PL200649B1 - Urządzenie do współpracy przy formowaniu złączy w betonowej nawierzchni drogowej - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy urz adzenia do wspó lpracy przy formowaniu zlaczy (5) w betonowej nawierzchni drogowej z os labionymi strefami na jej górnej cz esci wzd lu z miejsc przewidzianych na zlacza, które to urz adzenie umieszcza si e na ziemi (10) na powie- rzchni, na której ma by c u lo zona nawierzchnia dro- gowa w miejscach przewidzianych na z lacza (5). Urzadzenie zawiera wiele cz esci (13, 14) siatki (2), pochylonych pod tym samym k atem wzgl edem p lasz- czyzny prostopad lej do ziemi (10) w miejscu przewi- dzianym na zlacze (5) i wzd lu z tej p laszczyzny, ale w kierunkach o przeciwnym nachyleniu w s asiaduj a- cych czesciach (13, 14) siatki (2) co okre sla z góry, ze p ekni ecie betonu pojawi si e w postaci naprzemien- nie pochylonych powierzchni u latwiaj acych zak ladkowe uk ladanie s asiaduj acych ze sob a p lyt (8, 9). Wynalazek znajduje zastosowanie do betonowych nawierzchni drogowych, autostradowych i stref portowych do magazynowania wyrobów, oraz umo zliwia konstru- owanie i wytwarzanie powierzchni drogowych bez ko- nieczno sci stosowania warstw pod lo zowych i warstw no snych dolnych. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do współpracy przy formowaniu złączy w betonowej nawierzchni drogowej.

Ogólnie wynalazek dotyczy urządzenia, za pomocą którego realizuje się przegubowe, zakładkowe układanie płyt betonowych na miejscu budowy. Bardziej szczegółowo, wynalazek dotyczy tworzenia złącza podczas prac liniowych na miejscu budowy oraz układania nawierzchni betonowych, takich jak drogi, ulice, autostrady, linie kolejowe, kanały oraz płyty portowe i lotniskowe wraz ze środkami do ich realizacji.

Spośród znanych w technice urządzeń do formowania połączeń w betonowych nawierzchniach drogowych, można przytoczyć następujące:

1) Bloki rozprowadzające opisane w hiszpańskim patencie 438,082;

2) Klasyczne stalowe kołki powlekane tworzywami sztucznymi umieszczane w okolicach środka grubości płyty, takie jak na przykład opisane w amerykańskim patencie nr 3,437,017 mają tę wadę, że wytwarzają silne lokalnie naprężenia powodujące powstawanie szczelin w przestrzeni jaką zajmują w betonie, co zmniejsza ich efektywność. Z tego wzglę du trzeba stosować albo płyty o dużych grubościach albo warstwy podłożowe i warstwy nośne dolne. Ponadto wprowadzanie poprzecznych kołków nie daje zadowalających wyników.

3) Pofałdowane płyty umieszczone pionowo na ziemi i przymocowane do niej, wymagają podawania poprzecznego co zmniejsza wydajność prac i wykonania poprzecznego dostępu. Takie rozwiązanie nie daje spodziewanych wyników, ponieważ nie uzyskuje się zamierzonego formowania zębów, a tym samym nie uzyskuje się przenoszenia obciążenia.

4) Hiszpańskie zgłoszenia patentowe obecnego Zgłaszającego nr P-9402515 „Współpłaszczyznowy system sprzęgania pomiędzy płytami betonowymi” złożone 9 grudnia 1994 oraz P-9500530 „Układ łączenia płyt betonowych i podobnych” złożone 9 marca 1995 oraz zgłoszenie patentowe PCT/ES95/00072 „Sposób realizacji liniowych prac betonowych z wewnętrznymi szczelinami i urządzenia do jego realizacji” złożone 9 czerwca 1995. Systemy te wymagają stosowania obciążenia na krawędziach sąsiednich płyt bezpośrednio po zakończeniu rowka powierzchniowego i przed rozpoczęciem kurczenia się betonu, co czasem powoduje więcej pęknięć niż jest to pożądane, powodując, że systemy te nie są bezpieczne. Opisany tu sposób jest realizowany całkowicie neutralnie i automatycznie i dlatego jest bezpieczny.

