Сборная система дорожного покрытия

(51) 01 5/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ включает базовые и соединительные плиты,объединенные в секции, при этом базовые плиты расположены между соединительными,связывающими секции между собой с помощью крепежных элементов, в плитах выполнены каналы для размещения арматурного каркаса, который образован арматурным тросом, проходящим через все плиты каждой секции, а в верхней части соединительных плит имеются отверстия,сообщенные с каналами. Секции дополнительно включают центральные плиты, по обеим сторонам которых расположены базовые плиты, а к базовым плитам прилегают соединительные плиты, при этом в верхней части центральных плит выполнены отверстия,сообщенные с каналами. Сборная система содержит механизм для натяжения арматурного троса через отверстия в верхней части плит. В качестве механизма для натяжения троса может служить домкрат или другое приспособление.(54) СБОРНАЯ СИСТЕМА ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ(57) Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог, аэродромов,спортивных площадок и других сооружений,предназначенных для передвижения по ним транспортных средств и пешеходов. Технический результат - повышение прочности покрытия, увеличение его долговечности за счет дополнительного усиления после укладки, а также упрощение конструкции и расширение арсенала средств аналогичного назначения - достигается тем,что сборная система дорожного покрытия,содержащая бетонные плиты и размещенный в них арматурный каркас,согласно изобретению, 22793 Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве автомобильных дорог, аэродромов,спортивных площадок и других сооружений,предназначенных для передвижения по ним транспортных средств и пешеходов. Известна система сборного дорожного покрытия из плит, имеющих прямоугольную верхнюю часть в виде прямого параллелепипеда и нижнюю часть,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. 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 стороны плиты боковые грани между смежными выступами и углублением образованы вертикальными плоскостями, находящимися под углом 45 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 к боковым граням верхней части плиты (патент РФ 2119561, кл. Е 01 С 5/00,1998). Недостатком данной системы является сложная конструкция плит и недостаточно высокая прочность и долговечность образуемого дорожного покрытия. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является сборная система дорожного покрытия,содержащая панель, состоящую из бетона и размещенного в нем арматурного каркаса, который выполнен из расположенных в нижнем и верхнем поясах узловых элементов, с которыми соединены наклонно распложенные арматурные стержни,образующие с узловыми элементами ориентированные вершинами вверх и вниз,связанные между собой в тетраэдры. Узловые элементы выполнены в виде расположенных перпендикулярно плоскости панели цилиндров с отверстиями на боковой поверхности, в которых размещены концы наклонно расположенных арматурных стержней. Панель выполнена в виде монолитной конструкции и имеет температурные швы (патент РФ 2331727, кл. Е 01 С 5/08,2008). 2 Недостатком данной системы является сложная конструкция панелей и невозможность их дополнительного укрепления после укладки, что снижает прочность и долговечность покрытия. Задачей изобретения является разработка усовершенствованной системы дорожного покрытия для автомобильных дорог и аэродромов, пригодной для возведения новых покрытий и восстановления или ремонта уже эксплуатируемых покрытий. Технический результат - повышение прочности покрытия, увеличение его долговечности за счет дополнительного усиления после укладки, а также упрощение конструкции и расширение арсенала средств аналогичного назначения - достигается тем,что сборная система дорожного покрытия,содержащая бетонные плиты и размещенный в них арматурный каркас,согласно изобретению,включает базовые и соединительные плиты,объединенные в секции, при этом базовые плиты расположены между соединительными,связывающими секции между собой с помощью крепежных элементов, в плитах выполнены каналы для размещения арматурного каркаса, который образован арматурным тросом, проходящим через все плиты каждой секции, а в верхней части соединительных плит имеются отверстия,сообщенные с каналами. Секции дополнительно включают центральные плиты, по обеим сторонам которых расположены базовые плиты, а к базовым плитам прилегают соединительные плиты, при этом в верхней части центральных плит выполнены отверстия,сообщенные с каналами. Сборная система содержит механизм для натяжения арматурного троса через отверстия в верхней части плит. В качестве механизма для натяжения троса может служить домкрат или другое приспособление. Выполнение в плитах каналов для размещения в них арматурного каркаса в виде троса повышает прочность покрытия, так как обеспечивается дополнительное укрепление плит. Кроме того,достигается возможность регулирования натяжения троса, что позволяет использовать данное покрытие в любых климатических зонах, в том числе с высоким перепадом температур. Предлагаемая система обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики покрытия при минимальных временных и материальных затратах на его возведение, при этом увеличивается долговечность покрытия. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид секции покрытия на фиг. 2 плита, вид с торца на фиг. 3 - фрагмент соединения плит на фиг. 4 - схема соединения плит арматурным тросом на фиг. 5 - схема монтажа плит на грунте на фиг. 6 - соединительная плита, вид сбоку на фиг. 7 то же, вид сверху на фиг. 8 - центральная плита, вид сбоку на фиг. 9 - то же, вид сверху. Сборная система дорожного покрытия содержит следующие виды плит - базовые 1, соединительные 2 и центральные 3 (при необходимости),объединенные в секции. Базовые плиты 1 22793 расположены между соединительными 2,связывающими секции между собой. При наличии центральных плит 3 их располагают в середине секции, по обеим сторонам центральной плиты 3 расположены базовые плиты 1, а к базовым плитам прилегают соединительные плиты 2, связывающие секции между собой. В плитах выполнены каналы 4 для размещения арматурного каркаса 5, который образован арматурным тросом, проходящим через все плиты каждой секции, а в верхней части центральных 3 и соединительных 2 плит имеются отверстия 6, сообщенные с каналами 4. Соединительные плиты 2 связывают секции между собой с помощью крепежных элементов 7, которые могут быть выполнены в виде анкерных устройств. Плиты имеют на боковых сторонах продольные выступы 8 и соответствующие им пазы, при этом выступы одной плиты входят в пазы другой плиты. Система покрытия включает укладываемое на грунт 9 геотекстильное полотно 10, на котором образовано дорожное полотно 11 из песка или мелкого щебня с гидроизолирующей мембраной (геомембраной) 12. Реализуют изобретение следующим образом. На участке возведения дорожного покрытия выравнивают грунт 9, при необходимости отсыпают основание из песка или мелкого щебня и укладывают геотекстильное полотно 10. Геотекстильное полотно 10(геотекстиль) представляет собой нетканый материал из бесконечных волокон, что обеспечивает его высокие физико - механические свойства. Геотекстиль выполняет следующие функции а) разделение слоев - предотвращает взаимопроникновение нижнего слоя 9 (основание) с верхним слоем 11 (насыпной материал), при этом сохраняется первоначальная толщина слоя 11 б) фильтрация - геотекстиль благодаря своей структуре исключает внедрение частиц грунта или песка в поры полотна и предотвращает засорение в) дренаж - геотекстиль ускоряет отвод воды в плоскости полотна,улучшает работоспособность дренирующих слоев г) армирование - выдерживает значительные напряжения грунтового массива и служит своеобразным арматурным каркасом. Применяемый геотекстиль имеет высокую сопротивляемость раздиру и прокалыванию,устойчив к ультрафиолетовому излучению, не образует побочных продуктов,является экологически чистым материалом, устойчивым к агрессивным средам, в том числе грунтовым водам,природным почвенным щелочам, кислотам и солям. Не подвержен воздействию бактерий, грибков и не употребляется в пищу крысами, термитами и другими грызунами и насекомыми. На геотекстильное полотно 10 наносят песок слоем 250 - 300 мм, края полотна заворачивают (как показано стрелками на фиг. 5) и накладывают сверху гидроизолирующую мембрану 12(геомембрану). Материал геомембраны производится из полимера (97) и сажи (2), а также включает антиоксиданты и стабилизаторы. Это обеспечивает следующие свойства геомембраны- эластичность при низких температурах- устойчивость к агрессивной грунтовой среде. На гидроизолирующую мембрану 12 укладывают плиты. Основная концепция сборного дорожного покрытия из предварительно напряженного бетона состоит из ряда индивидуальных сборных железобетонных плит,которые продольно натягиваются вместе на упоры после установки на площадке. Каждая из плит подвергается поперечному предварительному натяжению во время изготовления. При изготовлении плит выполняют также каналы 4 для размещения арматурного каркаса 5. Базовые плиты 1 составляют большую часть секции мощения с натяжением на упоры (не показаны). Базовые плиты размещают между соединительными плитами 2. При наличии центральных плит базовые плиты располагают между соединительными 2 и центральными плитами 3, испытывающими нагрузку. Соединительные плиты 2 располагают на концах каждой натягиваемой секции дорожного покрытия. Соединительные плиты включают в себя компенсационные швы (не показаны), соединяемые шпонками, которые поглощают расширение и сужение натягиваемой секции. Соединительные плиты 2 связывают секции между собой с помощью крепежных элементов 7, которые могут быть выполнены в виде анкерных устройств 7. Анкеры отливаются в соединительных плитах с одной из сторон компенсационного шва. Отверстия в бетонируемой конструкции(или карманы),отливаемые в соединительных плитах,обеспечивают доступ к анкерам предварительного напряжения. Предварительное напряжение завершается на центральных плитах 3 (при их наличии),испытывающих нагрузку. Арматурные тросы 5 направляют по каналам 4 плит. Арматурные тросы 5 ориентируют в одном из направлений от каждого отверстия вплоть до анкеров в соединительных панелях. Затем арматурные тросы с одной из сторон канала соединяют вместе и натягивают. В качестве механизма