RU96577U1

RU96577U1 - COATING ELEMENT, PRESS FORM FOR ITS MANUFACTURE AND TEAM COVERING FROM ELEMENTS

Info

Publication number: RU96577U1
Application number: RU2009139730/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Вячеславович Меркулов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МПласт-ТЛ"
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2010-08-10

Abstract

1. Элемент покрытия, внешний контур которого вписан в прямоугольник, а в двух противоположных и параллельных между собой боковых поверхностях элемента на каждой стороне выполнено по одному замковому пазу и по два замковых выступа, образующих замковую часть, отличающийся тем, что общая площадь замковых пазов и выступов (площадь сопряжения замковой части) составляет от 15 до 85% от общей площади сопряжений боковых поверхностей элемента. ! 2. Элемент покрытия по п.1, отличающийся тем, что выполнен из полимер-песчаной композиции, например, со связующим из полиэтилена. ! 3. Пресс-форма для изготовления элементов покрытия, выполненная прямоугольной в плане с внутренним формообразующим отверстием, соответствующим конфигурации изготавливаемого элемента, причем в двух противоположных и параллельных между собой боковых стенках формообразующего отверстия выполнены выступы, образующие замковую часть элемента, отличающаяся тем, что общая площадь боковых поверхностей указанных выступов составляет от 15 до 85% от общей площади боковых поверхностей внутреннего формообразующего отверстия, причем боковые стенки указанного отверстия расположены под углом от 88 до 92° от горизонтали. ! 4. Сборное покрытие, содержащее элементы, соединенные между собой замковыми соединениями, включающими паз и выступы, отличающееся тем, что покрытие выполнено самонесущим за счет соединения между собой с натягом элементов, выполненных в соответствии с п.1 формулы и контактирующих друг с другом по всем сопрягаемым поверхностям. 1. The coating element, the outer contour of which is inscribed in a rectangle, and in two opposite and parallel lateral surfaces of the element on each side there is one locking groove and two locking protrusions forming a locking part, characterized in that the total area of the locking grooves and protrusions (mating area of the locking part) is from 15 to 85% of the total mating area of the side surfaces of the element. ! 2. The coating element according to claim 1, characterized in that it is made of a polymer-sand composition, for example, with a binder of polyethylene. ! 3. A mold for the manufacture of coating elements, made rectangular in plan with an internal forming hole corresponding to the configuration of the manufactured element, and in two opposite and parallel side walls of the forming hole protrusions are formed, forming the locking part of the element, characterized in that the total area the side surfaces of these protrusions is from 15 to 85% of the total area of the side surfaces of the internal forming holes, and the side walls said holes are located at an angle of 88 to 92 ° from the horizontal. ! 4. Prefabricated coating containing elements interconnected by locking joints, including a groove and protrusions, characterized in that the coating is made self-supporting by interconnecting with an interference fit of elements made in accordance with claim 1 of the formula and in contact with each other throughout mating surfaces.

Description

Полезная модель относится к устройствам, позволяющим сооружать покрытия пешеходных и других сборных дорожек, преимущественно используют его для формирования сборных покрытий тротуаров, спортивных площадок, дворовых покрытий вокруг коттеджей. Устройство может применяться для формирования садово-парковых дорожек и тротуаров, посадочных площадок общественного транспорта в открытых сооружениях. В закрытых сооружениях это устройство позволяет также осуществлять покрытие полов производственных помещений для отдельных специфических условий эксплуатации, в животноводческих помещениях и т.п.The utility model relates to devices that make it possible to build coatings for pedestrian and other prefabricated walkways; they are mainly used for the formation of prefabricated coatings for sidewalks, sports grounds, and yard coverings around cottages. The device can be used for the formation of garden paths and sidewalks, landing sites of public transport in open structures. In closed buildings, this device also allows you to cover the floors of industrial premises for certain specific operating conditions, in livestock buildings, etc.

Известно сборное покрытие дорог и дорожек из плит различной конфигурации, которые стыкуются между собой по боковым сторонам, например, гексагонального в плане очертания. (см. патент РФ №7417 U, МПК Е01С 5/00, и патент РФ №48129 S1, МКПО 25-01).Known prefabricated roads and tracks from slabs of various configurations that are joined together on the sides, for example, hexagonal in outline. (see RF patent No. 7417 U, IPC E01C 5/00, and RF patent No. 48129 S1, MKPO 25-01).

Недостатком данного решения является низкая несущая способность покрытия, необходимость предварительной подготовки основания под создаваемое покрытие.The disadvantage of this solution is the low bearing capacity of the coating, the need for preliminary preparation of the base for the created coating.

Известна плита сборного покрытия, выполненная в виде прямоугольника, на двух противоположных сторонах которого образованы симметрично расположенные относительно поперечной оси плиты по боковым торцевым кромкам пазы в виде равнобоких трапеций, расположенные на половину толщины плиты. Нижняя часть плиты выполнена в виде прямоугольника, контур которого уменьшен относительно центральной оси, параллельной граням с выемками, на величину глубины трапецеидальной выемки верхней части. Переход между соответствующими смещенными боковыми гранями верхней и нижней части осуществлен при помощи наклонных плоскостей. (см. патент РФ №2208080 С1, МПК Е01С 5/02, 5/06, 2003 г.)Known plate prefabricated coating, made in the form of a rectangle, on two opposite sides of which are formed symmetrically located relative to the transverse axis of the plate along the lateral end edges of the grooves in the form of isosceles trapezoidal, located at half the thickness of the plate. The lower part of the plate is made in the form of a rectangle, the contour of which is reduced relative to the central axis parallel to the faces with recesses, by the value of the depth of the trapezoidal recess of the upper part. The transition between the corresponding offset lateral faces of the upper and lower parts is carried out using inclined planes. (see RF patent No. 2208080 C1, IPC E01C 5/02, 5/06, 2003)

Недостатком такой конструкции плит является большой вес, сложность их изготовления и монтажа сборного покрытия из плит такой конструкции.The disadvantage of this design of plates is the large weight, the complexity of their manufacture and installation of prefabricated coatings from plates of this design.

