RU2728172C1

RU2728172C1 - Plate for construction of prefabricated structures, prefabricated structure and method of prefabricated structures assembly

Info

Publication number: RU2728172C1
Application number: RU2019125598A
Authority: RU
Inventors: Владимир Всеволодович Давыдов
Original assignee: Владимир Всеволодович Давыдов
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2020-07-28
Also published as: WO2021029792A1

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to assembled structures from slabs. Disclosed is a plate for assembly of structures, having a plurality of faces, each of which is equipped with a shaped cut-out along the thickness of the plate for connection with fixation with a mating cut-out of another plate in the device of the assembled structure. At that cut-outs are arranged alternately on plate top and bottom sides to form spherical contact surfaces and/or are provided with insert elements with spherical contact surfaces to form spherical hinge in every joint of plate with other plates. Prefabricated structures and methods for assembling structures from plates are also disclosed.

EFFECT: invention provides for the possibility of the device of load-bearing prefabricated structures from plates with the possibility of the surface bending without damage to the assembly integrity.

22 cl, 22 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к сборным конструкциям, а именно, к плите для устройства сборных конструкций различного назначения, соответствующим сборным конструкциям и способам устройства сборных конструкций.The invention relates to prefabricated structures, namely, to a plate for the device of prefabricated structures for various purposes, corresponding to prefabricated structures and methods for the device of prefabricated structures.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Сборные конструкции из плит или блоков широко известны и применяются в самых разных областях техники: для устройства сборных покрытий, перегородок, декоративных и несущих конструкций различного назначения.Prefabricated structures of slabs or blocks are widely known and are used in various fields of technology: for the device of prefabricated coverings, partitions, decorative and supporting structures for various purposes.

Известна дорожная и тротуарная бетонная плита для устройства, соответственно, дорожного или тротуарного покрытия, описанная в патенте РФ на полезную модель №46762 (дата опубликования - 27.07.2005) как выполненная с фиксирующим устройством в виде чередующихся выступов и углублений на торцевых сторонах плиты. Указанные выступы и углубления имеют в поперечном сечении форму сектора, радиус которого равен половине толщины плиты, угол составляет 50 градусов, а основание - усилено арматурой. При укладывании, такая плита подводится под углом, круговым вращением с центром по верхней кромке оси стыковки плит. Данная плита является наиболее близким аналогом заявленного изобретения и выбрана в качестве его прототипа.Known road and sidewalk concrete slab for the device, respectively, road or sidewalk coverage, described in the Russian patent for utility model No. 46762 (publication date - 07/27/2005) as made with a fixing device in the form of alternating protrusions and recesses on the end sides of the slab. The said protrusions and recesses have in cross-section the shape of a sector, the radius of which is equal to half the thickness of the slab, the angle is 50 degrees, and the base is reinforced with reinforcement. When laying, such a slab is brought in at an angle, with a circular rotation centered on the upper edge of the joining axis of the slabs. This plate is the closest analogue of the claimed invention and is selected as its prototype.

Фиксирующее устройство прототипа обеспечивает выравнивание соединяемых плит с фиксацией их верхних краев, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, и было предложено с целью обеспечения монолитного строения дорожного полотна с ровной эксплуатируемой поверхностью даже на участках подъема и спуска дороги. Однако фиксирующие выступы и углубления расположены только на двух торцевых сторонах плиты-прототипа, позволяя вращательное движение соединенных плит и соответственно изгиб собранного полотна только в одном направлении – вдоль полотна дороги (вращение вокруг осей стыковки плит, расположенных поперек полотна дороги). Применение известного фиксирующего устройства для связывания двух других торцевых сторон (назовем их боковыми сторонами) соединяемых плит невозможно, поскольку подразумевает необходимость одновременного кругового вращения укладываемой плиты по двум перпендикулярным осям. Таким образом, плита-прототип на практике не обеспечивает возможности создания сборной конструкции, обладающей свойствами монолитности: боковые грани смежных плит не соединены друг с другом и образуют области ослабления сборной конструкции.The fixing device of the prototype ensures the alignment of the connected slabs with fixation of their upper edges, both in the vertical and horizontal directions, and was proposed in order to ensure a monolithic structure of the roadway with a flat exploited surface even in the sections of up and down roads. However, the fixing protrusions and recesses are located only on two end sides of the prototype slab, allowing rotational movement of the connected slabs and, accordingly, the bending of the assembled canvas in only one direction - along the roadbed (rotation around the axes of joining the slabs located across the roadbed). The use of a known fixing device for bonding two other end sides (let's call them lateral sides) of the slabs to be joined is impossible, since it implies the need for simultaneous circular rotation of the laid slab along two perpendicular axes. Thus, in practice, the prototype slab does not provide the possibility of creating a prefabricated structure with solid properties: the lateral edges of adjacent plates are not connected to each other and form areas of weakening of the prefabricated structure.

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение возможности устройства из плит сборных конструкций, обладающих свойствами монолитности (целостности), в частности, несущих сборных конструкций. Дополнительной задачей изобретения является создание универсальной плиты и способа для устройства сборных конструкций различных назначений, в том числе несущих конструкций с возможностью изгиба поверхности без нарушения целостности сборки. The technical problem to be solved by the present invention is to enable the device of prefabricated slabs with the properties of solidity (integrity), in particular, load-bearing prefabricated structures. An additional object of the invention is to provide a universal slab and method for assembling prefabricated structures for various purposes, including load-bearing structures with the possibility of surface bending without violating the integrity of the assembly.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Для решения поставленной проблемы необходимо предложить механизм сборки с фиксацией плит в каждом соединении, как в вертикальном, так и в горизонтальном (продольном и поперечном) направлении. Кроме того, для изгиба поверхности сборной конструкции, необходимо обеспечивать возможность поворота плит в месте соединения относительно друг друга, без нарушения целостности сборки.To solve this problem, it is necessary to propose an assembly mechanism with fixing the plates in each joint, both in the vertical and in the horizontal (longitudinal and transverse) directions. In addition, to bend the surface of the prefabricated structure, it is necessary to provide the ability to rotate the plates at the junction relative to each other, without violating the integrity of the assembly.

Решение достигнуто с помощью плиты для устройства сборных конструкций, имеющей множество граней, каждая из которых снабжена фигурным вырезом по толщине плиты для соединения с фиксацией с ответным вырезом другой плиты при устройстве сборной конструкции, причем вырезы выполнены поочередно с верхней и с нижней сторон плиты и образуют сферические контактные поверхности и/или снабжены вставными элементами со сферическими контактными поверхностями для образования сферического шарнира в каждом соединении плиты с другими плитами. The solution is achieved with the help of a plate for assembling prefabricated structures, having many faces, each of which is provided with a figured cutout along the thickness of the plate for connection with fixation with a counter cutout of another plate when installing a prefabricated structure, and the cutouts are made alternately from the upper and lower sides of the plate and form spherical contact surfaces and / or are provided with plug-in elements with spherical contact surfaces to form a spherical hinge at each plate-to-plate connection.

Таким образом, все грани плиты согласно изобретению, сопрягаемые при устройстве сборной конструкции, имеют в своем составе ответные части шарнирного соединения со сферической контактной поверхностью для сопряжения плиты с другими подобными плитами. Вырезы, выполненные поочередно с верхней и с нижней стороны плиты, обеспечивают вертикальную фиксацию плит в сборке. Выполнение сферического шарнира и зацепление образующих его поверхностей в каждом из соединений обеспечивает фиксацию плит в горизонтальном (продольном и поперечном) направлении, а также возможность поворота соединенных плит относительно друг друга по сферическим контактным поверхностям в пределах, задаваемых формой фигурных вырезов (зазорами и допусками их поверхностей), без нарушения целостности сборной конструкции. Соответственно, из плит согласно изобретению можно собрать конструкцию, в том числе несущую конструкцию, в частности, сборное покрытие, с возможностью изгиба поверхности в заданных пределах без нарушения целостности сборки. Thus, all the edges of the slab according to the invention, which are mated during the assembly of the prefabricated structure, have mating parts of the hinge connection with a spherical contact surface for mating the slab with other similar slabs. Notches made alternately on the top and bottom of the slab provide vertical fixation of the slabs in the assembly. The implementation of the spherical hinge and the engagement of the surfaces forming it in each of the joints ensures the fixation of the plates in the horizontal (longitudinal and transverse) direction, as well as the possibility of rotation of the connected plates relative to each other along spherical contact surfaces within the limits set by the shape of the shaped cutouts (gaps and tolerances of their surfaces ), without violating the integrity of the prefabricated structure. Accordingly, the slabs according to the invention can be used to assemble a structure, including a supporting structure, in particular a prefabricated coating, with the possibility of surface bending within predetermined limits without disturbing the integrity of the assembly.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения вырезы, выполненные с одной стороны плиты, образуют вогнутые сферические контактные поверхности, а вырезы, выполненные с другой стороны плиты, образуют выпуклые сферические контактные поверхности и/или снабжены вставными элементами с выпуклыми сферическими контактными поверхностями для образования сферических шарниров. According to one embodiment of the invention, the cutouts made on one side of the plate form concave spherical contact surfaces, and the cutouts made on the other side of the plate form convex spherical contact surfaces and / or are provided with inserts with convex spherical contact surfaces to form spherical joints.

Сопряжение таких плит осуществляется посредством вращательного движения (вкручивания) присоединяемой плиты (ее грани с вырезом) относительно приемной плиты (ответного выреза на ее грани) по сферическому шарниру. При этом, выпуклая сферическая контактная поверхность со стороны одной плиты вводится в зацепление с вогнутой сферической контактной поверхностью со стороны другой плиты или вставного элемента в шарнире, обеспечивая фиксацию плит в горизонтальном направлении. The mating of such plates is carried out by means of a rotational movement (screwing in) of the attached plate (its face with a cutout) relative to the receiving plate (a counter cutout on its face) along a spherical hinge. In this case, the convex spherical contact surface from the side of one plate is brought into engagement with the concave spherical contact surface from the side of the other plate or insert element in the hinge, providing fixation of the plates in the horizontal direction.

В другом варианте осуществления вырезы, выполненные с обеих сторон плиты, образуют выпуклые сферические контактные поверхности, и для образования сферических шарниров плита снабжена вставными элементами с вогнутыми сферическими контактными поверхностями. Такие вставные элементы может быть выполнены в виде двояковогнутой сферической линзы.In another embodiment, the notches made on both sides of the plate form convex spherical contact surfaces, and the plate is provided with inserts with concave spherical contact surfaces to form spherical hinges. Such insertion elements can be made in the form of a biconcave spherical lens.

В еще одном варианте осуществления изобретения вырезы, выполненные с обеих сторон плиты, образуют вогнутые сферические контактные поверхности, и для образования сферических шарниров плита снабжена вставными элементами с выпуклыми сферическими контактными поверхностями. Такие вставные элементы могут быть выполнены в виде двояковыпуклой сферической линзы.In another embodiment of the invention, the cutouts on both sides of the plate form concave spherical contact surfaces, and the plate is provided with inserts with convex spherical contact surfaces to form spherical hinges. Such insertion elements can be made in the form of a biconvex spherical lens.

