Улучшенные бетонные плиты для покрытия улиц, дорог или автомагистралей и способ покрытия ими
Формула / Реферат
Согласно обычным используемым до настоящего времени системам мощения ширина плит дорожного покрытия равняется ширине полосы автодвижения, а длина -ширине полосы автодвижения или 6 метрам. Плиты этих размеров принимают нагрузки от транспортных средств и особенно нагруженных грузовых автомобилей по обоим краям одновременно, что вызывает растягивающие напряжения на поверхности плит при их деформации. Настоящее изобретение предлагает бетонные плиты, у которых максимальное значение ширины плиты Dx равно меньшему значению, выбираемому из расстояния D1 между передними колесами стандартного нагруженного или среднего грузового автомобиля и расстояния D2 между парами колес задней ходовой части того же самого грузового или среднего автомобиля; максимальная длина плиты L равна расстоянию между осями грузового или среднего автомобиля; и толщина Е задается значением сопротивления бетона с учетом нагрузки от транспортных средств, типа и качества основания и типа грунта. Настоящее изобретение включает способ покрытия проезжей части этими бетонными плитами, которые допускают, что всегда только одно колесо или только одна ходовая часть грузового автомобиля, используемого в качестве стандартного грузового или среднего автомобиля, касалась и перемещалась по плите.
Настоящее изобретение относится к бетонным плитам для покрытия дорог, автомагистралей, городских улиц и подобных объектов, которые имеют улучшенные характеристики и размеры по сравнению с ранее известными дорожными плитами. Использованием плит согласно изобретению получают более тонкое дорожное покрытие и как следствие более дешевое по отношению к известным в настоящее время. Также настоящее изобретение относится к новому способу покрытия дорожными плитами, отличающемуся от традиционных. Для указанного типа дорожного покрытия плиты укладываются на основание, обычно принятое для этого вида дорожного покрытия, т.е. оно может быть крупнозернистым или щебеночным, обработанным цементом или асфальтом. Настоящее изобретение относится к новому бетонному дорожному покрытию и не имеет отношения к восстановлению старых дорожных покрытий с напластованными слоями бетона.
Изобретение относится к бетонной сплошной фундаментной плите по грунту для покрытия дорог, автомагистралей и улиц, где решающими критериями являются размер плиты, расстояние между колесами нагруженного грузового автомобиля и количество видов проходящих транспортных средств.
По общепринятой системе расчета и изготовления дорожных покрытий ширина плит дорожного покрытия равняется ширине полосы автодвижения, а длина плит равна ширине полосы автодвижения или 6 метрам. Эти размеры определяются нагрузками транспортных средств и в особенности загруженных грузовых автомобилей, накладывающих нагрузку на оба края (грани) плиты одновременно, вызывая растягивающие напряжения на поверхности плиты при ее деформации. Такое изгибание плит является обычным явлением, при этом плиты всегда изгибаются краями вверх. Подобная система приложения нагрузки является главной причиной растрескивания и разрушения плит из-за напряжения бетонного дорожного покрытия.
Настоящее изобретение предлагает более короткие плиты, которые никогда не будут нагружены по обоим краям одновременно.