Приведенные выше конструкции плит, особенно используемые как тротуарные, обычно изготавливают из цементно-песчаных составов. Их укладывают на выровненных щебеночных, бетонных, стабилизированных основаниях в зависимости от механических показателей основания и условиях эксплуатации тротуаров. В качестве выравнивающих (подстилающих) слоев под тротуарные плиты используются сухие или увлаженные песчано-цементные смеси. Плиты из таких материалов обладают невысокой ударной прочностью.The above plate designs, especially used as paving, are usually made of cement-sand compositions. They are laid on leveled crushed stone, concrete, stabilized substrates depending on the mechanical characteristics of the foundation and the operating conditions of the sidewalks. As leveling (underlying) layers under the paving slabs, dry or wet sand-cement mixtures are used. Slabs of such materials have a low impact strength.

Известна конструкция плиты покрытия горизонтальных опорных поверхностей, имеющая очертание контура прямоугольной формы и содержащая на двух параллельных между собой торцевых поверхностях в центре по оси симметрии плиты напротив друг друга по одному трапециевидному пазу и по два трапециевидных выступа, предназначенных для взаимодействия с аналогичными пазами и выступами соседних плит при создании замкового устройства (см. свидетельство РФ №21147 U, МПК7 А63С 19/02, Е01С 5/18, 2001 г.)A known construction of a coating plate of horizontal supporting surfaces, having a contour of a rectangular shape and containing on two parallel end surfaces in the center along the axis of symmetry of the plate opposite each other in one trapezoidal groove and two trapezoidal protrusions designed to interact with similar grooves and protrusions of adjacent plates when creating a locking device (see certificate of the Russian Federation No. 211147 U, MPK7 A63C 19/02, Е01С 5/18, 2001)

Недостатком данного решения является наличие замкового соединения в виде взаимодействующих между собой на небольшой глубине паза и выступов только в кромочной части боковых сторон. Вследствие возможно, в отдельных случаях, при значительных нагрузках при эксплуатации покрытия разрушение замкового устройства. Такая конструкция плит не предотвращает взаимное перемещение плит, собранных в покрытие, относительно друг друга в вертикальном направлении, что приводит к излому покрытия.The disadvantage of this solution is the presence of a castle connection in the form of interacting with each other at a shallow depth of the groove and protrusions only in the edge part of the sides. As a result, it is possible, in some cases, with significant loads during operation of the coating, the destruction of the locking device. This design of the plates does not prevent the mutual movement of the plates assembled into the coating, relative to each other in the vertical direction, which leads to fracture of the coating.

Известна плита покрытия, внешний контур которой вписан в прямоугольник. В двух противоположных и параллельных между собой торцевых поверхностях плиты на каждой стороне выполнено по одному замковому пазу и по два замковых выступа, образованных между боковыми сторонами паза и боковыми торцевыми поверхностями плиты, не имеющими пазов. Внутренний контур паза образован пересекающимися в одной плоскости отрезками прямых и кривых линий, с чередующимися узким и расширенным участками его, (см. патент РФ №46763 U, МПК 7 Е01С 5/00, Е01С 15/00, E04F 15/02, 2005 г.) Данное решение принято за прототип для плиты и сборного покрытия из плит.Known coating plate, the outer contour of which is inscribed in a rectangle. In two opposite and parallel end surfaces of the plate on each side, there is one locking groove and two locking protrusions formed between the sides of the groove and the side end surfaces of the plate without grooves. The internal contour of the groove is formed by segments of straight and curved lines intersecting in the same plane, with alternating narrow and extended sections of it, (see RF patent No. 46763 U, IPC 7 Е01С 5/00, Е01С 15/00, E04F 15/02, 2005 .) This decision was made as a prototype for a plate and a prefabricated coating of plates.

Недостатком прототипа является выполнение паза на короткой стороне прямоугольника, приводит к увеличению его глубины. За счет этого уменьшается поперечное сечение плиты, а значит и возрастает вероятность деформации плиты при возникновении вертикальной нагрузки на нее. Из-за выполнения на наружных торцевых поверхностях и внутренних торцевых поверхностях по контуру пазов бобышек, контакт между плитами в собранном состоянии происходит только в отдельных точках, а не по поверхности. Кроме того, плиты вследствие неоптимальной вязкости материала или разрушаются при воздействии нагрузок или трескаются, при больших перепадах температуры, что также сказывается и на фрикционном взаимодействии между контактными поверхностями плит. Вследствие указанных недостатков, невозможно надежно зафиксировать плиты относительно друг друга при их сборке. В результате чего плиты, соединенные в покрытие, свободно перемещаются в вертикальном направлении при возникновении нагрузки, что приводит к нарушению покрытия, т.е. как отдельно взятая плита, так и сборное покрытие из плит являются только несущими, и не могут быть самонесущими.The disadvantage of the prototype is the execution of the groove on the short side of the rectangle, leading to an increase in its depth. Due to this, the cross section of the plate is reduced, and hence the likelihood of deformation of the plate increases when a vertical load on it occurs. Due to the execution on the outer end surfaces and inner end surfaces along the contour of the boss grooves, contact between the plates in the assembled state occurs only at individual points, and not on the surface. In addition, plates due to suboptimal viscosity of the material either break down under the influence of loads or crack, under large temperature differences, which also affects the frictional interaction between the contact surfaces of the plates. Due to these drawbacks, it is impossible to reliably fix the plates relative to each other during their assembly. As a result, the plates connected to the coating move freely in the vertical direction when a load occurs, which leads to a violation of the coating, i.e. both a single slab and a prefabricated coating of slabs are only supporting, and cannot be self-supporting.

Как следует из БСЭ: плита - это плоскостная несущая конструкция. Из Российской энциклопедии по охране труда следует, что несущая конструкция обеспечивает прочность, жесткость и устойчивость, например, зданий.As follows from TSB: the plate is a planar supporting structure. From the Russian encyclopedia on labor protection it follows that the supporting structure provides strength, rigidity and stability, for example, of buildings.

Таким образом, по логике следует, что плита должна обеспечивать следующие качества: прочность, жесткость и устойчивость самой себя.Thus, it follows logically that the plate should provide the following qualities: strength, rigidity and stability of itself.

Термин «прочный» (по Ожегову) означает - с трудом поддающийся разрушению.The term "durable" (according to Ozhegov) means - difficult to destroy.

Термин «жесткий» - твердый, плотный на ощупь, на осязание.The term "hard" - hard, tight to the touch, to touch.

