SK280056B6 - Konštrukčný systém vodotesného spojenia dilatujúci - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka hlavne dopravných stavebných konštrukcií, ako napríklad mostov, viaduktov a rieši problém konštrukčného technologického zjednodušenia mostných záverov.

Doterajší stav techniky

V súčasnosti sa v stavebníctve používa viacero technologických postupov a konštrukcií na zabezpečenie vodotesného spojenia dilatujúcich celkov. Pri relatívne malých pohyboch asi do ± 15 mm, teda najmä v oblasti pozemných stavieb, sú to rozličné pružné zálievky s dobrou adhéziou na spojované materiály, ktorými sa vyplňuje dilatačná škára.

Pri stavebných dielcoch väčšieho rozpätia a objemu, ktoré vplyvom atmosférickej teploty a iných činiteľov vykonávajú dilatačné pohyby od + 15 mm až do + 360 mm, sú to rôzne konštrukcie vyrobené z ocele, gumy, resp. z plastov. Najväčšia potreba takýchto konštrukcií je v oblasti budovania mostov, kde vzhľadom na rozpätie a tvar sú dilatačné pohyby najvýraznejšie. Tieto konštrukcie, nazývané tiež mostné uzávery, umožňujú dilatačné pohyby a zároveň vodotesné preklenujú škáru medzi mostom a priľahlým telesom cesty, resp. medzi mostnými poliami. Požiadavka vodotesného spojenia je jednou z najdôležitejších a vyplýva z nevyhnutnosti odviesť zrážkovú vodu z povrchu mosta a tak zabrániť korózii ložísk a ďalších súčastí mostu.

Väčšina typov mostných záverov pozostáva z oceľových prvkov, prostredníctvom ktorých je mostný záver ukotvený v moste, resp. závemom múriku. Dilatačná škára je spravidla prekrytá vystuženou gumenou doskou alebo gumeným pásom. Spojenie kotevnej konštrukcie a gumy je obvykle riešené pomocou valcovaných oceľových nosníkov špeciálnych tvarov. Guma je v týchto profiloch upevnená pomocou skrutiek alebo kolíkov a oceľovej lišty alebo zatlačením tvarového ukončenia gumeného pásu do drážky vo valcovanom nosníku. Medzi najznámejšie patria mostné závery typu 3W, TRANSFLEX, MAUER, HONEL, DELASTIFLEX.

Typ mostného záveru 3W sa javí materiálovo náročnejší z dôvodu používania ťažších valcovaných nosníkov a v dôsledku toho i prácnejší pri výrobe, osadzovaní konštrukcie, ako aj pri upevňovaní gumeného pásu, lebo pritom je potrebné do nosníkov vŕtať otvory a do nich zatĺcť kolíky, ktoré pritlačia pozdĺžnu lištu na gumený pás. Obdobne je tomu aj v prípade mostného záveru typu TRANSFLEX s tým rozdielom, že pri montáži je potrebné gumokovový koberec prichytiť na podkladovú konštrukciu pomocou skrutiek.

Konštrukcia mostného záveru typu MAUER pôsobí zložitejšie, najmä v dôsledku tvarovo komplikovanejšieho a masívnejšieho vyhotovenia valcovaných nosníkov. Mostné závery typu HONEL okrem tvarovo zložitejších a masívnejších nosníkov môžu mať vyššiu prácnosť pri výrobe, osadení a výmene gumeného pásu súvisiacu s využitím prítlačných líšt a skrutiek na upevnenie gumeného pásu.

Systém mostného záveru typu DELASTIFLEX sa javí mohutnejší v dôsledku použitia ťažších valcovaných profilov a tvarovo náročnejších zložitých gumených kobercov.

