Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в строительстве железобетонных твердых покрытий автомобильных, железных дорог и аэродромных полос.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of reinforced concrete hard coatings of roads, railways and airfield strips.
Известны различные способы изготовления сборных дорожных покрытий из дорожных предварительно напряженных в одном направлении железобетонных плит по ГОСТ 21924.0-84-ГОСТ 21924.3-84 и аэродромных по ГОСТ 25912.0-83-ГОСТ 25912.3-83. После укладки на предварительно подготовленное основание такие плиты соединяются между собой путем сварки закладных деталей, установленных в них во время формования. Эти сварные соединения резко сокращают долговечность дорожного покрытия, т.к. при многократном прохождении по дорожному покрытию нагруженных колесных пар сварные соединения быстро разрушаются.There are various methods of manufacturing prefabricated pavements from road pre-stressed in one direction reinforced concrete slabs according to GOST 21924.0-84-GOST 21924.3-84 and airfield according to GOST 25912.0-83-GOST 25912.3-83. After laying on a previously prepared base, such plates are interconnected by welding embedded parts installed in them during molding. These welds dramatically reduce the durability of the road surface, as when the loaded wheel pairs are repeatedly passed along the road surface, the welded joints are quickly destroyed.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ строительства и конструкция сборного дорожного полотна по патенту №2379406, кл. E01C 5/08, 2007 г, в котором непреднапряженные железобетонные плиты изготавливаются с отверстиями, через них протягивают канаты, на канаты в местах стыка плит надевают упругие элементы, предпочтительно изготовленные из резины в виде цилиндров или параллелепипедов, а после натяжения пакета из 5-20 плит между плитами остается шов 15-40 мм. Этот способ тоже имеет ряд недостатков. В месте стыков плит вертикальный прогиб твердого покрытия будет в несколько раз больше, и основание песчаное или грунтовое будет деформироваться в стыках плит гораздо сильнее, что приведет к волнистости дороги. С эластичными элементами между плит в виде цилиндров или параллелепипедов и швов 15-40 мм между плитами невозможно обеспечить ровный горизонт поверхности плит. Например, при использовании обтягивающего каната диаметром 15 мм отверстие в плите должно быть 24 мм и разброс уровня поверхности соседних плит даже при нулевом допуске на расположение отверстия по высоте плиты составит 4.5-9 мм. Это недопустимо для дорожного полотна. Кроме того, в щель между плитами 15-40 мм может попасть гвоздь, кусок стекла и любой твердый предмет, который является опасным для движущего автомобиля, если застрянет в щели и будет торчать выше уровня дороги. В данном изобретении круглые пустоты для канатов не заливаются раствором, что приведет рано или поздно к заполнению пустот водой. А это приведет в нашем климате к быстрому разрушению дороги от замораживания и размораживания воды.The closest analogue of the claimed invention is a method of construction and construction of a precast roadbed according to patent No. 2379406, class. E01C 5/08, 2007, in which unstressed reinforced concrete slabs are made with holes, ropes are pulled through them, elastic elements are put on the ropes at the joints of the slabs, preferably made of rubber in the form of cylinders or parallelepipeds, and after tensioning the bag from 5-20 plates between plates remains a seam of 15-40 mm. This method also has several disadvantages. At the joints of the slabs, the vertical deflection of the hard surface will be several times greater, and the sand or soil base will be deformed at the joints of the slabs much more, which will lead to the undulation of the road. With elastic elements between the plates in the form of cylinders or parallelepipeds and 15-40 mm joints between the plates, it is impossible to ensure an even horizon of the surface of the plates. For example, when using a tight-fitting rope with a diameter of 15 mm, the hole in the plate should be 24 mm and the spread of the surface level of adjacent plates, even with zero tolerance on the location of the hole along the height of the plate, will be 4.5-9 mm. This is not acceptable for the roadway. In addition, a nail, a piece of glass and any solid object that is dangerous for a moving car can get into the gap between the 15-40 mm plates if it gets stuck in the cracks and sticks out above the level of the road. In this invention, round rope voids are not filled with mortar, which will sooner or later lead to the filling of voids with water. And this will lead in our climate to the rapid destruction of the road from freezing and thawing water.
Целью предлагаемого технического решения является увеличение надежности, долговечности и ремонтопригодности предварительно напряженного вдоль и поперек дороги железобетонного твердого покрытия.The purpose of the proposed technical solution is to increase the reliability, durability and maintainability of reinforced concrete pavement prestressed along and across the road.
Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления предварительно напряженных в двух ортогональных направлениях дорог, включающий укладку предварительно напряженных в поперечном направлении относительно дороги железобетонных плит, у которых торцы в стыке изготавливаются один с выемкой, а другой с выступом на земляное песчаное или иное основание, скрепление этих плит вдоль дорожного полотна посредством их обжатия, отличающийся тем, что плиты изготавливаются железобетонными и предварительно напряженными высокопрочной арматурой в двух ортогональных направлениях, вдоль и поперек дороги, а в швы между плитами устанавливаются пластины из вакуумированной бензо-и маслостойкой резины или иного эластичного материала толщиной от 5 до 70 мм, шириной, равной толщине плиты, и длиной, равной длине плиты, а обжатие плит вдоль дороги осуществляется двумя специальными гидродомкратами с общим усилием, равным от 0.5 до 1.5 суммарного расчетного проектного обжатия высокопрочной арматурой, расположенной вдоль дороги в плите, причем гидродомкраты устанавливают в боковые пазы, расположенные в торцах плит, при этом гидродомкраты при сжатии плит закрепляются в предварительно установленных в центральной части пазов резьбовых втулках, притом после обжатия плит домкратами устанавливается фиксирующая металлическая струбцина, которая закрепляется к плитам через предварительно установленные в крайней части пазов плит резьбовые втулки, после установки струбцин по обеим сторонам плит с домкратов сбрасывают давление и переносят на место соединения со следующей плитой, а излишек выдавленной из поперечных швов дороги эластичного материала срезают ножом или фрезой, затем в пазы со струбциной устанавливаются сетки и пазы торкретируются бетоном, а в случае необходимости установки бортового камня последний крепится болтами через центральную резьбовую втулку и полости в пазах инъектируются цементно песчаным раствором, причем разборка или ремонт твердого покрытия осуществляется в обратном порядке, а в шов между плитами устанавливается новая пластина из эластичного материала.This goal is achieved in that the method of manufacturing prestressed in two orthogonal directions of roads, including laying prestressed in the transverse direction relative to the road of reinforced concrete slabs, in which the ends at the junction are made one with a recess, and the other with a protrusion on an earthen sand or other foundation, fastening of these plates along the roadway by crimping them, characterized in that the plates are made of reinforced concrete and prestressed by high-strength reinforcement a swarm in two orthogonal directions, along and across the road, and in the seams between the plates are plates of evacuated benzo and oil-resistant rubber or other elastic material with a thickness of 5 to 70 mm, a width equal to the thickness of the plate, and a length equal to the length of the plate, and the compression of plates along the road is carried out by two special hydraulic jacks with a total force equal to from 0.5 to 1.5 of the total design design compression of high-strength reinforcement located along the road in the plate, and the hydraulic jacks are installed in the side grooves laid at the ends of the plates, while the hydraulic jacks are pressed during compression of the plates in the threaded sleeves pre-installed in the central part of the grooves, and after the plates are crimped, a fixing metal clamp is installed, which is fixed to the plates through the threaded sleeves pre-installed in the extreme part of the grooves of the plates, after installing the clamps on both sides of the plates, the jacks are relieved of pressure and transferred to the junction with the next plate, and the excess is squeezed out of the transverse seams of the road cut material, with a knife or a milling cutter, then nets are installed in the grooves with the clamp and the grooves are shotcrete with concrete, and if it is necessary to install the side stone, the latter is bolted through the central threaded sleeve and the cavities in the grooves are injected with cement-sand mortar, and disassembly or repair of the hard coating is carried out in in the reverse order, and a new plate of elastic material is installed in the seam between the plates.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Благодаря тому, что плиты изготавливаются на заводе предварительно напряженными в двух ортогональных направлениях, отпадает необходимость самой трудоемкой и длительной операции протаскивания в отверстия канатной арматуры, а вместо натяжения 6-7 канатов и их стыковки в специальных нишах, как в ближайшем аналоге, европейских странах и США, плиты стягиваются одновременно двумя гидродомкратами и фиксируются струбцинами. В плитах нет никаких ниш, которые надо потом заливать бетоном, выравнивать и ждать не менее 2 суток, чтобы бетон затвердел. Поэтому, используя заявленное предлагаемое изобретение, дороги с твердым предварительно напряженным в двух ортогональных направлениях железобетонным покрытием можно делать в несколько раз быстрее. Кроме того, в предлагаемом способе сразу после установки струбцин дорогу можно эксплуатировать, так как заделка пазов в плитах бетоном производится исключительно для защиты струбцин от коррозии и производится вне дорожного полотна. А благодаря эластичному материалу в поперечных швах твердого покрытия дорожное полотно не требует температурных швов, т.