Urządzenie do współpracy przy formowaniu złączy w betonowej nawierzchni drogowej z osłabionymi strefami na jej górnej części wzdłuż miejsc przewidzianych na złącza, które to urządzenie umieszcza się na ziemi na powierzchni, na której ma być ułożona nawierzchnia drogowa w miejscach przewidzianych na złącza, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wiele części siatki, pochylonych pod tym samym kątem względem płaszczyzny prostopadłej do ziemi w miejscu przewidzianym na złącze i wzdłuż tej płaszczyzny, ale w kierunkach o przeciwnym nachyleniu w sąsiadujących częściach siatki, co określa z góry, że pęknięcie betonu pojawi się w postaci naprzemiennie pochylonych powierzchni ułatwiających zakładkowe układanie sąsiadujących ze sobą płyt.

Korzystnie urządzenie składa się z metalowych siatek, w których druty są przecięte w wielu miejscach przecięcia umieszczonych naprzemiennie z każdej strony płaszczyzny prostopadłej do ziemi w miejscu przewidzianym na złącze, a strefy powstałe pomiędzy dwoma miejscami przecięcia są zagięte tworząc pochylone części siatki.

Za pomocą urządzenia według wynalazku, opisany tu sposób wykorzystuje kurczenie się betonu mając na celu, aby krawędzie powstających płyt opierały się na sobie. Można zastosować oddzielny element zapobiegający wnikaniu wody w platformę wzdłuż tych krawędzi, który to element można mocować do wspomnianego urządzenia.

Urządzeniem tym jest siatka ze stali karbowanej wkładana w taki sposób, żeby jej oś była równoległa i leżała w płaszczyźnie osiowej połączenia, jakie ma powstać. Wykonuje się cięcia i wygina się kilka drutów prostopadle do osi siatki, ku bokowi gdzie nie ma nacięć, tworząc kąt. Druty znajdujące się na zewnątrz są odcinane od drugiego boku osi siatki i są wyginane w przeciwnym kierunku w stosunku do poprzedniego. Postępując dalej w ten sposób uzyskuje się kawałki żelaza na przemian pochylone na jedną stronę lub drugą stronę osi siatki, która utworzy część pochylonych powierzchni nośnych płyty na sąsiedniej płycie. Taki kształt siatki prowadzi do powstania pęknięć utworzonych przez górną część ku dolnej, przy czym to samo występuje w przypadku pęknięć biegnących z dołu do góry, w wyniku czego tworzy się pojedyncze pęknięcie.

PL 200 649 B1

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry siatki, na której można zobaczyć położenie wykonanych nacięć, fig. 2 - przekrój prostopadł y do złącza pokrywają cy się z wygię tym drutem, fig. 3 - perspektywiczny widok z góry siatki, fig. 4 i 5 - odpowiednio przedstawiają przekrój innego moż liwego rozwią zania siatki oraz jej widok z góry, fig. 6 - widok perspektywiczny oddzielonej płyty wykonanej poprzez opisany proces, fig. 7 - przekrój wyłącznie z drutami wzmacniającymi strefę zagłębioną i mocującymi element oddzielający, fig. 8 - widok z góry drutów wymienionych na fig. 7, fig. 9 - przekrój przez urządzenie oraz wzmocnienie zagłębionej strefy, z pominięciem linii niewidocznych.

Na figurze 1 widać widok z góry siatki 2, która ma być użyta do wytworzenia złącza 5 z fig. 2, gdzie widać na drutach 11 miejsca przecięcia 6 i 7, przy czym druty te są następnie wyginane tworząc części 13 i 14 do powstania kształtu widocznego na fig. 3.

