Плита сборного покрытия

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в покрытиях и основаниях дорог. Задачей изобретения является снижение трудоемкости монтажа плит в покрытие, повышение несущей способности стыковых соединений, улучшение технологичности формы и повышение надежности покрытия из плит. Плита сборного покрытия состоит из прямоугольной верхней части, например, в виде прямого параллелепипеда и нижней, боковые грани которой выполнены в виде чередующихся углублений и выступов. Верхние плоскости выступов и углублений нижней части плит наклонены к плоскости основания, кроме того, верхняя часть несущей конструкции выполнена с отношением длины, уменьшенной на величину, учитывающую зазор между стыкуемыми плитами, к ширине, равным двум, при этом общее количество углублений и выступов по ширине плиты должно быть четным, а их число по длине и ширине кратно двум. В средней части одной длинной стороны плиты боковые грани между смежными выступом и углублением образованы вертикальными плоскостями, находящимися под углом 45^o к боковым граням верхней части плиты и соединены между собой вертикальным участком, являющимся продолжением соответствующей боковой грани верхней части плиты, ширина которого зависит от зазора между стыкуемыми плитами. С противоположной стороны плиты общая боковая грань между выступом и углублением находится под прямым углом к плоскости соответствующей боковой грани верхней части плиты, при этом ее верхняя часть наклонена под углом к основанию с наклоном в сторону выступа, между другими смежными выступами и углублениями общие вертикальные боковые грани находятся под углом 45^o к боковым граням верхней части плиты. 7 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в покрытии дорог с преобладающим грузовым движением и в качестве оснований дорог всех категорий.

В настоящее время известна конструкция плиты сборного покрытия, включающая несущую многоугольную конструкцию, верхняя часть каждой боковой грани которой выполнена в виде вертикальной плоскости, а нижняя - с чередующимися криволинейными пазами и выступами, расположенными в соответствующей грани плиты и имеющими общую вертикальную плоскость, перпендикулярную плоскости верхней части каждой боковой грани плиты ( СССР, а.с. 1581802, кл. E 01 C 5/00, 1988) - аналог.

Также известна конструкция элемента покрытия, комплект и группа которых укладывается на грунтовую поверхность. Боковые грани этих элементов имеют сложную криволинейную форму (ФРГ, заявка, 3116540, кл. E 01 C 5/00, 1982) - аналог.

Однако известным конструкциям плит сборного покрытия присущи следующие недостатки. Наиболее существенными из них являются: - сложность монтажа плит в покрытие, - низкая технологичность изготовления плит из-за сложной конфигурации формы.

- конструкция плит не позволяет зафиксировать все элементы в покрытии от смещения во всех направлениях.

По наибольшему числу сходных с заявляемым техническим решением признаков в качестве ближайшего аналога принята плита, укладываемая на упругую грунтовую поверхность, представляющая собой прямоугольную несущую конструкцию, верхняя часть каждой боковой грани которой, выполнена в виде вертикальной плоскости, а нижняя - с чередующимися углублениями и выступами, верхняя плоскость которых параллельна плоскости основания питы. Выступы и углубления располагаются в пределах соответствующих боковых граней и обеспечивают зацепление друг с другом при укладке плит на упругое основание ФРГ, заявка, 3116507, кл. E 01 C 5/00, 1982).

Существенным недостатком ближайшего аналога является: - наличие в нижней части плиты пазов и выступов, верхняя плоскость которых параллельна плоскости основания плиты, что затрудняет монтаж элементов в покрытие, т.к. требуется сначала опустить плиту на основание и только после этого горизонтально перемещать ее в направлении ранее уложенных плит. Такой метод приводит к вовлечению частиц подстилающего слоя в шов между плитами, а следовательно к ухудшению качества и несущей способности стыкового соединения и невольного увеличения толщины швов, - форма выступов и пазов с горизонтальной верхней гранью по средине плиты не позволяет достаточно полно использовать несущую способность стыковых соединений, - форма плиты требует опалубочной оснастки, в которой почти все внутренние углы являются прямыми, что увеличивает трудоемкость процессов подготовки опалубки и укладки бетона, затрудняет распалубливание и очистку формы, т.е. резко ухудшает технологичность опалубки, - несущая конструкция не позволяет делать перевязку между плитами, что отрицательно сказывается на надежности покрытия.