Термин «устойчивость» (БСЭ) - способность энергетической системы восстанавливать свое исходное состояние после какого либо возмущения, проявляющегося в отклонении значений параметров системы от исходных.The term “stability” (TSB) is the ability of an energy system to restore its original state after any disturbance, which manifests itself in a deviation of the values of the system parameters from the original ones.

В аналогах при приведении сведений о нагрузках во время испытаний обычно приводится только характеристика прочности и не говорится о жесткости и устойчивости, а каждое из этих качеств необходимо для того, чтобы плита (или элемент покрытия, а также и покрытие из элементов) была самонесущей.In analogues, when providing information about loads during tests, usually only a strength characteristic is given and stiffness and stability are not mentioned, and each of these qualities is necessary for the slab (or coating element, as well as the coating of the elements) to be self-supporting.

Известна форма для производства тротуарной плитки, представляющая собой пластиковую коробку с закраинами на бортиках во внешнюю сторону под прямым углом для придания жесткости конструкции (см.патент РФ №71665 U1, МПК Е01С 15/00 (2006.01), 2008 г.)A known form for the production of paving slabs, which is a plastic box with flanges on the sides to the outside at a right angle to give structural rigidity (see RF patent No. 71665 U1, IPC ЕС 15/00 (2006.01), 2008)

Данная форма применима только для изготовления песчано-бетонных плит покрытия. И не может быть использована для изготовления плит методом теплового формования из полимер-песчаной композиции, например, со связующим из полиэтилена.This form is applicable only for the manufacture of sand concrete slabs. And it cannot be used for the manufacture of plates by thermal molding from a polymer-sand composition, for example, with a binder from polyethylene.

Из описания по патенту РФ №46763 U, МПК 7 Е01С 5/00, Е01С 15/00, E04F 15/02, 2005 г. известна пресс-форма для изготовления плиты покрытия. Пресс-форма выполнена прямоугольной в плане конфигурации с внутренним отверстием, соответствующим конфигурации плиты. В двух противоположных и параллельных между собой торцевых стенках отверстия, имеющих меньшую длину, выполнено по одному выступу. Причем боковые стенки выступов образованы пересекающимися в одной плоскости отрезками кривых линий, с чередующимися узким и расширенным участками его. Данное решение принято за прототип.From the description according to the patent of the Russian Federation No. 46763 U, IPC 7 E01C 5/00, E01C 15/00, E04F 15/02, 2005, a mold is known for the manufacture of a coating plate. The mold is rectangular in terms of configuration with an internal hole corresponding to the configuration of the plate. In two opposite and parallel to each other end walls of the hole, having a shorter length, is made on one ledge. Moreover, the side walls of the protrusions are formed by segments of curved lines intersecting in the same plane, with alternating narrow and extended sections of it. This decision was made as a prototype.

Недостатком прототипа является выполнение выступов увеличенной глубины, что приводит к сложности извлечения плиты из пресс-формы. Как следствие, данный недостаток приводит к получению плиты, не обладающей достаточной жесткостью и устойчивостью.The disadvantage of the prototype is the implementation of the protrusions of increased depth, which leads to the difficulty of removing the plate from the mold. As a result, this disadvantage leads to a plate that does not have sufficient rigidity and stability.

Первая задача, решаемая полезной моделью - разработка самонесущего элемента покрытия, обладающего таким соотношением прочности, жесткости, устойчивости, и такой конфигурацией внешних форм и размеров, которые при укладке элементов покрытия для создания тротуаров или мощеных площадок и т.п. на неровную поверхность обеспечивают восприятие вертикальных нагрузок до 600 кг на отдельный, не контактирующий с поверхностью, элемент покрытия. Причем перечисленные качества элемента покрытия зависят, в том числе, и от вязкости материала элемента.The first task solved by the utility model is the development of a self-supporting coating element having such a ratio of strength, stiffness, stability, and such a configuration of external shapes and sizes that when laying the coating elements to create sidewalks or paved areas, etc. on an uneven surface they provide the perception of vertical loads of up to 600 kg on a separate coating element that is not in contact with the surface. Moreover, the listed qualities of the coating element depend, inter alia, on the viscosity of the material of the element.

Также решается задача по разработке пресс-формы, с помощью которой можно изготавливать указанные элементы покрытия.The problem of developing a mold with which it is possible to produce these coating elements is also solved.

Полезная модель решает еще одну задачу - создание самонесущего сборного покрытия, выдерживающего вертикальные нагрузки, в котором предотвращено вертикальное и горизонтальное перемещение соседних элементов относительно друг друга.The utility model solves another problem - the creation of a self-supporting precast coating that can withstand vertical loads, in which the vertical and horizontal movement of adjacent elements relative to each other is prevented.

Первая поставленная задача решается за счет того, что в известном элементе покрытия, внешний контур которого вписан в прямоугольник, а в двух противоположных и параллельных между собой боковых поверхностях элемента на каждой стороне выполнено по одному замковому пазу и по два замковых выступа, образующих замковую часть, в соответствии с полезной моделью, общая площадь замковых пазов и выступов (площадь сопряжения замковой части) составляет от 15 до 85% от общей площади сопряжений боковых поверхностей элемента.The first task is solved due to the fact that in the known coating element, the outer contour of which is inscribed in a rectangle, and in two opposite and parallel side surfaces of the element on each side there is one locking groove and two locking protrusions forming the locking part, in accordance with the utility model, the total area of the locking grooves and protrusions (the mating area of the locking part) is from 15 to 85% of the total mating area of the side surfaces of the element.

Элемент покрытия выполнен из полимер-песчаной композиции, со связующим из полиэтилена, например, из полиэтилена низкого давления (ПНД).The coating element is made of a polymer-sand composition, with a binder made of polyethylene, for example, low pressure polyethylene (HDPE).

Технический результат от использования всей совокупности существенных признаков полезной модели заключается в получении элемента покрытия, обладающего достаточной жесткостью, прочностью и устойчивостью.The technical result of using the entire combination of essential features of a utility model is to obtain a coating element with sufficient rigidity, strength and stability.

