СБОРНО-РАЗБОРНОЕ ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ Российский патент 2016 года по МПК E01C5/00 

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, в частности к плитам строительным для сборно-разборных дорожных покрытий, предназначенных для сооружения путей подъезда различной техники на строительные объекты, для устройства технологических проездов и площадок при строительно-монтажных работах, для сооружения временных площадок для защиты верхнего слоя почвы или наземных покрытий при проведении общественных мероприятий, для устройства дорог общего пользования и для сооружения дорожного полотна на переувлажненных почвах.

Применяемые технологии строительства временных дорог и площадок на обводненных и заболоченных участках местности, в основном, предусматривают возведение дорог с покрытием из железобетонных плит и деревянных конструкций. Общим недостатком известных конструкций является их сложность, высокая стоимость и подверженность к разрушению от атмосферных и агрессивных воздействий.

В последние годы для строительства дорог стали применять дорожные плиты из композитных материалов. Так, в патенте РФ на изобретение № 2117119, опубл. 10.08.1998 г., предложена плита строительная для сборных дорожных покрытий, выполненная из композитного материала в виде прямоугольного в плане шестигранника, боковые и торцовые грани которого имеют стыковочные элементы для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит. Стыковочные элементы имеют трапециевидные в плане и клиновидные в разрезе выступы, а на противоположных гранях плиты выполнены пазы соответствующей формы, которые предназначены для фиксации выступов смежных плит при устройстве сборного дорожного покрытия.

Однако, эксплуатационная надежность такого дорожного покрытия является недостаточной при действии значительных динамических нагрузок со стороны тяжелогрузных транспортных средств. Выполнение плит с трапециевидными клиновидными выступами и пазами усложняет и удорожает технологический процесс их изготовления, а также усложняет процесс их сборки.

В техническом решении по патенту US № 6474029 плиты строительные из материалов с использованием пластичных масс также выполнены в виде прямоугольного в плане шестигранника. Боковые и торцовые грани плиты имеют стыковочные элементы для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит. Стыковочные элементы выполнены в виде пазов и выступов, расположенных на ответных боковых гранях смежных плит, и снабжены фиксаторами для соединения смежных плит между собой, которые выполнены в виде гибких или жестких тяг-затяжек, расположенных в отверстиях плит, оси которых параллельны торцовым граням плит. В результате повышается надежность стыковки плит между собой, но усложняется процесс сборки-разборки дорожного покрытия.

В патенте РФ на полезную модель № 107165, опубл. 10.08.2011 г., плита строительная для сборно-разборных дорожных покрытий также выполнена в виде прямоугольного в плане шестигранника, боковые и торцовые грани которого имеют стыковочные элементы для взаимодействия с ответными стыковочными элементами смежных плит, дополненными фиксаторами для соединения плит между собой. Стыковочные элементы выполнены в виде оппозитно расположенных на противолежащих гранях плиты выступов с высотой, равной половине толщины плиты. Каждый выступ имеет ряд отверстий, продольные оси которых смещены вдоль выступа. Каждое отверстие по высоте образовано двумя участками, первый из которых овальный, а второй имеет диаметр, равный или больший длины продольной оси овального участка отверстия. Овальные участки отверстий на оппозитно расположенных выступах встречно направлены, а фиксаторы для соединения плит между собой выполнены в виде съемных замков. Корпус замка снабжен поворотной осью, имеющей с одного конца цилиндрическую головку, а с другого конца - овальную пластину.

Предлагаемые в этом патенте плиты сложны в изготовлении и в сборке дорожного покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению можно считать патент № 2447223, опубл. 10.04.2012 г., конвенционный приоритет 24.01.2007 г. US 60/886, 45, «Система переносного пористого дорожного покрытия и способ ее сборки». Система содержит множество блоков дорожного покрытия, каждый из которых содержит пересекающиеся стенки, образующие множество ячеек.

Смежные блоки дорожного покрытия соединяются с помощью зажимных приспособлений. Каждое приспособление содержит два кронштейна. Первый кронштейн выполнен в виде буквы «_П_» с горизонтальными полками на концах. Полки снабжены пазами, взаимодействующими с выступами второго кронштейна, выполненного в форме перевернутой буквы «П». Для соединения смежных плит две смежные стенки смежных плит зажимают между стенками первого кронштейна, сквозь пазы его полок вставляют выступы второго кронштейна, а для фиксации соединения выступы второго кронштейна скручивают с помощью специального поворотного рычага. Блоки изготавливают из композитного материала, а кронштейны - из стали.