В последних вариантах осуществления сопряжение плит также может осуществляться посредством вращательного движения (вкручивания), и в этом случае горизонтальная, то есть продольная и поперечная, фиксация соединенных плит достигается за счет зацепления сферических контактных поверхностей, образованных на гранях плит с вырезами и на вставных элементах, двояковыпуклой или двояковогнутой формы, соответственно. Кроме того, в случае использования составных вставных элементов со средствами фиксации их частей относительно друг друга, сопряжение плит может осуществляться посредством поступательного перемещения с совмещением ответных вырезов на их гранях и последующей фиксацией, как более подробно описано ниже.In the latter embodiments, the slabs can also be coupled by means of a rotational movement (screwing in), in which case the horizontal, i.e. longitudinal and transverse, fixation of the connected slabs is achieved by engaging the spherical contact surfaces formed on the edges of the slabs with cutouts and on the insert elements. biconvex or biconcave, respectively. In addition, in the case of using composite plug-in elements with means for fixing their parts relative to each other, the plates can be mated by means of translational movement with alignment of the counter cutouts on their edges and subsequent fixation, as described in more detail below.

Согласно варианту осуществления изобретения, вставной элемент может состоять из двух частей, представляющих собой верхнюю половину и нижнюю половину линзы (соответственно - двояковогнутой или двояковыпуклой), разделенных горизонтальной плоскостью. В этом случае каждая из указанных частей линзообразного вставного элемента имеет углубление, открытое в сторону второй части, так что углубления частей вставного элемента в сборе сопряжены друг с другом и содержат подвижные средства фиксации с возможностью перемещения в положение с зацеплением частей вставного элемента друг с другом. According to an embodiment of the invention, the insertion element may consist of two parts, which are the upper half and the lower half of the lens (respectively, biconcave or biconvex), separated by a horizontal plane. In this case, each of the said portions of the lenticular insert has a recess open towards the second part, so that the recesses of the assembled insert portions mate with each other and contain movable locking means movable to engage the insert portions with each other.

Такое составное выполнение вставного элемента существенно упрощает процесс сопряжения плит при устройстве сборной конструкции. Действительно, вместо сложного вращательного позиционирования, в этом варианте осуществления сборка осуществляется посредством простого поступательного перемещения плит с совмещением ответных вырезов на их гранях и последующей фиксации посредством подвижных средств фиксации в каждом вставном элементе. Данный способ сопряжения особенно предпочтителен для плит большого размера и веса, таких, как дорожные плиты, когда вкручивание плит друг в друга технически трудноосуществимо.Such a composite design of the plug-in element greatly simplifies the process of joining the plates when installing a prefabricated structure. Indeed, instead of complex rotational positioning, in this embodiment the assembly is carried out by simple translational movement of the plates, aligning the mating cutouts on their edges, and subsequent fixation by means of movable locking means in each insert element. This mating method is especially preferred for large slabs of large size and weight, such as road slabs, where it is technically difficult to screw the slabs into one another.

Вне зависимости от способа сопряжения плит согласно изобретению (вращательное движение или поступательное), сопряжения плит при устройстве сборной конструкции происходит последовательно, как и разбор конструкции, который возможен только в обратном порядке, начиная с крайних плит, не зафиксированных смежными плитами. Плиты, даже частично окруженные другими плитами, не подлежат отсоединению. При этом давление, оказываемое на отдельную плиту в сборке, распределяется на смежные с ней плиты и далее, по существу, по всей конструкции. Соответственно, сборная конструкция из плит согласно изобретению является несущей. Regardless of the method of conjugation of the plates according to the invention (rotational or translational movement), the conjugation of the plates during the assembly of the prefabricated structure occurs sequentially, as well as the dismantling of the structure, which is possible only in reverse order, starting with the extreme plates not fixed by adjacent plates. Plates, even partially surrounded by other plates, cannot be detached. In this case, the pressure exerted on a separate plate in the assembly is distributed to the adjacent plates and then, essentially, throughout the entire structure. Accordingly, the panel assembly according to the invention is load-bearing.

Дополнительно, в последнем варианте осуществления, плита в местах выполнения вырезов и вставной элемент могут быть снабжены сквозными отверстиями для доступа с внешней стороны плиты к встроенным во вставной элемент средствам фиксации и перемещения их в положение с зацеплением частей вставного элемента друг с другом.Additionally, in the latter embodiment, the plate in the places where the cutouts are made and the insert can be provided with through holes for access from the outside of the board to the fixing means built into the insert and moving them into a position with the parts of the insert in engagement with each other.

Кроме того, сквозное отверстие в плите для доступа к средствам фиксации во вставном элементе может быть выполнено под углом к вертикальной оси, с расширением по направлению к вставному элементу, и сопряжено с отверстием во вставном элементе. Предпочтительно, чтобы сквозные отверстия в плите и частях вставного элемента были выполнены с возможностью сопряжения друг с другом для составления единого сквозного отверстия, проходящего через сферический шарнир в соединении плиты с другими плитами. In addition, the through hole in the plate for access to the fixing means in the insert can be made at an angle to the vertical axis, with expansion towards the insert, and mated with the hole in the insert. Preferably, the through holes in the plate and parts of the insert are adapted to mate with each other to form a single through hole passing through the spherical hinge at the connection of the plate to other plates.

Данное решение позволяет устранить возможный люфт в местах соединения плит посредством размещения упругого демпфирующего элемента в сквозном отверстии, проходящем через плиты и вставной элемент. Упругий демпфирующий элемент, например, резиновый штырь, вставленный с усилием в отверстие в плите, выполненное под углом, далее в прямое отверстие во вставном элементе, а затем - в отверстие в другой плите, выполненное под углом, будет стремиться к выпрямлению. Соответственно, упругий элемент будет поворачивать вставной элемент насколько это возможно внутри посадочного места, образованного сферическими поверхностями вырезов на гранях соединенных плит, стремясь к максимальному сопряжению их поверхностей, так что любой люфт в соединении и сферическом шарнире будет устранен.This solution eliminates possible backlash at the joints of the plates by placing an elastic damping element in a through hole passing through the plates and the insert. An elastic damping element, for example a rubber pin, inserted with force into a hole in a plate made at an angle, then into a straight hole in an insert element, and then into a hole in another plate made at an angle, will tend to straighten. Accordingly, the elastic element will rotate the insert element as far as possible within the seat formed by the spherical cut-out surfaces on the edges of the connected plates, aiming for maximum mating of their surfaces, so that any play in the joint and the spherical hinge will be eliminated.

В еще одном варианте осуществления нижняя поверхность по меньшей мере одного из вырезов плиты имеет фиксирующий выступ и снабжена вставным элементом, с одной стороны зацепленным с упомянутым фиксирующим выступом, и имеющим с другой стороны сферическую контактную поверхность для образования сферического шарнира. Этот вариант осуществления предусматривает образование сферической контактной поверхности не нижней поверхностью выреза, а зацепленным с ней вставным элементом.In another embodiment, the bottom surface of at least one of the cutouts of the plate has a locking projection and is provided with an insert element, on one side engaging with the said locking projection, and having a spherical contact surface on the other side to form a spherical hinge. This embodiment provides for the formation of a spherical contact surface not by the bottom surface of the cutout, but by the insert element engaged therewith.

При этом между фиксирующим выступом и поверхностью вставного элемента, входящей с ним в зацепление, может быть предусмотрен зазор. Такой зазор обеспечивает возможность ограниченного смещения плит в соединении в продольном и/или поперечном направлении, обеспечивая возможность компенсации температурных и других деформаций конструкции во время ее круглогодичной эксплуатации. In this case, a gap can be provided between the locking protrusion and the surface of the insert element engaging with it. Such a gap provides the possibility of limited displacement of the plates in the joint in the longitudinal and / or transverse direction, making it possible to compensate for temperature and other deformations of the structure during its year-round operation.

В следующем варианте осуществления изобретения вставной элемент может состоять по меньшей мере из двух частей, каждая из которых имеет выступ для зацепления указанных частей друг другом, причем между входящими в зацепление поверхностями указанных выступов может быть предусмотрен зазор. Такое составное выполнение вставного элемента является альтернативой описанному выше варианту осуществления вставного элемента с подвижными средствами фиксации и может упростить производство и хранение вставных элементов. В свою очередь, зазор между частями вставного элемента обеспечивает полезный эффект продольного смещения сопряженных плит для компенсации температурных и других деформаций сборной конструкции, который может проявляться отдельно или же дополнять упомянутый выше полезный эффект от зазора между фиксирующим выступом и вставным элементом. In a further embodiment of the invention, the insert element may consist of at least two parts, each of which has a projection for engaging said parts with one another, and a gap may be provided between the engaging surfaces of said projections. Such a composite design of the insert is an alternative to the above-described embodiment of the insert with movable locking means and can simplify the production and storage of the insert. In turn, the gap between the parts of the insert provides the beneficial effect of longitudinal displacement of the mating plates to compensate for temperature and other deformations of the prefabricated structure, which can manifest itself separately or complement the aforementioned beneficial effect of the gap between the locking protrusion and the insert.

В предпочтительном варианте осуществления, в местах выполнения по меньшей мере части вырезов плита снабжена сквозными отверстиями. Указанные отверстия могут с равным успехом совпадать с описанными выше отверстиями для доступа к средствам фиксации в составном вставном элементе, или же отличаться от них. Такие отверстия могут выполнять дренажную функцию, защищая сборную конструкцию от накопления жидкости в местах соединения плит, а также могут служить для крепления плит анкерами к установочной поверхности при устройстве сборной конструкции, если это необходимо.In a preferred embodiment, at the places where at least part of the cutouts are made, the plate is provided with through holes. These holes may equally well coincide with the above-described holes for accessing the fixing means in the composite insert, or be different from them. Such holes can serve as a drainage function, protecting the prefabricated structure from the accumulation of liquid at the joints of the plates, and can also serve to anchor the plates to the mounting surface when installing the prefabricated structure, if necessary.

В следующем варианте осуществления грани плиты, по меньшей мере по периметру вырезов, выполненных с верхней стороны плиты, имеют скругленный нижний угол. Скругленный нижний угол облегчает сопряжение плиты с принимающей плитой или плитами, в случае сборки конструкции с вращательным движением, особенно когда плиты уложены на грунт или другую установочную поверхность. In a further embodiment, the edges of the slab, at least along the perimeter of the cutouts made on the upper side of the slab, have a rounded lower corner. The rounded bottom corner makes it easier to mate the slab with the receiving slab or slabs when assembling a structure with a rotary motion, especially when the slabs are placed on the ground or other mounting surface.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения вставные элементы выполнены из материала, отличающегося от материала плиты, преимущественно, являющегося более упругим, по сравнению с материалом плиты. Это позволяет упростить сопряжение плит, удешевить вставные элементы, а также обеспечить возможность незначительного смещения сопряженных плит для компенсации температурных деформаций сборки за счет упругой деформации вставных элементов. Эффект от упругости вставных элементов может проявляться отдельно или же дополнять упомянутый выше полезный эффект от зазора или зазоров между фиксирующим выступом и вставным элементом, и/или между частями вставного элемента, соответственно. According to another embodiment of the invention, the insertion elements are made of a material different from the material of the board, advantageously being more resilient than the material of the board. This makes it possible to simplify the interface of the plates, to reduce the cost of the insert elements, and also to provide the possibility of a slight displacement of the mating plates to compensate for the temperature deformations of the assembly due to the elastic deformation of the insert elements. The resilience effect of the insertion elements can be manifested separately or in addition to the aforementioned beneficial effect of the clearance or gaps between the locking projection and the insertion element and / or between the parts of the insertion element, respectively.

