RU2747745C1 - Road slab - Google Patents

Road slab Download PDF

Info

Publication number
RU2747745C1
RU2747745C1 RU2020124242A RU2020124242A RU2747745C1 RU 2747745 C1 RU2747745 C1 RU 2747745C1 RU 2020124242 A RU2020124242 A RU 2020124242A RU 2020124242 A RU2020124242 A RU 2020124242A RU 2747745 C1 RU2747745 C1 RU 2747745C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slab
polymer composite
anchors
protrusions
road
Prior art date
Application number
RU2020124242A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Трофимов
Андрей Романович Егоров
Константин Алексеевич Васючков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ)
Priority to RU2020124242A priority Critical patent/RU2747745C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747745C1 publication Critical patent/RU2747745C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C5/00Pavings made of prefabricated single units
    • E01C5/06Pavings made of prefabricated single units made of units with cement or like binders

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to the field of construction and can be used in the manufacture and reconstruction of road and airfield slabs. The road slab is made as a combined one, consisting of an upper concrete layer and a lower layer in the form of a polymer composite slab, which is fastened to the concrete layer through transverse discrete anchors in the form of protrusions or through longitudinal continuous anchors in the form of protrusions, which are fixed on the polymer composite slab and recessed into the concrete layer. Transverse discrete anchors in the form of projections are made in the form of coils or clamps. Continuous anchors in the form of protrusions are made in the form of polymer composite pipes, at least two, laid along the length of the polymer composite plate and fixed on it with clamps, while the polymer composite pipes can be made perforated.
EFFECT: road slab has increased durability and crack resistance when exposed to dynamic and alternating loads by reducing its weight.
7 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может найти применение при изготовлении дорожных и аэродромных плит, а также может быть использовано при сооружении и реконструкции плит проезжей части мостов.The invention relates to the field of construction and can be used in the manufacture of road and airfield slabs, and can also be used in the construction and reconstruction of slabs of the roadway of bridges.

Известна дорожная плита, выполненная из упругого и несущего слоев, и состоящая из цементной матрицы с мелким и крупным заполнителем и армирующими элементами (патент на изобретение №2433219 RU, МПК Е01С 5/06, 10.11.2011).Known road slab, made of elastic and bearing layers, and consisting of a cement matrix with small and large aggregate and reinforcing elements (patent for invention No. 2433219 RU, IPC E01C 5/06, 10.11.2011).

Однако эта дорожная плита обладает пониженной несущей способностью, обусловленной невысокой жесткостью слоев, а также недолговечностью, обусловленной хрупкостью нижнего слоя при изгибе плиты от действия эксплуатационных нагрузок, особенно при воздействии динамических переменных нагрузок, а также высокой материалоемкостью и соответственно, себестоимостью вследствие использования дополнительных упругих компонентов.However, this road slab has a reduced bearing capacity due to the low rigidity of the layers, as well as fragility due to the fragility of the lower layer when the slab bends from the action of operational loads, especially when exposed to dynamic variable loads, as well as high material consumption and, accordingly, the cost due to the use of additional elastic components ...

Известно применение в дорожном строительстве дорожных матов из композиционных материалов (КДМ), в которых покрытие дороги образовано полимерными плитами (патент на полезную модель №131734 RU, МПК Е01С 5/00, Композиционный дорожный мат для дорог со сборно-разборным покрытием, 27.08.2013).It is known the use in road construction of road mats made of composite materials (CDM), in which the road surface is formed by polymer plates (utility model patent No. 131734 RU, IPC E01C 5/00, Composite road mat for roads with collapsible surface, 08/27/2013 ).

При этом плиты изготавливаются из полимерного композиционного материала, физико-механические характеристики которого обеспечивают требования к максимальной нагрузке - колесной, осевой и гусеничной, а также к химической стойкости, что обеспечивает высокую их долговечность. Для изготовления плит, формирующих КДМ, используется композиционный полимерный материал по своим физико-механическим характеристикам превосходящий ранее используемые материалы: железобетон и дерево, а также композиционный стеклопластик.At the same time, the plates are made of a polymer composite material, the physical and mechanical characteristics of which provide the requirements for the maximum load - wheel, axial and tracked, as well as for chemical resistance, which ensures their high durability. For the manufacture of slabs that form a composite polymer material, a composite polymer material is used in its physical and mechanical characteristics superior to previously used materials: reinforced concrete and wood, as well as composite fiberglass.

Однако такая плита обладает повышенной гибкостью и недостаточной жесткостью при действии высоких нагрузок, что обуславливает ее только временное применение, что снижает эффективность использования таких плит.However, such a board has increased flexibility and insufficient rigidity when exposed to high loads, which leads to its only temporary use, which reduces the efficiency of using such boards.

Известна также монолитная двухслойная плита с верхним слоем из полимерной композитной сборной плиты с заданными характеристиками повышенной химической стойкости, повышенной прочности, повышенной морозостойкости и повышенной износостойкости, соединенная с бетонным слоем анкерами из арматуры (патент на изобретение №2667396 RU, МПК Е01С 5/22, Способ устройства дорожного покрытия повышенной долговечности, 19.09.2018).Also known is a monolithic two-layer plate with an upper layer of a polymer composite prefabricated plate with the specified characteristics of increased chemical resistance, increased strength, increased frost resistance and increased wear resistance, connected to the concrete layer with reinforcement anchors (patent for invention No. 2667396 RU, IPC E01C 5/22, Method for constructing a road surface with increased durability, 09/19/2018).

