УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТЯГИВАЮЩИХСЯ СТЫКОВ БЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ Российский патент 2015 года по МПК E01C11/06 E01C23/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для формирования стягивающихся стыков бетонных сооружений или сооружений из других материалов, таких как цементо-гравийные сооружения, в которых имеет место явление стягивания, и, более конкретно, к способам и устройствам, которые обеспечивают возможность установки кромок бетонных плит или других бетонных элементов, разделенных стыками, друг на друга без дополнительного крепления.

Изобретение может применяться для линейных сооружений, таких как улицы, дороги, каналы, коллекторы, шоссе, железные дороги, каналы и для поверхностных сооружений, таких как площадки портов, аэропортов, а также пространственных сооружений, таких как стены, резервуары, полы, крыши, здания из сборных элементов и плотины.

Известный уровень техники

Заявителем настоящего изобретения уже предлагались способы и устройства для формирования стягивающихся стыков бетонных сооружений, описанные в заявках ES 2149103 и ES 2224866.

В ES 2149103 описывается сочлененная укладка внахлест бетонных плит, при которой края указанных плит имеют входные и выходные участки, которые обеспечивают взаимное перекрытие соседних плит. Для этого основой является применение каких-либо чередующихся средств, расположенных по разные стороны плоскости, содержащей ось стыка, перпендикулярную земле, наклоненных на одинаковый угол относительно земли и попеременно изменяющих направление наклона в одну и в другую сторону от указанной плоскости. Когда происходит растрескивание бетона за счет стягивания или за счет приложения нагрузок, эти средства обеспечивают формирование указанных входных и выходных участков. В патенте описывается несколько специальных средств, формируемых на основе металлической сетки.

В ES 2224866 описываются устройства, состоящие из множества поддонов из разделяющего бетон материала, установленные на жестких линейных элементах попеременно на одной и другой стороне, и еще одной линейной растрескивающейся поверхности на верхней грани бетонируемой поверхности, в которой имеются промежутки между ними, не препятствующие формированию трещин.

Хотя указанные устройства и обеспечивают установку соседних плит с перекрытием, для получения этого требуется точная установка устройств на участке, на котором планируется формирование стягивающегося стыка, и их фиксация при заливке и распределении над ними бетона.

Это может затруднять строительство бетонных сооружений, и настоящее изобретение направлено на решение данной проблемы.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка способа и устройств, упрощающих установку соседних плит с перекрытием при строительстве бетонных сооружений на участках, на которых планируется создание стягивающихся стыков, которые не требуют обязательной установки устройств на грунте для формирования стыков перед подачей бетона.

Еще одной целью настоящего изобретения является разработка способа и устройств, упрощающих установку соседних плит с перекрытием при строительстве бетонных сооружений на участках, на которых планируется создание стягивающихся стыков, которые могут применяться в процессе данного процесса распределения бетона.

В первом аспекте эти и прочие цели достигаются при помощи устройства для формирования стягивающихся стыков бетонных дорожных покрытий, выполненных из отдельных бетонных элементов, конструкция которого содержит:

- вертикальную стенку на верхней части, которая устанавливается ниже линии поверхностного растрескивания стягивающегося стыка на верхней грани бетонируемой поверхности;

- две одинаковые призматические поверхности, нижние части которых расположены попеременно на разных сторонах относительно указанной вертикальной стенки и конфигурация которых обеспечивает формирование входных и выходных участков, образующих перекрытия соседних плит, образующих опорные поверхности, расположенные одна за другой под углом к горизонтальной плоскости больше 0° и меньше 10°;

- два по существу одинаковых поддона (13, 13′), каждый из которых расположен на соответствующей вертикальной стенке (15, 15′) и которые снабжены взаимодействующими средствами (33, 33′, 39′) для соединения в поперечном направлении поддонов (13, 13′) нескольких устройств (11).

Во втором аспекте эти и прочие цели достигаются при помощи способа формирования стягивающихся стыков в бетонных дорожных покрытиях, который содержит следующие этапы:

- изготовление устройств для формирования стыков с указанными признаками;

- установку множества указанных соседних устройств на участки, на которых планируется формирование стягивающегося стыка, и последующее распределение бетона.