Согласно следующему аспекту изобретения предложено сборное покрытие из плит согласно любому описанному выше варианту осуществления, соединенных друг с другом с образованием сферических шарниров в каждом из соединений плит друг с другом.According to a further aspect of the invention, there is provided a prefabricated cladding of slabs according to any of the above-described embodiments connected to each other to form spherical hinges at each of the slabs to each other.

В одном из вариантов осуществления такая сборная конструкция представляет собой покрытие, в котором плиты расположены в ряды, так что центры сферических контактных поверхностей в шарнирных соединениях плит одного ряда с плитами другого ряда расположены на одной линии. В этом случае обеспечивается возможность поворота плит одного ряда относительно сопряженных с ними плит другого ряда, то есть изгиб поверхности сборного покрытия вдоль рядов плит без нарушения целостности сборки.In one embodiment, such a prefabricated structure is a cover in which the plates are arranged in rows so that the centers of the spherical contact surfaces in the hinge joints of plates of one row with plates of another row are in line. In this case, it is possible to rotate the plates of one row relative to the plates of the other row mating with them, that is, bending the surface of the prefabricated coating along the rows of plates without violating the integrity of the assembly.

В еще одном варианте осуществления изобретения сборная конструкция представляет собой покрытие с цилиндрическим профилем из плит с цилиндрической верхней и/или нижней поверхностью. Отметим, что цилиндрический профиль сборной конструкции также может быть образован за счет поворота плит в соединениях относительно друг друга, как описано выше.In yet another embodiment of the invention, the prefabricated structure is a plate with a cylindrical profile of plates with a cylindrical top and / or bottom surface. Note that the cylindrical profile of the prefabricated structure can also be formed by pivoting the plates in the joints relative to each other, as described above.

Согласно другому аспекту изобретения предложен способ устройства сборных конструкций из любых описанных выше вариантов осуществления плит, согласно которому плиты соединяют друг с другом посредством вкручивания грани присоединяемой плиты с вырезом в ответный вырез грани приемной плиты по контактной поверхности сферического шарнира.According to another aspect of the invention, there is provided a method for assembling prefabricated structures of any of the above-described plate embodiments, according to which the plates are connected to each other by screwing the edge of the attached slab with a cutout into the mating cut of the edge of the receiving plate along the contact surface of the spherical hinge.

Кроме того, изобретение предусматривает способ устройства сборных конструкций из описанных выше плит с составными вставными элементами, снабженными средствами фиксации. Согласно данному способу плиты соединяют друг с другом посредством поступательного перемещения с совмещением ответных вырезов на их гранях и фиксируют посредством перемещения подвижных средств фиксации в каждом вставном элементе в положение с зацеплением частей вставного элемента друг с другом.In addition, the invention provides a method for assembling prefabricated structures of the above-described slabs with integral inserts provided with locking means. According to this method, the plates are connected to each other by translational movement with the alignment of the corresponding cutouts on their edges and fixed by moving the movable fixing means in each insert element to the position with the engagement of parts of the insert element with each other.

Дополнительно, в данном варианте осуществления изобретения, после фиксации плит в сквозное отверстие, проходящее через сферический шарнир в каждом соединении плит друг с другом, вставляют упругий демпфирующий элемент.Additionally, in this embodiment, after fixing the plates, an elastic damping member is inserted into the through hole passing through the spherical hinge in each joint of the plates to each other.

Каждый из вариантов осуществления изобретения обеспечивает решение поставленной технической задачи и достижение технического результата изобретения, заключающегося в устройстве несущих сборных конструкций с возможностью изгиба поверхности без нарушения целостности сборки.Each of the embodiments of the invention provides a solution to the technical problem and the achievement of the technical result of the invention, which consists in the device of supporting prefabricated structures with the possibility of surface bending without violating the integrity of the assembly.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Сущность изобретения поясняется далее на примере некоторых вариантов его осуществления, схематично проиллюстрированных на чертежах.The essence of the invention is explained further on the example of some variants of its implementation, schematically illustrated in the drawings.

Фиг. 1 - общий вид плиты для устройства сборной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения.FIG. 1 is a general view of a plate for a prefabricated device according to one embodiment of the invention.

Фиг. 2 - вид сверху и в сечении А-А другого варианта осуществления плиты.FIG. 2 is a top view and section A-A of another embodiment of the plate.

Фиг. 3 и 4 - другие варианты осуществления плит на виде сверху.FIG. 3 and 4 show other embodiments of the plates in plan view.

Фиг. 5 - изображение плит с фиг. 3 и 4 в сечении А-А.FIG. 5 shows the plates of FIG. 3 and 4 in section A-A.

Фиг. 6-9 - изображения других вариантов осуществления плит в сечении А-А.FIG. 6-9 are views of other embodiments of plates in section A-A.

Фиг. 10 - поперечное сечение соединения двух плит согласно варианту осуществления изобретения с не сферическими поверхностями вырезов и составным вставным элементом.FIG. 10 is a cross-sectional view of the connection of two plates according to an embodiment of the invention with non-spherical cut-out surfaces and a composite insert.

Фиг. 11 - поперечное сечение составного вставного элемента с зазором.FIG. 11 is a cross-sectional view of a composite insert with a gap.

Фиг. 12 - поперечное сечение части составного вставного элемента с подвижным средством фиксации.FIG. 12 is a cross-sectional view of a part of a composite insert with a movable locking means.

Фиг. 13 - поперечное сечение соединения двух плит согласно варианту осуществления изобретения с составным вставным элементом с фиг.12.FIG. 13 is a cross-sectional view of the connection of two plates according to an embodiment of the invention with the composite insert of FIG. 12.

Фиг. 14 - общий вид плиты для устройства сборной конструкции согласно еще одному варианту осуществления изобретения.FIG. 14 is a perspective view of a slab for a prefabricated device according to another embodiment of the invention.

Фиг. 15 - общий вид сборной конструкции из четырех плит с фиг.14.FIG. 15 is a general view of the four-plate assembly of FIG. 14.

Фиг. 16-18 - варианты осуществления плит (вид А) и сборные конструкции из таких плит (вид В).FIG. 16-18 illustrate embodiments of slabs (view A) and prefabricated structures of such slabs (view B).

Фиг. 19-20 - варианты осуществления плит (вид А) и разные виды сборных конструкций из таких плит (виды B и C).FIG. 19-20 show embodiments of slabs (view A) and different types of prefabricated structures from such slabs (views B and C).

Фиг. 21-22 - дополняющие друг друга плиты согласно вариантам осуществления изобретения (виды А и В) и сборные конструкции из таких плит (вид С).FIG. 21-22 show complementary slabs according to embodiments of the invention (views A and B) and prefabricated structures of such slabs (view C).

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯCARRYING OUT THE INVENTION

Плиты согласно изобретению могут быть изготовлены из любого подходящего материала или материалов, в зависимости от назначения и особенностей сборной конструкции, для устройства которой они предназначены. В частности, плиты для устройства дорожных покрытий или покрытий для тротуаров предпочтительно изготавливают из бетона. Тогда как плиты для устройства декоративных, напольных или потолочных конструкций и покрытий могут изготавливаться из подходящих пластмасс или дерева. Изобретение не ограничено в отношении материала или материалов, из которых изготавливаются плиты для устройства сборной конструкции, при условии, что этот материал или материалы позволяют придать плите необходимую форму и жесткость. Изобретение также не ограничено в отношении назначения и вида сборной конструкции согласно изобретению. Сборная конструкция любого назначения и вида, составленная из заявленных плит и/или согласно заявленным способам устройства сборных конструкций, представляет собой вариант реализации изобретения.The slabs according to the invention can be made of any suitable material or materials, depending on the purpose and characteristics of the prefabricated structure for which they are intended. In particular, paving slabs or sidewalk slabs are preferably made of concrete. Whereas slabs for decorative, floor or ceiling structures and coverings can be made of suitable plastics or wood. The invention is not limited with respect to the material or materials from which the slabs for the prefabricated structure are made, provided that the material or materials allow the slab to be given the desired shape and rigidity. The invention is also not limited with regard to the purpose and type of the prefabricated structure according to the invention. A prefabricated structure of any purpose and type, composed of the declared plates and / or according to the claimed methods of assembling prefabricated structures, is an embodiment of the invention.

Изготовление плит согласно изобретению может производиться любыми известными способами, позволяющими придать плите необходимую форму, например, такими как литье, формование, фрезерование и так далее. Кроме того, плиты могут быть сплошными, или же содержать полости, отверстия, выемки и углубления, в зависимости от назначения. Например, конструктивное выполнение плит может подбираться для уменьшения веса или увеличения жесткости и прочности сборной конструкции. Изобретение не ограничено в этом отношении какими-либо описанными здесь и далее вариантами осуществления.The production of the boards according to the invention can be carried out by any known methods allowing the board to be formed into the desired shape, for example, such as casting, molding, milling, and so on. In addition, the slabs can be solid, or contain cavities, holes, recesses and depressions, depending on the purpose. For example, the structural design of the slabs can be selected to reduce weight or increase the rigidity and strength of the prefabricated structure. The invention is not limited in this respect by any of the embodiments described hereinafter.

На фиг. 1 изображена плита для устройства сборной конструкции согласно одному из вариантов осуществления изобретения, а именно, фигурная девятиугольная плита 1. Как можно видеть на чертеже, плита 1 имеет шестиугольную верхнюю площадку 2. Три несмежные стороны шестиугольной площадки 2 граничат с фигурными вырезами, выполненными по толщине с верхней стороны плиты (согласно ориентации плиты на фиг. 1) на соответствующих гранях плиты 1. Указанные вырезы образуют треугольные в плане выступы 3 с выпуклыми сферическими контактными поверхностями 4 (нижние поверхности данных вырезов). Другие грани плиты 1 совпадают с тремя другими сторонами шестиугольной площадки 2 и снабжены ответными фигурными вырезами, выполненными с нижней стороны плиты 1, которые образуют углубления 5 с вогнутыми сферическими контактными поверхностями 6 (нижние поверхности данных вырезов, на фиг. 1 показан лишь профиль одной из поверхностей 6). Чередующиеся выступы 3 и углубления 5 на гранях плиты 1 являются ответными по форме, так что каждый выступ 3 может быть вставлен в углубление 5 другой такой плиты с сопряжением и зацеплением их контактных поверхностей. Таким образом, при устройстве сборной конструкции каждый фигурный вырез на гранях плиты 1 соединяется с фиксацией с ответным вырезом другой такой плиты так, что сферические контактные поверхности ответных вырезов сопрягаются с образованием сферического шарнира.FIG. 1 shows a plate for a prefabricated structure according to one of the embodiments of the invention, namely, a figured nine-sided plate 1. As can be seen in the drawing, plate 1 has a hexagonal upper platform 2. Three non-adjacent sides of the hexagonal platform 2 are adjacent to shaped cutouts made in thickness from the upper side of the slab (according to the orientation of the slab in Fig. 1) on the corresponding edges of the slab 1. These cuts form triangular projections 3 in plan with convex spherical contact surfaces 4 (the lower surfaces of these cuts). The other edges of the slab 1 coincide with three other sides of the hexagonal platform 2 and are provided with matching shaped cutouts made on the lower side of the slab 1, which form recesses 5 with concave spherical contact surfaces 6 (the lower surfaces of these cutouts, in Fig. 1 only the profile of one of surfaces 6). The alternating projections 3 and recesses 5 on the edges of the plate 1 are mating in shape, so that each projection 3 can be inserted into the recess 5 of another such plate, mating and engaging their contact surfaces. Thus, when assembling a prefabricated structure, each shaped cutout on the edges of the plate 1 is connected with fixation with a mating cutout of another such plate so that the spherical contact surfaces of the counter cutouts mate to form a spherical hinge.