Однако такая плита обладает пониженной несущей способностью, обусловленной низкой трещиностойкостью нижнего слоя при изгибе плиты от действия эксплуатационных нагрузок, сложной технологией изготовления за счет необходимости изготовления специальных анкеров и отдельного формования сборной плиты, а также в такой плите не обеспечиваются защитные функции нижнего слоя бетона, что снижает эффективность использования плиты, в целом.However, such a slab has a reduced bearing capacity due to the low crack resistance of the lower layer when bending the slab from the action of operational loads, a complex manufacturing technology due to the need to manufacture special anchors and separate molding of the prefabricated slab, and also in such a slab the protective functions of the lower concrete layer are not provided, which reduces the efficiency of using the stove, in general.

Известно применение полимерной композитной арматуры для армирования бетонных изделий, в том числе, дорожных плит (например, патент на изобретение №2405092 RU, Е04В/500, Композитная арматура, 27.11.2010). Однако применение полимерной композитной арматуры как анкерного элемента в комплексе с армированием не выявлено.It is known to use polymer composite reinforcement for reinforcing concrete products, including road slabs (for example, patent for invention No. 2405092 RU, E04B / 500, Composite reinforcement, 11/27/2010). However, the use of polymer composite reinforcement as an anchor element in combination with reinforcement has not been identified.

Известно также применение в строительстве хомутов в качестве крепежных элементов труб, кабелей и др. (например, Firedis.com). Однако их применение в качестве анкерных элементов для соединения различных слоев строительных изделий не обнаружено.It is also known to use clamps in construction as fasteners for pipes, cables, etc. (for example, Firedis.com). However, their use as anchoring elements for connecting different layers of building products has not been found.

Наиболее близким техническим решением является монолитная двухслойная железобетонная плита, содержащая нижнюю и верхнюю плиты и разделительный упругий слой (патент на изобретение №2243316 RU, МПК Е04В/500, Е01С 3/00, Монолитная двухслойная железобетонная плита, 27.12.2004).The closest technical solution is a monolithic two-layer reinforced concrete slab containing a lower and upper slabs and a separating elastic layer (patent for invention No. 2243316 RU, IPC E04B / 500, E01C 3/00, Monolithic two-layer reinforced concrete slab, 27.12.2004).

Однако такая плита имеет сложность конструкции, значительный собственный вес, а также пониженную несущую способность, обусловленную недостаточной надежностью соединения слоев и хрупкостью нижнего слоя при изгибе плиты от действия эксплуатационных нагрузок. При этом не выполняется главное исходное условие долговечности дорожной плиты - это обеспечение стабильной жесткости ее нижнего слоя, допускающего при этом в нем формирования рабочих деформаций растяжения при изгибе, предупреждающих развитие процесса трещинообразования в бетоне и последующего разрушения плиты, особенно за счет снижения трещиностойкости плиты при динамических нагрузках и температурных деформациях нижнего слоя, что снижает эффективность использования плиты, в целом.However, such a slab has a structural complexity, a significant dead weight, as well as a reduced bearing capacity due to insufficient reliability of the connection of the layers and the fragility of the lower layer when the slab bends from the action of operational loads. At the same time, the main initial condition for the durability of the road slab is not fulfilled - this is to ensure the stable rigidity of its lower layer, while allowing the formation of working tensile deformations during bending in it, preventing the development of the process of cracking in concrete and subsequent destruction of the slab, especially by reducing the crack resistance of the slab during dynamic loads and thermal deformations of the lower layer, which reduces the efficiency of using the slab, in general.

Технической задачей настоящего изобретения является создание дорожной плиты, обладающей повышенной долговечностью и трещиностойкостью при воздействии динамических и знакопеременных нагрузок за счет снижения ее массы.The technical objective of the present invention is to create a road slab with increased durability and crack resistance when exposed to dynamic and alternating loads by reducing its weight.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является повышение несущей способности и эксплуатационной надежности дорожной плиты при снижении ее материалоемкости и себестоимости, а также повышение долговечности, т.е. увеличение срока службы дорожной плиты.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the bearing capacity and operational reliability of the road slab while reducing its material consumption and cost, as well as increasing the durability, i.e. increase in the service life of the paving slab.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что в дорожной плите, состоящей из двух слоев в виде нижней и верхней плит, верхний слой выполнен бетонным, нижний слой - в виде полимерной композитной плиты, которая скреплена с бетонным слоем через поперечные дискретные анкеры в виде выступов, которые закреплены на полимерной композитной плите и утоплены в бетонном слое. Также дорожная плита, состоящая из двух слоев в виде нижней и верхней плит, верхний слой выполнен бетонным, нижний слой - в виде полимерной композитной плиты, которая может быть скреплена с бетонным слоем через продольные непрерывные анкеры в виде выступов, которые закреплены на полимерной композитной плите и утоплены в бетонном слое. Поперечные дискретные анкеры в виде выступов выполнены в виде катушек или хомутов. Непрерывные анкеры в виде выступов выполнены в виде полимерных композитных труб, по крайней мере, двух, уложенных по длине полимерной композитной плиты и закрепленных на ней хомутами, при этом полимерные композитные трубы могут быть выполнены перфорированными.The task and the specified technical result are achieved by the fact that in the road slab, which consists of two layers in the form of lower and upper slabs, the upper layer is made of concrete, the lower layer is in the form of a polymer composite slab, which is fastened to the concrete layer through transverse discrete anchors in the form protrusions that are fixed on a polymer composite plate and recessed into the concrete layer. Also, a road slab, consisting of two layers in the form of a bottom and an upper slab, the top layer is made of concrete, the bottom layer is in the form of a polymer composite slab, which can be fastened to the concrete layer through longitudinal continuous anchors in the form of protrusions, which are fixed on the polymer composite slab and recessed into the concrete layer. Transverse discrete anchors in the form of protrusions are made in the form of coils or clamps. Continuous anchors in the form of protrusions are made in the form of polymer composite pipes, at least two, laid along the length of the polymer composite plate and fixed on it with clamps, while the polymer composite pipes can be made perforated.