За счет соотношения площади сопряжения замковой части по отношению к общей площади сопряжений боковых поверхностей элемента, разработанный элемент покрытия выполнен с поперечным сечением, обеспечивающим его прочность, жесткость и устойчивость. При этом создается возможность ликвидировать вертикальное перемещение элементов, собранных в покрытие, в нагруженном состоянии покрытия.Due to the ratio of the mating area of the locking part with respect to the total mating area of the side surfaces of the element, the developed coating element is made with a cross section that ensures its strength, rigidity and stability. This creates the opportunity to eliminate the vertical movement of the elements collected in the coating in the loaded state of the coating.

Выбор соотношения общей площади замковых пазов и выступов (площадь сопряжения замковой части) по отношению к общей площади боковой поверхности сопряжения элемента покрытия в пределах от 15 до 85% позволяет получить элемент покрытия, в котором обеспечена возможность контакта элементов по всей поверхности пазов и выступов и торцевых участков элементов при их сборке в покрытие и надежность соединения элементов в собранном состоянии. С помощью разработанного элемента возможно собирать покрытие, соблюдая равновесие между технологической возможностью сборки покрытия и его несущими способностями.The choice of the ratio of the total area of the locking grooves and protrusions (the interface area of the locking part) with respect to the total area of the lateral surface of the interface of the coating element in the range from 15 to 85% allows you to get a coating element in which the elements can contact across the entire surface of the grooves and protrusions and end sections of the elements when they are assembled into the coating and the reliability of the connection of the elements in the assembled state. Using the developed element, it is possible to assemble the coating, observing a balance between the technological ability to assemble the coating and its bearing abilities.

Вторая поставленная задача решается за счет того, что в известной пресс-форме для изготовления элемента покрытия, выполненной прямоугольной в плане с внутренним формообразующим отверстием, соответствующим конфигурации изготавливаемого элемента, причем в двух противоположных и параллельных между собой торцевых стенках отверстия выполнены выступы, образующие замковую часть элемента, в соответствии с полезной моделью, общая площадь боковых поверхностей указанных выступов составляет от 15 до 85% от общей площади боковых поверхностей внутреннего формообразующего отверстия, а стенки формообразующего отверстия расположены под углом от 88° до 92° к горизонтальной поверхности.The second task is solved due to the fact that in a known mold for the manufacture of a coating element made rectangular in plan with an internal forming hole corresponding to the configuration of the manufactured element, moreover, in two opposite and parallel to each other end walls of the hole protrusions are formed that form the locking part element, in accordance with the utility model, the total area of the side surfaces of these protrusions is from 15 to 85% of the total area of the side surfaces inside an early forming hole, and the walls of the forming hole are located at an angle from 88 ° to 92 ° to the horizontal surface.

Технический результат от использования всей совокупности существенных признаков полезной модели заключается в получении пресс-формы, с помощью которой можно изготавливать самонесущие элементы покрытия, обладающие необходимыми качествами и обеспечивающими сборку самонесущего покрытия.The technical result of using the entire combination of essential features of a utility model is to obtain a mold with which it is possible to produce self-supporting coating elements that possess the necessary qualities and ensure the assembly of a self-supporting coating.

Выполнение выступов на торцевых стенках внутреннего формообразующего отверстия пресс-формы, общая площадь боковых сечений которых составляет от 15% до 85% общей площади боковых поверхностей внутреннего отверстия пресс-формы, позволяет обеспечить наиболее оптимальные размеры замковой части элемента покрытия (а именно, соотношение ширины паза к ширине элемента покрытия, а также к длине самого паза).The protrusions on the end walls of the inner forming hole of the mold, the total area of the lateral sections of which is from 15% to 85% of the total area of the side surfaces of the inner hole of the mold, allows you to provide the most optimal dimensions of the locking part of the coating element (namely, the ratio of the groove width to the width of the coating element, as well as to the length of the groove itself).

Третья поставленная задача решается за счет того, что в известном сборном покрытии, содержащем элементы, соединенные между собой замковыми соединениями, включающими паз и выступы, в соответствии с полезной моделью покрытие выполнено самонесущим за счет соединения между собой с натягом элементов, снабженных замковыми пазами и выступами, у которых общая площадь замковых пазов и выступов (площадь сопряжения замковой части) составляет от 15 до 85% от общей площади сопряжений боковых поверхностей элемента, и контактирующих друг с другом по всем сопрягаемым поверхностям.The third task is solved due to the fact that in the known prefabricated coating containing elements interconnected by locking joints, including a groove and protrusions, in accordance with a useful model, the coating is made self-supporting by connecting with an interference fit elements provided with locking grooves and protrusions in which the total area of the locking grooves and protrusions (the area of the mating of the locking part) is from 15 to 85% of the total area of the mating of the side surfaces of the element, and in contact with each other for all the mating surfaces.

Соединение элементов покрытия с натягом обеспечено упругостью элементов покрытия и соотношением размеров и площади замкового соединения по отношению к общей площади сопряжения боковых поверхностей элементов.The connection of the coated elements with an interference fit is ensured by the elasticity of the coating elements and the ratio of the sizes and the area of the locking joint with respect to the total area of the interface of the side surfaces of the elements.

Технический результат от использования всей совокупности существенных признаков полезной модели заключается в создании самонесущего сборного покрытия, выдерживающего вертикальные нагрузки, в котором элементы соединены между собой с натягом, при этом сохраняется положение элементов относительно друг друга при вертикальных нагрузках даже в условиях укладки покрытия на неровных основаниях за счет контакта элементов друг с другом по всем сопрягаемым боковым поверхностям.The technical result from the use of the entire set of essential features of the utility model is to create a self-supporting prefabricated coating that can withstand vertical loads, in which the elements are interconnected with interference, while maintaining the position of the elements relative to each other under vertical loads even in conditions of laying the coating on uneven grounds account of the contact of the elements with each other on all mating lateral surfaces.

Фиг.1 - общий вид элемента покрытия с замковым соединением, включающем паз и выступы;Figure 1 - General view of the coating element with a locking connection, including a groove and protrusions;

Фиг.2 - вид сверху на элемент покрытия;Figure 2 is a top view of the coating element;

Фиг.3 - общий вид пресс-формы;Figure 3 is a General view of the mold;

Фиг.4 - общий вид сборного покрытия из элементов.Figure 4 - General view of the precast coating of the elements.