Показанная на фиг. 1 плита соответствует варианту осуществления изобретения, в котором вырезы, выполненные с одной стороны плиты, образуют вогнутые сферические контактные поверхности (поверхности 6), а вырезы, выполненные с другой стороны плиты, образуют ответные им выпуклые сферические контактные поверхности (поверхности 4).Shown in FIG. 1, the slab corresponds to an embodiment of the invention in which the cutouts made on one side of the slab form concave spherical contact surfaces (surfaces 6), and the cutouts made on the other side of the slab form corresponding convex spherical contact surfaces (surfaces 4).

На фиг. 2 показана восьмиугольная плита согласно другому варианту осуществления изобретения, на виде сверху и в сечении А-А. На виде сверху, где штриховыми линиями показаны невидимые части плиты, отмечены восьмиугольная верхняя площадка 2 плиты, а также периметр вырезов (все вырезы имеют форму ромба на виде сверху) на гранях плиты, образующих сферические контактные поверхности 4 и 6, что показано на чертеже с помощью отрезков окружностей, расходящихся из центров сфер. Профиль сферических поверхностей 4 и 6 показан в сечении А-А. Как можно видеть на фиг.1, в данном варианте осуществления вся нижняя поверхность каждого фигурного выреза представляет собой сферическую контактную поверхность (4 или 6). В других вариантах осуществления сферическая контактная поверхность может быть образована только на части нижней поверхности вырезов на гранях плиты, как это будет показано ниже. FIG. 2 shows an octagonal slab according to another embodiment of the invention, in top view and in section A-A. In the top view, where the dashed lines show the invisible parts of the slab, the octagonal top platform 2 of the slab is marked, as well as the perimeter of the notches (all the notches are diamond-shaped in the top view) on the edges of the slab forming spherical contact surfaces 4 and 6, which is shown in drawing c using segments of circles diverging from the centers of the spheres. The profile of spherical surfaces 4 and 6 is shown in section A-A. As can be seen in FIG. 1, in this embodiment, the entire bottom surface of each shaped cutout is a spherical contact surface (4 or 6). In other embodiments, the spherical contact surface may be formed only on a portion of the bottom surface of the cutouts in the plate edges, as shown below.

Центры сферических контактных поверхностей 4 и 6 обозначены на фиг. 1 точками С₁ и С₂, соответственно. Как можно видеть, в данном варианте осуществления центры С₁ и С₂ сферических поверхностей 4 и 6 на виде сверху расположены в несмежных углах верхней площадки 2, а сами поверхности 4 и 6 имеют одинаковый радиус R. Таким образом, в данном варианте исполнения вырезы на смежных гранях плиты являются полностью ответными друг другу по форме. За исключением ответного исполнения вырезов, нижняя и верхняя стороны плиты 1 имеют одинаковую форму. Вместе с тем, изобретение не ограничено данным вариантом осуществления. Центры сферических контактных поверхностей на гранях плиты согласно изобретению с равным успехом могут располагаться в различных местах, в зависимости от формы плиты и ее элементов. Также, сферические контактные поверхности на разных гранях плиты могут иметь разные радиусы, например, как показано на фиг. 7, 8 и 9.The centers of the spherical contact surfaces 4 and 6 are indicated in FIG. 1 by points C ₁ and C ₂ , respectively. As you can see, in this embodiment, the centers C ₁ and C _{2 of the} spherical surfaces 4 and 6 in the plan view are located in the non-adjacent corners of the upper platform 2, and the surfaces 4 and 6 themselves have the same radius R. Thus, in this embodiment, the notches on the adjacent edges of the slab are completely matched to each other in shape. With the exception of the mating cutouts, the lower and upper sides of the plate 1 have the same shape. However, the invention is not limited to this embodiment. The centers of the spherical contact surfaces on the edges of the slab according to the invention may equally well be located at different locations, depending on the shape of the slab and its elements. Also, the spherical contact surfaces on different board edges can have different radii, for example, as shown in FIG. 7, 8 and 9.

На фиг. 3 и 4 показаны виды сверху других вариантов осуществления плиты согласно изобретению – плиты в виде гексагона в плане (фиг. 3) и плиты, состоящей в плане из двух пересекающихся прямоугольников (фиг.4). Изображение плит с фиг. 3 и 4 в сечении А-А показано на фиг. 5. Как можно видеть, в данных вариантах осуществления не вся нижняя поверхность вырезов на гранях плит является сферической, по краям каждого выреза, удаленным от центра сферической контактной поверхности (4 и 6), присутствуют плоские площадки (4’ и 6’), показанные на видах сверху прямой штриховкой и проиллюстрированные в сечении А-А на фиг. 5. Исполнение фигурных вырезов, нижняя поверхность которых только частично отдана под контактную сферическую поверхность, позволяет уменьшить радиус кривизны контактных поверхностей плит и вставных элементов для улучшения зацепления и повышения надежности фиксации в соединении плит, вне зависимости от размеров вырезов. Например, как можно видеть на фиг.5, в данных вариантах осуществления радиус сферических контактных поверхностей 4 и 6 равен половине толщины плиты. Вместе с тем, изобретение не ограничено в отношении выбора радиуса или радиусов сферических контактных поверхностей, и представленные варианты являются лишь примерными.FIG. 3 and 4 show top views of other embodiments of a slab according to the invention — a slab in the form of a hexagon in plan (Fig. 3) and a slab consisting of two intersecting rectangles in plan (Fig. 4). The slabs from Fig. 3 and 4 in section a-a is shown in FIG. 5. As can be seen, in these embodiments, not all of the bottom surface of the cutouts on the edges of the slabs is spherical, along the edges of each cutout, distant from the center of the spherical contact surface (4 and 6), there are flat areas (4 'and 6'), shown in plan views with straight hatching and illustrated in section A-A in FIG. 5. The execution of shaped cutouts, the lower surface of which is only partially given under the contact spherical surface, allows to reduce the radius of curvature of the contact surfaces of the plates and plug-in elements to improve the engagement and increase the reliability of fixation in the connection of the plates, regardless of the size of the cutouts. For example, as can be seen in FIG. 5, in these embodiments, the radius of the spherical contact surfaces 4 and 6 is half the thickness of the slab. However, the invention is not limited in terms of the choice of the radius or radii of the spherical contact surfaces, and the presented options are only exemplary.

Еще одной особенностью плиты, показанной на фиг.4, можно назвать то, что при устройстве сборной конструкции каждая сферическая контактная поверхность 4 такой плиты вводится в сопряжение с двумя сферическими контактными поверхностями 6 двух смежных с ней плит, соответственно.Another feature of the plate shown in Fig. 4 is that when installing a prefabricated structure, each spherical contact surface 4 of such a plate is brought into conjugation with two spherical contact surfaces 6 of two adjacent plates, respectively.

На фигурах 6-9 приведены изображения четырех других вариантов осуществления плит согласно изобретению в сечении А-А (аналогично сечениям на фиг. 2 и 5). Figures 6-9 show depictions of four other embodiments of the slabs according to the invention in section A-A (similar to the sections in Figs. 2 and 5).

Показанная на фиг.6 плита выполнена так, что сферические контактные поверхности 4 и 6 являются полностью ответными друг другу по форме, имеют одинаковый радиус R и симметричны в продольном направлении относительно центра выреза (центр каждой сферической контактной поверхности лежит в средней плоскости соответствующего выреза в поперечном сечении). Это обеспечивает возможность поворота плит относительно друг друга в месте соединения, по сферическому шарниру, без нарушения целостности сборки. Пределы указанного поворота определяются геометрией фигурных вырезов и обработкой граней плиты, обрамляющих вырез – для поворота грани выполняются со скосами или допусками (на чертежах не показаны). Устройство сборной конструкции из таких плит, в которой плиты размещены в ряды так, что центры сферических контактных поверхностей в соединениях плит одного ряда с плитами другого ряда располагаются на одной линии, обеспечивает возможность поворота рядов плит в покрытии относительно друг друга без нарушения целостности сборки. Соответственно, этот вариант осуществления изобретения обеспечивает возможность изгиба профиля сборного покрытия вдоль направлений сопряжения рядов плит (перпендикулярно линиям, на которых располагаются центры сферических контактных поверхностей рядов плит), что может служить преимуществом при устройстве конструкций, описывающих рельеф поверхности укладки, например, дорожных покрытий, которые должны описывать неровности ландшафта.The plate shown in Fig. 6 is made so that the spherical contact surfaces 4 and 6 are completely matched to each other in shape, have the same radius R and are symmetrical in the longitudinal direction relative to the center of the cutout (the center of each spherical contact surface lies in the midplane of the corresponding cutout in the transverse section). This provides the ability to rotate the plates relative to each other at the junction, along the spherical hinge, without violating the integrity of the assembly. The limits of the specified rotation are determined by the geometry of the cutouts and the processing of the slab edges surrounding the cutout - for rotation, the edges are made with bevels or tolerances (not shown in the drawings). The device of a prefabricated structure of such plates, in which the plates are placed in rows so that the centers of the spherical contact surfaces in the joints of plates of one row with plates of another row are located on the same line, makes it possible to rotate the rows of plates in the coating relative to each other without violating the integrity of the assembly. Accordingly, this embodiment of the invention makes it possible to bend the profile of the precast pavement along the mating directions of the rows of slabs (perpendicular to the lines on which the centers of the spherical contact surfaces of the rows of slabs are located), which can be advantageous when constructing structures describing the relief of the paving surface, for example, road surfaces, which should describe the unevenness of the landscape.

В других вариантах осуществления вырезы на смежных гранях плиты, т.е. выполненные с разных сторон плиты, могут не образовывать полностью ответные по форме сферические контактные поверхности, но быть снабжены вставными элементами с соответствующими ответными сферическими контактными поверхностями, например, как показано на фиг. 7-9. In other embodiments, the notches on adjacent slab edges, i. E. The plates made on different sides may not form completely matching spherical contact surfaces, but be provided with insertion elements with corresponding matching spherical contact surfaces, for example, as shown in FIG. 7-9.

На фиг. 7 показан вариант осуществления плиты, в которой вырезы, выполненные с верхней стороны плиты, образуют вогнутые сферические контактные поверхности 4 с радиусом R₁, а вырезы, выполненные с нижней стороны, образуют выпуклые сферические контактные поверхности 6 с радиусом R₂. Для сопряжения с фиксацией (с зацеплением) контактных поверхностей и образования сферического шарнира в соединении таких плит их снабжают вставными элементами 7 соответствующей формы. Так на фиг. 7 показан вставной элемент 7, который с одной стороны имеет сферическую поверхность с радиусом R₂, прилегающую к контактной поверхности 6 данной плиты, а с другой стороны - сферическую поверхность с радиусом R₁ для сопряжения с контактной поверхностью 4 смежной плиты и образования сферического шарнира.FIG. 7 shows an embodiment of a plate in which the cutouts made on the upper side of the plate form concave spherical contact surfaces 4 with a radius R ₁ , and the cutouts made on the lower side form convex spherical contact surfaces 6 with a radius R ₂ . To mate with the fixation (with engagement) of the contact surfaces and the formation of a spherical hinge in the connection of such plates, they are equipped with insert elements 7 of the corresponding shape. Thus, in FIG. 7 shows the insert element 7, which on one side has a spherical surface with a radius R ₂ adjacent to the contact surface 6 of this plate, and on the other hand - a spherical surface with a radius R ₁ to mate with the contact surface 4 of the adjacent plate and form a spherical hinge.