Исполнение дорожной плиты комбинированной, состоящей из двух несущих слоев - верхнего бетонного и нижнего полимерного композитного, позволяет:The design of the combined road slab, consisting of two bearing layers - the upper concrete and the lower polymer composite, allows:

- повысить трещиностойкость за счет изготовления плиты с нижним несущим слоем из полимерного композитного материала, отличающегося лучшими деформативными свойствами по сравнению с бетоном и который подвергается значительным деформациям растяжения при изгибе плиты в процессе ее нагружения,- to increase crack resistance by making a slab with a lower load-bearing layer of a polymer composite material, which has better deformative properties in comparison with concrete and which undergoes significant tensile deformations during bending of the slab during its loading,

- снизить массу дорожной плиты за счет замены нижнего слоя из тяжелого бетона слоем из более легкого полимерного композитного материала,- to reduce the mass of the road slab by replacing the bottom layer of heavy concrete with a layer of lighter polymer composite material,

- упростить технологию изготовления путем исключения операции по формованию полимерной композитной плиты с анкерами в виде выступов, а использовать готовую полимерную композитную плиту с закрепленными на ней анкерами в виде выступов,- to simplify the manufacturing technology by eliminating the operation of forming a polymer composite plate with anchors in the form of protrusions, and to use a ready-made polymer composite plate with anchors in the form of protrusions fixed to it,

- повысить прочность дорожной плиты, за счет выполнения полимерной композитной плиты с анкерами в виде выступов, которые позволяют обеспечить более прочные связи с матрицей бетона;- to increase the strength of the road slab by making a polymer composite slab with anchors in the form of protrusions, which allow for stronger bonds with the concrete matrix;

- повысить коррозионную стойкость дорожной плиты за счет использования полимерного композитного нижнего слоя плиты и, соответственно, исключения прямого контакта бетона с грунтовым основанием, и увеличить эффективность работы всей дорожной плиты.- to increase the corrosion resistance of the road slab through the use of a polymer composite bottom layer of the slab and, accordingly, to exclude direct contact of concrete with the subgrade, and to increase the efficiency of the entire road slab.

Технологичность изготовления плиты повышается за счет применения готовых полуфабрикатных изделий: анкеров в виде выступов и нижнего слоя из полимерной композитной плиты, что снижает объем приготавливаемой - расходуемой на формовку дорожной плиты бетонной смеси, а также за счет исключения выполнения операции по чистке поддона формы.The manufacturability of the slab is increased due to the use of ready-made semi-finished products: anchors in the form of protrusions and a lower layer of a polymer composite plate, which reduces the volume of the concrete mixture prepared - consumed for forming the road slab, as well as by eliminating the operation of cleaning the mold pallet.

Исполнение готовой полимерной композитной плиты с анкерами в виде выступов позволяет повысить прочность связи между собой двух плит верхней бетонной и нижней полимерной композитной за счет увеличения площади сдвига бетонной матрицы, что, соответственно, повышает сопротивляемость сдвиговым деформациям, то есть увеличивает эффективность работы дорожной плиты. При этом исполнение анкеров в виде выступов позволяет повысить сцепление двух слоев, то есть повысить прочность дорожной плиты и исключить использование дополнительных связей.The execution of the finished polymer composite slab with anchors in the form of protrusions makes it possible to increase the bond strength between two slabs of the upper concrete and lower polymer composite by increasing the shear area of the concrete matrix, which, accordingly, increases the resistance to shear deformations, that is, increases the efficiency of the road slab. In this case, the design of the anchors in the form of protrusions allows to increase the adhesion of the two layers, that is, to increase the strength of the road slab and to exclude the use of additional ties.

