RU2463404C2 - Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads - Google Patents

Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads Download PDF

Info

Publication number
RU2463404C2
RU2463404C2 RU2010139685/03A RU2010139685A RU2463404C2 RU 2463404 C2 RU2463404 C2 RU 2463404C2 RU 2010139685/03 A RU2010139685/03 A RU 2010139685/03A RU 2010139685 A RU2010139685 A RU 2010139685A RU 2463404 C2 RU2463404 C2 RU 2463404C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compensator
base
plates
side surfaces
triangular
Prior art date
Application number
RU2010139685/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010139685A (en
Inventor
Иван Федорович Вострецов (RU)
Иван Федорович Вострецов
Федор Иванович Вострецов (RU)
Федор Иванович Вострецов
Original Assignee
Иван Федорович Вострецов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иван Федорович Вострецов filed Critical Иван Федорович Вострецов
Priority to RU2010139685/03A priority Critical patent/RU2463404C2/en
Priority to PCT/RU2011/000732 priority patent/WO2012044206A2/en
Publication of RU2010139685A publication Critical patent/RU2010139685A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2463404C2 publication Critical patent/RU2463404C2/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/02—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints
    • E01C11/04—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints for cement concrete paving
    • E01C11/06—Methods of making joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/02—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00—Details of pavings
    • E01C11/02—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints
    • E01C11/04—Arrangement or construction of joints; Methods of making joints; Packing for joints for cement concrete paving
    • E01C11/08—Packing of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: cement-concrete foundation is fully separated by triangular boards of a compensator, tops of which are directed towards each other, and the line that connects them is perpendicular to the foundation axis. By their side surfaces these boards, capable of gapless mutual slipping, are coupled with side surfaces of separated foundation boards with the help of steel angles laid along the separation line so that increasing or decreasing of separated foundation board sizes due to thermal deformations is compensated in the automatic mode by appropriate approaching or divergence of compensator triangular boards from each other.
EFFECT: gapless autocompensator preserves solidity of a cement-concrete surface thus increasing traffic safety, increases durability of operation, reduces costs for maintenance of a cement-concrete surface in a normal condition.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам компенсации температурных деформаций цементобетонных покрытий (оснований) автодорог, может быть использовано для компенсации линейных температурных деформаций цементобетонных протяженных конструкций типа покрытий (оснований) автодорог, ВПП и рулежных дорожек аэропортов, транспортных стоянок, защитных слоев мостов и т.д.The invention relates to a device for compensating for temperature deformations of cement concrete coatings (bases) of roads, can be used to compensate for linear temperature deformations of cement concrete long structures such as coatings (bases) of roads, runways and taxiways of airports, parking lots, protective layers of bridges, etc.

Существующие устройства компенсации температурных деформаций покрытий (оснований) автодорог основаны на полном или частичном разделении цементобетонных покрытий температурными швами, перпендикулярными направлениям деформаций. Традиционный температурный шов имеет, как правило, зазор, определяемый расчетом, для компенсации температурных деформаций; устраивается через каждые 4-6 метров; заполняется подобранной мастикой, обладающей упругопластическими свойствами. Это позволяет компенсировать изменение длины цементобетонного покрытия (основания) под воздействием температуры без разрушения и не пропускать в полость шва воду и мусор.Existing devices for compensating thermal deformations of coatings (foundations) of roads are based on the full or partial separation of cement concrete coatings with thermal seams perpendicular to the directions of deformation. The traditional temperature seam has, as a rule, a gap determined by calculation to compensate for temperature deformations; arranged every 4-6 meters; It is filled with selected mastic with elastic-plastic properties. This allows you to compensate for the change in the length of the cement concrete coating (base) under the influence of temperature without destruction and not to let water and garbage into the weld cavity.

Основными недостатками этой конструкции являются следующие: разделенные таким швом цементобетонные плиты покрытия (основания) работают полностью или частично без связи друг с другом, как отдельные элементы и воздействие транспортных нагрузок на них вызывает проседание их концов в подстилающие слои с разрушением мастики, заполняющей шов, - а это попадание воды и посторонних частиц внутрь шва с последующим разрушением при замерзании-оттаивании; конструкция предполагает зазор, что гарантирует ударное воздействие по краям шва колесами движущегося транспорта, возрастающее к тому же от проседания концов плит в подстилающие слои - это приводит к интенсивному разрушению околошовных поверхностей; наличие зазора провоцирует выход на асфальтобетонное покрытие автодороги отраженной трещины; швы нарезаются через каждые 4-6 метров - это трудоемкая операция с большими материальными затратами, т.к. нарезка производится, как правило, алмазными кругами, с большим расходом их при работе. Все вышеуказанное приводит к снижению долговечности дорожного полотна, дискомфорту при движении транспорта, высоким эксплуатационным затратам на поддержание дорожного покрытия в нормальном состоянии.The main disadvantages of this design are the following: cement-concrete slabs (bases) separated by such a seam work completely or partially without communication with each other, as individual elements and the effect of transport loads on them cause their ends to subside into the underlying layers with the destruction of the mastic filling the seam, - and this is the ingress of water and foreign particles into the seam with subsequent destruction during freezing-thawing; the design involves a gap, which guarantees impact on the edges of the seam with wheels of a moving vehicle, which also increases from the subsidence of the ends of the plates in the underlying layers - this leads to intensive destruction of the heat-affected surfaces; the presence of a gap provokes an exit to the asphalt concrete road surface of the reflected crack; seams are cut every 4-6 meters - this is a laborious operation with high material costs, because cutting is carried out, as a rule, with diamond wheels, with a high consumption of them during operation. All of the above leads to a decrease in the longevity of the roadway, discomfort during traffic, high operating costs for maintaining the road surface in a normal condition.