Кроме того, грани плиты, показанной на фиг. 7, по периметру вырезов, выполненных с верхней стороны плиты, имеют скругленный нижний угол 8. Вариант исполнения плиты со скругленными нижними углами граней может облегчить сопряжение плиты с принимающей плитой или плитами при сборке конструкции, уложенной на грунт или другую установочную поверхность, особенно, если сопряжение выполняется вкручиванием. Так, скругленные углы устраняют или снижают эффект зацепления плиты с установочной поверхностью во время вкручивания плиты в шарнирное соединение с уже уложенной плитой или плитами. Изобретение не ограничено в вариантах дополнительной обработки нижних и/или верхних граней плиты, если она не нарушает необходимой для образования сферического шарнира геометрии фигурных вырезов. Так, верхние углы граней плиты могут иметь скругленные углы, аналогично нижним углам, по соображениям симметрии или для упрощения процесса изготовления плит.In addition, the edges of the plate shown in FIG. 7, along the perimeter of the cutouts made on the upper side of the slab, have a rounded lower corner 8. The variant of the slab with rounded lower corners of the edges can facilitate the interface of the slab with the receiving slab or slabs when assembling a structure laid on the ground or other mounting surface, especially if pairing is performed by screwing in. Thus, rounded corners eliminate or reduce the effect of the plate engaging with the mounting surface when the plate is screwed into the articulated joint with the already laid plate or plates. The invention is not limited in the variants of additional processing of the lower and / or upper edges of the plate, if it does not violate the geometry of the shaped cutouts necessary for the formation of the spherical hinge. Thus, the upper corners of the edges of the slab can have rounded corners, similar to the lower corners, for reasons of symmetry or to simplify the process of making the slabs.

На фиг. 8 и 9 приведены изображения сечений А-А плит согласно вариантам осуществления изобретения, в которых вырезы на смежных гранях плиты (выполненные с разных сторон плиты) образуют выпуклые (фиг. 8) или вогнутые (фиг. 9) сферические контактные поверхности 4 и 6 разных радиусов кривизны. В этих случаях плиты снабжают вставными элементами 7 в виде двояковыпуклой сферической линзы (фиг. 8) или двояковогнутой сферической линзы (фиг. 9) с ответными сферическими контактными поверхностями 6’’ для сопряжения с поверхностями 4 и образования сферического шарнира при соединении плит. Горизонтальная фиксация плит в соединении в вариантах осуществления, показанных на фиг. 7, 8 и 9, достигается за счет сопряжения и зацепления сферических контактных поверхностей 4, 6 и 6’’ на гранях плит с вырезами и на вставных элементах 7, соответственно.FIG. 8 and 9 show images of sections A-A of slabs according to embodiments of the invention, in which cuts on adjacent edges of the slab (made on different sides of the slab) form convex (Fig. 8) or concave (Fig. 9) spherical contact surfaces 4 and 6 of different radii of curvature. In these cases, the plates are equipped with insertion elements 7 in the form of a biconvex spherical lens (Fig. 8) or a biconcave spherical lens (Fig. 9) with mating spherical contact surfaces 6 '' to mate with surfaces 4 and form a spherical hinge when connecting the plates. The horizontal fixing of the slabs in the joint in the embodiments shown in FIGS. 7, 8 and 9 is achieved by mating and engaging the spherical contact surfaces 4, 6 and 6 '' on the edges of the slabs with cutouts and on the insert elements 7, respectively.

На фиг. 8 также показано сквозное отверстие 9 в месте выполнения одного из фигурных вырезов, а именно, выреза, выполненного с верхней стороны плиты. По существу во всех вариантах осуществления изобретения плиты могут быть снабжены сквозными отверстиями в местах выполнения по меньшей мере части фигурных вырезов на их гранях. Отверстия выполняют дренажную функцию, защищая сборную конструкцию от накопления жидкости в замковых соединениях, которое может приводить к разрушению отдельных соединений или всей сборки, например, вследствие замерзания и расширения жидкости в зимнее время. Отверстия также могут служить для крепления плит анкерами к установочной поверхности при устройстве сборной конструкции, если это необходимо.FIG. 8 also shows a through hole 9 at the location of one of the shaped cutouts, namely, the cutout made on the upper side of the plate. In essentially all embodiments of the invention, the slabs can be provided with through holes at the locations where at least part of the shaped cutouts on their edges are made. The holes serve as a drainage function, protecting the assembly from the accumulation of liquid in the tool joints, which can lead to the destruction of individual joints or the entire assembly, for example, due to freezing and expansion of the liquid in winter. The holes can also be used to anchor the slabs to the mounting surface in prefabricated construction, if required.

На фиг. 10 показан вариант осуществления плиты, в котором нижние поверхности вырезов, выполненных с обеих сторон плиты, не являются сферическими, но содержат фиксирующий выступ 10. При этом сферические контактные поверхности для шарнирного соединения образуются вставными элементами 7’, зацепленными за фиксирующие выступы 10 на нижней поверхности вырезов, которые, в сочетании со вставным элементом 7, также обеспечивает фиксацию плит в горизонтальном направлении. Как видно на фиг. 10, на каждой из граней плиты между фиксирующим выступом 10 и поверхностью вставного элемента 7’, входящей с ним в зацепление, предусмотрен зазор 11. Указанный зазор 11 обеспечивает возможность незначительного смещения сопряженных плит в продольном (горизонтальном) направлении без нарушения фиксации и разрушения шарнирного соединения, обеспечивая возможность компенсации температурных деформаций сборной конструкции во время ее круглогодичной эксплуатации. Форма фиксирующего выступа 10 и вставных элементов 7’, 7, показанная на фиг. 10, является лишь иллюстративной, и изобретение ни в коей мере не ограничено в этом отношении. Все указанные элементы плиты согласно изобретению могут иметь любую форму, подходящую для выполнения их функций, как описано выше. FIG. 10 shows an embodiment of a plate in which the lower surfaces of the cutouts made on both sides of the plate are not spherical, but contain a locking projection 10. In this case, the spherical contact surfaces for the pivot connection are formed by insertion elements 7 'engaging the locking projections 10 on the lower surface cutouts which, in combination with the insert 7, also provide horizontal fixing of the boards. As seen in FIG. 10, a gap 11 is provided on each of the edges of the plate between the locking projection 10 and the surface of the insert element 7 'engaging with it 11. The specified gap 11 allows slight displacement of the mating plates in the longitudinal (horizontal) direction without breaking the fixation and destruction of the hinge joint , providing the ability to compensate for temperature deformations of the prefabricated structure during its year-round operation. The shape of the locking protrusion 10 and of the inserts 7 ', 7 shown in FIG. 10 is illustrative only and the invention is in no way limited in this regard. All of these elements of the board according to the invention can be of any shape suitable for fulfilling their functions as described above.

На фиг. 11 изображен еще один составной вариант выполнения вставного элемента 7 для плиты согласно изобретению. Как можно видеть, данный вставной элемент 7 состоит из двух частей, каждая из которых имеет выступ для зацепления указанных частей друг другом в горизонтальной плоскости, причем между входящими в зацепление поверхностями указанных выступов предусмотрен зазор 12. Составное выполнение вставного элемента 7 может упростить сопряжение плит при устройстве сборной конструкции, а также производство и хранение таких вставных элементов 7. В свою очередь, зазор 12 между частями вставного элемента 7 обеспечивает полезный эффект продольного смещения сопряженных плит для компенсации температурных деформаций сборной конструкции, который может проявляться отдельно или же дополнять упомянутый выше полезный эффект от зазора 11 между фиксирующим выступом 10 и вставным элементом 7’. FIG. 11 shows a further composite embodiment of a board insert 7 according to the invention. As you can see, this plug-in element 7 consists of two parts, each of which has a protrusion for engaging said parts with each other in a horizontal plane, and between the engaging surfaces of said protrusions there is a gap 12. The composite design of the plug-in element 7 can simplify the joining of the plates when device of the prefabricated structure, as well as the production and storage of such insertion elements 7. In turn, the gap 12 between the parts of the insertion element 7 provides a useful effect of longitudinal displacement of the mating plates to compensate for thermal deformations of the prefabricated structure, which can manifest itself separately or supplement the above-mentioned useful effect from the gap 11 between the locking protrusion 10 and the insert 7 '.

Форма и количество частей в составе вставного элемента 7 плиты согласно изобретению не ограничены вариантами, проиллюстрированными на фиг. 10 и 11. Вставной элемент 7 может включать в себя более двух частей, а также может иметь любую подходящую форму, при условии наличия соответствующих выступов для зацепления этих частей друг с другом, а также сферических контактных поверхностей для шарнирного соединения плит. Вставные элементы 7 в составном исполнении могут с успехом использоваться в любом варианте осуществления плиты согласно изобретению. The shape and the number of parts in the board insert 7 according to the invention are not limited to the embodiments illustrated in FIGS. 10 and 11. The insert 7 can include more than two parts, and can also have any suitable shape, provided that there are appropriate protrusions for engaging these parts with each other, as well as spherical contact surfaces for pivoting the plates. The plug-in elements 7 in a composite design can be advantageously used in any embodiment of the board according to the invention.

Сопряжение плит согласно описанным выше вариантам осуществления изобретения осуществляется по контактным поверхностям сферического шарнира в каждом соединении ответных вырезов на их гранях посредством вращательного движения присоединяемой плиты относительно приемной плиты и центра сферической контактной поверхности, соответственно. Другими словами, ответные вырезы на гранях смежных плит вкручиваются друг в друга. The mating of the plates according to the above-described embodiments of the invention is carried out along the contact surfaces of the spherical hinge in each connection of the mating cutouts on their faces by means of a rotational movement of the plate to be connected relative to the receiving plate and the center of the spherical contact surface, respectively. In other words, counter cuts on the edges of adjacent slabs are screwed into each other.

Соответственно, объектом изобретения также является способ устройства сборных конструкций из описанных плит, согласно которому плиты соединяют друг с другом посредством вкручивания грани присоединяемой плиты с вырезом в ответный вырез грани принимающей плиты по контактной поверхности сферического шарнира.Accordingly, an object of the invention is also a method for assembling prefabricated structures of the described slabs, according to which the slabs are connected to each other by screwing the edge of the connected slab with a cutout into the mating slit of the edge of the receiving slab along the contact surface of the spherical hinge.

Вырезы, выполненные поочередно с верхней и с нижней стороны каждой плиты, обеспечивают вертикальную фиксацию плит в сборной конструкции. Выполнение сферического шарнира с зацеплением образующих его поверхностей в каждом из соединений обеспечивает фиксацию плит в горизонтальном (продольном и поперечном) направлении, а также возможность поворота соединенных плит относительно друг друга по сферическим контактным поверхностям в пределах, задаваемыми формой фигурных вырезов (зазорами и допусками их поверхностей), без нарушения целостности сборной конструкции. Сборка и разборка конструкций согласно изобретению осуществляются последовательно.Cutouts made alternately on the upper and lower sides of each slab provide vertical fixation of the slabs in the prefabricated structure. The implementation of a spherical hinge with the engagement of the surfaces forming it in each of the joints ensures the fixation of the plates in the horizontal (longitudinal and transverse) direction, as well as the ability to rotate the connected plates relative to each other along spherical contact surfaces within the limits set by the shape of the shaped cutouts (gaps and tolerances of their surfaces ), without violating the integrity of the prefabricated structure. The assembly and disassembly of the structures according to the invention are carried out sequentially.