Исполнение непрерывных анкеров в виде выступов, образованных из композитных стержней, повышает жесткость, а, соответственно, несущую способность плиты и ее грузоподъемность, что позволяет использовать дорожную плиту для транспортировки более тяжелой дорожной техники или для изготовления аэродромной плиты повышенной прочности. Кроме этого можно использовать в комплексе менее прочную, а соответственно и более дешевую арматурную сетку, что повышает эффективность использования заявленного технического решения.The design of continuous anchors in the form of protrusions formed from composite rods increases the rigidity, and, accordingly, the load-bearing capacity of the slab and its load-carrying capacity, which makes it possible to use the road slab for transporting heavier road equipment or for making an airfield slab with increased strength. In addition, it is possible to use in the complex a less durable and, accordingly, cheaper reinforcing mesh, which increases the efficiency of using the claimed technical solution.

Исполнение непрерывных анкеров в виде выступов из, по крайней мере, двух полимерных композитных труб, уложенных по длине полимерной композитной плиты, позволяет повысить ее жесткость при одновременном снижении массы и использовать полимерные композитные трубы различных диаметров.The execution of continuous anchors in the form of protrusions of at least two polymer composite pipes, laid along the length of the polymer composite plate, makes it possible to increase its rigidity while reducing weight and to use polymer composite pipes of various diameters.

Использование в качестве анкеров в виде выступов полимерных композитных перфорированных труб с отверстиями позволяет повысить сцепление с бетонной матрицей нижнего композитного слоя дорожной плиты, что повышает ее прочность.The use of polymer composite perforated pipes with holes as anchors in the form of protrusions makes it possible to increase the adhesion to the concrete matrix of the lower composite layer of the road slab, which increases its strength.

Исполнение анкеров в виде выступов дискретными позволяет снизить массу плиты и более равномерно распределять нагрузку на бетонную матрицу, повышая, тем самым, несущую способность дорожной плиты.Execution of anchors in the form of discrete protrusions allows to reduce the mass of the slab and more evenly distribute the load on the concrete matrix, thereby increasing the bearing capacity of the road slab.

При этом изготовление анкеров в виде выступов, представляющих собой катушки позволяет более равномерно воспринимать нагрузку, а использование анкеров в виде выступов из готовых хомутов позволяет упростить технологию изготовления, а также повысить сцепление с бетонной матрицей.At the same time, the manufacture of anchors in the form of protrusions, which are coils, makes it possible to more evenly perceive the load, and the use of anchors in the form of protrusions from ready-made clamps makes it possible to simplify the manufacturing technology, as well as to increase the adhesion to the concrete matrix.

Дорожная плита поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструктивная схема дорожной плиты с нижним слоем из полимерной композитной плиты с анкерами в виде выступов; на фиг. 2 - Вид I; на фиг. 3 - вид сверху полимерной композитной плиты с непрерывными поперечными анкерами в виде выступов; на фиг. 4 представлен анкер в виде выступа; на фиг. 5 - вид сверху полимерной композитной плиты с непрерывными продольными анкерами в виде выступов; на фиг. 6 - вид сверху полимерной композитной плиты с дискретными анкерами в виде выступов; на фиг. 7 - вид сверху полимерной композитной плиты с дискретными анкерами в виде выступов, представляющих собой катушки; на фиг. 8 - вид анкера в виде выступа, представляющего собой катушку; на фиг. 9 - вид анкера в виде выступа, представляющего собой хомут; на фиг. 10 - вид сверху полимерной композитной плиты с непрерывными анкерами в виде выступов, образованных композитными стержнями или полимерными трубами; на фиг. 11 - Вид А; фиг. 12 - примеры используемых хомутов для кабелей (например, Firedis.com).The road slab is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a structural diagram of a road slab with a lower layer of a polymer composite slab with anchors in the form of protrusions; in fig. 2 - View I; in fig. 3 is a top view of a polymer composite board with continuous transverse anchors in the form of protrusions; in fig. 4 shows the anchor in the form of a protrusion; in fig. 5 is a top view of a polymer composite board with continuous longitudinal projection anchors; in fig. 6 is a top view of a polymer composite board with discrete protrusion anchors; in fig. 7 is a top view of a polymer composite board with discrete ribbed anchors representing coils; in fig. 8 is a view of an anchor in the form of a protrusion representing a coil; in fig. 9 - view of the anchor in the form of a protrusion, which is a clamp; in fig. 10 is a top view of a resin composite board with continuous ribbed anchors formed by composite rods or resin pipes; in fig. 11 - View A; fig. 12 are examples of used cable clamps (eg Firedis.com).

На фиг. 1 - фиг. 11 обозначено: 1 - полимерная композитная плита; 2 - верхний бетонный слой; 3 - анкеры в виде выступов; 4, 5 - профильные уголки; 6 - полоса,7 - крепежные винты; 8 - непрерывные продольные анкеры в виде выступов; 9 - дискретные анкеры в виде выступов; 10 - анкеры в виде выступов, представляющие собой катушки; 11 - анкеры в виде выступов, представляющие собой хомутов; 12 - анкеры в виде выступов, представляющие собой продольные арматурные стержни; 13 - крепежные хомуты.FIG. 1 to FIG. 11 denotes: 1 - polymer composite board; 2 - upper concrete layer; 3 - anchors in the form of protrusions; 4, 5 - profile corners; 6 - strip, 7 - mounting screws; 8 - continuous longitudinal anchors in the form of protrusions; 9 - discrete anchors in the form of protrusions; 10 - anchors in the form of protrusions, which are coils; 11 - anchors in the form of protrusions, which are clamps; 12 - anchors in the form of protrusions, which are longitudinal reinforcing bars; 13 - fastening clamps.