Примерами устранения некоторых из вышеуказанных недостатков являются: полезная модель по свидетельству РФ №35348, кл. E01D 19/06, 2003 г., под названием «Формируемый температурный шов». Такая конструкция повышает комфортность проезда, несколько увеличивает долговечность дорожного покрытия, снижает возможность выхода на асфальтобетонную поверхность отраженных трещин. Но нарезка швов через каждые 4-6 метров, необеспечение совместной работы соседних разделенных сквозным поперечным швом плит основания остаются существенными недостатками данной конструкции. Существует изобретение по авторскому свидетельству РФ №2052009, кл. E01C 5/00, E01C 5/08, E01C 11/14, 1992 г. «Шов сжатия цементобетонного покрытия». Это изобретение решает вопрос совместной работы разделенных швом плит основания, но оставляет необходимость устройства швов через 4-6 метров, не исключает выхода отраженной трещины на поверхность асфальтобетонного покрытия, не исключает ударных нагрузок от колес транспорта по краям шва - эти недостатки остаются неустраненными. Если учесть сравнительную сложность реализации, то станет ясно, почему широкого применения данная конструкция не имеет. Наиболее надежно, с точки зрения совместной работы разделенных плит, работает конструкция, представленная изобретением №1046380 А от 05.05.1982 г., E01C 11/04. Совместная работа плит обеспечивается соединением соседних плит заанкеренным в бетоне металлическим выступом и соответствующей ему по профилю впадиной, оформленной также заанкеренной в бетоне плиты металлической пластиной. Но необходимость оформления швов через каждые 4-6 метров остается, как и обязательность наличия торцевого зазора между плитами. Т.е. кроме гарантии совместной работы плиты остальных недостатков избежать не удается.Examples of eliminating some of the above disadvantages are: utility model according to the certificate of the Russian Federation No. 35348, cl. E01D 19/06, 2003, under the name "Formable temperature seam". This design increases the comfort of travel, slightly increases the durability of the road surface, reduces the possibility of reflected cracks on the asphalt concrete surface. But the cutting of seams every 4-6 meters, the failure to ensure the joint operation of neighboring base plates separated by a through transverse seam remain significant disadvantages of this design. There is an invention according to the copyright certificate of the Russian Federation No. 2052009, class. E01C 5/00, E01C 5/08, E01C 11/14, 1992. “Compression joint for cement concrete pavement”. This invention solves the issue of joint work of base plates separated by a seam, but leaves the need for jointing 4-6 meters away, does not exclude the appearance of a reflected crack on the surface of the asphalt concrete pavement, does not exclude shock loads from transport wheels along the seam edges - these disadvantages remain unresolved. Given the comparative complexity of the implementation, it will become clear why this design is not widely used. The most reliable, from the point of view of the joint work of the divided plates, is the construction represented by the invention No. 1046380 A of 05/05/1982, E01C 11/04. The joint work of the slabs is ensured by connecting adjacent slabs with a metal protrusion anchored in concrete and a cavity corresponding to it in profile, also formed by a metal plate anchored in the concrete of the slab. But the need to make seams every 4-6 meters remains, as well as the mandatory presence of an end gap between the plates. Those. in addition to guaranteeing the joint operation of the plate, the remaining disadvantages cannot be avoided.

Предлагаемый беззазорный автокомпенсатор компенсирует изменение длины цементобетонных покрытий (оснований) от воздействия тепловых деформаций, причем компенсация происходит в автоматическом режиме за счет конструктивно оформленной обратной связи между изменяющимися по длине от изменений температуры частей разделенного основания и треугольными плитами компенсатора, не изменяющими профиль поперечного сечения цементобетонного основания автодороги, но которые расхождением или схождением между собой компенсируют изменение длины разделенных частей основания:The proposed backlash-free auto-compensator compensates for the change in the length of cement concrete coatings (substrates) from the effects of thermal deformations, moreover, the compensation occurs automatically due to the structurally designed feedback between the parts of the divided base varying in length from temperature changes and the triangular compensator plates that do not change the cross-sectional profile of the cement concrete base roads, but which by divergence or convergence between themselves compensate for the change in the length of green parts of the base:

- с обеспечением сплошности дорожного основания, т.е. полное исключение зазора в швах, разделяющих основание;- ensuring the continuity of the road base, i.e. complete exclusion of the gap in the seams separating the base;

