.
Можно таким образом констатировать, что Н=h1+h1 и В=b1+b+b1. Результат прорезей 7, 8 состоит в том, что из камней 5 с большими отклонениями по толщине Н и ширине В вырабатывают камни 6 с постоянной сниженной толщиной h и постоянной центрированной сниженной шириной b.
С обработанными камнями 6 для мощения мостовая теперь укладывается, как показано посредством фиг.3 и 4. Выравнивают базовую подушку 16, которая может, например, содержать песок, смесь песка и цемента, бетон или любую иную базовую подушку, известную специалисту. Затем помещают носители 17 на базовую подушку 16 на регулярных расстояниях друг от друга, так что между ними можно разместить центральные части 15 нижних сторон 9 камней 6. После этого помещают камни 6 на носители 17, так что носители 17 сцепляются с прорезями 7, 8, а верхние стороны 10 камней 6 становятся расположенными практически в одной и той же плоскости. При этом мостовая может укладываться быстро относительно менее умелыми рабочими, поскольку нерегулярности в размерах камней уже преодолены и больше нет необходимости локально подгонять базовую подушку.
Носители 17 имеют прямоугольное поперечное сечение с размерами Е×h2, причем предпочтительно Е больше чем 2×b1, a h2 больше, чем h1, так что отклонения в размерах камней 6 полностью выбраны носителями 17, что приводит к стыкам 18 средней ширины е между камнями 6.
Камни 6 поддерживаются как по вертикали, так и по горизонтали, поскольку боковые стороны 13, 14 прорезей 7, 8 лежат на носителях 17. В результате предотвращаются повороты или смещения камней 6.
Носители 17 могут лежат рядами или столбцами, либо дугами, кругами или веерообразным узором, либо согласно любому другому узору, известному специалисту, в зависимости от желательного узора для мостовой или общей формы камней для мощения.
Опционально, хотя и не обязательно, получающаяся мостовая может быть завершена путем уплотнения ее посредством уплотняющего устройства и путем заполнения стыков посредством подходящего заполняющего материала. Может быть, например, выгодно оставлять стыки между камнями открытыми для удаления дождевой воды, либо иметь плавающую мостовую, сами камни которой не лежат на базовой подушке.
Опционально, хотя и не обязательно, носители 17 могут быть зафиксированы на базовой подушке 16 или иным образом приведены в фиксированное отношение друг с другом перед укладкой камней 6 на их верх.
Камни 6 для мощения, показанные на фиг.2-4, в общем имеют форму параллелепипеда. Однако возможны также и другие формы. Прорези 7, 8 имеют перпендикулярные стороны 11, 12, 13, 14, так что они приспособлены для размещения носителей 17 в форме параллелепипеда, но они могут также иметь форму для размещения носителей с треугольным, трапециевидным, полукруглым, круглым, ступенчатым или иными поперечными сечениями. Камни 6 для мощения представляют собой природные камни со стесанными поверхностями, но изобретение может также применяться к камням для мощения с ровными поверхностями и (или) более регулярными размерами, таким, например, как бетонная черепица и т.п., у которых отклонения размеров неприемлемо велики.
Камни 6 для мощения, показанные на фиг.2-4, имеют прорезь 7, 8 на каждой боковой стороне нижней части 9. Альтернативно, можно также использовать единственную вытянутую прорезь, предпочтительно практически в средней части нижней стороны, или множество прорезей, не обязательно на боковых сторонах камней 6. Прорези могут далее применяться в направлениях, которые пересекают друг друга.
Носители 17 могут быть сделаны из дерева, камня, металла, пластмассы или любого иного материала, известного специалисту. Предпочтительно по экологическим причинам используются пластмассовые носители из вторичного сырья.