Сопряжение плит можно выполнять в разных направлениях, в частности, вставлять в сборку новую плиту, осуществляя, одним вращательным движением, одновременное сопряжение нескольких шарнирных соединений между ее гранями и гранями смежных ей плит, при условии того, что центры сферических контактных поверхностей во всех одновременно сопрягаемых шарнирных соединениях находятся на одной линии. Соответственно, возможные направления сопряжения плит располагаются перпендикулярно линиям, на которых лежат центры сферических контактных поверхностей всех одновременно сопрягаемых шарнирных соединений. Количество и расположение таких направлений сопряжения определяется формой плиты и формой фигурных вырезов на ее гранях, которые, в рамках настоящего изобретения, могут быть самыми разными.The slabs can be mated in different directions, in particular, a new slab can be inserted into the assembly, carrying out, in one rotational motion, the simultaneous mating of several hinge joints between its edges and the edges of adjacent slabs, provided that the centers of the spherical contact surfaces in all simultaneously mated pivot joints are in line. Accordingly, the possible directions of conjugation of the plates are located perpendicular to the lines on which the centers of the spherical contact surfaces of all simultaneously mating hinge joints lie. The number and location of such mating directions is determined by the shape of the slab and the shape of the shaped cutouts on its edges, which, within the framework of the present invention, can be very different.

Отсоединение плит после сборки конструкции выполняется в обратном порядке, посредством противоположного вращательного движения, при котором крайняя плита выкручивается из шарнирного соединения со смежной плитой или плитами.Disconnection of the plates after assembly of the structure is carried out in the reverse order, by means of an opposite rotational motion, in which the outer plate is unscrewed from the hinge connection with the adjacent plate or plates.

Однако изобретение не ограничено описанным способом устройства сборных конструкций из плит посредством вращательного движения (вкручивания). В случае использования составных вставных элементов, части которых могут не вводиться в зацепление друг с другом при совмещении ответных вырезов на гранях плит, соединение плит может осуществляться посредством простого поступательного перемещения: плиты сдвигают друг с другом на плоскости до сопряжения ответных вырезов на их гранях. В результате такого соединения плиты уже будут зафиксированы в вертикальном направлении за счет вырезов, выполненных поочередно с верхней и с нижней стороны каждой плиты. Далее плиты могут быть зафиксированы в горизонтальном направлении с помощью разных средств. В одном из вариантов осуществления изобретения для горизонтальной фиксации плит применяются подвижные средства фиксации, встроенные в составной вставной элемент и обеспечивающие возможность зацепления частей вставного элемента друг с другом после соединения ответных вырезов на гранях плит.However, the invention is not limited to the described method of constructing prefabricated slab structures by means of a rotary motion (screwing in). In the case of using composite plug-in elements, the parts of which may not be brought into engagement with each other when matching the mating cutouts on the edges of the slabs, the slabs can be connected by a simple translational movement: the slabs are shifted with each other on a plane until the mating cutouts on their edges are mated. As a result of this connection, the slabs will already be fixed in the vertical direction due to the cutouts made alternately on the upper and lower sides of each slab. Further, the slabs can be fixed horizontally using various means. In one embodiment of the invention, for horizontal fixing of the plates, movable locking means are used which are built into the composite insert and enable the parts of the insert to engage with each other after the mating cutouts on the edges of the plates are connected.

Так, согласно варианту осуществления изобретения, вставной элемент 7 может состоять из двух частей, представляющих собой верхнюю половину и нижнюю половину двояковыпуклой линзы, разделенных горизонтальной (средней) плоскостью. В этом случае каждая из частей вставного элемента 7 имеет углубление, открытое в сторону второй части, так что углубления частей вставного элемента 7 в сборе сопряжены друг с другом, и содержат подвижные средства фиксации с возможностью перемещения в положение с зацеплением частей вставного элемента друг с другом.Thus, according to an embodiment of the invention, the insert 7 can be composed of two parts, which are the upper half and the lower half of a biconvex lens, separated by a horizontal (median) plane. In this case, each of the parts of the insert 7 has a recess open towards the second part, so that the recesses of the assembled insert 7 parts mate with each other, and contain movable locking means with the ability to move into a position with the engagement of the insert parts with each other ...

На фиг. 12 проиллюстрирована часть, а именно верхняя половина, такого составного вставного элемента 7 с подвижным средством крепления в виде шайбы 14. Вторая часть (нижняя половина) составного вставного элемента 7 имеет идентичную конструкцию. Части линзообразного вставного элемента 7 имеют одинаковые цилиндрические углубления 13, содержащие цилиндрические шайбы 14. Высота h шайб 14 выбирается исходя из условия: 0,5L<h<L, где L - глубина каждого из углублений 13, предпочтительно, 0,6L<h<0,9L, наиболее предпочтительно - h=0,75L. Диаметр шайб 14 выбирается из условия обеспечения зазора z, преимущественного равномерного, между стенками углубления 13 и поверхностями шайбы 14, как показано на фиг.12. Части составного вставного элемента 7 снабжены сквозным отверстием 16, проходящим и сквозь шайбы 14, причем отверстие в шайбе имеет диаметр D₂, превышающий диаметр D₁ отверстия в самой части вставного элемента 7, поскольку шайба 14 может смещаться внутри углубления 13 на расстояние, определяемое зазором z. Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления, диаметр D₂ отверстия в шайбе 14 равен или превышает диаметр D₁ отверстия в части вставного элемента 7 вместе с двойной величиной зазора z (т.е. D1+2z). Грани отверстия в шайбе 14 могут иметь скругленные углы. Кроме того, каждая из частей составного вставного элемента 7 может иметь фаску 17, выполненную по периметру части. Описанные особенности выполнения частей составного вставного элемента 7 и встроенных в них подвижных средств фиксации обеспечивают возможность смещения с поворотом вставного элемента внутри посадочного места, образованного контактными поверхностями 4 и 6, в соединении плит согласно изобретению.FIG. 12 illustrates a part, namely the upper half, of such a composite insert 7 with a movable fastening means in the form of a washer 14. The second part (lower half) of the composite insert 7 has an identical structure. Parts of the lenticular insert 7 have identical cylindrical recesses 13 containing cylindrical washers 14. The height h of the washers 14 is selected based on the condition: 0.5L <h <L, where L is the depth of each of the recesses 13, preferably 0.6L <h < 0.9L, most preferably h = 0.75L. The diameter of the washers 14 is selected so that the gap z is predominantly uniform between the walls of the recess 13 and the surfaces of the washer 14, as shown in FIG. 12. Parts of the composite insert 7 are provided with a through hole 16 passing through the washers 14, and the hole in the washer has a diameter D ₂ that exceeds the diameter D _{1 of the} hole in the very part of the insert 7, since the washer 14 can be displaced inside the recess 13 by a distance determined by the gap z. Accordingly, in a preferred embodiment, the diameter D _{2 of the} hole in the washer 14 is equal to or greater than the diameter D _{1 of the} hole in the portion of the insert 7, together with twice the clearance z (ie, D1 + 2z). The edges of the hole in the washer 14 may have rounded corners. In addition, each of the parts of the composite insert 7 may have a chamfer 17 along the perimeter of the part. The described features of the design of the parts of the composite insert 7 and the movable fixing means built into them provide the possibility of displacement with rotation of the insert within the seat formed by the contact surfaces 4 and 6 in the connection of the plates according to the invention.

До соединения плит и соответственно сборки вставного элемента 7 шайбы 14 удерживаются внутри углублений 13, например, с помощью съемных фиксаторов (на чертежах не показаны), не выступая за их пределы. Таким образом, плиты в данном варианте осуществления могут быть соединены посредством простого поступательного перемещения по направлению друг к другу до совмещения ответных вырезов на их гранях, содержащих части вставного элемента 7. Before joining the plates and, accordingly, assembling the insert element 7, the washers 14 are held inside the recesses 13, for example, using removable clips (not shown in the drawings), without protruding beyond them. Thus, the plates in this embodiment can be connected by a simple translational movement towards each other until the matching cutouts on their edges containing parts of the insert 7 are aligned.

Действительно, вставной элемент 7 разделен пополам горизонтальной плоскостью, а средства фиксации (шайбы 14) могут удерживаться внутри углублений 13, поэтому в области соединения плит нет выступающих элементов, входящих в зацеплении друг с другом, и ничто не мешает соединить две плиты простым поступательным перемещением. Такие плиты могут быть выровнены на установочной поверхности и сдвинуты вместе до совмещения ответных вырезов на их гранях.Indeed, the insertion element 7 is divided in half by a horizontal plane, and the fixing means (washers 14) can be held inside the recesses 13, therefore, in the area of connection of the plates, there are no protruding elements that engage with each other, and nothing prevents the two plates from being connected by a simple translational movement. Such slabs can be aligned on the mounting surface and moved together to align the mating cutouts on their edges.

На фиг. 13 в продольном сечении проиллюстрировано соединение плит согласно варианту осуществления изобретения с описанным составным вставным элементом 7 и подвижными средствами фиксации в виде шайб 14. FIG. 13 shows in longitudinal section the joining of plates according to an embodiment of the invention with the described composite insert 7 and movable locking means in the form of washers 14.

На чертеже показан результат фиксации плит в горизонтальной плоскости посредством перемещения подвижных средств фиксации (шайб 14) в положение с зацеплением частей вставного элемента 7 друг с другом. Для этого шайбу 14 в верхней части вставного элемента 7 освободили (например, сняли фиксатор), и она под действие силы тяжести упала на шайбу 14 в углублении 13 нижней части вставного элемента 7. Учитывая высоту (h) каждой из шайб 14, верхняя шайба 14 одновременно располагается в обоих углублениях 13 верхней и нижней частей вставного элемента 7, пересекая среднюю плоскость. Таким образом, верхняя шайба 14 обеспечивает зацепление частей вставного элемента 7 друг с другом и предотвращает их смещение в горизонтальной плоскости, т.е. в продольном и поперечном направлениях. The drawing shows the result of fixing the plates in the horizontal plane by moving the movable fixing means (washers 14) to the position with the engagement of the parts of the insert element 7 with each other. For this, the washer 14 in the upper part of the insert 7 was released (for example, the retainer was removed), and it fell under the action of gravity onto the washer 14 in the recess 13 of the lower part of the insert 7. Considering the height (h) of each of the washers 14, the upper washer 14 is simultaneously located in both recesses 13 of the upper and lower parts of the insert 7, crossing the middle plane. Thus, the upper washer 14 ensures that the parts of the insert 7 are engaged with each other and prevents their displacement in the horizontal plane, i.e. in the longitudinal and transverse directions.

Отметим, что на фиг.13 проиллюстрировано положение частей составного вставного элемента 7 после их смещения с поворотом внутри посадочного места, образованного контактными поверхностями 4 и 6 в соединении плит.Note that figure 13 illustrates the position of the parts of the composite insert 7 after their displacement with rotation within the seat formed by the contact surfaces 4 and 6 in the joint of the plates.