В третьем аспекте эти и прочие цели достигаются при помощи машины для формирования стягивающихся стыков бетонных дорожных покрытий посредством вставки указанных устройств, которая содержит:

- линейку, снабженную толкающей пластиной для каждого из указанных устройств;

- средства вертикального перемещения указанной линейки;

- средство для создания вибраций в бетоне.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанные устройства формируются двумя по существу одинаковыми поддонами, отличающимися только ориентацией призматической поверхности по отношению к вертикальной стенке, которая расположена напротив каждой из них. Таким образом, образуется продольный стык, содержащий несколько устройств, каждое из которых сформировано из двух поддонов, причем указанные призматические поверхности попеременно размещаются на каждой стороне вертикальной стенки, а на верхней кромке имеется непрерывный плотный стык. Два типа указанных поддонов включают взаимодействующие средства, соединяемые в поперечном направлении. За счет этого упрощается предварительное изготовление устройств и формирование по месту продольного стыка, соединяющего указанные поддоны.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения размеры указанных устройств находятся в следующих диапазонах: вертикальные стенки имеют размеры H1, Н2, составляющие 20-70% от высоты дорожного покрытия; их длина L составляет 20-200 см, ширина А указанных призматических поверхностей составляет 0.5-10 см. Таким образом происходит получение требуемых устройств, в особенности подходящих для создания дорожных покрытий.

Прочие признаки и преимущества настоящего изобретения раскрываются в подробном описании примера осуществления изобретения, не накладывающего никаких ограничений, со ссылками на прилагаемые фигуры.

Описание чертежей

Фиг. 1 и 2 - два пространственных вида устройства для формирования стягивающихся стыков бетонных сооружений по изобретению.

Фиг. 3 - вид сверху устройства, показанного на Фиг. 1 и 2.

Фиг. 4 - вид спереди устройства, показанного на Фиг. 1 и 2.

Фиг. 5 - пространственный вид машины для вставки устройства для формирования стягивающихся стыков бетонных сооружений по изобретению.

Подробное описание изобретения

Подробное описание изобретения приводится для бетонных дорожных покрытий, и термины «горизонтальный» и «вертикальный» обычно используются в данном контексте. Специалистам в данной области техники очевидно, что, когда поверхность дорожного покрытия называется горизонтальной поверхностью, это связано с предположением, что поверхность грунта является горизонтальной, что в противном случае ограничивало бы возможные применения геометрически горизонтальными дорожными покрытиями. Аналогичным образом, специалисту в данной области техники не составит труда понять, что изобретение может применяться не только для бетонных дорожных покрытий, но также и для любых других конструкций, в которых возникает проблема перекрытия соседних плит, например для стен или каналов. Поэтому для целей настоящего изобретения термин бетонное дорожное покрытие следует понимать в широком смысле, применительно к любому бетонному сооружению, которое разделено на плиты стягивающимися стыками.

Из Фиг. 1-4 видно, что устройство 11 для формирования стягивающихся стыков в сооружениях из бетона по изобретению длиной L формируется двумя поддонами 13, 13′ длиной L/2 с вертикальными стенками 15, 15′ (т.е. стенками, которые должны сохранять вертикальное положение в бетонном дорожном покрытии) высотой H1 и несколькими по существу одинаковыми призматическими поверхностями 17, 17′ высотой Н2 и шириной А, размещенных на каждом поддоне 13, 13′ попеременно с разных сторон относительно указанных вертикальных стенок 15, 15′ и обеспечивающих формирование входных и выходных участков, образующих перекрытия соседних плит, в форме зубьев, которые опираются на соответствующие поверхности 21, 21′, которые расположены под углом 0-10° относительно горизонтальной плоскости (т.е. плоскости земной поверхности или поверхности, расположенной на одном уровне с дорожным покрытием, которые в идеальном случае параллельны). Поверхности 21, 21′ имеют небольшой скос вниз относительно вертикальных стенок 15, 15′, который достигает их краев для упрощения захода плит поверх них при сокращении.

Устройство 11 также включает несколько головок 31, 31′ в своей нижней части для установки плотного стыка (что выполняется после установки сборки из поддонов 13, 13′, при помощи которой формируется весь продольный стык). Поддоны 13, 13′ снабжены соответствующими взаимодействующими средствами 33, 33′ поперечного соединения (отверстием, шарнирным соединением) на вертикальных стенках 15, 15′, а также поддон 13′ оборудован двумя ребрами на краях призматической поверхности 17′, между которыми находится поверхность 17, фиксирующими устройство 11.

Устройства 11 изготавливаются заранее либо в виде отдельных указанных поддонов 13, 13′, либо в виде единой сборочной единицы, с соответствующими размерами для различных типов сооружений, для которых они предназначены.

Для бетонных дорожных покрытий размеры находятся в следующих диапазонах:

- H1 составляет 20-70% от высоты дорожного покрытия;

- Н2 составляет 20-70% от высоты дорожного покрытия;

- L составляет 20-200 см;

- А составляет 0.5-10 см.

Устройства 11 подготавливают к установке на заданном участке для формирования стягивающихся стыков над недавно положенным бетоном. Требуемое число устройств устанавливают рядом друг с другом (оставляя некоторые зазоры между ними) по всей длине стыка.