Podstata vynálezu

Niektoré problémy doteraz známych konštrukčných systémov vodotesného spojenia dilatujúcich stavebných konštrukcií rieši konštrukčný systém podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že pozostáva aspoň z jednej dvojice vedľa seba s medzerou usporiadaných nosníkov. Každý z nosníkov má jednoduchý tvar priečneho profilu, napríklad tvar T, L, I, U. Nosník svojimi stenami vymedzuje najmenej jeden a najviac štyri rohové priestory. Minimálne v jednom rohovom priestore každého nosníka je pozdĺžne usporiadaná dvojica vedľa seba s medzerou uložených a od rohu vzdialených pridržiavacích prvkov. Každý z nich má dĺžku zodpovedajúcu dĺžke nosníka, má oblú alebo rovinnú a oblú podpernú plochu, jeden z pridržiavacích prvkov z dvojice je súčasťou jednej steny a druhý pridržiavací prvok je súčasťou druhej steny vymedzujúcej rohový priestor. Usporiadaním dvojice pridržiavacích prvkov je v rohovom priestore vymedzená drážka. V drážke jedného nosníka je vodotesné uložený jeden pozdĺžny okraj elastického pásu, tvarovo zodpovedajúci tvaru drážky a v drážke susedného nosníka je vodotesné uložený druhý pozdĺžny okraj elastického pásu, takisto tvarovo zodpovedajúci tvaru drážky.

Realizáciou konštrukčného systému, ktorý je predmetom ochrany sa dosiahne jednoduchšie osadenie, prípadne výmena gumeného pásu. Dá sa ním dosiahnuť upevnenie pásu v oceľovom nosníku, ktoré je v pozdĺžnom smere konštantné a rovnomerné, nie je nutná prácna a materiálovo náročná montáž, resp. demontáž pásu pomocou kolíkov alebo skrutiek a oceľovej lišty pritláčajúcej gumený pás v pozdĺžnej drážke. Okraje elastického pásu uložené v drážkach nosníkov svojím tvarom a rozmermi kladú väčší odpor než porovnateľné okraje doteraz známych mostných zámkov.

Oceľové nosníky vyhotovené podľa predmetu ochrany sú v porovnaní s doteraz používanými nosníkmi s porovnateľnými parametrami ľahšie. Sú zhotoviteľné z bežne dostupných polotovarov vyrobených valcovaním alebo môžu byť zvarené z pásov priamo na stavbe. Jednoduché tvary odstraňujú potrebu valcovania tvarovo zložitých priečnych profilov nosníkov, čo sa významne prejaví v ekonomike prípravy a realizácie mostných záverov. Systém poskytuje priestor na racionalizáciu v technologických postupoch a v organizovaní montážnych prác.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Podstata konštrukčného systému vodotesného spojenia dilatujúcich stavebných konštrukcií je schematicky znázornená na výkresoch. Na obr. 1 je v priečnom reze zobrazený príklad konštrukčného systému a na obr. 2, 3, 4 je znázornený detailný pohľad na priečny profil drážky na uloženie pozdĺžneho okraja elastického pásu.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Konštrukčný systém, ktoiý je predmetom ochrany môže byť realizovaný tak, že pozostáva z dvoch dvojíc vedľa seba usporiadaných nosníkov I. Ich charakteristickým znakom je jednoduchý tvar obsahujúci steny na seba kolmé alebo zvierajúce medzi sebou tupý uhol a vymedzujúce aspoň jeden rohový priestor 2. Výhodné sú nosníky 1 s priečnym profilom v tvare L, T, I, U, či už valcované alebo zvá rané. Počet nosníkov 1 je závislý od veľkosti dilatačnej medzery, pričom nosníky 1 môžu byť buď rovnakého alebo rôzneho druhu. Napríklad pri väčších dilatačných medzerách je výhodná kombinácia nosníkov 1 s priečnym profilom v tvare L a T, tak ako je to znázornené na obr. 1. V tomto prípade nosníky 1 s priečnym profilom v tvare L sú krajné a sú privarené k oceľovej konštrukcii 3 upevnenej k mostu resp. k závemému múriku. Medzi krajnými nosníkmi 1 je usporiadaný nosník 1 s priečnym profilom v tvare T, ktorý je privarený na pohyblivej podpernej konštrukcii 4.