Элемент покрытия состоит из верхней поверхности 1, нижней поверхности 2 и боковых поверхностей 3 и 4, внешний контур элемента вписан в прямоугольник. На боковых торцевых поверхностях, противоположных и параллельных между собой выполнены замковые пазы 5 и по два замковых выступа 6 на каждой торцевой поверхности. Замковые пазы и выступы образуют замковую часть элемента и могут быть выполнены на торцевых поверхностях 3 или 4.The coating element consists of the upper surface 1, the lower surface 2 and the side surfaces 3 and 4, the outer contour of the element is inscribed in a rectangle. On the lateral end surfaces opposite and parallel to each other, locking grooves 5 and two locking protrusions 6 on each end surface are made. The locking grooves and protrusions form the locking part of the element and can be performed on the end surfaces 3 or 4.

Общая площадь замковых пазов 5 и выступов 6 (площадь сопряжения замковой части) составляет от 15 до 85% от общей площади сопряжений всех боковых поверхностей элемента.The total area of the castle grooves 5 and the protrusions 6 (the area of the interface of the castle part) is from 15 to 85% of the total area of the joints of all the side surfaces of the element.

Площадь сопряжения замкового паза зависит, в том числе и от высоты элемента и размеров (длины и ширины) замкового паза и замковых выступов.The mating area of the castle groove depends, inter alia, on the height of the element and the dimensions (length and width) of the castle groove and castle protrusions.

В прототипе замковые пазы и замковые выступы контактируют со смежными сторонами только по поверхностям бобышек. Таким образом, при соединении плит между собой операция сборки не представляет каких-либо сложностей, то есть плиты могут свободно перемещаться в вертикальном направлении относительно друг друга. Причем, такая свобода перемещения плит наиболее ярко проявляется при приложении вертикальной нагрузки, что приводит к нарушению покрытия, особенно в том случае, если под покрытием образовалась пустота (яма, углубление поверхности земли и т.п.).In the prototype, the locking grooves and locking protrusions are in contact with adjacent sides only on the surfaces of the bosses. Thus, when connecting the plates to each other, the assembly operation does not present any difficulties, that is, the plates can freely move in the vertical direction relative to each other. Moreover, such freedom of movement of plates is most pronounced when a vertical load is applied, which leads to a violation of the coating, especially if a void has formed under the coating (pit, deepening of the earth's surface, etc.).

В заявленном решении контакт замковых частей в сборном покрытии осуществляется по всем сопрягаемым поверхностям каждого элемента покрытия, так что при сборке осуществляется «посадка с натягом», (см. Большая советская энциклопедия «Посадки в машиностроении - характер соединения деталей машин, определяющий большую или меньшую свободу их относительного перемещения или степень сопротивления взаимному смещению. Посадка с натягом - соединение с гарантированным натягом, то есть наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему»).In the claimed solution, the contact of the locking parts in the prefabricated coating is carried out on all mating surfaces of each coating element, so that during assembly “tight fit” is carried out (see Big Soviet Encyclopedia “Landing in mechanical engineering - the nature of the connection of machine parts that defines more or less freedom their relative displacement or degree of resistance to mutual displacement Interference fit - a connection with a guaranteed interference fit, that is, the largest hole size limit is less than the smallest tionary shaft or equal to the size ").

Поскольку посадка с натягом возможна только в системе «вал-отверстие», главную роль в данном случае играют именно размеры замковых выступов и замковых пазов. Для лаконичности описания размеры приведены к площади, занимаемой замковой частью по отношению к площади поверхности остальных сопрягаемых участков элемента покрытия (см. фиг.4). Поэтому именно соотношение площади сопряжения замковой части к общей площади боковых поверхностей элемента покрытия напрямую влияет на достигаемый технический результат - обеспечение надежного соединения элементов покрытия между собой при их сборке, а также на прочность каждого элемента покрытия.Since an interference fit is possible only in the “shaft-hole” system, it is the dimensions of the locking protrusions and the locking grooves that play the main role in this case. For a concise description, the dimensions are given to the area occupied by the castle part with respect to the surface area of the remaining mating sections of the coating element (see figure 4). Therefore, it is the ratio of the interface area of the locking part to the total area of the side surfaces of the coating element that directly affects the technical result achieved - ensuring reliable connection of the coating elements to each other during their assembly, as well as the strength of each coating element.

При уменьшении размера выступа до минимума, когда площадь замковой части составляет менее 15%, указанная часть элемента концентрирует большие напряжения, вследствие чего подвергается разрушению при меньших нагрузках (см. определение «концентрация напряжений», // Физический энциклопедический словарь, М., «Советская энциклопедия», 1983 г., стр.311).When reducing the size of the protrusion to a minimum, when the area of the castle part is less than 15%, this part of the element concentrates large stresses, as a result of which it undergoes destruction at lower loads (see the definition of "stress concentration", // Physical Encyclopedic Dictionary, M., "Soviet Encyclopedia ”, 1983, p. 311).

При этом дальнейшее уменьшение площади замковой части (менее 15% от общей площади сопряжений всех боковых поверхностей элемента) влечет за собой:Moreover, a further decrease in the area of the castle part (less than 15% of the total area of the mates of all the side surfaces of the element) entails:

- во-первых, сложность изготовления (ухудшается процесс извлечения элемента из пресс-формы) и коробление элемента покрытия- firstly, the complexity of manufacturing (deteriorates the process of extracting the element from the mold) and warpage of the coating element

- во-вторых, ухудшается прочность замкового соединения, поскольку необходимо уменьшать размеры паза и выступов, что влечет за собой разрушение выступов при сборке элементов в покрытие.- secondly, the strength of the castle joints is deteriorating, since it is necessary to reduce the size of the groove and protrusions, which entails the destruction of the protrusions when assembling the elements into the coating.

Дальнейшее увеличение площади замковой части (более 85% от общей площади сопряжений всех боковых поверхностей элемента) также не целесообразно, поскольку влечет за собой снижение несущей способности элемента. Кроме того, дальнейшее увеличение площади замковой части не рационально с точки зрения экономики.A further increase in the area of the castle part (more than 85% of the total area of mates of all the side surfaces of the element) is also not advisable, since it entails a decrease in the bearing capacity of the element. In addition, a further increase in the area of the castle is not rational from an economic point of view.