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении трудоемкости монтажа плит в покрытие, повышение несущей способности стыковых соединений, улучшении технологичности формы плит, повышении надежности и эксплуатационных характеристик покрытия плит.

Решение поставленной задачи осуществляется за счет того, что верхние плоскости выступов и углублений наклонены к плоскости основания, кроме того верхняя часть несущей конструкции выполнена с отношением длины, уменьшенной на величину, учитывающую зазор между стыкуемыми плитами, к ширине, равным двум, при этом общее количество углублений и выступов по ширине плиты должно быть четным, и их количество по длине и ширине кратно двум, причем в средней части одной длинной стороны плиты боковые грани между смежными выступом и углублением образованы вертикальными плоскостями, находящимися под углом 45^o к боковой грани верхней части плиты, и соединены между собой вертикальным участком, является продолжением соответствующей боковой грани верхней части плиты, ширина которого зависит от зазора между стыкуемыми плитами, а с противоположной стороны плиты общая боковая грань между выступом и углублением находится под прямым углом к плоскости боковой грани верхней части плиты, при этом ее верхняя часть наклонена под углом к основанию с наклоном в сторону выступа, между другими смежными выступами и углублениями общие вертикальные боковые грани находятся под углом 45^o к боковым граням верхней части плиты.

Ограничение отношения длины к ширине и устройство различным образом средних частей длинных сторон обеспечивает возможность укладки в покрытие с перевязкой без снижения несущей способности покрытия в местах пересечения продольных и поперечных швов в связи с тем, что в покрытии, в этих местах (если нет одного прямоугольного выступа в средней части длинной стороны плиты), образуются пустоты в виде треугольных призм, размеры которых определены по высоте размеры нижней части плиты, а в плане - основанием в виде прямоугольного равнобедренного треугольника, две стороны которого равны сумме величин углубления и выступа с учетом ширины шва.

Величина, учитывающая зазоры между стыкуемыми плитами, зависит от проектной толщины шва и от допусков на линейные размеры изготавливаемых плит, определяемых уровнем производства завода - изготовителя, необходима для компенсации возможных отклонений в сторону увеличения геометрических размеров плит и обеспечения правильной пристыковки одной плиты к другой.

Заявленная конструкция плиты сборного покрытия представлена на: фиг. 1 - общий вид плиты покрытия, фиг. 2 - вид по "Б" (вид слева), фиг. 3 - вид по "А" (вид сверху),
фиг. 4 - вид по "В" (вид справа),
фиг. 5 - вид по "Г",
фиг. 6 - пример укладки плит в покрытие (вид сверху),
фиг. 7 - пример укладки плит в покрытие (вид снизу).

Плита сборного покрытия состоит из прямоугольной верхней части 1, например, в виде прямого параллелепипеда, выполненной с отношением длины, уменьшенной на величину, учитывающую зазор между стыкуемыми плитами, к ширине, равным двум, и нижней, боковые грани которой выполнены в виде чередующихся выступов 2 и углублений 3, которые расположены в пределах соответствующих граней плиты и обеспечивают заполнение углублений в нижней части плиты соответствующими выступами прилегающих плит, при этом верхние плоскости 4 и 5 выступов и углублений наклонены к плоскости основания, при том общее количество углублений 3 и выступов 2 по ширине плиты должно быть четным, и их количество по длине и ширине кратно двум, причем в средней части одной длинной стороны плиты боковые грани между смежными выступами 2 и углублением 3 образованы вертикальными плоскостями 6 и 7, находящимися под углом 45^o к боковой грани верхней части плиты и соединены между собой вертикальным участком 8, учитывающим зазор между стыкуемыми плитами и являющимся продолжением соответствующей боковой грани верхней части плиты, а с противоположной стороны плиты общая боковая грань 9 между выступом 10 и углублением 3 находится под прямым углом к плоскости соответствующей боковой грани верхней части плиты 1, при этом ее верхняя часть 11 наклонена под углом к основанию с наклоном в сторону выступа 10, между другими смежными выступами 2 и углублениями 3 общие вертикальные боковые грани 12 находятся под углом 45^o к боковым граням верхней части плиты 1.