Ďalším podstatným znakom konštrukčného systému je aspoň jedna pozdĺžna drážka 5 vytvorená v rohovom priestore 2 nosníka 1. Jej hĺbka je vymedzená vzdialenosťou usporiadania dvojice pridržiavacích prvkov 6 od rohu 7 rohového priestoru 2 vymedzeného stenami nosníka 1. Jeden z pridržiavacích prvkov 6 je súčasťou jednej steny a druhý pridržiavací prvok 6 z dvojice je súčasťou druhej steny nosníka 1 vymedzujúcej rohový priestor 2. Medzi pridržiavacími prvkami 6 v dvojici je medzera. Pridržiavací prvok 6 má priečny profil oblý, napríklad kruhový, ako to je znázornené na obr. 1, alebo je oblý a rovinný, keď oblá časť je napríklad v tvare kruhového odseku s výškou väčšou než je polomer kruhu. Na kruhovú časť nadväzuje rovinná časť. Princíp tohto riešenia pridržiavacieho prvku 6 zobrazuje obr. 2. Pridržiavací prvok 6 je k stene nosníka 1 buď privarený ako to znázorňuje obr. 1 alebo je vytvorený v rámci technológie výroby nosníka 1 pretláčaním. Takéto riešenie pridržiavacieho prvku 6 je zrejmé z obr. 2. Z konštrukčného, technologického a montážneho hľadiska je účelné zhotovenie drážky 5, ktoré má lichobcžníkový priečny profil s tým, že základňa lichobežníka obsahuje dve zaoblenia smerujúce do lichobežníka. Tento druh drážky 5 obsahujú najmä zvárané nosníky 1 kútovými zvarmi. Drážka 5 môže mať priečny profil tiež v tvare rovnoramenného trojuholníka s tým, že základňa obsahuje dva oblúky a medzi nimi je medzera, čo zodpovedá tvaru podperných plôch dvojice pridržiavacích prvkov 6 a veľkosti medzery medzi nimi. V tomto prípade je potom roh 7 v rohovom priestore 2 vymedzenom stenami hranatý, resp. vytvorený technologicky potrebným zaoblením alebo zrazením. Drážka 5 môže byť zhotovená i tak, že má oblé dno, ktoré zodpovedá tvaru prechodu stien vymedzujúcich rohový priestor 2 a tým aj roh 7 rohového priestoru 2.

V drážke 5 jedného nosníka 1 je vodotesné uložený jeden pozdĺžny okraj 8.1 tvarovaného elastického pásu 8 vložený do drážky 5 cez medzeru medzi pridržiavacími prvkami 6. Priečny profil tohto okraja zodpovedá tvaru a rozmerom drážky 5, pričom druhý pozdĺžny okraj 8.1 elastického pásu 8 je vodotesné vložený do drážky 5 susedného nosníka 1. Vhodná voľba dvojice nosníkov 1 vytvára predpoklady na montáž i dvoch elastických pásov 8 nad sebou. S cieľom dosiahnuť ľahkú montáž elastického pásu 8, napríklad gumeného, je účelné v konštrukcii pozdĺžneho okraja 8.1 dosiahnuť parametrický· vzťah medzi šírkou medzery medzi pridržiavacími prvkami 6 a rozmermi pozdĺžneho okraja 8.1 elastického pásu 8. Výhodné je, ak šírka medzery medzi pridržiavacími prvkami 6 sa rovná najmenšej vzdialenosti medzi pomyselnými rovnobežnými rovinami, z ktorých jedna prechádza ukončením pozdĺžneho okraja 8.1 elastického pásu 8 a druhá rovina je spoločná dotyková rovina k zaobleným tvarom kontaktných plôch s podpernými plochami pridržiavacích prvkov 6. Z hľadiska zabezpečenia vyššej vodotesnosti, prípadne zvýšenia trecích síl po vsunutí okraja 8.1 elastického pásu 8 do drážky 5 je výhodné jej kontaktné plochy so stenami nosníka 1 vytvárajúcimi rohový priestor 2 opatriť pozdĺžnym drážkovaním vytvárajúcim výstupky, napríklad pílovitého priečneho profilu alebo iného funkčne zdôvodneného tvaru, pričom výstupky majú rozmery umožňujúce uloženie okraja elastického pásu do drážky 5 s presahom. Kvôli ľahšiemu odstráneniu elastického pásu 8, napríklad pri jeho výmene, prípadne kvôli zvýšeniu pružnosti, je výhodné okraj 8.1 pásu 8 opatriť priebežným otvorom 9.