Текст
(51) 01 11/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ особенно нагруженных грузовых автомобилей по обоим краям одновременно, что вызывает растягивающие напряжения на поверхности плит при их деформации. Настоящее изобретение предлагает бетонные плиты,у которых максимальное значение ширины плитыравно меньшему значению, выбираемому из расстояния 1 между передними колесами стандартного нагруженного или среднего грузового автомобиля и расстояния 2 между парами колес задней ходовой части того же самого грузового или среднего автомобиля максимальная длина плитыравна расстоянию между осями грузового или среднего автомобиля и толщина Е задается значением сопротивления бетона с учетом нагрузки от транспортных средств, типа и качества основания и типа грунта. Настоящее изобретение включает способ покрытия проезжей части этими бетонными плитами, которые допускают, что всегда только одно колесо или только одна ходовая часть грузового автомобиля, используемого в качестве стандартного грузового или среднего автомобиля,касалась и перемещалась по плите. критериями являются размер плиты, расстояние между колесами нагруженного грузового автомобиля и количество видов проходящих транспортных средств. По общепринятой системе расчета и изготовления дорожных покрытий ширина плит дорожного покрытия равняется ширине полосы автодвижения, а длина плит равна ширине полосы автодвижения или 6 метрам. Эти размеры определяются нагрузками транспортных средств и в особенности загруженных грузовых автомобилей,накладывающих нагрузку на оба края (грани) плиты одновременно, вызывая растягивающие напряжения на поверхности плиты при ее деформации. Такое изгибание плит является обычным явлением, при этом плиты всегда изгибаются краями вверх. Подобная система приложения нагрузки является главной причиной растрескивания и разрушения плит из-за напряжения бетонного дорожного покрытия. Настоящее изобретение предлагает более короткие плиты, которые никогда не будут нагружены по обоим краям одновременно. 9(54) УЛУЧШЕННЫЕ БЕТОННЫЕ ПЛИТЫ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ УЛИЦ, ДОРОГ ИЛИ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ И СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ИМИ(57) Согласно обычным используемым до настоящего времени системам мощения ширина плит дорожного покрытия равняется ширине полосы автодвижения, а длина -ширине полосы автодвижения или 6 метрам. Плиты этих размеров принимают нагрузки от транспортных средств и Настоящее изобретение относится к бетонным плитам для покрытия дорог, автомагистралей,городских улиц и подобных объектов, которые имеют улучшенные характеристики и размеры по сравнению с ранее известными дорожными плитами. Использованием плит согласно изобретению получают более тонкое дорожное покрытие и как следствие более дешевое по отношению к известным в настоящее время. Также настоящее изобретение относится к новому способу покрытия дорожными плитами, отличающемуся от традиционных. Для указанного типа дорожного покрытия плиты укладываются на основание,обычно принятое для этого вида дорожного покрытия, т.е. оно может быть крупнозернистым или щебеночным, обработанным цементом или асфальтом. Настоящее изобретение относится к новому бетонному дорожному покрытию и не имеет отношения к восстановлению старых дорожных покрытий с напластованными слоями бетона. Изобретение относится к бетонной сплошной фундаментной плите по грунту для покрытия дорог,автомагистралей и улиц, где решающими 22957 Совершенно очевидно, что система нагрузки отличается от известной. По этой новой системе нагрузка от колес движущегося по вибрирующей плите транспорта неизменно переносится на грунт. По такой плите никогда не будет перемещаться более одного транспортного средства. По предложенной концепции меньшее напряжение производится в плитах размера, меньшего, чем расстояние между передней и задней осями грузового автомобиля, что позволяет уменьшить толщину плиты, необходимую для выдерживания прилагаемой нагрузки. Такое уменьшение толщины плиты снижает ее первоначальную стоимость. В основном, бетонные плиты для дорог,автомагистралей и городских улиц имеют размеры,соответствующие ширине одной полосы автодвижения, как правило, ширина плиты составляет 3500 мм и длина - 3550-6000 мм. Для выдерживания нагрузки автомобилей большой грузоподъемности,которые производят повышенные напряжения и требования к таким плитам, дорожные инженеры-строители должны при проектировке плит учитывать такую важную составляющую как толщина для предотвращения их растрескивания и разрушения. Во многих из этих разработок используют армирование, такое как арматурная проволочная или стальная сетка,гарантирующее прочность плиты,но это значительно увеличивает ее стоимость. В 2149103 (Васкес Руис Дэль Арболь,07.07.98) описывается методика перераспределения сочлененной нагрузки между бетонными плитами на месте формирования соединения