Дорожная плита состоит из двух слоев: нижнего слоя в виде готовой полимерной композитной плиты 1 и верхнего слоя из тяжелого бетона 2 (фиг. 1). В свою очередь полимерная композитная плита 1 выполнена с анкерами в виде выступов 3 (фиг. 1, фиг. 2). Анкеры в виде выступов 3 могут быть выполнены непрерывными поперек плиты (фиг. 3) и изготовлены, например, сварными из профильных уголков 4, 5 и полосы 6 (фиг. 4) и закреплены, например, с помощью крепежных винтов 7 или клея (фиг. 3).The road slab consists of two layers: a lower layer in the form of a finished polymer composite slab 1 and an upper layer of heavy concrete 2 (Fig. 1). In turn, the polymer composite plate 1 is made with anchors in the form of protrusions 3 (Fig. 1, Fig. 2). Anchors in the form of protrusions 3 can be made continuous across the slab (Fig. 3) and made, for example, welded from profile corners 4, 5 and strip 6 (Fig. 4) and fixed, for example, using fastening screws 7 or glue (Fig. . 3).

Также анкеры в виде выступов могут быть выполнены продольными непрерывными 8, закрепленными, например, с помощью крепежных винтов 7 (фиг. 5). Кроме этого анкеры в виде выступов могут быть выполнены дискретными 9 (фиг. 6, фиг. 7) в виде катушек 10 (фиг. 7, фиг. 8) или в виде хомутов (фиг. 9, фиг. 12).Also, the anchors in the form of protrusions can be made longitudinal continuous 8, fixed, for example, by means of fastening screws 7 (Fig. 5). In addition, the anchors in the form of protrusions can be discrete 9 (Fig. 6, Fig. 7) in the form of coils 10 (Fig. 7, Fig. 8) or in the form of clamps (Fig. 9, Fig. 12).

Для усиления конструкции дорожной плиты используются непрерывные анкеры в виде выступов, представляющие собой продольные арматурные стержни 11 (фиг. 10), закрепленные с полимерной композитной плитой крепежными хомутами 12 (фиг. 11).To strengthen the construction of the road slab, continuous anchors in the form of protrusions are used, which are longitudinal reinforcing bars 11 (Fig. 10), fixed to the polymer composite plate with fastening clamps 12 (Fig. 11).

Для снижения массы и повышения надежности соединения двух слоев дорожной плиты непрерывные анкеры в виде выступов могут быть выполнены в виде продольных полимерных композитных труб, в том числе перфорированных.To reduce the mass and increase the reliability of the connection of the two layers of the road slab, continuous anchors in the form of protrusions can be made in the form of longitudinal polymer composite pipes, including perforated ones.

Размеры полимерной композитной плиты: длина

Figure 00000001
ширина b, толщина δ, диаметр отверстий и высота анкеров в виде выступов, их шаг t задаются в соответствии с условиями работы дорожной плиты и величины воспринимаемой ею нагрузки.Dimensions of polymer composite board: length
Figure 00000001
width b, thickness δ, hole diameter and height of the anchors in the form of protrusions, their pitch t are set in accordance with the operating conditions of the road slab and the magnitude of the load it perceives.

Дорожная плита изготавливается и работает следующим образом.The road slab is manufactured and works as follows.

Сначала изготавливают полимерную композитную плиту 1 с анкерами в виде выступов 3 для нижнего слоя дорожной плиты (фиг. 1, фиг. 2). Для этого закрепляют на готовых полимерных композитных плитах (например, полезная модель РФ №152159, МПК: Плита «Р-ТЭК» модульного дорожного покрытия для сборно-разборных временных дорог и площадок, 2015) с заданными размерами и характеристиками повышенной химической стойкости, повышенной прочности, повышенной морозостойкости и повышенной износостойкости поперечные анкеры в виде выступов 3 (фиг. 1, фиг. 2), изготовленные, например, из профильных уголков (фиг. 4) или в виде катушек (фиг. 8) или в случае отсутствия возможности изготовления анкеров в виде выступов предлагается использовать хомуты, как самостоятельные элементы для соединения двух слоев (фиг. 9, фиг. 12), которые крепят к полимерной композитной плите, например, с помощью крепежных винтов 7 или клея.First, a polymer composite slab 1 is made with anchors in the form of protrusions 3 for the lower layer of the road slab (Fig. 1, Fig. 2). To do this, they are fixed on ready-made polymer composite plates (for example, utility model of the Russian Federation No. 152159, IPC: R-TEK slab of modular pavement for collapsible temporary roads and sites, 2015) with specified dimensions and characteristics of increased chemical resistance, increased strength , increased frost resistance and increased wear resistance, transverse anchors in the form of protrusions 3 (Fig. 1, Fig. 2), made, for example, from profile corners (Fig. 4) or in the form of coils (Fig. 8) or in the absence of the possibility of manufacturing anchors in the form of protrusions, it is proposed to use clamps as independent elements for connecting two layers (Fig. 9, Fig. 12), which are attached to the polymer composite plate, for example, using fastening screws 7 or glue.