Внутренний контур паза 5 может быть образован пересекающимися в одной плоскости отрезками прямых и кривых линий, с чередующимися узким и расширенным участками его (см. фиг.1, 2). Контур паза 5 может быть образован и прямолинейными отрезками. Как минимум один участок по ширине h паза 5 выполнен с длиной L₁ паза, большей, чем длина L₂ паза 5 на более удаленном от его внутренней боковой стенки узком участке (см. фиг.2).The inner contour of the groove 5 can be formed by intersecting in the same plane segments of straight and curved lines, with alternating narrow and widened sections of it (see figures 1, 2). The contour of the groove 5 can be formed by straight sections. At least one section along the width h of the groove 5 is made with a groove length L ₁ greater than the length L _{2 of the} groove 5 in a narrow section more remote from its inner side wall (see FIG. 2).

Высота элемента выбирается в пределах от 15 до 60 мм, что при соединении элементов между собой для создания покрытия (см. фиг.4) обеспечивает надежное соединение элементов между собой с натягом.The height of the element is selected in the range from 15 to 60 mm, which, when connecting the elements together to create a coating (see figure 4), provides a reliable connection of the elements to each other with an interference fit.

На верхней поверхности элемента покрытия по всему периметру выполнена фаска 7, при этом все сопряжения боковых торцевых поверхностей, выполнены по лекальным кривым, образующим радиус закругления R.A chamfer 7 is made on the upper surface of the coating element along the entire perimeter, while all the conjugations of the lateral end surfaces are made along curve lines forming a curve radius R.

Элемент выполнен из полимер-песчаной композиции, например, со связующим из полиэтилена низкого давления (ПНД). В качестве связующего могут быть использованы полимерные материалы или отходы из них, например, полиэтилен, ПВХ, термопласты, полиэтилентерафтолат (ПЭТ), а наполнитель - сыпучая песчаная композиция. Возможно применение и неорганических красителей: окиси железа, хрома и т.п. для создания и имитации различной цветовой гаммы элемента.The element is made of a polymer-sand composition, for example, with a binder of low pressure polyethylene (HDPE). As a binder, polymeric materials or waste from them, for example, polyethylene, PVC, thermoplastics, polyethylene terephthalate (PET), and the filler - a loose sand composition can be used. Inorganic dyes are also possible: iron oxide, chromium, etc. to create and simulate different color gamut of the element.

Элемент покрытия предназначен для сборки тротуаров, мощения площадок, причем покрытие может быть собрано на неровных участках, которые не требуют предварительной тщательной подготовки поверхности. Такой эффект обеспечивается за счет конструктивных особенностей элемента покрытия, которые и позволяют создавать покрытие путем соединения элементов «с натягом». Для обеспечения такого соединения элементов между собой необходимо, чтобы каждый элемент обладал необходимым соотношением упругости, прочности, жесткости. Кроме того, каждый элемент должен иметь такую конфигурацию и такое соотношение его размеров, которые обеспечивали бы соединение элементов друг с другом «с натягом».The coating element is intended for the assembly of sidewalks, paving sites, and the coating can be assembled on uneven areas that do not require prior thorough surface preparation. This effect is provided due to the design features of the coating element, which allows you to create a coating by connecting the elements "tightness". To ensure such a connection of the elements with each other, it is necessary that each element has the necessary ratio of elasticity, strength, rigidity. In addition, each element must have such a configuration and such a ratio of its dimensions that would ensure the connection of the elements with each other "tightly."

Проведенные испытания показали (см. Приложение 2), что разработанные элементы покрытия обладают высокой прочностью при сжатии и меньшей прочностью на изгиб, что обеспечивает некоторую «податливость» плит при сборке и предотвращает их разрушение, т.к. собираются элементы покрытия под воздействием больших усилий для обеспечения сборки «с натягом».The tests showed (see Appendix 2) that the developed coating elements have high compressive strength and lower bending strength, which provides some “flexibility” of the plates during assembly and prevents their destruction, because coating elements are assembled under the influence of great efforts to ensure the assembly "tight fit".

Изготовление такого тротуарного элемента покрытия осуществляется в пресс-форме.The manufacture of such a paving element of the coating is carried out in the mold.

Пресс-форма 8 (см. фиг.2) для изготовления элемента покрытия выполнена прямоугольной в плане с внутренним формообразующим отверстием 9, соответствующим конфигурации изготавливаемого элемента. В двух противоположных и параллельных между собой торцевых стенках выполнены выступы 10. Боковые стенки выступа 10 могут быть образованы пересекающимися в одной плоскости отрезками кривых линий (см. фиг.3), либо отрезками прямых линий (условно не показано), а также в любом их сочетании. При этом образуются чередующиеся узкий и расширенный участки выступа 10. Общая площадь боковых поверхностей указанных выступов 10 составляет от 15% до 85% от общей площади боковых поверхностей внутреннего отверстия 9.The mold 8 (see figure 2) for the manufacture of the coating element is made rectangular in plan with an internal forming hole 9 corresponding to the configuration of the manufactured element. The protrusions 10 are made in two opposite and parallel end walls. The side walls of the protrusion 10 can be formed by segments of curved lines intersecting in the same plane (see Fig. 3), or segments of straight lines (not shown conditionally), as well as in any of them combination. In this case, alternating narrow and extended sections of the protrusion 10 are formed. The total area of the side surfaces of these protrusions 10 is from 15% to 85% of the total area of the side surfaces of the inner hole 9.

Все боковые стенки 11 отверстия 9 пресс-формы расположены под углом от 88° до 92° к горизонтальной поверхности по отношению к открытому торцу пресс-формы.All side walls 11 of the hole 9 of the mold are located at an angle from 88 ° to 92 ° to the horizontal surface with respect to the open end of the mold.

Наличие уклона в пресс-форме известно из общедоступных источников. Так, например о такой конструктивной особенности пресс-форм упоминается в статье, размещенной на странице сайта : «На наружных и внутренних боковых поверхностях пластмассовых изделий следует предусматривать технологические уклоны в пресс-форме, облегчающие извлечения изделия из прессформы.»The presence of a bias in the mold is known from publicly available sources. So, for example, such a design feature of molds is mentioned in an article posted on the website page: “On the outer and inner side surfaces of plastic products, technological slopes in the mold should be provided to facilitate removal of the product from the mold.”