между ними,размещением соединительных швов по рабочим сторонам плит единственным устройством с пластиковой сеткой, учитывающей сдвиг и систему изгибания и предварительно изготовленной в заводских условиях. В этом способе используется явление усадки для получения возможного углубления по месту соединения соседних плит,формирующих сплошную бетонную плиту, которое способствует формированию шарнирного типа связи между ними. Дорожное покрытие дополнено бетонным разделительным элементом, который облегчает растрескивание конструкции и предотвращает попадание воды во внутреннее пространство, и такое дополнение может быть осуществлено на месте упомянутым устройством. Указанное изобретение применимо к бетонным дорожным покрытиям для дорог, автомагистралей и пола в складских помещениях на территории гавани,и оно позволяет разрабатывать дорожные покрытия без использования основания и постели под дорожное покрытие. В 2092433 (Васкес Руис Дэль Арболь,16.11.96) раскрыт способ изготовления бетонного дорожного покрытия для дорог и взлетнопосадочных полос. Скользящую опалубку помещают в распорку для формирования внутренних отверстий в сплошной фундаментной плите по грунту, заливают жидкий строительный раствор,предпочтительно жидкий раствор бентонита или мыльный влажный воздух, в каждое 2 водонепроницаемое отверстии, сформированное опалубками, заливают жидкость в адекватном объему количестве и давлении так, чтобы при снятии опалубки эти отверстия подкреплялись залитым в них жидким строительным раствором,закрывая поры бетона и пропорционально распределяя поддержку свежеуложенной бетонной смеси в маленьких туннелях после чего проводятся все необходимые процедуры для формирования бетона. Указанное изобретение позволяет сэкономить бетон верхнего или нижнего слоя дорожного полотна и получить твердое дорожное полотно для любого класса дорог, таких как автомагистрали, дороги, проезды и взлетнопосадочные полосы. В РСТ 2000/01890 (Васкес Руис Дэль Арболь,13.01.00) описывается методика перераспределения сочлененной нагрузки между бетонными плитами на месте формирования соединения между ними,размещением соединительных швов по рабочим сторонам плит единственным устройством с пластиковой сеткой, учитывающей сдвиг и систему изгибания и предварительно изготовленной в заводских условиях. В этом способе используется явление усадки для получения возможного углубления по месту соединения соседних плит,формирующих сплошную бетонную плиту, которое способствует формированию шарнирного типа связи между ними. Дорожное покрытие дополнено бетонным разделительным элементом, который облегчает растрескивание конструкции и предотвращает попадание воды во внутреннее пространство, и такое дополнение может быть осуществлено на месте упомянутым устройством. Указанное изобретение применимо к бетонным дорожным покрытиям для дорог, автомагистралей и пола в складских помещениях на территории гавани,и оно позволяет разрабатывать дорожные покрытия без использования основания и постели под дорожное покрытие. Приложенные фигуры чертежей являются частью описания и включены в него для лучшего раскрытия сущности изобретения. Они иллюстрируют изобретение, и вместе с описанием позволяют облегчить объяснение содержания изобретения. Фиг. 1 показывает рассчитанное изгибание промышленной плиты перекрытия толщиной 150 мм, длиной 4 м. Плита поддерживается центральным кругом, грани находятся на консолях,углы граней в четыре раза более деформированы,чем центр граней (Голландия 2002). Фиг. 2 показывает критические формы нагрузки на плиты обычных размеров. Фиг. 3 показывает влияние жесткости основания на длину консоли на несвязанных бетонных плитах. Фиг. 4 показывает влияние жесткости основания на количество трещин в плитах. Основа средней жесткости лучше, чем большой или малой жесткости. Оптимальным является значение(Калифорнийское число несущей способности грунта), лежащее между 30-50 (Армангхани 1993). 22957 Фиг. 5 показывает, что короткие плиты имеют более короткие консоли, чем длинные плиты и поэтому меньшие растягивающие напряжения на верхней поверхности. Фиг. 6 показывает, что короткие плиты имеют меньшую поверхностную силу и поэтому меньший изгиб. Фиг. 7 показывает рассчитанное изгибание на промышленном перекрытии. Она показывает, что короткие плиты имеют меньший изгиб, чем длинные плиты (Голландия 2002). Фиг. 8 показывает основные действующие силы,включая силу изгибания вверх, в бетонной плите. Фиг. 9 представляет показатель растрескивания в бетонных дорожных покрытиях толщиной 150 и 250 мм и длиной 1800 и 3600 мм, используя 4 модели с(гидродинамической модели) характеристиками. Фиг. 10 показывает влияние длины плиты на положение и действие нагрузок. Каждая нагрузка на диаграмме представляет переднюю и заднюю оси транспортного средства. Фиг. 11 показывает положение и нагрузку короткой плиты при наложении нагрузки транспортных средств по краям и раскачивание плиты. Фиг. 