Для получения плиты повышенной прочности на полимерной композитной плите 1 закрепляют, по крайней мере, два продольных непрерывных анкера 8 в виде выступов (фиг. 5).To obtain a plate of increased strength, at least two longitudinal continuous anchors 8 in the form of protrusions are fixed on the polymer composite plate 1 (Fig. 5).

Для снижения массы плиты и получения возможности лучшего распределения и восприятия нагрузки анкеры в виде выступов выполняют дискретными (фиг. 6).To reduce the mass of the slab and to obtain the possibility of better distribution and perception of the load, the anchors in the form of protrusions are made discrete (Fig. 6).

Для уменьшения толщины полимерной композитной плиты или восприятия повышенных динамических нагрузок устанавливают продольные непрерывные анкеры в виде выступов из полимерной композитной арматуры 11 (фиг. 10, фиг. 11). При этом для снижения массы дорожной плиты предлагается использовать анкеры в виде выступов, представляющие собой полимерные композитные трубы, причем с целью повышения сцепления с бетонным слоем трубы могут быть выполнены перфорированными - с отверстиями.To reduce the thickness of the polymer composite plate or to absorb increased dynamic loads, longitudinal continuous anchors are installed in the form of protrusions made of polymer composite reinforcement 11 (Fig. 10, Fig. 11). At the same time, to reduce the mass of the road slab, it is proposed to use anchors in the form of protrusions, which are polymer composite pipes, and in order to increase adhesion to the concrete layer, the pipes can be made perforated - with holes.

Изготовление дорожной плиты начинают с формирования в форме нижнего слоя дорожной плиты, для чего укладывают соответствующую подготовленную полимерную композитную плиту с соответствующими анкерами в виде выступов вверх. После этого загружают бетонную смесь и формируют верхний несущий бетонный слой путем ее уплотнения, например, на виброплощадке. В процессе вибрирования часть бетонной смеси обволакивает анкеры в виде выступов: катушки, хомуты, полимерные композитные стержни, полимерные композитные трубы или заполняет отверстия в полимерных композитных трубах. При этом технология изготовления дорожной плиты с полимерной композитной плитой, имеющей анкеры в виде выступов, остается прежней.The production of a road slab begins with the formation of a road slab in the form of a lower layer, for which a corresponding prepared polymer composite slab is laid with appropriate anchors in the form of protrusions upward. After that, the concrete mixture is loaded and the upper bearing concrete layer is formed by compaction, for example, on a vibrating platform. In the process of vibration, a part of the concrete mix envelops the anchors in the form of protrusions: coils, clamps, polymer composite rods, polymer composite pipes or fills holes in polymer composite pipes. At the same time, the technology of manufacturing a road slab with a polymer composite slab with anchors in the form of protrusions remains the same.

После формования дорожной плиты выполняют тепловую обработку до достижения изделием распалубочной прочности. Готовая дорожная плита монтируется на стройплощадке согласно техническим нормам.After the road slab has been formed, heat treatment is carried out until the product reaches its stripping strength. The finished paving slab is assembled at the construction site in accordance with the technical regulations.

При приложении нагрузки на дорожную плиту, в случае худшего варианта ее работы, можно рассматривать работу дорожной плиты как балку на двух опорах. Однако, в отличие от обычной дорожной плиты, где нижний слой бетонный и где действуют значительные растягивающие деформации, в комбинированной дорожной плите полимерный композитный слой будет препятствовать хрупкому ее разрушению за счет того, что имеет хорошие деформационные и прочностные свойства, выполняя, по сути, функцию второго несущего слоя, за счет чего существенно повышается несущая способность дорожной плиты.When a load is applied to the paving slab, in the worst case scenario, the paving slab operation can be viewed as a beam on two supports. However, unlike a conventional paving slab, where the bottom layer is concrete and where significant tensile deformations act, in a combined paving slab, the polymer composite layer will prevent its brittle destruction due to the fact that it has good deformation and strength properties, performing, in fact, the function the second bearing layer, due to which the bearing capacity of the road slab is significantly increased.

Кроме этого используя полимерную композитную плиту с анкерами в виде выступов за счет включения их в работу при приложении нагрузки можно значительно повысить прочность соединения слоев плиты, что позволяет надежно воспринимать значительные нагрузки, особенно динамические.In addition, using a polymer composite plate with anchors in the form of protrusions, due to their inclusion in operation when a load is applied, it is possible to significantly increase the strength of the connection between the layers of the plate, which allows to reliably take significant loads, especially dynamic ones.