Na figurze 2 widać siatkę ze stali karbowanej na ziemi 10 albo przy niej. Druty 11 siatki 2 równoległe do osi 1 zostaną przecięte w miejscach przecięcia 6 i 7 na przemian na jednym z pozostałych boków. Części 13 i 14 siatki 2 pomiędzy dwoma kolejnymi przecięciami tych samych drutów są wygięte wokół równoległego drutu i w pobliżu osi 1 siatki 2 aż na pozostałym boku pozostanie występ równoległego drutu znajdującego się dalej od osi.

Opisany sposób formowania części 13 i 14 siatki 2 może być zrealizowany inaczej.

Na figurze 3 można pominąć druty równoległe, jak również te znajdujące się w większej odległości od osi leżące na ziemi, a ta część 12 siatki 2 może być wykorzystana dla zapewnienia wzmocnienia zagłębionej strefy 15 (fig. 6), jak widać na fig. 7 i 8, które może również być użyte do mocowania, za pomocą klamry 17 lub podobnej części, elementu oddzielającego 3 usytuowanego nad urządzeniem według wynalazku i oddzielonego od niego za pomocą części 18 z tworzywa sztucznego lub podobnej, według fig. 9, na której nie występują stalowe zaokrąglenia nie pokazane na przekroju.

Części 13 i 14 powinny być wykonane ze stali karbowanej lub innego materiału przywierającego do betonu i o wyższym module sprężystości.

W górnej części poprzeczki pozostałej po częściach 13 i 14 wygiętej siatki 2 znajduje się element oddzielający 3, który może być przymocowany do wspomnianych części, jeżeli pominięto wzmocnienie zagłębionych stref 15.

Po ułożeniu betonu, wskutek istnienia złącza 5 osłabiającego przekrój, w którym się znajduje oraz na przemian wygiętym częściom 13 i 14 siatki 2, zarówno wskutek skurczu betonu podczas jego twardnięcia, jak i działających na niego później obciążeń, powstaje powierzchnia pęknięć pochylona na przemian zgodnie z wygiętymi częściami 13 i 14 siatki 2, w wyniku czego pomiędzy płytami 8 i 9, opierającymi się o siebie, tworzą się strefy zagłębione i wystające 15 i 16.

Drut 4 prostopadły do osi 1 pozostający pomiędzy strefą zagłębioną 15 a strefą wystającą 16 tej samej płyty, nie jest przecinany w celu pełnienia roli połączenia pomiędzy częściami 13 i 14, jakie tworzą się w siatce 2, co trzyma je razem w celu manewrowania podczas przemieszczania, umieszczania i zapewnia trwałość podczas wylewania betonu.

Na figurze 4 pokazano przekrój innego możliwego rozwiązania konstrukcyjnego siatki 2 do tworzenia złącza. W tym rozwiązaniu oś siatki pokrywa się z drutem a wygięte części 13 i 14 siatki 2 pozostają równoległe do ziemi.

Na figurze 5 pokazano główny rzut perspektywiczny poprzedniej siatki, gdzie można zobaczyć, że w tym przypadku drutem bez przecięcia jest ten, który pasuje do osi 1 siatki 2, natomiast pozostałe przecięcia są podobne do tych z fig. 3.

Alternatywny przykład wykonania pokazany na fig. 4 i 5 można stosować w przypadku wytwarzania pęknięć betonu głównie w wyniku działania pionowych obciążeń w osłabionej strefie. W tym wypadku pęknięte powierzchnie mogłyby powstać w pochylonych płaszczyznach skierowanych od krawędzi bloków 13 i 14 ku górnej szczelinie. Takiego alternatywnego przykładu wykonania nie należy stosować w przypadku spodziewania się pękania wyłącznie wskutek skurczu betonu biegnącego w przybliżeniu wzdłuż głównej pionowej linii w dół od górnej szczeliny.