Монтаж первой плиты в покрытие может производиться любым из известных способов, а последующих - в три этапа:
- первый, доставляют монтируемую плиту в зону монтажа и ориентируют в проектном направлении любым известным способом,
- второй, монтируемую плиту опускают ниже верхней части 1 ранее смонтированной плиты, причем выступы 2, или 2 и 10 монтируемой плиты должны частично войти в соответствующие углубления 3 ранее уложенной плиты,
- третий, монтируемую плиту перемещают одновременно горизонтально и вниз, т. е. вдоль боковых граней 6,7 и 11 и верхних наклонных граней 4 и 5 выступов 2 и углублений 3. Таким образом, исключается необходимость перемещать плиту горизонтально по основанию, что значительно упрощает процесс монтажа.

Плиты укладывают в покрытие с перевязкой вдоль покрытия, например, фиг. 6, что повышает надежность покрытия и исключает смещение плит в направлении, перпендикулярном к оси дороги. Причем, при устройстве покрытия плиты монтируются таким образом, что выступ 10 со стороны боковой грани 9 находится в месте пересечения продольного и поперечного шва (фиг. 6 и 7), тем самым обеспечивается возможность передачи вертикальной нагрузки по всей площади основания.

Изменение формы углублений и выступов за счет наклона верхних плоскостей позволяет изготавливать плиты в формах, где практически все внутренние углы являются тупыми, что улучшает технологичность формы конструкции плиты.

Снижение трудоемкости монтажа достигается за счет возможности операций по перемещению монтируемого элемента сразу в вертикальном и горизонтальном направлениях, при одновременной гарантируемости невовлечения частиц основания в стык между плитами.

Передача нагрузки с одной плиты на другую в покрытии происходит через верхние плоскости углублений и выступов, которые наклонены по отношению к плоскости основания, в результате чего вертикальная нагрузка, приходящаяся на выступы, находится в прямо пропорциональной зависимости от значения косинуса угла наклона плоскостей и нагрузки воздействия, а горизонтальная составляющая, образующаяся при этом, воспринимается боковыми гранями углублений и выступов, чем повышается несущая способность стыковых соединений.

Подтверждением решения поставленной задачи является следующее:
- снижается трудоемкость монтажа плит в покрытие не менее, чем на 10% за счет изменения формы углублений и выступов,
- повышается несущая способность стыковых соединений плит за счет частичного перераспределения вертикальной нагрузки в горизонтальную за счет наклона верхних граней выступов и углублений,
- улучшается технологичность формы за счет замены прямых углов, образующих пазы и выступы, на тупые, что облегчает ее изготовление,
- повышается надежность покрытия из плит за счет создания возможности устройства перевязки между элементами вдоль покрытия благодаря определенному отношению длин сторон и изменению формы средних частей боковых граней длинных сторон.

Формула изобретения

Плита сборного покрытия, состоящая из прямоугольной верхней части, например, в виде прямого параллелепипеда и нижней, боковые грани которой выполнены в виде чередующихся углублений, и выступов, расположенных в пределах соответствующих граней плиты и обеспечивающих заполнение углублений в нижней части плиты соответствующими выступами прилегающих плит, отличающаяся тем, что верхние плоскости выступов и углублений нижней части плиты наклонены к плоскости основания, кроме того, верхняя часть несущей конструкции выполнена с отношением длины, уменьшенной на величину, учитывающую зазор между стыкуемыми плитами, к ширине, равным двум, при этом общее количество углублений и выступов по ширине плиты должно быть четным, а их число по длине и ширине кратно двум, причем в средней части одной длинной стороны плиты боковые грани между смежными выступами и углублением образованы вертикальными плоскостями, находящимися под углом 45^o к боковым граням верхней части плиты, и соединены между собой вертикальным участком, являющимся продолжением соответствующей боковой грани верхней части плиты, ширина которого зависит от зазора между стыкуемыми плитами, а с противоположной стороны плиты общая боковая грань между выступом и углублением находится под прямым углом к плоскости, соответствующей боковой грани верхней части плиты, при этом ее верхняя часть наклонена под углом к основанию с наклоном в сторону выступа, между другими смежными выступами и углублениями общие вертикальные боковые грани находятся под углом 45^o к боковым граням верхней части плиты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7