Несущая способность дорожной плиты при ее нагружении может быть повышена путем установки продольных непрерывных анкеров в виде выступов из полимерной композитной арматуры. В этом случае повышается как прочность связи между собой двух плит, так и жесткость дорожной плиты. При этом установка дискретных анкеров в виде выступов позволяет снизить массу плиты и более равномерно распределять нагрузку на бетонную матрицу, и, соответственно, повысить несущую способность дорожной плиты.The load-bearing capacity of the road slab during its loading can be increased by installing longitudinal continuous anchors in the form of protrusions made of polymer composite reinforcement. In this case, both the strength of the bond between the two plates and the rigidity of the road plate are increased. At the same time, the installation of discrete anchors in the form of protrusions allows to reduce the mass of the slab and more evenly distribute the load on the concrete matrix, and, accordingly, increase the bearing capacity of the road slab.

Для восприятия более значительных нагрузок и снижения массы дорожной плиты используют анкеры в виде выступов, представляющие собой полимерные композитные трубы, в частности перфорированные. При этом эффективность работы дорожной плиты повышается за счет включения в работу части бетонной матрицы, расположенной в отверстиях перфорированной трубы, закрепленной на полимерной композитной плите.For the perception of more significant loads and to reduce the mass of the road slab, anchors in the form of protrusions are used, which are polymer composite pipes, in particular, perforated. At the same time, the efficiency of the road slab is increased due to the inclusion in the work of a part of the concrete matrix located in the holes of the perforated pipe fixed on the polymer composite slab.

На общей конструктивной схеме дорожной плиты (фиг. 1 - фиг. 3) видно, что основные конструктивные элементы дорожной плиты - верхний и нижний слои в виде двух плит связаны между собой анкерами в виде выступов с учетом действия нагрузки и технологичности ее изготовления. Это обеспечивается за счет возможности использования готовой полимерной композитной плиты в качестве нижнего несущего слоя. Поэтому предлагаемая дорожная плита выполнена конструктивно комбинированной и может работать более эффективно, чем известная бетонная двухслойная монолитная плита, так как вся конструкция обеспечивает возможность восприятия более высоких нагрузок, включая динамические. При этом повышается технологичность выполнения основных операций по изготовлению дорожной плиты, снижается масса плиты, повышается коррозионная стойкость дорожной плиты за счет исключения прямого контакта бетона с грунтовым основанием.The general structural diagram of the road slab (Fig. 1 - Fig. 3) shows that the main structural elements of the road slab - the upper and lower layers in the form of two slabs are interconnected by anchors in the form of protrusions, taking into account the action of the load and the manufacturability of its manufacture. This is ensured by the possibility of using a ready-made polymer composite board as a lower bearing layer. Therefore, the proposed road slab is structurally combined and can work more efficiently than the known concrete two-layer monolithic slab, since the entire structure provides the ability to absorb higher loads, including dynamic ones. At the same time, the manufacturability of the main operations for the manufacture of the road slab increases, the mass of the slab decreases, and the corrosion resistance of the road slab increases due to the exclusion of direct contact of concrete with the subgrade.

Особенно эффективно использовать предлагаемое техническое решение при устройстве временных вертолетных площадок, дорог и аэродромов в сложных природно-климатических условиях строительства.It is especially effective to use the proposed technical solution for the construction of temporary helipads, roads and airfields in difficult natural and climatic conditions of construction.

Дорожная плита была изготовлена в виде модели в строительной лаборатории кафедры ПСК ТвГТУ и показала при испытании повышенные эксплуатационные характеристики, а также возможность ее изготовления, как в заводских условиях, так и в реальных условиях строительства.The road slab was made in the form of a model in the construction laboratory of the Department of Construction Control Systems of TvGTU and showed, during testing, increased operational characteristics, as well as the possibility of its manufacture, both in factory conditions and in real construction conditions.

Claims (7)

1. Дорожная плита, состоящая из двух слоев в виде нижней и верхней плит, отличающаяся тем, что верхний слой выполнен бетонным, нижний слой - в виде полимерной композитной плиты, которая скреплена с бетонным слоем через поперечные дискретные анкеры в виде выступов, которые закреплены на полимерной композитной плите и утоплены в бетонном слое1. A road slab consisting of two layers in the form of a lower and an upper slab, characterized in that the upper layer is made of concrete, the lower layer is in the form of a polymer composite slab, which is fastened to the concrete layer through transverse discrete anchors in the form of protrusions, which are fixed on polymer composite plate and recessed into the concrete layer 2. Дорожная плита по п. 1, отличающаяся тем, что дискретные анкеры в виде выступов выполнены в виде катушек.2. The road slab of claim. 1, characterized in that the discrete anchors in the form of protrusions are made in the form of coils. 3. Дорожная плита по п. 1, отличающаяся тем, что дискретные анкеры в виде выступов выполнены в виде хомутов.3. The road slab according to claim 1, characterized in that the discrete anchors in the form of protrusions are made in the form of clamps. 4. Дорожная плита, состоящая из двух слоев в виде нижней и верхней плит, отличающаяся тем, что верхний слой выполнен бетонным, нижний слой - в виде полимерной композитной плиты, которая скреплена с бетонным слоем через продольные непрерывные анкеры в виде выступов, которые закреплены на полимерной композитной плите и утоплены в бетонном слое.4. Road slab, consisting of two layers in the form of bottom and top slabs, characterized in that the top layer is made of concrete, the bottom layer is in the form of a polymer composite slab, which is fastened to the concrete layer through longitudinal continuous anchors in the form of protrusions, which are fixed on polymer composite plate and recessed into the concrete layer. 5. Дорожная плита по п. 4, отличающаяся тем, что непрерывные анкеры в виде выступов выполнены из полимерных композитных арматурных стержней, по крайней мере двух, уложенных по длине полимерной композитной плиты и закрепленных на ней хомутами5. The road slab according to claim 4, characterized in that the continuous anchors in the form of protrusions are made of polymer composite reinforcing rods, at least two, laid along the length of the polymer composite slab and fixed on it with clamps 6. Дорожная плита по п. 4, отличающаяся тем, что непрерывные анкеры в виде выступов выполнены из полимерных композитных труб, по крайней мере двух, уложенных по длине полимерной композитной плиты и закрепленных на ней хомутами.6. The road slab according to claim 4, characterized in that the continuous anchors in the form of protrusions are made of polymer composite pipes, at least two, laid along the length of the polymer composite slab and fixed to it with clamps. 7. Дорожная плита по п. 6, отличающаяся тем, что непрерывные анкеры в виде выступов выполнены перфорированными.7. The road slab according to claim 6, characterized in that the continuous anchors in the form of protrusions are perforated.
RU2020124242A 2020-07-14 2020-07-14 Road slab RU2747745C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124242A RU2747745C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Road slab