Oś elementu 3 pozostanie w płaszczyźnie osi 1 siatki prostopadłej do ziemi, zaś element rozdzielający jest przymocowany do wygiętych części 13 i 14 siatki 2, przy czym jego górna część jest wpuszczona albo znajduje się w pobliżu powierzchni drogi. Ta bliskość umożliwia rezygnację z realizacji rowka w nawierzchni drogowej, oprócz zalety jaką jest prawidłowość umiejscowienia.

Element rozdzielający 3, oprócz osłabienia przekroju w celu utworzenia powierzchni pęknięć, która tworzy nośne strefy 15 i 16 pomiędzy płytami, może zapobiegać wnikaniu wody przez pęknięcia

PL 200 649 B1 w wyniku istnienia wodoodpornego połączenia, co zapewnia eliminację wynurzania się drobnych cząstek w wyniku działania efektu pompowania.

Zaletą tego sposobu jest eliminacja pionowego ruchu płyt względem siebie wskutek istnienia zazębiania pomiędzy skupieniami powierzchniowymi wynikającymi z pęknięć, co zapobiega również występowaniu pompowania. Umożliwia to również realizację górnej warstwy zespołu bez pojawienia się w tej warstwie pęknięć.

Takie rozwiązanie nie tylko eliminuje tradycyjne kołki, ale również umożliwia ekonomizację warstwy podłożowej i warstwy nośnej dolnej, które aż dotychczas były konieczne w przypadku ruchu drogowego o dużym natężeniu.

Boczne strony płyt, w których zazwyczaj nie było kołków, można również zostawić z proponowanym typem podparcia, w wyniku czego uzyskuje się warunki konturowe płyty, które znacznie zmniejszają naprężenia, umożliwiając wytwarzanie płyt o mniejszych grubościach ale o takiej samej wytrzymałości strukturalnej.

Na figurze 6 pokazano rzut perspektywiczny wyodrębnionej płyty, w której można zobaczyć powstającą powierzchnię pęknięć, w wyniku czego tworzy się strefa zagłębiona 15 i strefa wystająca 16, które zazębiają się z sąsiednimi płytami.

Sposób jest taki sam, jeżeli element rozdzielający 3 jest włożony prostopadle do ziemi, opierając się o nią; oraz siatka 2, wraz z jej częścią równoległą do ziemi, znajduje się w pobliżu powierzchni drogi. Pokazano sytuację w przypadku gdyby płyta się obróciła.

Sposób jest podobny jeżeli linia przerywana, powstała w wyniku przecięcia drutu, jest tworzona przez element rozdzielający 3, a siatka 2 jest przecinana wzdłuż osi 1.

Claims (2)

1. Urządzenie do współpracy przy formowaniu złączy w betonowej nawierzchni drogowej z osłabionymi strefami na jej górnej części wzdłuż miejsc przewidzianych na złącza, które to urządzenie umieszcza się na ziemi na powierzchni, na której ma być ułożona nawierzchnia drogowa w miejscach przewidzianych na złącza, znamienne tym, że zawiera wiele części (13, 14) siatki (2), pochylonych pod tym samym kątem względem płaszczyzny prostopadłej do ziemi (10) w miejscu przewidzianym na złącze (5) i wzdłuż tej płaszczyzny, ale w kierunkach o przeciwnym nachyleniu w sąsiadujących częściach (13, 14) siatki (2), co określa z góry, że pęknięcie betonu pojawi się w postaci naprzemiennie pochylonych powierzchni ułatwiających zakładkowe układanie sąsiadujących ze sobą płyt (8, 9).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że składa się z metalowych siatek (2), w których druty są przecięte w wielu miejscach przecięcia (6, 7) umieszczonych naprzemiennie z każdej strony płaszczyzny prostopadłej do ziemi (10) w miejscu przewidzianym na złącze (5), a strefy powstałe pomiędzy dwoma miejscami przecięcia (6-6, 7-7) są zagięte tworząc pochylone części (13, 14) siatki.