- с гарантией совместной работы разделенных плит цементобетонного основания;- with a guarantee of joint work of the divided slabs of the cement concrete base;

- с увеличением расстояния между температурными швами как минимум до 50 метров (в 10-12 раз против традиционного), максимум же ограничен конструктивными возможностями основания и коэффициентом трения между нижней поверхностью основания и подстилающим слоем:- with an increase in the distance between the expansion joints to at least 50 meters (10-12 times against the traditional one), the maximum is limited by the structural capabilities of the base and the coefficient of friction between the bottom surface of the base and the underlying layer:

1) величиной радиуса кривизны поворота основания в горизонтальной плоскости;1) the radius of curvature of the rotation of the base in the horizontal plane;

2) кривизной основания в вертикальной плоскости;2) the curvature of the base in a vertical plane;

3) предельной длиной безаварийного проскальзывания цементобетонного основания по уплотненному щебню (грунту) под ним под воздействием температурных деформаций;3) the maximum length of accident-free slip of the cement concrete base over compacted gravel (soil) under it under the influence of temperature deformations;

4) с полным исключением нарезки традиционных швов при строительстве цементобетонного основания.4) with the complete exception of cutting traditional joints in the construction of cement concrete foundations.

На Фиг.1 изображена в плане принципиальная схема конструктивного устройства беззазорного автокомпенсатора температурных деформаций цементобетонного основания, например, автодорог.Figure 1 shows in plan a schematic diagram of a structural device of a gapless self-compensator for temperature deformations of a cement concrete base, for example, roads.

Беззазорный автокомпенсатор состоит из:Backlash-free auto-compensator consists of:

1) 2-х равнобедренных треугольных плит 1, полностью разделяющих цементобетонное основание:1) 2 isosceles triangular plates 1, completely separating the cement concrete base:

- обрезанными вершинами треугольные плиты компенсатора 1 направлены друг к другу;- the truncated vertices of the triangular plates of the compensator 1 are directed to each other;

- ось треугольных плит компенсатора 1, проходящая через их вершины, перпендикулярна оси дороги;- the axis of the triangular plates of the compensator 1, passing through their peaks, is perpendicular to the axis of the road;

- они не изменяют профиль поперечного сечения цементобетонного основания дороги;- they do not change the cross-sectional profile of the cement concrete foundation of the road;

- угол наклона сторон треугольных плит компенсатора 1 к оси дороги 45° (рассчитывается исходя из конструкции цементобетонного основания, может быть другим);- the angle of inclination of the sides of the triangular plates of the compensator 1 to the axis of the road 45 ° (calculated on the basis of the construction of cement concrete base, may be different);

2) плит разделенного основания 2, которые своими боковыми поверхностями, оконтуренными стальными полосами 6 (фиг.2) и выполненными под тем же углом наклона к оси дороги, конструктивно связаны с равнобедренными боковыми поверхностями треугольных плит 1 компенсатора, также оконтуренными стальными полосами 5 (фиг.2), посредством уложенных вдоль швов разделения спаренных между собой уголков 3, 4; углы при вершинах треугольных плит компенсатора фиксируются тягами 15, 16.2) plates of the divided base 2, which are structurally connected with the isosceles lateral surfaces of the triangular plates 1 of the compensator, also contoured by steel stripes 5 (Fig. 2) with their lateral surfaces contoured by steel strips 6 (Fig. 2) and made at the same angle of inclination to the axis of the road .2), by means of the angles 3, 4 paired together along the separation seams; the angles at the vertices of the triangular plates of the compensator are fixed by rods 15, 16.

Сечение А-А, обозначенное на фигуре 1, показано на фигуре 2. Оно проходит по узлам крепления уголков к бетонным плитам разделенного основания и треугольным плитам компенсатора и показывает конструктивную связь уголков и плит между собой:Section AA, indicated in Figure 1, is shown in Figure 2. It passes through the attachment points of the corners to the concrete slabs of the divided base and the triangular plates of the compensator and shows the constructive connection of the corners and slabs with each other:

- уголки треугольных плит компенсатора 3 и уголки плит разделенного основания 4 образуют между собой пары, расположенные вдоль швов разделения и своими вертикальными полками заходящие друг за друга на всю их длину;- the corners of the triangular plates of the compensator 3 and the corners of the plates of the divided base 4 form pairs between themselves, located along the seams of the separation and with their vertical shelves extending one after another over their entire length;

- горизонтальные полки уголков 3 расположены сверху на бетонных треугольных плитах 1 компенсатора, к ним приварены бонки 7, сквозь которые проходят крепежные болты 8;- horizontal shelves of corners 3 are located on top of the concrete triangular plates 1 of the compensator, bonks 7 are welded to them, through which fixing bolts 8 pass;

- крепежные болты 8 жестко стягивают между собой торцами бонки 7 и резьбовые втулки 9;- fixing bolts 8 tightly tighten together the ends of the bonks 7 and threaded bushings 9;

- резьбовые втулки 9 заанкерены посредством находящихся в бетоне треугольных плит компенсатора 1 анкеров 13.- threaded bushings 9 are anchored by means of the triangular plates of the compensator 1 anchors 13 located in the concrete.