для натяжения троса может служить домкрат или другое приспособление. Обеспечение плоской устойчивой платформы для укладки сборных плит является важным моментом. Так как плиты имеют способность перекрывать пустоты и мягкие материалы основания, обеспечение полной опорной части под плитами является обязательным фактором. Для 3 22793 заполнения образовавшихся пустот используется специальный раствор на основе песчаноцементной смеси. При реконструкции дорожного покрытия можно использовать в качестве подложки горячую асфальтобетонную смесь, уменьшая вероятные пустоты под дорожным покрытием. Независимо от используемого материала основания, необходима некоторая форма материала,уменьшающего трение, между сборным дорожным покрытием и материалом основания. Так как система сборного дорожного покрытия состоит из длинных секций предварительно напряженного дорожного покрытия, значительное расширение и сужение будут происходить ежедневно в зависимости от изменений температуры. Материал,уменьшающий трение, снижает сцепление между сборным дорожным покрытием и основанием и уменьшает фрикционное ограничение для движения плиты. Шпоночные канавки и пазы (не показаны) отливают в кромках сборных плит. Эти шпоночные канавки способствуют вертикальному выравниванию плит между собой. Шпоночные канавки также обеспечивают перемещение временной нагрузки между плитами до предварительного напряжения. Допустимые отклонения размеров шпоночных канавок предусмотрены таким образом, чтобы плиты можно было изготовить на ярусе плоского стенда без необходимости в соразмерной отливке. На шпоночные канавки наносят высоковязкую эпоксидную смолу до сборки плит. Эпоксидная смола действует в качестве смазки во время установки плит, а также уплотняет швы между плитами для предотвращения проникновения воды и несжимаемых жидкостей. Эпоксидная смола также соединяет плиты вместе с тем, чтобы они служили в качестве сплошной платформы после предварительного напряжения. Соединительные плиты включают в себя компенсационные швы, находящиеся на конце предварительно напряженной секции дорожного покрытия. На участке компенсационных швов допускается перемещение до 10 см, таким образом,они должны быть надежными и способными выдерживать частую тяжелую нагрузку колес. Сборные плиты изготавливают как можно ближе к площадке, где будет производиться монтаж. Для более крупных объектов, в частности, в отдаленных местах расположения, можно установить временное сборное основание (платформу) возле рабочей площадки. Тепловлажностная обработка бетона при атмосферном давлении,влажная обработка арматурной сетки или выдерживание бетона путем нанесения пленкообразующих составов являются стандартными операциями для сборных плит мощения. После установки плит арматурные тросы 5 продевают через каналы 4 плит, надежно закрепляют на концах и затягивают. Предварительно напряженные тросы 5 могут быть выполнены 7- проволочными. Количество жил и диаметр каната определяется в зависимости от требуемых характеристик дорожного полотна. Для стыковки тросов 5 и их натяжения служат отверстия 6, сообщенные с каналами 4. После того, как тросы будут натянуты,каналы 4 закрывают. Быстросхватывающийся закрывающий материал может использоваться по мере необходимости. Последующая заливка цементным раствором предусматривает не только дополнительный слой защиты от коррозии для предварительно напряженных арматурных тросов, но также связывает натяжные элементы с дорожным покрытием с тем, чтобы, в случае необходимости,можно было передвинуть сборную плиту позднее, а система предварительного напряжения осталась неповрежденной. В дополнение к заливке натяжных элементов цементным раствором, может также потребоваться и заливка под плитой для заполнения пустот под дорожным покрытием. Каналы подливки могут либо заливаться в плитах, либо просверливаться на площадке. Предварительно напряженное дорожное покрытие может быть открыто для движения, как только будут установлены плиты. Работы по предварительному напряжению и заливке цементным раствором могут быть завершены во время последующей работы. Поверхность дорожного покрытия, при необходимости, может быть подготовлена под покраску во время последующих работ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сборная система дорожного покрытия,содержащая бетонные плиты и размещенный в них арматурный каркас, отличающаяся тем, что она включает базовые и соединительные плиты,объединенные в секции, при этом базовые плиты расположены между соединительными,связывающими секции между собой с помощью крепежных элементов, в плитах выполнены каналы для размещения арматурного каркаса, который образован арматурным тросом, проходящим через все плиты каждой секции, а в верхней части соединительных плит имеются отверстия,сообщенные с каналами. 2. Сборная система по п.1, отличающаяся тем,что секции дополнительно включают центральные плиты, по обеим сторонам которых расположены базовые плиты, а к базовым плитам прилегают соединительные плиты, при этом в верхней части центральных плит выполнены отверстия,сообщенные с каналами. 3. Сборная система по п.п.1 или 2,отличающаяся тем, что она содержит механизм для натяжения арматурного троса через отверстия в верхней части плит.