Недостатком прототипа является сложность конструкции и сложность соединения блоков при формировании дорожного полотна. Кроме того, помимо использования композитного материала для блоков требуется сталь для изготовления кронштейнов и поворотного рычага, что, в свою очередь, требует дополнительного производственного оборудования и удорожает изготовление. При эксплуатации дорожного покрытия из подобных блоков вертикальные стенки, образующие ячейки блоков, подвергаются деформации, что снижает надежность конструкции.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции дорожных плит, упрощение технологии их изготовления, упрощение монтажа и демонтажа дорожного полотна при строительстве покрытий различного назначения, что позволит снизить стоимость дорог и увеличить скорость их строительства, а также уменьшить «нагрузки» на экологию региона.

Для достижения указанного технического результата в сборно-разборном дорожном покрытии, состоящем из скрепленных между собой ячеистых плит, каждая плита на боковых гранях снабжена двумя рядами чередующихся выступов, основание выступов первого ряда является продолжением нижней грани плиты, основание выступов второго ряда является продолжением верхней грани плиты, при этом выступы второго ряда имеют меньшую длину, чем выступы первого ряда, и расположены над промежутками между выступами первого ряда. Каждый выступ с внутренней стороны выполнен с дугообразной выемкой и закругленным утолщением по краю. Расстояние между рядами выступов выполнено с возможностью взаимодействия с выступами смежных плит.

Кроме того, ячейки в плитах выполнены в виде углублений конической формы на верхней и нижней гранях, при этом часть углублений расположена расширенной частью вверх с возможностью взаимодействия вершиной конуса с грунтом дороги, а другая часть углублений расположена расширенной частью вниз, имеет форму усеченного конуса и является сквозным отверстием.

Крайние плиты дорожного покрытия соединены с дополнительными концевыми плитами, представляющими собой часть основной плиты, разрезанной под углом 45°.

В крайних к торцам конусах сквозных углублений плиты со стороны торца выполнены отверстия, предназначенные для соединительных костылей для скрепления плиты со смежной плитой.

Скошенная грань концевой плиты снабжена зацепом в виде дугообразного профиля для установки борта, нижняя грань которого снабжена фигурной выемкой с возможностью взаимодействия с зацепом скошенной грани концевой плиты.

Плиты дорожного покрытия и борт могут быть выполнены из полимерных, композитных или иных материалов.

Внутренние полости плит могут быть заполнены полимерной пеной.

Способ сборки предлагаемого дорожного покрытия включает укладку плит на грунт и соединение их между собой. При этом первую плиту дорожного покрытия укладывают на грунт под углом 45° к направлению дороги, к первой плите со смещением вдоль продольной оси присоединяют вторую плиту и последующие плиты, вставляя выступы на боковой грани второй плиты между выступами на боковой грани первой плиты. Количество плит в ряду определяется заданной шириной дороги. К плитам первого ряда присоединяют плиты второго ряда, количество рядов определяется заданными размерами длины дороги. После укладки рядов в начале и в конце каждого ряда оппозитно устанавливают концевые плиты и дополнительно скрепляют их с основными плитами соединительными костылями.

К крайним плитам дорожного покрытия присоединяют концевые плиты, а к концевым плитам присоединяют борта.

Для защиты плит от механических повреждений они могут быть засыпаны песком или другим сыпучим материалом, а при укладке дорожного покрытия на переувлажненные почвы внутренние пустоты в корпусах плит могут быть заполнены полимерной пеной.

Предлагаемая конструкция плит проще известных и обеспечивает более простое соединение плит между собой, что упрощает технологию производства и сокращает время монтажа дорожного покрытия.

Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками, где показаны:

фиг. 1 - общий вид сверху набора деталей дорожного покрытия;

фиг. 2 - общий вид снизу набора деталей дорожного покрытия;

фиг. 3 - соединение двух плит;

фиг. 4 - последовательность сборки дорожного покрытия;

фиг. 5 - фрагмент дорожного покрытия из предлагаемого набора деталей;

фиг. 6 - сечение соединения двух плит фиг. 3.