Таким образом, каждый уголок треугольной плиты компенсатора 3 жестко связан со «своей» бетонной плитой 1; они работают как единое целое, поэтому такой конструктив в целом называем «треугольной плитой компенсатора» 1.Thus, each corner of the triangular slab of the compensator 3 is rigidly connected with "their" concrete slab 1; they work as a whole, therefore, such a construct as a whole is called a "triangular compensator plate" 1.

Подобным же образом обеспечивается жесткая связь между уголками 4 и плитами разделенного основания 2. Горизонтальные полки уголков 4 с приваренными к ним резьбовыми бонками 12 положены вдоль шва разделения снизу, под краями бетонных плит разделенного основания. Вертикальные полки уголков 4, как сказано выше, заведены за вертикальные полки уголков 3. Крепежные болты 11, проходящие сквозь заанкеренные в бетоне плит разделенного основания бонки 10, вворачиваются в приваренные к горизонтальной полке уголка 4 бонки 12, связывая уголки 4 и плиты разделенного основания в одно целое. Каждый такой конструктив в целом называем «плитой разделенного основания» 4.In the same way, a rigid connection is provided between the corners 4 and the plates of the divided base 2. The horizontal shelves of the corners 4 with the threaded bars 12 welded to them are laid along the separation seam from below, under the edges of the concrete plates of the divided base. The vertical shelves of the corners 4, as mentioned above, are inserted behind the vertical shelves of the corners 3. The fixing bolts 11 passing through the bonkers 10, anchored in the concrete of the plates of the divided base, are screwed into the bonkers 12 welded to the horizontal shelf of the corner 4, linking the corners 4 and the plates of the divided base in one whole. Each such construct is generally called a “split base slab” 4.

Максимальное расстояние между срезанными вершинами треугольных плит компенсатора 1 (Фиг.1) равно размеру компенсируемой тепловой деформации плюс расстояние, позволяющее производить монтаж этих плит; минимальное равно только расстоянию для монтажа. Таким же образом обрезаны вершины плит разделенного основания. Пространство, образованное обрезанными вершинами, заполняется мастикой, которая исключает попадание воды и посторонних предметов внутрь его. Перемещение плит разделенного основания 2 (Фиг.1 - горизонтальные стрелки) под воздействием температурных деформаций вдоль оси автодороги через взаимодействие вертикальных полок уголков вызывает перпендикулярные оси основания компенсирующие перемещения (Фиг.1 - вертикальные стрелки) треугольных плит компенсатора 1, при которых боковые поверхности сопряженных плит 1, 2 беззазорно проскальзывают друг относительно друга.The maximum distance between the cut vertices of the triangular plates of the compensator 1 (Figure 1) is equal to the size of the compensated thermal deformation plus the distance allowing the installation of these plates; the minimum is only the mounting distance. In the same way, the tops of the plates of the divided base are trimmed. The space formed by the trimmed peaks is filled with mastic, which eliminates the ingress of water and foreign objects into it. The movement of the plates of the divided base 2 (Fig. 1 - horizontal arrows) under the influence of temperature deformations along the axis of the road through the interaction of the vertical shelves of the corners causes the perpendicular axis of the base to compensate for the movements (Fig. 1 - vertical arrows) of the triangular plates of the compensator 1, in which the lateral surfaces of the mating plates 1, 2 slip slippery relative to each other.

Кроме этого, на фигуре 2 показано:In addition, figure 2 shows:

- все сопряженные боковые поверхности всех плит оконтурены стальными полосами 5, 6 (Фиг.2), закрепленными в бетоне соответствующих плит системами анкеров 13 (Фиг.2);- all the mating side surfaces of all plates are contoured with steel strips 5, 6 (Figure 2), fixed in the concrete of the respective plates with anchor systems 13 (Figure 2);

- вертикальная полка уголка треугольной плиты компенсатора 1 отстоит от оконтуривающей боковую поверхность этой плиты стальной полосы 5 на расстояние, обеспечивающее беззазорное проскальзывание входящей в эту щель вертикальной полки уголка 4 разделенной плиты основания 2. Рабочий зазор между трущимися поверхностями может быть заполнен антифрикционной смазкой или в нем устанавливается антифрикционная прокладка 14, например, из фторопласта.- the vertical shelf of the corner of the triangular plate of the compensator 1 is separated from the steel strip 5, which outlines the side surface of this plate, by a distance ensuring the gap-free slipping of the vertical shelf of the corner 4 of the divided base plate 2 entering this slot. The working gap between the rubbing surfaces can be filled with antifriction grease or in it anti-friction gasket 14 is installed, for example, of fluoroplastic.

Принципиальная схема конструктивного устройства беззазорного автокомпенсатора температурных деформаций цементобетонных оснований на Фиг.1 схематично представляет его работу.A schematic diagram of a structural device of a gapless auto-compensator for temperature deformations of cement concrete bases in Fig. 1 schematically represents its operation.