12 показывает рабочие качества(растрескивание) бетонных плит с и без стержней. Если плиты имеют возможность раскачиваться, то консоли короче и трещин меньше. Фиг. 13 показывает основные действующие силы при наличии сцепления плиты с основанием. Как очевидно, короткие плиты имеют меньшие поднимающие нагрузки, следовательно, сцепление их с основой является более эффективным. Фиг. 14 показывает размеры нагруженного автомобиля большой грузоподъемности,используемые в способе расчета согласно настоящему изобретению. Фиг. 15 показывает максимально допустимые размеры сплошной фундаментной плиты по грунту согласно настоящему изобретению. Фиг. 16 показывает максимально допустимые размеры сплошной фундаментной плиты по грунту согласно настоящему изобретению, рассчитанные по среднему или стандартному грузовому автомобилю с одной ходовой частью. Настоящее изобретение относится к бетонным плитам для покрытия дорог, автомагистралей,городских улиц и подобных объектов, которые имеют улучшенные характеристики и размеры по сравнению с ранее известными дорожными плитами. Использованием плит согласно изобретению получают более тонкое дорожное покрытие и как следствие более дешевое по отношению к известным в настоящее время. Также настоящее изобретение относится к новому способу покрытия плитами,отличающемуся от традиционных. Для указанного типа дорожного покрытия плиты укладываются на основание,обычно принятое для этого вида дорожного покрытия, т.е. оно может быть крупнозернистым или щебеночным, обработанным цементом или асфальтом. Настоящее изобретение относится к новому бетонному дорожному покрытию и не имеет отношения к восстановлению старых дорожных покрытий с напластованными слоями бетона. Изобретение относится к бетонной сплошной фундаментной плите по грунту для покрытия дорог,автомагистралей и улиц, где решающими критериями являются размер плиты, расстояние между колесами загруженного грузового автомобиля и количество видов проходящих транспортных средств. При анализе рабочих характеристик ранее известных бетонных дорожных покрытий и их отношения к изгибанию в процессе эксплуатации было выявлено следующее. В Чили дорожные плиты были уложены на обработанное цементом основание без сцепления с ним, позже это дорожное покрытие оказалось крайне неэффективным. При строительстве дорожного покрытия между плитой и обработанным цементом основанием был помещен полиэтиленовый лист. Растрескивание построенного таким образом дорожного покрытия началось приблизительно через восемь лет, в то время как в дорожных покрытиях на крупнозернистом или щебеночном основании без сцепления с ним и в присутствии того же самого полиэтиленового слоя под бетонной плитой трещины появились только после пятнадцати лет эксплуатации. Таким образом на практике было выявлено взаимное влияние сцепления, жесткости основания и длины плит. Далее рассматриваются выполнение и усовершенствование конструкции бетонного дорожного покрытия. Плиты дорожного покрытия поддерживаются основанием. Если плиты уложены на жесткое основание, то при изгибании в процессе эксплуатации они не будет погружаться в него и центральная область поддержки будет маленькая, а консоли длинными (Фиг. 1, 2 и 3). Наложение нагрузки по краям произведет высокие растягивающие напряжения на поверхности и нисходящее растрескивание плиты. Если основание мягкое, то при наложении такой же нагрузки плита погрузится в основание, при этом консоли станут короче, а напряжения снизятся. В этом случае,идеальная жесткость опоры составляет 30 -50(тест на сопротивление грунта) (Фиг.4). Слишком мягкое основание с нагрузкой в центре произведет растягивающие напряжения на нижней поверхности плиты и она станет растрескивается снизу вверх. Это объясняется тем, что плита будет полностью поддержана (погружена в основание) и напряжения будут вызваны деформацией плиты на деформируемой опоре (Фиг. 4). То же самое происходит при деформации плиты вниз. Такого подхода придерживались при вычислении напряжений старыми методами проектирования до того, как стало известным явление изгибания. Выявлено, что оптимальным материалом,используемым в качестве основания при изгибании плиты вверх, является материал смежду 30 и 50 . В Чили бетонные дорожные покрытия с самым длительным сроком эксплуатации (более 70 3 22957 лет при интенсивном движении транспорта) были построены на основаниях с , равным 30. Если плиты плоские и существуют предпосылки растрескивания нижней поверхности плиты вверх,требуемая жесткость основания может быть различной. С другой стороны необходимо учитывать, что интенсивное движение транспорта обычно происходит ночью, когда плиты изгибаются вверх. На основании изложенного следует вывод, что восходящее изгибание должно быть главным критерием при проектировании сельского дорожного покрытия. Если плиты изгибаются вверх, отставая от консоли на одну четверть ее длины, то более короткая плита будет иметь более