Сборно-разборное дорожное покрытие состоит из скрепленных между собой ячеистых плит 1 (фиг. 1-6), имеющих форму прямоугольного параллелепипеда. Каждая плита на боковых гранях 2 снабжена двумя рядами чередующихся выступов 3 и 4, в плане имеющих прямоугольную форму. Основание выступов 3 первого ряда является продолжением нижней грани плиты, основание выступов 4 второго ряда является продолжением верхней грани плиты. Выступы 4 второго ряда имеют меньшую длину, чем выступы 3 первого ряда, и расположены над промежутками между выступами первого ряда, Каждый выступ 3 и 4 с внутренней стороны выполнен с дугообразной выемкой 5 и закругленным утолщением 6 (фиг. 6) по краю. Расстояние между рядами выступов выполнено с возможностью взаимодействия с выступами смежных плит.

Ячейки в плитах выполнены в виде углублений 7 и 8 конической формы на верхней и нижней гранях (фиг. 1, 2, 6), при этом часть углублений 7 расположена расширенной частью вверх с возможностью взаимодействия вершиной конуса с грунтом дороги. Другая часть углублений 8 является сквозным отверстием, имеет форму усеченного конуса и расположена расширенной частью вниз.

Наличие ячеек в массиве плит увеличивает их прочность и позволяет выдерживать высокие нагрузки.

Наличие сквозных отверстий в массиве плит позволяет влаге уходить сквозь плиту в грунт. Наличие конусов 7 на нижней грани плиты обеспечивает более надежный контакт с грунтом, исключая возможность смещения плит под действием сдвигающей нагрузки.

В крайних к торцам углублениях 8 со стороны торцевых граней 9 плиты выполнены отверстия 10 для соединительных костылей 11, которые скрепляют плиту со смежной боковой плитой. Форма углублений для костылей может быть изменена с целью расширения углубления для удобства вставки костылей.

Костыли 11 (фиг. 1 и 2) могут быть выполнены в виде стержней и могут быть дополнены фиксаторами на концах.

Крайние плиты 1 дорожного покрытия соединены с дополнительными концевыми плитами 12 (фиг. 1 и 2), представляющими собой часть основной плиты 1, разрезанной под углом 45°, при этом скошенная грань концевой плиты 12 снабжена зацепом в виде дугообразного профиля 13 для установки в нем борта 14. Для этого нижняя грань борта снабжена фигурной выемкой 15 (фиг. 2), форма которой выполнена с возможностью взаимодействия с зацепом 13 скошенной грани концевой плиты 12.

Установка борта производится в случае засыпки дорожного полотна песком или другим сыпучим материалом. Наличие бортов позволяет уменьшить рассыпание засыпки с дорожного полотна, что позволяет сократить расход засыпки.

Плиты дорожного покрытия и борт выполнены из одинаковых полимерных, композитных или иных материалов на одном и том же промышленном оборудовании.

Последовательность укладки дорожного полотна из предлагаемых плит показана на фиг. 3 и 4.

Первую плиту 1 дорожного покрытия укладывают (фиг. 3) на грунт под углом 45° к направлению дороги (показано стрелочкой). К первой плите 1 со сдвигом вдоль продольной оси присоединяют вторую плиту, вставляя выступы 3 и 4 на боковой грани 2 второй плиты между выступами 3 и 4 на боковой грани 2 первой плиты. Ко второй плите присоединяют последующие в направлении, перпендикулярном направлению дороги, создавая первый ряд, количество плит в котором определяется заданной шириной дороги. Далее плиты первого ряда дополняют плитами второго и последующего рядов в соответствии с заданными размерами длины дороги (фиг. 4.). Торцы плит соседних рядов могут быть соединены с помощью костылей 11.

После укладки основных плит каждого ряда, в начале и в конце ряда, оппозитно устанавливают концевые плиты 12 и дополнительно скрепляют их с основными плитами соединительными костылями 11 (фиг. 4 и 5).

Бортовые элементы 13 закрепляют на внешних - скошенных - краях концевых панелей 12 (фиг. 4 и 5).

Готовое дорожное покрытие в случае использования его на сложных грунтах для тяжелого автотранспорта засыпают песком или другим сыпучим материалом для выравнивания поверхности дорожного покрытия и защиты плит от механических повреждений.

В случаях укладки дорожного покрытия на переувлажненных почвах внутренние пустоты в корпусе плит заполняют полимерной пеной.

Таким образом, предлагаемая конструкция сборно-разборного покрытия проще и дешевле в изготовлении. Упрощена также сборка покрытия, что позволяет сократить трудозатраты и время сборки. Предлагаемая конструкция плит позволяет также легко разбирать дорожное покрытие, транспортировать и складировать плиты. Использование композитных материалов позволяет сделать «нагрузки» на экологию региона плиты прочными, но легкими, что снижает негативное воздействие на экологию района при строительстве дорожного покрытия.