Боковые поверхности плит разделенного основания 2 усилием, возникающим при тепловой деформации (горизонтальные стрелки на схеме), воздействуют на сопряженные с ними боковые поверхности треугольных плит компенсатора 1, которые направлены под расчетным углом к направлению действия тепловой деформации (вдоль оси основания автодороги). Плиты компенсатора 1 начинают расходиться или сходиться между собой перпендикулярно направлению действия тепловой деформации (перпендикулярно направлению оси основания автодороги), в автоматическом режиме компенсируя изменение линейных размеров плит разделенного основания 2. При этом связывающие плиты парные уголковые конструкции обеспечивают беззазорное проскальзывание боковых поверхностей треугольных плит компенсатора 1 вдоль боковых поверхностей разделенных плит основания 2.The lateral surfaces of the plates of the divided base 2 by the force arising from thermal deformation (horizontal arrows in the diagram) act on the mating lateral surfaces of the triangular plates of the compensator 1, which are directed at a calculated angle to the direction of thermal deformation (along the axis of the base of the road). The plates of the compensator 1 begin to diverge or converge with each other perpendicular to the direction of action of thermal deformation (perpendicular to the direction of the axis of the base of the road), automatically compensating for the change in the linear dimensions of the plates of the divided base 2. At the same time, the connecting plates are paired corner structures provide gap-free slipping of the side surfaces of the triangular plates of the compensator 1 along the side surfaces of the divided base plates 2.

Такая работа конструкции:Such a construction job:

1) обеспечивает отсутствие зазора между сопряженными трущимися поверхностями в основании, тем самым исключает наличие отраженных трещин в верхнем (асфальтобетонном) покрытии, следовательно, разрушений в околошовной зоне не будет;1) ensures that there is no gap between the mating friction surfaces in the base, thereby eliminating the presence of reflected cracks in the upper (asphalt) coating, therefore, there will be no damage in the heat-affected zone;

2) из-за предлагаемого сопряжения боковых поверхностей плит разделенного основания 2 (Фиг.1) и треугольных плит компенсаторов 1 (Фиг.1) гарантирует сплошность поверхности основания и обеспечивает совместную работу плит разделенного основания и треугольных плит компенсаторов как единого целого;2) due to the proposed pairing of the side surfaces of the plates of the split base 2 (FIG. 1) and the triangular plates of the compensators 1 (FIG. 1), it guarantees the continuity of the surface of the base and ensures the joint operation of the plates of the split base and triangular plates of the compensators as a whole;

3) дает возможность отказаться от устройства традиционных температурных швов вместе с проблемами, их сопровождающими (необходимость их нарезки, околошовные разрушения и т.д.).3) makes it possible to abandon the device of traditional temperature seams together with the problems that accompany them (the need for their cutting, heat-affected destruction, etc.).

Реализация данной конструкции может быть осуществлена двумя вариантами (см. фиг.1).The implementation of this design can be carried out in two ways (see figure 1).

По первому варианту - треугольные плиты компенсатора и окончания плит разделенного основания полностью изготавливаются (с бетонированием треугольных плит компенсатора полностью, а окончаний плит разделенного основания на определенную длину) на ЖБИ, причем у плит разделенного основания 2 на стороне, противоположной сторонам, сопрягаемым со сторонами треугольных плит компенсатора 1, делаются анкерные выпуски для того, чтобы после монтажа на автодороге можно было завершающим бетонированием связать устройство с основным полотном цементобетонного основания автодороги. Перед бетонированием на ЖБИ полностью имитируется участок автодороги, на котором будет производиться монтаж; производятся все регулировки, установки зазоров, проверяется работоспособность компенсатора до бетонирования и после окончания твердения сталефибробетона. Комплект в разобранном виде (треугольные плиты компенсатора, окончания плит разделенного основания) транспортируется на строящийся обьект. После установки и сборки на обьекте производится окончательная регулировка зазоров и проверка работоспособности компенсатора, для чего с помощью домкратов имитируется тепловая деформация разделенных плит основания, которая вызывает компенсирующее перемещение треугольных плит компенсатора.According to the first option, the triangular plates of the compensator and the ends of the plates of the divided base are completely made (with concreting of the triangular plates of the compensator completely, and the ends of the plates of the divided base to a certain length) on concrete products, and for plates of the divided base 2 on the side opposite to the sides mating with the sides of the triangular slabs of compensator 1, anchor releases are made so that after installation on the road it is possible to connect the device with the main cement web after final concreting Eton road base. Before concreting on concrete products, the section of the road on which installation will be carried out is fully simulated; all adjustments are made, clearances are installed, the performance of the compensator is checked before concreting and after curing of steel fiber concrete. The disassembled kit (triangular compensator plates, the ends of the split base plates) is transported to the building under construction. After installation and assembly at the site, the gaps are finally adjusted and the compensator operability is checked, for which, using jacks, the thermal deformation of the divided base plates is simulated, which causes compensating movement of the triangular compensator plates.