к. эластичный материал в швах расчетной толщины будет компенсировать весь диапазон температурных деформаций.The essence of the invention is as follows. Due to the fact that the plates are made at the factory pre-stressed in two orthogonal directions, there is no need for the most time-consuming and lengthy operation of pulling the rope fittings into the holes, and instead of tensioning 6-7 ropes and joining them in special niches, as in the closest analogue, European countries and USA, the plates are pulled together by two hydraulic jacks and fixed with clamps. There are no niches in the slabs that must then be poured with concrete, leveled and wait at least 2 days for the concrete to harden. Therefore, using the claimed invention, roads with hard pre-stressed in two orthogonal directions reinforced concrete coating can be made several times faster. In addition, in the proposed method, immediately after installing the clamps, the road can be operated, since the filling of the grooves in the slabs with concrete is done exclusively to protect the clamps from corrosion and is done outside the roadway. And thanks to the elastic material in the transverse seams of the hard surface, the roadway does not require temperature seams, because elastic material in the joints of the calculated thickness will compensate for the entire range of temperature deformations.
На фиг.1 показан план фрагмента автомобильного дорожного полотна; на фиг.2 показан разрез плана по сечению А-А; на фиг.3 показано сечение плана по Б-Б.Figure 1 shows a plan of a fragment of an automobile roadbed; figure 2 shows a sectional view of the plan along section AA; figure 3 shows a section of the plan on BB.
Предлагаемый способ изготовления предварительно напряженных сборных железобетонных твердых покрытий осуществляется следующим образом. На подготовленном, в зависимости от несущей способности, грунтовом, песчаном или другом основании укладывается первая железобетонная предварительно напряженная в двух ортогональных направлениях плита 1, затем с зазором в 10-15 см укладывается вторая такая же плита и в зазор между плитами устанавливается пластина из эластичного материала. После этого с двух торцевых сторон этих плит устанавливаются два гидродомкрата 2, которые закрепляются болтами и гайковертом к плитам, используя резьбовые втулки 5. Затем производится сжатие этими домкратами первой и второй плиты до проектного расчетного усилия и устанавливаются две струбцины 3, используя для этого крайние резьбовые втулки 4, при этом сначала струбцина крепится на резьбовую втулку первой плиты, а потом плавно варьируя давлением в гидродомкратах, струбцину закрепляют болтом на второй плите. Цикл повторяется с третьей и последующими плитами. Операции обрезания выступающего эластичного материала 6, установки торцевых сеток 9 и торкретирования бетоном 10 производятся параллельно. После выполнения всех этих операций все железобетонное твердое покрытие дороги становится обжатым вдоль и поперек дороги, внутри плит за счет преднапряженной арматуры 7 и 8, а в стыках плит за счет преднапряженных струбцин 3.The proposed method for the manufacture of prestressed precast reinforced concrete hard coatings is as follows. On the prepared, depending on the bearing capacity, soil, sand or other foundation, the first reinforced concrete slab 1 is pre-stressed in two orthogonal directions, then the second same slab is laid with a gap of 10-15 cm and a plate of elastic material is installed in the gap between the slabs . After that, two hydraulic jacks 2 are installed on the two end sides of these plates, which are fastened with bolts and a wrench to the plates using threaded bushings 5. Then the first and second plates are compressed by these jacks to the design design force and two clamps 3 are installed using the extreme threaded sleeves 4, while first the clamp is attached to the threaded sleeve of the first plate, and then gradually varying the pressure in the hydraulic jacks, the clamp is fixed with a bolt to the second plate. The cycle is repeated with the third and subsequent plates. The operations of cutting the protruding elastic material 6, installing the end grids 9 and shotcrete with concrete 10 are performed in parallel. After performing all these operations, the entire reinforced concrete pavement of the road becomes compressed along and across the road, inside the slabs due to prestressed reinforcement 7 and 8, and at the joints of slabs due to prestressed clamps 3.