Выполнение угла менее 88° влечет за собой изменение конфигурации получаемого в пресс-форме элемента покрытия, что приводит к ухудшению качества соединения элементов покрытия между собой при их сборке.The implementation of the angle less than 88 ° entails a change in the configuration obtained in the mold of the coating element, which leads to a deterioration in the quality of the connection of the coating elements to each other during their assembly.

Увеличение угла более 92° влечет за собой проблемы с извлечением элемента покрытия из пресс-формы.An increase in the angle of more than 92 ° entails problems with removing the coating element from the mold.

Высота Т пресс-формы выбирается в пределах от 20 до 70 мм. Такая высота пресс-формы выбирается на несколько миллиметров больше высоты элемента покрытия для возможности выполнения указанной высоты элемента.The height T of the mold is selected in the range from 20 to 70 mm. This mold height is selected a few millimeters more than the height of the coating element to be able to perform the specified height of the element.

Пресс-форма снабжена донной частью 12, имеющей конфигурацию внутреннего отверстия 9 и снабженной отверстиями для выталкивателя, а также ответной частью 13. Ответная часть 13 позволяет уплотнять материал расположенный внутри отверстия 9 пресс-формы, из которого изготавливаются элементы покрытия. Пресс-форма 8 может быть выполнена любого размера. Количество отверстий 9 в пресс-форме может быть любым и зависит только от размеров стола пресса.The mold is provided with a bottom part 12 having the configuration of the inner hole 9 and provided with openings for the ejector, as well as the mating part 13. The mating part 13 allows the material located inside the opening 9 of the mold, from which the coating elements are made, to be sealed. Mold 8 can be made of any size. The number of holes 9 in the mold can be any and depends only on the size of the press table.

При формировании сборного покрытия (см. фиг.4) из одинаковых элементов в одном пазе 5 размещают два выступа 6, каждый из выступов принадлежит отдельному смежному собираемому элементу.When forming a prefabricated coating (see Fig. 4) from the same elements in one groove 5, two protrusions 6 are placed, each of the protrusions belongs to a separate adjacent assembled element.

Сборка покрытия из элементов предложенной конструкции, например, расположенных в горизонтальной плоскости, начинается с укладки элемента на любое основание: грунтовое, песчаное, возможна укладка элементов даже на снежном покрове над участком, предназначенным для мощения. Далее один элемент покрытия соединяется с четырьмя смежными элементами через замковые части посредством введения выступов 6 смежных элементов в паз 5 уложенного элемента. Контакт между уложенными элементами осуществляется по всей поверхности замковых пазов и выступов и остальных боковых поверхностей элементов, за счет чего соединение элементов осуществляется с натягом и с применением усилия. Для этого в каждый из пазов 5 одного элемента покрытия вбивают одновременно два выступа 6 двух других элементов. При этом выступы 6 уложенного элемента занимают 1/2 часть соответствующего паза 5 смежного элемента. В пазы 5 смежных элементов аналогичным образом вбивают выступы следующих смежных контактирующих элементов (см. фиг.4).The assembly of the coating from the elements of the proposed design, for example, located in the horizontal plane, begins with the laying of the element on any foundation: soil, sand, it is possible to lay the elements even on the snow cover over the area intended for paving. Next, one coating element is connected to four adjacent elements through the locking parts by inserting the protrusions 6 of the adjacent elements into the groove 5 of the laid element. The contact between the stacked elements is carried out over the entire surface of the locking grooves and protrusions and other lateral surfaces of the elements, due to which the elements are connected with interference and using force. For this, in each of the grooves 5 of one coating element, two projections 6 of two other elements are driven simultaneously. In this case, the protrusions 6 of the stacked element occupy 1/2 of the corresponding groove 5 of the adjacent element. In the grooves of 5 adjacent elements, the protrusions of the following adjacent contacting elements are likewise driven in (see FIG. 4).

Замковое устройство разработанных элементов предотвращает возможное смещение элементов покрытия относительно друг друга в горизонтальной вертикальной плоскости.The locking device of the developed elements prevents possible displacement of the coating elements relative to each other in the horizontal vertical plane.

При эксплуатации в условиях дождя фаски 7 позволяют отводить воду по контактирующим поверхностям между соседними элементами до сливных отверстий 13, образованных в точке контакта трех соединяемых элементов за счет радиуса закругления R сопрягаемых торцевых поверхностей.When operating in rain, the chamfers 7 allow water to be drained along the contacting surfaces between adjacent elements to drain holes 13 formed at the contact point of the three connected elements due to the radius of curvature R of the mating end surfaces.

В случае возникновения необходимости проведения ремонта покрытия, например, при замене отдельных элементов покрытия, старый (разрушенный или деформированный) элемент удаляют путем приложения обратной вертикальной нагрузки к элементу, например, выдавливанием или выдергиванием или выбиванием приспособлением в виде молотка обратного действия.If there is a need to repair the coating, for example, when replacing individual coating elements, the old (destroyed or deformed) element is removed by applying an inverse vertical load to the element, for example, extruding or pulling out or knocking out a device in the form of a hammer with a reverse action.

Термин «соединение с натягом» используется для определения типа соединения деталей между собой - типа посадки. Определение «посадки», полученное с использованием словарей сети Интернет следующее: «Посадки в машиностроении, характер соединения деталей машин, определяющий большую или меньшую свободу их относительного перемещения или степень сопротивления взаимному смещению (см. Большая советская энциклопедия (). Такое же определение получено с использованием Интернет-ресурса , в котором дана ссылка на Википедию:The term "interference fit" is used to determine the type of connection of the parts together - the type of fit. The definition of “landing” obtained using Internet dictionaries is as follows: “Landing in mechanical engineering, the nature of the connection of machine parts, determining greater or lesser freedom of their relative movement or degree of resistance to mutual displacement (see Great Soviet Encyclopedia (). The same definition was obtained from using an Internet resource that provides a link to Wikipedia:

«Посадка (машиностроение)"Landing (mechanical engineering)

Посадка - характер соединения сопрягаемых деталей, определяемый зазором или натягом, то есть разностью их размеров до сборки в соответствии с назначенным допуском.Landing - the nature of the connection of the mating parts, determined by the gap or interference, that is, the difference in their dimensions prior to assembly in accordance with the designated tolerance.