По второму варианту - уголки плит разделенного основания и треугольных плит компенсатора комплектно (спаренные уголки со стальными полосами боковых поверхностей плит в сборе с антифрикционными прокладками между трущимися поверхностями и отрегулированными зазорами - см. 3, 4 на фиг.1, 2), комплекты фиксирующих тяг 15, 16 (Фиг.1) для треугольных плит компенсатора и плит разделенного основания без соединения в треугольники доставляются на подготовленное место автодороги. На обьекте они монтируются между собой, связываются фиксирующими тягами 15, 16 (Фиг.1) с выверкой углов, зазоров и последующей затяжкой и стопорением крепежных болтов. После чего компенсатор проверяется на работоспособность с помощью домкратов (так же, как и по первому варианту). После чего производится поэтапное бетонирование: вначале бетонируются околошовные поверхности с заполнением пустот под уголками и последующим тщательным уплотнением, затем проводится бетонирование остальной части плит со связыванием бетона плит разделенного основания с основным полотном дороги.According to the second option - the corners of the plates of the divided base and the triangular plates of the compensator are complete (twin corners with steel stripes of the side surfaces of the plates assembled with antifriction gaskets between the rubbing surfaces and the adjusted clearances - see 3, 4 in Figs. 1, 2), sets of fixing rods 15, 16 (FIG. 1) for triangular plates of the compensator and plates of the divided base without connection in triangles are delivered to the prepared place of the road. On the object they are mounted together, are connected by fixing rods 15, 16 (Figure 1) with the alignment of angles, clearances and the subsequent tightening and locking of the mounting bolts. After that, the compensator is checked for operability with the help of jacks (the same as in the first embodiment). After that, stage-by-stage concreting is performed: first, heat-affected surfaces are concreted with void filling at the corners and then carefully compacted, then the rest of the slabs are concreted with concrete of the split base slabs bonded to the main roadbed.

Для снижения трения между нижней поверхностью цементобетонного основания автодороги и плит устройства беззазорной компенсации температурных деформаций на предварительно укатанный подстилающий слой укладывается сплошным ковром полиэтиленовая пленка.To reduce friction between the lower surface of the cement concrete base of the road and plates of the device for gapless compensation of temperature deformations, a polyethylene film is laid on a pre-rolled underlying layer.

Серьезно увеличится эксплуатационная надежность и долговечность дорожных покрытий в силу отсутствия поперечных компенсационных швов основания через каждые 4-6 м и, как следствие, отраженных трещин на асфальтобетонном покрытии. Предпочтительно пользоваться при изготовлении комплектов устройств и автодорожных оснований сталефибробетонными технологиями, получая снижение затрат не только за счет исключения армирующих сеток, но и снижая толщину основания как минимум на 15-40% (определять расчетом в зависимости от категории автодороги), облегчая работу автокомпенсатора и получая при этом более высокие физико-механические характеристики основания, дополнительно увеличивающие эксплуатационную долговечность и нагрузочную способность автодороги.The operational reliability and durability of the road surfaces will seriously increase due to the absence of transverse expansion joints of the base every 4-6 m and, as a result, reflected cracks on the asphalt concrete pavement. It is preferable to use steel fiber-reinforced concrete technologies in the manufacture of sets of devices and road bases, receiving a reduction in costs not only by eliminating reinforcing nets, but also reducing the thickness of the base by at least 15-40% (determined by calculation depending on the category of road), facilitating the operation of the auto-compensator and getting at the same time, higher physical and mechanical characteristics of the base, further increasing the operational durability and load capacity of the road.