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124242A RU2747745C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Road slab

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747745C1 true RU2747745C1 (en) 2021-05-13

Family

ID=75919793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124242A RU2747745C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Road slab

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747745C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114922019A (en) * 2022-06-30 2022-08-19 重庆科技学院 Slope pavement construction method
RU2793103C1 (en) * 2022-07-06 2023-03-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) Road slab

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH107555A (en) * 1922-08-02 1924-11-17 Gaisman Lucien Rubber coated paver.
DE4211799A1 (en) * 1991-04-26 1992-10-29 Fiege & Bertoli Fa VERBUNDSTEIN OR COMPOSITE PLATE
RU2243316C1 (en) * 2003-04-16 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт транспортного строительства" Cast-in-place two-layered reinforced concrete panel
KR100943221B1 (en) * 2009-08-31 2010-02-18 이병철 Grass rubber block for a pavement and the construction method there of
RU2667396C1 (en) * 2017-11-22 2018-09-19 Борис Никифорович Сушенцев Method of road covering of increased durability

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH107555A (en) * 1922-08-02 1924-11-17 Gaisman Lucien Rubber coated paver.
DE4211799A1 (en) * 1991-04-26 1992-10-29 Fiege & Bertoli Fa VERBUNDSTEIN OR COMPOSITE PLATE
RU2243316C1 (en) * 2003-04-16 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт транспортного строительства" Cast-in-place two-layered reinforced concrete panel
KR100943221B1 (en) * 2009-08-31 2010-02-18 이병철 Grass rubber block for a pavement and the construction method there of
RU2667396C1 (en) * 2017-11-22 2018-09-19 Борис Никифорович Сушенцев Method of road covering of increased durability

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114922019A (en) * 2022-06-30 2022-08-19 重庆科技学院 Slope pavement construction method
CN114922019B (en) * 2022-06-30 2023-04-28 重庆科技学院 Slope pavement construction method
RU2793103C1 (en) * 2022-07-06 2023-03-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) Road slab

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6578343B1 (en) Reinforced concrete deck structure for bridges and method of making same
EP0740723B1 (en) Improved exodermic deck system
US7197854B2 (en) Prestressed or post-tension composite structural system
US6381793B2 (en) Composite deck system and method of construction
CN104831617A (en) Steel-super high performance concrete composite beam based on ribbed plate type bridge deck and construction method
CN109610310B (en) Profile steel-UHPC combined bridge deck structure suitable for cantilever state and construction method thereof
CN110846996A (en) Construction method of continuous composite beam bridge and continuous composite beam bridge
RU2747745C1 (en) Road slab
CN112324037A (en) Steel bar truss prestressed concrete laminated slab and manufacturing method thereof
CN106702895A (en) Steel corrugated plate and concrete combined bridge deck slab arch bridge
CN109338885A (en) There are the bridge deck pavement structure and its construction method of transition of stress layer
RU2739818C1 (en) Road plate
RU200921U1 (en) Road slab
RU2730166C2 (en) Road plate
CN216338993U (en) Longitudinal joint for steel-UHPC (ultra high performance concrete) assembled pi-shaped combination beam
CN216338983U (en) Bridge connection system, hogging moment district structure and bridge
Honickman et al. Investigation into the bond of glass fiber–reinforced polymer stay-in-place structural forms to concrete for decking applications
KR101752285B1 (en) Hybrid beam with wide PSC lower flange and enlarged section upper flange and structure frame using the same
Honickman et al. Pultruded GFRP sections as stay-in-place structural open formwork for concrete slabs and girders
CA2638480A1 (en) Prefabricated composite panel
RU2793103C1 (en) Road slab
RU201315U1 (en) Road slab
RU2796801C1 (en) Road slab
KR20210093112A (en) Compound FRP reinforced panel and method forconstructing the bottom slab using the panel
CN112853916A (en) Assembled waffle bridge panel combined box girder structure and construction method thereof