короткую консоль(Фиг. 5). Следовательно, у более коротких плит уменьшатся растягивающие напряжения на верхней поверхности по сравнению с более длинными плитами. Также, у более коротких плит уменьшится изгибание. Изгибание производится асимметричной силой на поверхности плиты (Фиг. 6). Эта сила производится усушкой и термической дифференциальной усадкой поверхности бетона. Эта сила вызывает формирование или создание изгибания вверх. Изгибание в результате усадки при высыхании происходит из-за гидравлической разницы между верхней и нижней поверхностями плиты. Плита всегда влажная со дна, поскольку влажность земли конденсируется под дорожным покрытием, и большую часть суток она сухая на поверхности. Этот градиент влажности производит восходящее изгибание. Остаточное восходящее изгибание для плиты с нулевым температурным градиентом было измерено в Чили на реальных дорожных покрытиях и было эквивалентно температурному градиенту 17,5 С с более холодной верхней поверхностью. Максимальный положительный градиент, измеренный в полдень,когда плита была горячей на поверхности, был равен 19,5 С. Это означает, что плита никогда не становится плоской на грунте. Иначе говоря, всегда присутствует восходящее изгибание, достигающее максимума в вечернее время, когда добавляются внутренний и температурный градиент с холодной поверхностью. Это приводит к максимальному изгибанию плиты вверх и обычно происходит в ранние утренние часы, до восхода солнца. Конструкция плиты очень важна для уменьшения внутреннего гидравлического изгибания. Полное соблюдение условий выдержки бетона для предотвращения потери поверхностной воды, когда бетон не достаточно отвердел,уменьшит изгибание. Разрешается незначительное высушивание бетона с нижней поверхности плиты без использования герметических материалов под плитой или без насыщения основы до размещения бетона, которое также уменьшает влажностное изгибание. При размещении бетона важную роль играет температура основания. Для уменьшения температуры основания рекомендуется произвести небольшое увлажнение его. 4 Основная термическая усадка происходит во время формования плит. Когда бетон укладывается в жаркое время суток, он на верхней поверхности плиты будет более горячим и отвердевать с более длинной поверхностью из-за ее более высокой температуры, чем нижняя поверхность. Она также затвердеет первой. При опускании температуры до температуры нормального режима эксплуатации,верхняя поверхность плиты уменьшится в длине больше, чем нижняя, и вызовет поверхностную силу, которая производит восходящее изгибание. Укладывание бетона днем и вечером уменьшит высокие поверхностные температуры и уменьшит изгибание из-за перепадов температуры. Эти силы, вызванные усушкой и температурной усадкой поверхности, зависят от длины плиты. Для более длинных плит изгибающая сила будет больше, а так же изгибание и консоль. Было замечено, что время формования и выдерживание вносят большой вклад в изгибание бетонных плит вместе с длиной. Обычно, 3,5-5 метровые плиты испытывают нагрузку от передней и задней осей транспортного средства одновременно по обоим краям (Фиг. 10). Эта нагрузка вызывает растягивающие напряжения поверхности движения дорожного покрытия, когда оно изгибается вверх, вызывая нисходящее растрескивание. Эти растягивающие напряжения на верхней поверхности происходят из-за момента,произведенного в консольной части плиты. В этой ситуации очень важно перераспределение нагрузки,которое позволяет более чем одной плите принимать эту нагрузку. Плиты взаимодействуют и уменьшают напряжения на каждой плите. Фигура 9 показывает эффект растрескивания дорожного покрытия, изменяя только толщину и длину плиты, когда все другие параметры конструкции остаются неизменными. Моделями,обычно используемыми для анализа такого действия,являются 4 модели с характеристиками, разработанными из 96 моделей Риппера. Оказалось, что эффект растрескивания плиты длиной 3,8 м и толщиной 220 мм равен растрескиванию плиты длиной 1,8 м и толщиной 150 мм. Если плита связана с обработанным цементом основанием,то ее рабочие характеристики намного улучшаются. Эта модель указанного размера плит вызывает нагрузку на краях. Если плиты короткие, т.