- «Посадка с зазором - соединение с гарантированным зазором, то есть наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему.- “Landing with a clearance - connection with a guaranteed clearance, that is, the smallest limit hole size is greater than or equal to the largest shaft limit size.

- Посадка с натягом - соединение с гарантированным натягом, то есть наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему».“An interference fit is a connection with a guaranteed interference fit, that is, the largest limit hole size is less than or equal to the smallest shaft limit size.”

Наиболее подробно разъяснение понятия «посадки» дано в статье «Допуск» (см. Большая советская энциклопедия (): «Все детали машин подвижно или неподвижно соединены друг с другом. Д. на сопрягаемые детали определяет характер их соединения, т.е. большую или меньшую свободу их относительного перемещения или степень сопротивления взаимному смещению, или посадку.The most detailed explanation of the concept of “landing” is given in the article “Tolerance” (see the Great Soviet Encyclopedia (): “All machine parts are movably or motionlessly connected to each other. D. on the mating parts determines the nature of their connection, ie, large or less freedom of their relative movement or degree of resistance to mutual displacement, or landing.

В соединении двух деталей различают охватывающую поверхность, называемую в общем случае отверстием, и охватываемую поверхность, называемую валом. Посадка определяется разностью размеров отверстия и вала. Размер отверстия может быть больше размера вала, тогда разность между ними называется зазором. Если размер вала до сборки деталей больше размера отверстия, то разность между ними называется натягом.In the connection of the two parts, a female surface, generally called an aperture, and a male surface, called a shaft, are distinguished. The fit is determined by the difference in size between the hole and the shaft. The size of the hole may be larger than the size of the shaft, then the difference between them is called the gap. If the shaft size before assembling the parts is larger than the hole size, then the difference between them is called an interference fit.

Существуют 3 группы посадок: подвижные (свободные), прессовые и переходные. Первые характеризуются гарантированным наименьшим зазором в соединении. К этой группе относятся также так называемые скользящие посадки, в которых гарантированный зазор равен нулю. Посадки с зазором применяют, как правило, в подвижных соединениях, а в неподвижных соединениях - для облегчения сборки деталей. Посадки с натягами характеризуются гарантированным (наименьшим) натягом. Эти посадки применяют в неподвижных соединениях, передающих нагрузки (осевое усилие или крутящий момент), причем неподвижность обеспечивается, как правило, без дополнительного крепления деталей, за счет деформации поверхности. Соединение с натягом осуществляется под прессом»There are 3 groups of landings: mobile (free), press and transitional. The former are characterized by a guaranteed smallest clearance in the joint. This group also includes the so-called sliding landings, in which the guaranteed clearance is zero. Landings with a gap are used, as a rule, in moving joints, and in fixed joints - to facilitate the assembly of parts. Tight fit is characterized by a guaranteed (lowest) fit. These landings are used in fixed joints that transfer loads (axial force or torque), and the motionlessness is ensured, as a rule, without additional fastening of parts due to surface deformation. The interference fit is carried out under the press. ”

В случае прототипа (патент №46763) наименьший предельный размер отверстия (замкового паза) больше наибольшего предельного размера вала (выступа). Наличие бобышек на плитах, обладающих, как указано в описании патента упругостью, (см. определение упругости как свойства тела восстанавливать свою форму после прекращения приложения нагрузки (Большая советская энциклопедия (),) обеспечивает легкость сборки плит в покрытие за счет «посадки с зазором». При отсутствии упругости бобышки при сборке плит были бы разрушены. Кроме того, как следует из описания прототипа, «Замковое устройство такого типа предотвращает возможное смещение плит относительно друг друга во взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости.»In the case of the prototype (patent No. 46763), the smallest limit size of the hole (castle groove) is greater than the largest limit size of the shaft (protrusion). The presence of lugs on plates having, as indicated in the patent description, elasticity (see the definition of elasticity as the property of a body to restore its shape after cessation of load application (Great Soviet Encyclopedia (),) provides ease of assembly of plates into a coating due to “fit with a gap” . In the absence of elasticity, the bosses during assembly of the plates would be destroyed. In addition, as follows from the description of the prototype, "A locking device of this type prevents possible displacement of the plates relative to each other in mutually perpendicular directions in the horizontal plane. ”

Таким образом, в прототипе не предусмотрено соединение плит с натягом, которое именно и позволяет предотвратить смещение плит относительно друг друга в вертикальном направлении при отсутствии опоры под плитами.Thus, the prototype does not provide for the connection of the plates with an interference fit, which precisely prevents the plates from shifting relative to each other in the vertical direction in the absence of support under the plates.

Изготовление пресс-формы и элементов покрытия осуществляется на известном оборудовании с применением оснастки несложной конструкции.The manufacture of molds and coating elements is carried out on well-known equipment using simple equipment snap.

Соединение элементов в сборное покрытие осуществляется с применением усилия, обеспечивающего соединение элементов с натягом, так что выступ каждого последующего элемента вбивается в паз предыдущего элемента с указанным усилием.The elements are connected to the prefabricated coating using a force ensuring the elements are connected with an interference fit, so that the protrusion of each subsequent element is driven into the groove of the previous element with the specified force.

Claims

1. The coating element, the outer contour of which is inscribed in a rectangle, and in two opposite and parallel lateral surfaces of the element on each side there is one locking groove and two locking protrusions forming a locking part, characterized in that the total area of the locking grooves and protrusions (mating area of the locking part) is from 15 to 85% of the total mating area of the side surfaces of the element.

2. The coating element according to claim 1, characterized in that it is made of a polymer-sand composition, for example, with a binder of polyethylene.

3. A mold for the manufacture of coating elements, made rectangular in plan with an internal forming hole corresponding to the configuration of the manufactured element, and in two opposite and parallel side walls of the forming hole protrusions are formed, forming the locking part of the element, characterized in that the total area the side surfaces of these protrusions is from 15 to 85% of the total area of the side surfaces of the internal forming holes, and the side walls said holes are located at an angle of 88 to 92 ° from the horizontal.

4. Prefabricated coating containing elements interconnected by locking joints, including a groove and protrusions, characterized in that the coating is made self-supporting by interconnecting with an interference fit of elements made in accordance with claim 1 of the formula and in contact with each other throughout mating surfaces.