Предлагаемое изобретение, обеспечивая совместную работу разделенных плит основания и треугольных плит компенсатора, позволяет длину основных плит между автокомпенсаторами начинать от 48 метров, т.к. деформация для такой длины «плети» при перепаде температур 100 градусов составит всего 45 мм, что не вызовет никаких сложностей в работе компенсаторов. Более того, длина плит между автокомпенсаторами может быть увеличена вдвое, втрое и более, нужно только определить расчетом усилие выдавливания треугольных плит компенсатора при компенсации изменения линейного размера температурной деформации и усилия трения нижней поверхности основания об опорную поверхность подстилающих слоев автодороги, так как эти две величины связаны между собой, и только они определяют работоспособность автокомпенсатора. В общем, должно выдерживаться соотношение, выражаемое формулой:The present invention, ensuring the joint operation of the divided base plates and triangular plates of the compensator, allows the length of the main plates between the auto-compensators to start from 48 meters, because the deformation for such a length of the “whip” at a temperature difference of 100 degrees will be only 45 mm, which will not cause any difficulties in the operation of the compensators. Moreover, the length of the plates between the auto-compensators can be doubled, tripled or more, it is only necessary to determine by calculating the extrusion force of the triangular compensator plates while compensating for changes in the linear size of thermal deformation and the friction force of the lower surface of the base against the supporting surface of the underlying layers of the road, since these two values are interconnected, and only they determine the performance of the auto-compensator. In general, the ratio expressed by the formula should be maintained:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Fдеф - максимальное усилие деформации неразделенной части основания при максимальном изменении температуры за минимальный отрезок времени, возможный в регионе, где идет строительство объекта; Fтр - сила трения между нижней поверхностью разделенной части основания и поверхностью подстилающего слоя автодороги; Fбп - давление на единицу площади боковых поверхностей плит разделенного основания на сопряженные с ними боковые поверхности треугольных плит компенсатора; Sбп - сопряженная суммарная площадь боковых поверхностей компенсатора и плит разделенного основания; ктрбп - коэффициент трения между боковыми сопряженными поверхностями с учетом антифрикционных свойств прокладки или смазки; Кзап - коэффициент запаса, гарантирующий нормальную работу компенсаторов, принимается в зависимости от условий эксплуатации от 2 до 3; cosα - косинус угла между направлением тепловой деформации (ось дороги) и боковыми сопряженными поверхностями.where F def - the maximum deformation force of the undivided part of the base with a maximum temperature change for the minimum period of time possible in the region where the construction of the object is underway; F Tr - the friction force between the lower surface of the divided part of the base and the surface of the underlying layer of the road; F BP - the pressure per unit area of the side surfaces of the plates of the divided base on the mating side surfaces of the triangular plates of the compensator; S BP - the combined total area of the side surfaces of the compensator and the plates of the divided base; to tbp - the coefficient of friction between the side mating surfaces, taking into account the antifriction properties of the gasket or lubricant; To zap - safety factor, guaranteeing the normal operation of the compensators, is taken depending on operating conditions from 2 to 3; cosα is the cosine of the angle between the direction of thermal deformation (the axis of the road) and the mating lateral surfaces.

Применение данного беззазорного автокомпенсатора при возведении цементобетонных оснований автодорог значительно повысит эксплуатационную долговечность дорожных покрытий, снизит затраты на поддержание дорог в нормальном состоянии, повысит комфортность движения транспорта. Применение способа не вызовет серьезного увеличения стоимости при строительстве автодорог, но значительно снизит стоимость их содержания при эксплуатации.The use of this gapless auto-compensator in the construction of cement concrete road bases will significantly increase the operational durability of road surfaces, reduce the cost of maintaining roads in good condition, and increase the comfort of traffic. The application of the method will not cause a serious increase in cost during the construction of roads, but will significantly reduce the cost of their maintenance during operation.

Claims (3)

1. Беззазорный автокомпенсатор температурной деформации цементобетонного основания автодороги, включающей полное его разделение посредством двух треугольных плит компенсатора, не изменяющих профиль поперечного сечения основания автодороги и направленных вершинами друг к другу, связанных своими боковыми поверхностями с боковыми поверхностями разделенного основания автодороги посредством пар уголков, расположенных вдоль швов разделения, причем горизонтальная полка одного уголка из пары лежит сверху на бетонной плите треугольного компенсатора и закреплена в ней, горизонтальная полка второго уголка из пары подведена снизу под бетонную плиту разделенного основания и также закреплена в ней, а вертикальными полками уголки заходят друг за друга, образуя замок, не дающий возможности расходиться боковым поверхностям компенсатора и частям разделенного основания между собой, но дающий им возможность взаимного беззазорного проскальзывания при изменении расстояния между частями разделенного основания от действия тепловых деформаций и возникающих при этом усилий, и автоматически компенсируя эти изменения соответствующим расхождением или схождением треугольных плит компенсатора перпендикулярно направлению тепловых деформаций.1. Backlash-free auto-compensator for temperature deformation of the cement concrete base of the road, including its complete separation by means of two triangular plates of the compensator, which do not change the cross-sectional profile of the road base and are directed by their vertices to each other, connected by their side surfaces to the side surfaces of the divided road base by pairs of angles located along seams of separation, with the horizontal shelf of one corner of a pair lying on top of a concrete slab triangular the compensator and is fixed in it, the horizontal shelf of the second corner from the pair is brought from below under the concrete slab of the divided base and is also fixed in it, and the vertical shelves of the corners go behind each other, forming a lock that does not allow the side surfaces of the compensator and parts of the divided base to diverge , but giving them the possibility of mutual gapless slippage when changing the distance between the parts of the divided base from the action of thermal deformations and the resulting forces, and the car aticheski compensating these changes accordingly divergence or convergence of triangular slabs compensator perpendicular to the direction of thermal deformation. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из сопряженных между собой боковых поверхностей плит закрыта стальной полосой, заанкеренной в этой плите, а между трущимися боковыми поверхностями для облегчения усилий проскальзывания вставлены антифрикционные прокладки, или вводится антифрикционная смазка.2. The device according to claim 1, characterized in that each of the mating side surfaces of the plates is covered with a steel strip anchored in this plate, and antifriction linings are inserted between the rubbing side surfaces to facilitate slipping forces, or antifriction grease is introduced. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разделенные части конструкции цементобетонного основания и треугольные плиты компенсатора сопряжены между собой под углом, обеспечивающим беззазорное проскальзывание их между собой от усилия температурных деформаций разделенных частей основания как при сближении, так и при расхождении их друг от друга. 3. The device according to claim 1, characterized in that the separated parts of the construction of the cement concrete base and the triangular plates of the compensator are conjugated to each other at an angle that ensures their gap-free slippage from the forces of thermal deformation of the separated parts of the base both when approaching and when they diverge from friend.
RU2010139685/03A 2010-09-27 2010-09-27 Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads RU2463404C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010139685/03A RU2463404C2 (en) 2010-09-27 2010-09-27 Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads
PCT/RU2011/000732 WO2012044206A2 (en) 2010-09-27 2011-09-27 Continuous autocompensator for temperature deformation in cement concrete road coverings (bases)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010139685/03A RU2463404C2 (en) 2010-09-27 2010-09-27 Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010139685A RU2010139685A (en) 2012-04-10
RU2463404C2 true RU2463404C2 (en) 2012-10-10