Материал, из которого изготовлены указанные устройства 11, может представлять собой полипропилен, поливинилхлорид, полиамид, жестяные листы или другой подходящий материал для отделения бетонного элемента.

Материал уплотнительного стыка может представлять собой мастику, поливинилхлорид, пробку или другой водонепроницаемый материал.

Способ формирования стягивающихся стыков дорожных покрытий при помощи устройств 11 по изобретению основан на установке на участке формирования каждого стягивающегося стыка множества устройств 11 непосредственно после укладки бетона до начала его затвердения.

Этот способ обеспечивает фронтальную подачу бетона к дорожному покрытию без создания препятствий на пути укладочной машины. Установка устройств производится механическим способом, обеспечивающим точную установку с последующей фиксацией, не допускающих их последующего перемещения, поскольку дорожное покрытие уже положено.

Согласно изобретению указанный способ проводится посредством машины 41 (см. Фиг. 5), связанной с укладчиком или независимой от него, которая включает:

- линейку 43, снабженную толкающей пластиной для каждого из указанных устройств; В вариантах осуществления, показанных на Фиг. 5, используются толкающие пластины 45 поддонов 13 и толкающие пластины 45′ поддонов 7, 13′. Каждая из пластин 45, 45′ имеет угол 47, 47′, который предотвращает поперечное перемещение нижней части поддонов 13, 13′.

- средства вертикального перемещения указанной линейки 43;

- средства создания вибраций в бетоне, таких как вибрации при помощи вертикальных штырей (не показанных на Фиг. 5), установленных на мачтах 49.

Среди существенных преимуществ изобретения можно отметить следующие:

- уплотнительный стык располагается заподлицо с дорожным покрытием;

- устройства 11 могут быть установлены над землей (т.е. без необходимости опоры и крепления к земле), что гарантирует их правильное расположение относительно уровня земли, исключая проблему, которая возникает, когда земная поверхность и требуемый уклон не являются идеально параллельными. Это позволяет получить совершенно прямую линию трещины. Все трещины между плитами имеют одинаковую ширину, если смыкание каждой плиты происходит независимо от остальных, поскольку они изолированы одна от другой, за исключением участка на земле в нижней части устройства 11, длина которого составляет всего несколько сантиметров. Сокращение производится относительно центра тяжести каждой плиты, и, следовательно, ширина каждой трещины получается одинаковой;

- отслоение краев плит сводится к минимуму, поскольку возможно применение уплотнительных стыков уменьшенной ширины, например шириной 2 мм;

- это позволяет получать разницу высот краев соседних плит менее 0.05 мм, за счет чего передача нагрузки между соседними плитами близка к 100%.

Настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления изобретения и включает в себя любые другие варианты, находящиеся в пределах объема изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения.

Устройство для формирования стягивающихся стыков в бетонных конструкциях содержит вертикальную стенку, верхняя часть которой будет установлена ниже линии поверхностного растрескивания стягивающегося стыка; две одинаковые призматические поверхности, нижние части которых расположены попеременно на разных сторонах относительно указанной вертикальной стенки и имеющих конфигурацию, обеспечивающую формирование входных и выходных участков для перекрытия соседних плит и образующих опорные поверхности на одной плите поверх другой под углом к горизонтальной плоскости больше 0 и меньше 10°. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (11) для формирования стягивающихся стыков в бетонных дорожных покрытиях, выполненных из отдельного бетонного материала, содержащее:
а) вертикальную стенку (15, 15′) в верхней части, которая устанавливается ниже линии поверхностного растрескивания стягивающегося стыка на верхней грани бетонируемой поверхности,
б) две одинаковые призматические поверхности (17, 17′), нижние части которых расположены попеременно на разных сторонах относительно указанной вертикальной стенки и имеющих конфигурацию, обеспечивающую формирование входных и выходных участков, для перекрытия соседних плит, образующих опорные поверхности (21, 21′), расположенные одна за другой под углом к горизонтальной плоскости больше 0° и меньше 10°,
в) два по существу одинаковых поддона (13, 13′), каждый из которых расположен на соответствующей вертикальной стенке (15, 15′) и которые снабжены взаимодействующими средствами (33, 33′, 39′) для соединения в поперечном направлении поддонов (13, 13′) нескольких устройств (11).

2. Устройство (11) по п.1, отличающееся тем, что поддоны (13, 13′) и призматические поверхности (17, 17′) имеют соответственно высоты H1, H2, составляющие 20-70% от высоты дорожного покрытия.

3. Устройство (11) по п.1 или 2, отличающееся тем, что его длина L составляет 20-200 см.

4. Устройство (11) по п.1 или 2, отличающееся тем, что длина L указанных призматических поверхностей (17, 17′) составляет 0,5-10 см.