е. длины, при которой передняя и задняя оси никогда не будут нагружать оба края одновременно (Фиг. 10), то конфигурация нагрузки и раскачивания плит изменит конфигурацию напряжений внутри плиты. Только одна пара колес будет двигаться по плите, и плита будет раскачиваться так, что нагрузка будет всегда переноситься на грунт, следовательно, иметь хорошую опору, и плита не будет иметь никаких напряжений, производимых консолью и нагрузкой. При раскачивании плита будет подниматься и вес плиты вызовет растягивающие напряжения на поверхности (Фиг. 11). В этом случае напряжения производятся собственным весом плиты при ее 22957 раскачивании. В этом случае основная нагрузка будет зависеть от формы плиты, а не от нагрузки движения транспортных средств. Если плиты изгибаются вверх и имеют возможность раскачиваться, напряжения уменьшаются при оптимальной жесткости основы. Следующая Таблица 1 показывает геометрию плиты и напряжения, вызванные весом бетона плиты. Было принято, что консоль в 0,41 раза длиннее плиты и перераспределение нагрузки составляет 70, наложение нагрузки транспортных средств на один край плиты приподнимает ее другой конец и следующую плиту. Она также показывает, что нагрузка оси должна поднять плиту. Таблица 1 Геометрия, напряжения и необходимой вес оси для вызывания напряжения (а) из-за собственного веса плиты. Для упрощения модели использовались несколько простых предложений. Расстояние между осями (см) 500 500 500 500 500 500 Для поднятия тонких плит нужно приложить меньше нагрузки по сравнению с более толстыми плитами. Нагрузка от легковых автомобилей поднимет край плит, что производит растягивающие напряжения. Поскольку число легких транспортных средств больше, чем число автомобилей большой 5 22957 грузоподъемности,число ответов усталости увеличивается у более тонких плит. Рассматривая это как один механизм повреждений, при проектировании необходимо принимать во внимание геометрию плиты. Геометрия плиты может быть оптимизирована проектированием длины плиты в соответствии с расстояниями между осями и шинами самых обычных грузовых автомобилей. Ширина в половину полосы автодвижения также способствует принятию нагрузок от транспортных средств у центра узкой полосы автодвижения,уменьшая нагрузки на краях и уменьшая консоли в поперечном направлении. Ширина в одну треть полосы автодвижения может принять нагрузки от транспортных средств около продольного шва,ухудшая рабочие характеристики плиты. Ширина полос автодвижения может быть оптимизирована,например тремя полосами автодвижения, составляющими по ширине три нормальные полосы,с несимметричной конструкцией, где более узкая центральная полоса может быть предназначена для выдерживания нагрузок от транспортных средств в центре внешних полос движения. Другим условием нагрузки, которое необходимо взять в расчет, являются рабочие допустимые напряжения для плоской плиты из-за сцепления с упругой опорой. Это условие производит растягивающие напряжения нижней поверхности плиты и она начнет растрескиваться вверх. В этом случае напряжения должны быть проверены,поскольку они будут другим ограничением толщины плиты. При уменьшении длины плиты меньше заданной напряжения,произведенные нагрузками от транспортных средств, изменяются. Для длинных плит перераспределение нагрузки поможет в выдерживании нагрузки. Для коротких плит перераспределение нагрузки добавляет нагрузку соседней плиты и увеличивает напряжения. Это показано на Фиг. 11, где может быть замечено, что исключение нагрузки соседней плиты уменьшает напряжения. Это также может быть замечено на Фиг. 12, где поперечная связь увеличивает консоль и растрескивание плит, уменьшая возможность плиты раскачиваться и размещать нагрузки в менее напряженном положении. Изгибающие силы стремятся поднять края плиты дорожного покрытия. Это происходит из-за момента, произведенного силой, расположенной на поверхностном уровне, а не на нейтральной оси плиты. Связывание плиты производит нисходящую вертикальную силу, которая компенсирует момент изгибания. Если эта связывающая вертикальная сила больше вертикальной силы восходящего изгибания,плита останется плоской на основании. В этом случае консоли не будет и растягивающие напряжения верхней поверхности плиты будут намного меньшими. Даже при подъеме краев вверх силы сцепления уменьшат длину консоли,поскольку моменту изгибания производится обратный момент силой сцепления. Под плитой до 6 положения, где сила восходящего изгибания равна связывающей нисходящей силе, сцепления не будет. При выполнении бетонных дорожных покрытий сцепление плит с основанием создает большое преимущество. Это особенно важно при жестком основании, таком как материалы, обработанные цементом или асфальтом. Плитами с шириной и длиной в половинуполосы автодвижения концепция проектирования изменяется. При этой геометрии для изгибающихся вверх плит напряжения происходят главным образом из-за собственного веса плиты и положения нагрузки шин. Толщина также должна быть проверена напряжениями, вызванными изгибом плоской плиты или деформированием вниз плиты на основании. Короткие плиты изгибаются намного меньше,чем плиты обычной длины. Возможность раскачивания плит должна уменьшить напряжения в дорожном покрытии. Если это верно, то перераспределение нагрузки не должен происходить. Это позволило бы проектировать дорожные покрытия без арматурных стержней внутри плит. Для исключения возможного дрейфа плит и разделения полосы автодвижения используются бордюрные камни проезжей части улицы или стальные вертикальные штифты на внешних кромках плит. Изобретение рассматривает четыре несущие точки грузового автомобиля, созданные