Family

ID=45893717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010139685/03A RU2463404C2 (en) 2010-09-27 2010-09-27 Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2463404C2 (en)
WO (1) WO2012044206A2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU887685A1 (en) * 1979-11-16 1981-12-07 Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Аэропроект" Butt joint of airfield paving slabs
SU1296656A1 (en) * 1985-04-16 1987-03-15 В.А.Гайдукевич и И.К.Левун Butt joint of ferroconcrete slabs of prefabricated knock-down paving
DE19537444A1 (en) * 1995-10-07 1997-04-10 Pulsar Verlag Inh Elisabeth Ot Sealing profile for sealing of joint between two concrete plates
RU2010101622A (en) * 2010-01-19 2010-05-27 Иван Федорович Вострецов (RU) METHOD FOR UNCLEARABLE COMPENSATION OF TEMPERATURE DEFORMATIONS OF CEMENT CONCRETE BASES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU887685A1 (en) * 1979-11-16 1981-12-07 Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Аэропроект" Butt joint of airfield paving slabs
SU1296656A1 (en) * 1985-04-16 1987-03-15 В.А.Гайдукевич и И.К.Левун Butt joint of ferroconcrete slabs of prefabricated knock-down paving
DE19537444A1 (en) * 1995-10-07 1997-04-10 Pulsar Verlag Inh Elisabeth Ot Sealing profile for sealing of joint between two concrete plates
RU2010101622A (en) * 2010-01-19 2010-05-27 Иван Федорович Вострецов (RU) METHOD FOR UNCLEARABLE COMPENSATION OF TEMPERATURE DEFORMATIONS OF CEMENT CONCRETE BASES

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012044206A3 (en) 2012-05-24
WO2012044206A2 (en) 2012-04-05
RU2010139685A (en) 2012-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220341155A1 (en) Corrugated metal plate and overhead structure incorporating same
US7461427B2 (en) Bridge construction system and method
US8171590B2 (en) Anti-expansion joint bridge constructed through detailed survey for bridge
CN103306189B (en) Steel truss-prestressed concrete bridge deck combined bridge girder and construction method thereof
US8496397B2 (en) Precast concrete slabs and related systems, methods of manufacture and installation
CN104594191A (en) Corrugated steel plate built-in seamless expansion device between girder and bridge abutment and construction method of seamless expansion device
CN107059613B (en) Road and bridge seamless steel bridge deck structure and construction method
RU2422580C2 (en) Method of gapless compensation of temperature deformations of cement-concrete bases of highways
KR100825444B1 (en) Steel and reinforced concreate through bridge with a sloped main girder and construction method thereof
RU2463404C2 (en) Device for gapless autocompensation of temperature deformations of cement-concrete surfaces (foundations) of motor roads
CN206828961U (en) Road and bridge seamless steel bridge deck structure
RU2155838C1 (en) Tram car tracks sectional reinforced concrete pavement and method of its assembling
CN203393600U (en) Steel truss and prestressed concrete bridge deck slab combined bridge
RU2734389C1 (en) Beam bridge expansion joint
RU2546210C1 (en) Composite reinforced concrete bridge span
CN110004817A (en) Seamless anti-vehicle-jumping structure at end part of small-and-medium-span simply-supported highway bridge and construction method thereof
Culmo Rapid bridge deck replacement with full-depth precast concrete slabs
CN212688703U (en) Steel-concrete composite beam
RU106258U1 (en) MULTI-GLUED SPAN STRUCTURE OF A BRIDGE OF A FACTORY MANUFACTURE
CN117266021A (en) Bridge deck connection structure based on separation design, simply supported beam bridge and construction method
RU166513U1 (en) CUTTING METAL SPAN STRUCTURE OF A BRIDGE
RU2574240C1 (en) Span from boxy boarded-block-dowel-nail units with reinforced concrete board
Marzahn et al. Wupper river valley bridge: A state-of-the-art composite bridge
Robert Transverse joint configuration development and testing for a modular bridge deck replacement system
CN117266012A (en) Beam seam structure between assembled beam bridges, assembled beam bridge and construction method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130928