В проиллюстрированном варианте осуществления плиты в местах выполнения вырезов снабжены сквозными отверстиями 15, сопрягаемыми при сборке со сквозными отверстиями 16 в частях вставного элемента 7 для составления единого сквозного отверстия, проходящего через сферический шарнир в соединении плиты с другими плитами. Отверстия 15 обеспечивают доступ с внешней стороны плиты к подвижным средствам фиксации в виде шайб 14 и возможность перемещения шайб 14 в положение с зацеплением частей вставного элемента 7 друг с другом после соединения плит, например, путем освобождения шайб 14 от съемных фиксаторов. In the illustrated embodiment, the slabs are provided with through holes 15 at the cut-out locations, which are mated during assembly with the through holes 16 in parts of the insert 7 to form a single through hole passing through the spherical hinge in connection of the plate with other plates. The holes 15 provide access from the outer side of the plate to the movable fixing means in the form of washers 14 and the ability to move the washers 14 to the position of engaging parts of the insert element 7 with each other after the plates are connected, for example, by releasing the washers 14 from the removable locks.

Описанные сквозные отверстия 15 и 16 также могут использоваться для перемещения плит согласно изобретению (возможно ведение в отверстия соответствующих захватов) и выполнять дренажную функцию. Вместе с тем, изобретение не ограничено данным вариантом осуществления, а удержание средств фиксации (шайб 14) в углублениях 13 частей вставного элемента 7 до сборки и их перемещение в положение с зацеплением частей вставного элемента 7 друг с другом после соединения плит может осуществляться с помощью других средств. В частности, шайбы 14 могут быть приклеены или другим способом прикреплены к нижней поверхности углублений 13 с возможностью освобождения при внешнем воздействии на место крепления, например, посредством ударного воздействия или нагрева наружной части плиты.The described through holes 15 and 16 can also be used to move the plates according to the invention (possibly leading into the holes of the corresponding grippers) and perform a drainage function. However, the invention is not limited to this embodiment, but the holding of the fixing means (washers 14) in the recesses 13 of the parts of the insert 7 before assembly and their movement into the position with the engagement of the parts of the insert 7 with each other after joining the plates can be carried out with the help of other funds. In particular, the washers 14 can be glued or otherwise secured to the bottom surface of the recesses 13 so that they can be released by external action on the attachment point, for example by impacting or heating the outer part of the plate.

Хотя на фиг. 12 и 13 проиллюстрирован составной вставной элемент 7 в виде двояковыпуклой линзы, он может с равным успехом быть выполнен в виде двояковогнутой линзы. Кроме того, каждая часть составного вставного элемента 7 может иметь более чем одно углубление 13 для размещения подвижных средств фиксации.While FIG. 12 and 13 illustrate a composite insert 7 in the form of a biconvex lens, it may equally well be in the form of a biconcave lens. In addition, each part of the composite insert 7 may have more than one recess 13 for receiving the movable locking means.

На фиг. 14 показан вариант осуществления плиты 1 с фигурными вырезами сложной формы для использования с составными вставными элементами (не показаны на чертеже), части которых могут не вводиться в зацепление друг с другом при совмещении ответных вырезов на гранях плит. Для ясности на фиг. 14 плита 1 показана в двух проекциях. Как можно видеть, данный вариант осуществления предусматривает выполнение на гранях плиты 1 фигурных вырезов сложной формы. В частности, нижняя поверхность выреза, выполненного с верхней стороны плиты 1, содержит сферическую поверхность 4 для образования, вместе с ответной поверхностью 6 смежной плиты, посадочного места для вставного элемента 7 в виде двояковыпуклой линзы, а также несферические поверхности 4'. Поверхности 4' представляют собой набор треугольных в плане плоскостей с разными углами наклона, которые ограничивают вращение соединенных плит относительно друг друга. Соответственно, углы наклона поверхностей 4' подбираются исходя из требуемой или допустимой величины поворота плит в соединении. На фиг. 14 также показаны сквозные отверстия 15 в местах выполнения вырезов, а именно, в центральной точке выреза, на сферических поверхностях 4 и 6. FIG. 14 shows an embodiment of a slab 1 with shaped cutouts of complex shape for use with composite insert elements (not shown in the drawing), the parts of which may not be engaged with each other when matching cutouts on the edges of the slabs. For clarity, FIG. 14 plate 1 is shown in two projections. As can be seen, this embodiment provides for the execution of complex shaped cutouts on the edges of the slab 1. In particular, the lower surface of the cutout made on the upper side of the plate 1 contains a spherical surface 4 for forming, together with the counter surface 6 of the adjacent plate, a seat for the insert 7 in the form of a biconvex lens, as well as non-spherical surfaces 4 '. The surfaces 4 'are a set of planes triangular in plan with different inclination angles, which limit the rotation of the connected plates relative to each other. Accordingly, the angles of inclination of the surfaces 4 'are selected based on the required or permissible amount of rotation of the plates in the joint. FIG. 14 also shows through holes 15 at the locations of the cutouts, namely at the center point of the cutout, on the spherical surfaces 4 and 6.

Как можно видеть на фиг. 14, фигурные вырезы на гранях плиты в данном варианте осуществления выполнены без образования элементов, которые автоматически вводятся в зацепление друг с другом при соединении плит. Соответственно, если плиты 1 снабдить составными вставными элементами 7 в виде двояковыпуклых линз, части которых также не вводятся в зацепление друг с другом при соединении плит (например, как изображено на фиг. 12 и 13), плиты можно будет соединять посредством поступательного перемещения.As can be seen in FIG. 14, the shaped notches on the edges of the slabs in this embodiment are made without the formation of elements that automatically engage with each other when the slabs are connected. Accordingly, if the plates 1 are provided with composite insert elements 7 in the form of biconvex lenses, the parts of which also do not engage with each other when the plates are connected (for example, as shown in Figs. 12 and 13), the plates can be connected by translational movement.

Для таких плит изобретение предусматривает способ устройства сборных конструкций, согласно которому плиты соединяют друг с другом посредством поступательного перемещения с совмещением ответных вырезов на их гранях и фиксируют посредством перемещения подвижных средств фиксации в каждом вставном элементе в положение с зацеплением частей вставного элемента друг с другом. Дополнительно, согласно данному способу, после фиксации плит в сквозное отверстие 15 (и далее 16), проходящее через сферический шарнир в каждом соединении плит друг с другом, могут вставлять упругий демпфирующий элемент (не показан на чертежах).For such slabs, the invention provides a method for assembling prefabricated structures, according to which the slabs are connected to each other by translational movement with alignment of the mating cutouts on their edges and fixed by moving the movable fixing means in each insert to the position with the engagement of parts of the insert to each other. Additionally, according to this method, after fixing the plates, an elastic damping element (not shown in the drawings) can be inserted into the through hole 15 (and further 16) passing through the spherical hinge at each joint of the plates with each other.

Сквозное отверстие 15 в плитах согласно изобретению предпочтительно выполнено под углом к вертикальной оси, с расширением по направлению к вставному элементу 7 и сопряжением с отверстием 16 во вставном элементе, как показано на фиг.13. Такое решение способствует устранению возможного люфта в местах соединения плит за счет размещения упругого демпфирующего элемента (на чертежах не показан) в сквозных отверстиях 15 и 16. Упругий демпфирующий элемент, например, резиновый штырь, вставленный в отверстие 15 в плите, выполненное под углом, далее в прямое отверстие 16 во вставном элементе, а затем - в отверстие 15 в другой плите, выполненное под углом, будет стремиться к выпрямлению. Соответственно, упругий элемент будет поворачивать вставной элемент 7 насколько это возможно внутри посадочного места, образованного сферическими поверхностями 4 и 6 вырезов на гранях соединенных плит, стремясь к максимальному сопряжению их поверхностей, так что любой люфт в соединении и сферическом шарнире в его составе будет устранен. Поворот вставного элемента 7 проиллюстрирован на фиг.13 без изображения упругого демпфирующего элемента. The through hole 15 in the plates according to the invention is preferably formed at an angle to the vertical axis, widening towards the insert 7 and mating with the hole 16 in the insert, as shown in FIG. 13. This solution helps to eliminate possible backlash at the joints of the plates by placing an elastic damping element (not shown in the drawings) in the through holes 15 and 16. An elastic damping element, for example, a rubber pin inserted into the hole 15 in the plate, made at an angle, further into a straight hole 16 in the insert, and then into a hole 15 in another plate, made at an angle, will tend to straighten. Accordingly, the elastic element will rotate the insert 7 as far as possible inside the seat formed by the spherical surfaces 4 and 6 of the cutouts on the edges of the connected plates, striving for the maximum conjugation of their surfaces, so that any play in the joint and the spherical hinge in its composition will be eliminated. The rotation of the insert 7 is illustrated in FIG. 13 without showing the elastic damping element.

Этот аспект является существенным и уникальным преимуществом настоящего изобретения. Возможность устранения люфтов в соединениях плит позволяет создавать такие составные конструкции из плит, как дорожное покрытие, по существу, лишенное дополнительного износа в местах стыковки, которые, как известно, наиболее уязвимы и подвержены разрушению. Это существенно повышает прочность и срок службы сборной конструкции.This aspect is an essential and unique advantage of the present invention. The ability to eliminate backlash in slab joints allows the creation of composite slab structures such as a pavement, essentially free of additional wear at the joints, which are known to be the most vulnerable and susceptible to destruction. This significantly increases the strength and service life of the prefabricated structure.

Способ сопряжения плит посредством поступательного перемещения на плоскости особенно предпочтителен для плит большого размера и веса, таких, как дорожные плиты, когда вкручивание плит друг в друга технически трудноосуществимо. The method of joining slabs by means of translational movement on a plane is especially preferable for slabs of large size and weight, such as road slabs, when it is technically difficult to screw the slabs into one another.

Дополнительно или в качестве альтернативы, вставные элементы 7, 7’ могут быть выполнены из материала, отличающегося от материала плиты, преимущественно, являющегося более упругим (то есть более эластичным, в большей степени проявляющего свойства упругости) по сравнению с материалом плиты. Например, вставные элементы 7, 7' могут изготавливаться из таких упругих материалов, как каучук, резинобитумная смесь и пластик, тогда как плиты могут изготавливаться из таких твердых материалов, как бетон и металл. Исполнение вставных элементов из упругих материалов позволяет упростить сопряжение плит, удешевить их производство, а также обеспечить возможность незначительного смещения соединенных плит в горизонтальном (продольном или поперечном) и/или вертикальном направлении для компенсации температурных деформаций сборной конструкции за счет упругой деформации вставных элементов 7, 7’. Additionally or alternatively, the insert members 7, 7 'can be made of a material other than the board material, preferably being more resilient (i.e. more elastic, more elastic) than the board material. For example, the inserts 7, 7 'can be made from resilient materials such as rubber, rubber-bitumen and plastic, while boards can be made from hard materials such as concrete and metal. The design of the plug-in elements made of elastic materials makes it possible to simplify the interface of the plates, to reduce the cost of their production, and also to provide the possibility of a slight displacement of the joined plates in the horizontal (longitudinal or transverse) and / or vertical direction to compensate for the thermal deformations of the prefabricated structure due to the elastic deformation of the plug-in elements 7, 7 '.

Эффект от упругой деформации вставных элементов 7, 7’ может проявляться отдельно или же дополнять упомянутый выше полезный эффект от зазоров 11 и 12 между фиксирующим выступом 10 и вставным элементом 7’, и между частями вставного элемента 7, соответственно. Вместе с тем, для изготовления вставных элементов для плит согласно изобретению могут использоваться любые материалы, в том числе твердые, например, аналогичные материалам самих плит. Изобретение не ограничено в отношении материалов, из которых изготавливаются плиты и их элементы; выбор материалов выполняется исходя из требований конкретной задачи.The effect of the elastic deformation of the inserts 7, 7 'can manifest itself separately or complement the aforementioned beneficial effect of the gaps 11 and 12 between the locking projection 10 and the insertion 7' and between the parts of the insertion 7, respectively. However, for the manufacture of insert elements for boards according to the invention, any materials can be used, including solid materials, for example, similar to the materials of the boards themselves. The invention is not limited in relation to the materials from which the slabs and their elements are made; the choice of materials is carried out based on the requirements of a specific task.