Изобретение относится к плитам строительным для сборно-разборных дорожных покрытий.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции дорожных плит, монтажа и демонтажа дорожного полотна при строительстве покрытий различного назначения. В сборно-разборном дорожном покрытии, состоящем из скрепленных между собой ячеистых плит, каждая плита на боковых гранях снабжена двумя рядами чередующихся выступов, основание выступов первого ряда является продолжением нижней грани плиты, основание выступов второго ряда является продолжением верхней грани плиты. Выступы второго ряда имеют меньшую длину, чем выступы первого ряда, и расположены над промежутками между выступами первого ряда. Каждый выступ с внутренней стороны выполнен с дугообразной выемкой и закругленным утолщением по краю. Расстояние между рядами выступов выполнено с возможностью взаимодействия с выступами смежных плит. Предложен способ выполнения плиты, дополнительных концевых плит, а также способ сборки покрытия. 2н. и 10 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Сборно-разборное дорожное покрытие, состоящее из скрепленных между собой ячеистых плит, отличающееся тем, что каждая плита на боковых гранях снабжена двумя рядами чередующихся выступов, основание выступов первого ряда является продолжением нижней грани плиты, основание выступов второго ряда является продолжением верхней грани плиты, выступы второго ряда имеют меньшую длину, чем выступы первого ряда, и расположены над промежутками между выступами первого ряда, каждый выступ с внутренней стороны выполнен с дугообразной выемкой и закругленным утолщением по краю, расстояние между рядами выступов выполнено с возможностью взаимодействия с выступами смежных плит.

2. Сборно-разборное дорожное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что ячейки в плитах выполнены в виде углублений конической формы на верхней и нижней гранях, при этом часть углублений расположена расширенной частью вверх с возможностью взаимодействия вершиной конуса с грунтом дороги, а другая часть углублений расположена расширенной частью вниз, имеет форму усеченного конуса и является сквозным отверстием.

3. Сборно-разборное дорожное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что крайние плиты дорожного покрытия соединены с дополнительными концевыми плитами, представляющими собой часть основной плиты, разрезанной под углом 45°.

4. Сборно-разборное дорожное покрытие по п. 2, отличающееся тем, что в крайних к торцам конусах сквозных углублений плиты со стороны торца выполнены отверстия для соединительных костылей для скрепления плиты со смежной плитой.

5. Сборно-разборное дорожное покрытие по п. 3, отличающееся тем, что скошенная грань концевой плиты снабжена зацепом в виде дугообразного профиля для установки борта, нижняя грань которого снабжена фигурной выемкой с возможностью взаимодействия с зацепом скошенной грани концевой плиты.

6. Сборно-разборное дорожное покрытие по любому из пп. 2, 3 или 5, отличающееся тем, что плиты дорожного покрытия и борт выполнены из полимерных или композитных материалов.

7. Сборно-разборное дорожное покрытие по п. 2, отличающееся тем, что внутренние полости плит заполнены полимерной пеной.

8. Способ сборки дорожного покрытия по п. 1, включающий укладку плит на грунт и соединение их между собой, отличающийся тем, что первую плиту дорожного покрытия укладывают на грунт под углом 45° к направлению дороги, к первой плите со смещением вдоль продольной оси присоединяют вторую плиту и последующие плиты, вставляя выступы на боковой грани второй плиты между выступами на боковой грани первой плиты, количество плит в ряду определяется заданной шириной дороги, к плитам первого ряда присоединяют плиты второго ряда, количество рядов определяется заданными размерами длины дороги, после укладки рядов в начале и в конце каждого ряда оппозитно устанавливают концевые плиты и дополнительно скрепляют их с основными плитами соединительными костылями.

9. Способ сборки дорожного покрытия по п. 8, отличающийся тем, что к крайним плитам дорожного покрытия присоединяют концевые плиты.

10. Способ сборки дорожного покрытия по п. 9, отличающийся тем, что к концевым плитам присоединяют борта.

11. Способ сборки дорожного покрытия по п. 9, отличающийся тем, что плиты дорожного покрытия засыпают песком или другим сыпучим материалом для защиты плит от механических повреждений.

12. Способ сборки дорожного покрытия по п. 8, отличающийся тем, что при укладке дорожного покрытия на переувлажненных почвах внутренние пустоты в корпусах плит заполняют полимерной пеной.