четырьмя точками опоры колес. Фигура 14 показывает грузовой автомобиль с двумя передними колесами и двумя парами задних колес. Передние колеса разделены на расстояние 1, а задняя ходовая часть разделена на расстояние 2. Расстояние между передней осью и первой задней осью составляет . Для того чтобы передние колеса или обе пары задних колес не опирались на дорожное покрытие одновременно, плита имеет максимальную ширину,выбранную из 1 и 2, которая будет иметь значение . Для того чтобы одно из передних колес и одна из задних осей одновременно не касались плиты, последняя должна иметь длину меньше . Как это показано на Фиг. 14 в этом случае плита будет иметь максимальную ширинуи максимальную длину , для того чтобы только одно колесо опиралось на плиту при перемещении грузового автомобиля по дороге или автомагистрали. В действительности плиты будут иметь размеры большие, чеми , поэтому надрезы плит должно быть сделаны на расстояниях, которые позволяют получать плиты размеров, которые изменяют влияние нагрузки транспортных средств или осей грузовых автомобилей, используемых в качестве образца при проектировании плит. В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения разрезание осуществляют на расстоянии 3 м в продольном измерении и продольный разрез уменьшает ширину плиты по крайней мере эквивалентно половине ширины полосы автодвижения. В случае дорожного покрытия в Чили идеальными будут плиты, 22957 имеющие длину 1,75 м и ширину 1,75 м. Возможные размеры плит не ограничиваются этим примером,данный пример приведен только для лучшего понимания системы. В настоящее время разрезание обычно производится на расстоянии 3,5 - 6 м в поперечном направлении, в результате получают плиты в продольном измерении и ширине, равные обычной полосе автодвижения шириной 3,5 м. При этих размерах плита имеет толщину Е,меньшую по сравнению с обычной плитой. Вычисление толщины Е осуществляется расчетом напряжения от веса плиты, перераспределения нагрузки,способности грунта выдерживать нагрузку, сопротивления бетона, условий изгибания и области несения нагрузки, вида и интенсивности движения. Если размеры ,и Е известны, необходимо подготовить грунт для покрытия, чтобы положить на место необходимое количество бетона, которым должен заполниться правильный удлиненный прямоугольный параллелепипед,который формирует плиту дорожного покрытия. Минимальная ширина плитысоставляет более 50 см, а максимальная равна половине ширины обычной полосы автодвижения. Соответственно, минимальная длина плитысоставляет более 0,50 м. При использовании грузового автомобиля, взятого в качестве эталона при проектировании плиты, максимальная длина может соответствовать 3 м или 3,5 м в зависимости от расстояния между осями. Кроме того, плита может быть уложена на основание, обычно принятое для бетонных дорожных покрытий, т.е. основание может быть крупнозернистым или щебеночным,обработанным цементом или асфальтом. Размеры плиты могут быть получены экспериментально и сравнены с созданным каталогом,основанным на рабочих характеристиках, измеренных на испытательных образцах, облегчающих проектирование. Как это ранее оговаривалось, образец дорожного покрытия может быть большим по размерам, чеми , но выпиливанием образцы могут быть уменьшены до требуемых размеров. Указанные размеры допускают, чтобы только одно колесо или одна ходовая часть всегда поддерживалась и перемещалась по плите. Стандартный или средний грузовой автомобиль имеет пару передних колес и заднюю ходовую часть, как изображено на Фиг. 16. В этом случае,расстояниебудет измеряться между передней осью и первой задней осью. Для изготовления плиты с использованием настоящего изобретения предложена следующая методика) Определить расстояние 1 между передними колесами, расстояние 2 между одной ходовой частью и длинурасстояния между передней осью и первой задней осью указанной ходовой части стандартного или среднего грузового автомобиля) Определить размеры ширины плиты на расстоянии , которое меньше значений 2) Определить размеры длины плиты на расстоянии меньшем, чем расстояниемежду передней осью и первой задней осью указанной ходовой части стандартного грузовика, и) Определить размеры толщины плиты для расстояния Е, заданного значением сопротивления бетона с учетом нагрузок от транспортных средств,типа и качества основания и типа грунта. В методике настоящего изобретения минимальное значениебольше 70 см обычной большой цементной плитки. Максимальное значениеравно половине обычной полосы автодвижения, и максимальное значениесоответствует 3,0 или 3,5 м. Имея соответствующую методику расчета и на основе нагруженного или среднего грузового автомобиля,может быть создан каталог проектирования, используя размеры ,и Е,полученные на основании рабочих характеристик,измеренных на испытательных образцах. Дополнительно к методике образцы дорожного покрытия могут иметь размеры, превышающиеи, и затем этот образец может быть уменьшен отрезанием излишков до размеровиили меньших. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Бетонная плита для покрытия улиц, дорог,автомагистралей и автострад, построенных на подготовленной постели под дорожное покрытие с заливанием бетона на месте, отличающаяся тем,что максимальная ширина плитысоответствует меньшему значению из расстояния 1 между передними колесами грузового автомобиля с нормальной или средней нагрузкой и расстояния 2 между парами колес задних осей того же самого стандартного или среднего грузового автомобиля максимальная длина плитысоответствует расстоянию между передней и задней осями стандартного или среднего грузового автомобиля толщина Е задана значением напряжения бетона с учетом нагрузки от транспортных средств, типа и качества основания, типа грунта. 2. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,что ее минимальная ширинасоставляет больше 0,50 метра. 3. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,что ее минимальная длинасоставляет больше 0,50 метра. 4. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,что она поддерживается обычно используемой постелью под бетонное дорожное покрытие, которая может быть крупнозернистой или щебеночной,обработанной цементом или асфальтом. 5. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,что ее максимальная ширина равна половине ширины обычной полосы автодвижения. 6. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,ее что максимальная длина равна 3,0 метрам. 7 22957 7. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,что на основе рабочих характеристик ее испытательных образцов сформирован каталог проектирования. 8. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем,что образец может иметь размеры, превышающиеи, и в последствии он уменьшен до максимальных размеровиили меньше. 9. Бетонная плита по п. 1, отличающаяся тем, что бетон плиты может быть залит непосредственно на месте по размерам плиты в форме прямоугольного или квадратного параллелепипеда. 10. Бетонная плита 1, отличающаяся тем, что из-за касания и опирания на плиту всегда только одного колеса или только одной пары колес происходит изменение нагрузки дорожного покрытия по отношению к обычным большим плитам. 11. Способ покрытия бетонными плитами улиц,дорог, автомагистралей и автострад, в котором основание под плиты готовят и бетон заливают на месте, отличающийся тем, что включает следующие стадии определения расстояния 1 между передними колесами, расстояния 2 между парами задних колес и длинымежду передней и первой задней осями пар колес обычного или среднего грузового автомобиля,определения ширины плиты , равной меньше минимальных значений 1 и 2,определения длины плиты , равной меньше расстояния между передней и первой задней осями пар колес обычного или среднего грузового автомобиля, и определения толщины плиты Е, которая задается значением напряжения бетона с учетом нагрузок от транспортных средств, типа и качества основания и типа грунта. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют минимальное значение ширины ,равным больше 0,50 метра. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют минимальное значение длины ,равным больше 0,50 метра. 14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют максимальный размер ширины ,равным половине ширины обычной полосы автодвижения. 15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что определяют максимальный размер длины , равным 3,0 метрам. 16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что рабочие характеристики плит определяют на испытательных образцах, на основе которых создают каталог проектирования, включающий размеры ,и Е. 17. Способ по п. 11, отличающийся тем, что плиту дорожного покрытия,первоначально имеющую размеры, превышающиеи , усекают до размеровиили меньше. 18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что плиту дорожного покрытия выливают непосредственно на месте по требуемым размерам в форме прямоугольного параллелепипеда. 19. Способ по п. 11, отличающийся тем, что размер плиты выбирают так, чтобы всегда только одно колесо или одна пара колес касалась и опиралась на плиту, в результате этого изменяется нагрузка на дорожное покрытие по отношению к обычным большим плитам.
МПК / Метки
МПК: E01C 11/04
Метки: ими, покрытия, улучшенные, плиты, автомагистралей, дорог, бетонные, улиц, способ
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/18-22957-uluchshennye-betonnye-plity-dlya-pokrytiya-ulic-dorog-ili-avtomagistralejj-i-sposob-pokrytiya-imi.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Улучшенные бетонные плиты для покрытия улиц, дорог или автомагистралей и способ покрытия ими</a>
Предыдущий патент: Металлургический способ получения ферроникеля путем доменной плавки оксидно-никелевой руды, содержащей кристаллизационную воду
Следующий патент: Многофункциональный замок
Случайный патент: Забойный двигатель