Все описанные варианты осуществления изобретения обеспечивают соединение плит с помощью фигурных вырезов на их гранях с фиксацией и образованием сферического шарнира. Соответственно, другим аспектом изобретения является сборная конструкция из плит согласно любому из описанных выше вариантов осуществления, соединенных друг с другом с образованием сферических шарниров в каждом из соединений плит друг с другом. All described embodiments of the invention provide connection of the plates using shaped cutouts on their edges with fixation and the formation of a spherical hinge. Accordingly, another aspect of the invention is an assembly of slabs according to any of the above-described embodiments connected to each other to form spherical hinges at each of the slabs to each other.

Согласно одному из вариантов осуществления, такая сборная конструкция представляет собой покрытие, в котором плиты расположены в ряды, так что центры сферических контактных поверхностей в шарнирных соединениях плит одного ряда с плитами другого ряда расположены на одной линии. В этом случае обеспечена возможность поворота плит одного ряда относительно другого, сопряженного с ними ряда плит, то есть изгиб поверхности сборного покрытия вдоль рядов плит, без нарушения целостности сборки. В другом варианте осуществления сборная конструкция представляет собой покрытие с цилиндрическим профилем, состоящее из плит с цилиндрической верхней и/или нижней поверхностью. Кроме того, сборные конструкции согласно изобретению могут иметь разные формы поверхностей и профиля в зависимости от формы верхних и/или нижних поверхностей плит в их составе. According to one embodiment, such a prefabricated structure is a cover in which the plates are arranged in rows so that the centers of the spherical contact surfaces in the hinged joints of plates of one row with plates of another row are aligned. In this case, it is possible to rotate the plates of one row relative to another, associated with them row of plates, that is, bending the surface of the prefabricated coating along the rows of plates, without violating the integrity of the assembly. In another embodiment, the assembly is a cylindrical profile cover consisting of plates with a cylindrical top and / or bottom surface. In addition, the prefabricated structures according to the invention can have different surface and profile shapes depending on the shape of the upper and / or lower surfaces of the slabs in their composition.

Во всех случаях, плиты в сборной конструкции согласно изобретению фиксированы как в вертикальном, так и в горизонтальном (продольном и поперечном) направлении. Разборка описанных конструкций осуществляется последовательно, путем отсоединения крайних плит, не зафиксированных с других сторон следующими плитами в сборке. Таким образом, сборные конструкции согласно изобретению являются несущими и обладают свойствами монолитности – давление, оказываемое на любую отдельную плиту в сборке, не приводит к ее отсоединению (вплоть до разрушения вырезов на гранях плиты), а распределяется по смежным плитам, и далее по остальным плитам в сборке. Соответственно, сборная конструкция сохраняет свою целостность при любых нагрузках, вплоть до критических для целостности отдельных плит, функционируя, как условно-монолитная. In all cases, the slabs in the prefabricated structure according to the invention are fixed in both vertical and horizontal (longitudinal and transverse) directions. The disassembly of the described structures is carried out sequentially, by detaching the end plates that are not fixed on the other sides by the next plates in the assembly. Thus, the prefabricated structures according to the invention are load-bearing and have the properties of solidity - the pressure exerted on any individual slab in the assembly does not lead to its detachment (up to the destruction of the cutouts on the edges of the slab), but is distributed over the adjacent slabs, and then over the rest of the slabs in the assembly. Accordingly, the prefabricated structure retains its integrity under any loads, up to critical for the integrity of individual slabs, functioning as a conditionally monolithic.

Вместе с тем, в определенных вариантах осуществления изобретения обеспечена возможность поворота плит в составе сборных конструкций относительно друг друга по принципу шарового шарнира в заданных, ограниченных пределах, как пояснялось более подробно выше. At the same time, in certain embodiments of the invention, it is possible to rotate slabs in prefabricated structures relative to each other according to the principle of a ball joint within predetermined, limited limits, as explained in more detail above.

На фиг. 15 показан пример сборной конструкции из четырех плит, показанных на фиг. 14. На фиг. 16-18 показаны на виде сверху другие примеры плит в различных вариантах осуществления изобретения (виды А), а также сборных конструкций (покрытий) из таких плит (виды В). FIG. 15 shows an example of the four-plate assembly shown in FIG. 14. In FIG. 16-18 show in plan view other examples of slabs in various embodiments of the invention (views A), as well as prefabricated structures (covers) of such slabs (views B).

На фиг. 19 и 20 показаны на виде сверху примеры плит (виды А) в вариантах осуществления изобретения, которые обеспечивают возможность устройства сборных конструкций разного вида, в зависимости от того, каким образом плиты сопрягаются друг с другом, как показано на видах В и С каждой из этих фигур.FIG. 19 and 20 show, in plan view, examples of slabs (views A) in embodiments of the invention that allow different types of prefabricated structures, depending on how the slabs mate with each other, as shown in views B and C of each of these. figures.

На фиг. 21 и 22 показаны пары плит (виды А и B) согласно изобретению, которые являются дополняющими друг для друга при устройстве сборной конструкции (виды С). FIG. 21 and 22 show pairs of slabs (views A and B) according to the invention, which complement each other in a prefabricated structure (views C).

Как можно видеть, плиты в сборных покрытиях на видах С на фиг. 19 и 20, а также на виде B на фиг. 16 расположены в ряды. Таким образом, сборные покрытия в данных вариантах осуществления могут обладать возможностью изгиба вдоль направления сопряжения плит, если центры сферических контактных поверхностей в шарнирных соединениях плит одного ряда с плитами другого ряда будут расположены на одной линии.As can be seen, the precast slabs in views C of FIG. 19 and 20, as well as view B in FIG. 16 are arranged in rows. Thus, prefabricated coatings in these embodiments can be bent along the direction of joining the plates if the centers of the spherical contact surfaces in the hinged joints of plates of one row with plates of another row are located in one line.

Стоит отметить, что для целей создания сборных конструкций определенных размеров и форм могут применяться различные доборные блоки, представляющие собой усеченные плиты согласно изобретению или плиты специальной формы. Специализированные плиты могут требоваться, например, для сопряжения сборок из плит в местах поворота дорожного покрытия. Изготовление и применение таких доборных блоков известно специалистам в данной области техники.It should be noted that for the purpose of creating prefabricated structures of certain sizes and shapes, various additional blocks can be used, which are truncated plates according to the invention or specially shaped plates. Specialized slabs may be required, for example, to mate slab assemblies at pivot points. The manufacture and use of such add-on blocks is known to those skilled in the art.

Необходимо отметить, что изобретение не ограничено примерами и вариантами осуществления, описанными выше и проиллюстрированными на чертежах. После ознакомления с раскрытием сущности изобретения специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления изобретения, например, плиты для устройства сборных покрытий, отличающиеся по форме от плит, описанных выше и проиллюстрированных на чертежах. Все эти варианты попадают в область правовой охраны настоящего изобретения, которая определяется формулой изобретения.It should be noted that the invention is not limited to the examples and embodiments described above and illustrated in the drawings. After reading the disclosure of the invention, those skilled in the art will be able to propose other embodiments of the invention, for example, precast slabs that differ in shape from the slabs described above and illustrated in the drawings. All of these variations fall within the scope of the present invention, which is defined by the claims.

Claims

1. A plate for the device of prefabricated structures, which has many faces and is characterized in that each of the faces is provided with a figured cutout along the thickness of the plate, and the cutouts are made alternately from the upper and lower sides of the plate and form spherical contact surfaces and / or are provided with plug-in elements with spherical contact surfaces.

2. The plate according to claim 1, characterized in that the cutouts made on one side of the plate form concave spherical contact surfaces, and the cutouts made on the other side of the plate form convex spherical contact surfaces and / or are provided with insertion elements with convex spherical contact surfaces. surfaces.

3. The plate according to claim. 1, characterized in that the cutouts made on both sides of the plate form convex spherical contact surfaces and the plate is equipped with insertion elements with concave spherical contact surfaces.

4. The plate according to claim. 1, characterized in that the cutouts made on both sides of the plate form concave spherical contact surfaces and the plate is equipped with insert elements with convex spherical contact surfaces.

5. The plate according to claim. 1, characterized in that the lower surface of at least one of the cutouts has a locking protrusion and is provided with an insert element, on one side engaging with the said locking protrusion and having a spherical contact surface on the other side.

6. The plate according to claim 5, characterized in that a gap is provided between the locking projection and the surface of the insert element that comes into engagement with it.

7. A plate according to claim 5 or 6, characterized in that the insert element consists of at least two parts, each of which has a projection for engaging said parts with each other, and a gap is provided between the engaging surfaces of said projections.

8. The plate according to claim 3, characterized in that the insert is made in the form of a biconcave spherical lens.

9. The plate according to claim 4, characterized in that the insert is made in the form of a biconvex spherical lens.

10. A plate according to claim 8 or 9, characterized in that the insert consists of two parts, representing the upper half and the lower half of the lens, separated by a horizontal plane, each of which has a recess open towards the second part, so that the recesses of the parts the assembly of the insert element is mated with each other, and the said recesses contain movable fixation means with the possibility of moving into a position with the engagement of the parts of the insert element with each other.

11. The plate according to claim 10, characterized in that the plate in the places where the cutouts are made and parts of the insert are provided with through holes for access from the outside of the plate to the said fixing means and move them into a position with the parts of the insert in engagement with each other.

12. The plate according to claim 11, characterized in that the through hole in the plate for access to the fixation means in the insert is made at an angle to the vertical axis, with expansion towards the insert, and is mated with the hole in the insert.

13. A plate according to claim 10 or 11, characterized in that the through holes in the plate and parts of the insert element are designed to mate with each other to form a single through hole.

14. Plate according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that in the places where at least part of the cutouts are made, the plate is provided with through holes.

15. Plate according to any one of paragraphs. 1-14, characterized in that the edges of the slab, at least along the perimeter of the cutouts made on the upper side of the slab, have a rounded lower corner.

16. Plate according to any one of paragraphs. 1-15, characterized in that the insertion elements are made of a material that differs from the material of the plate, preferably being more elastic than the material of the plate.

17. A prefabricated structure of plates, characterized in that it consists of plates according to any one of paragraphs. 1-16 connected to each other to form spherical hinges at each of the plate connections to each other.

18. The prefabricated structure according to claim 17, characterized in that it is a coating in which the plates are arranged in rows, so that the centers of the spherical contact surfaces in the hinged joints of plates of one row with plates of another row are in line.

19. The prefabricated structure according to claim 17, characterized in that it is a coating with a cylindrical profile, consisting of plates with a cylindrical upper and / or lower surface.

20. The method of device prefabricated slab structures according to any one of paragraphs. 1-16, according to which the slabs are connected to each other by screwing the edge of the attached slab with a cutout into the mating cut of the edge of the receiving slab along the spherical contact surface.

21. A method for assembling prefabricated slab structures according to claim 10 or 11, according to which the slabs are connected to each other by translational movement with alignment of the mating cutouts on their edges and fixed by moving the movable fixing means in each insert element to the position with engagement of parts of the insert element together.

22. The method according to claim 21, characterized in that after fixing the plates, an elastic damping element is inserted into the through hole at each joint of the plates with each other.