Vzájomný vzťah medzi rozmerom výšky okraja 8.1 a šírkou medzery medzi pridržiavacími prvkami 6 umožňuje jednoduché uloženie pásu 8. Pri montáži elastického pásu 8 do drážky 5 sa cez medzeru medzi pridržiavacími prvkami 6 vtlačí pozdĺžny okraj 81 pásu 8 do drážky 5 jedného nosníka 1 a pomocou pákového prípravku sa druhý okraj 8.1 elastického pásu 8 vtlačí do drážky 5 protiľahlého nosníka

1. Osadením pásu 8 vzniká pružné predpätie pozdĺžnych okrajov 8.1 v drážkach 5, ktoré vzniká v dôsledku presahu výstupkov zhotovených pri drážkovaní plôch na kontakt s plochami stien nosníkov 1 vytvárajúcimi rohový priestor 2. Vodotesnosť je zabezpečená jednak predpätím, ako aj labyrintovým efektom vytvoreným pozdĺžnymi výstupkami na okrajoch 8.1 elastického pásu 8.

Pri výmene poškodeného pásu 8 sa špeciálnym nožíkom, ktorý sa oprie o spodnú časť pridržiavacieho prvku 6, rozreže okraj 8.1 elastického pásu 8 až po priebežný otvor a pás 8 sa z drážky 8 ľahko vytiahne.

Elastický pás 8 je schopný prekryť dilatačnú škáru do 80 mm, resp. dilatačný pohyb ± 40 mm.

Priemyselná využiteľnosť

Konštrukčný systém, ktorý je predmetom ochrany, je možné využiť pri výrobe mostných záverov s dobrými technicko-ekonomickými parametrami, kde je potrebné spoľahlivé vodotesné spojenie dilatujúcich konštrukcií.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Konštrukčný systém vodotesného spojenia dilatujúcich stavebných konštrukcii, vyznačujúci sa tým, že pozostáva aspoň z jednej dvojice vedľa seba usporiadaných nosníkov (1), z ktoiých každý má jednoduchý tvar napríklad s priečnym profilom tvaru T, L, U, I, svojimi stenami vytvára najmenej jeden a najviac štyri rohové priestory (2), minimálne v jednom rohovom priestore (2) je pozdĺžne usporiadaná dvojica vedľa seba s medzerou umiestnených pridržiavacích prvkov (6), z ktorých každý má dĺžku zodpovedajúcu dĺžke nosníka (1), oblú alebo oblú a rovinnú podpernú plochu, jeden z dvojice pridržiavacích prvkov (6) je súčasťou jednej steny a druhý z dvojice pridržiavacích prvkov (6) je súčasťou druhej steny vytvárajúcej rohový priestor (2) a podperné plochy pridržiavacích prvkov (6) spolu so stenami ohraničujúcimi rohový priestor (2) vymedzujú drážku (5), pričom v tejto drážke (5) jedného nosníka (1) je vodotesné uložený jeden pozdĺžny okraj (8.1) elastického pásu (8) tvarovo zodpovedajúci tvaru drážky (5) a v drážke (5) druhého nosníka (1) je vodotesné uložený druhý pozdĺžny okraj (8.1) elastického pásu (8) tvarovo zodpovedajúci tvaru drážky (5) tohto nosníka (1).
2. 2. Konštrukčný systém podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že rohový priestor (2) je vymedzený na seba kolmými stenami nosníka (1).
3. 3. Konštrukčný systém podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že rohový’ priestor (2) vymedzujú steny nosníka (1), ktoré zvierajú medzi sebou tupý uhol.
4. 4. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 3, v y značujúci sa tým, že roh (7) v rohovom priestore (2) vymedzenom stenami nosníka (1) je po celej dĺžke nosníka (1) hranatý, respektíve vytvorený technologicky nutným zaoblením alebo zrazením.
5. 5. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 3, vyzná č u j ú c i sa t ý m , že roh (7) v rohovom priestore (2) vymedzenom stenami nosníka (1) je po celej dĺžke nosníka (1) zaoblená plocha.
6. 6. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 3, v y značujúci sa tým, že roh (7) v rohovom priestore (2) vymedzenom stenami nosníka (1) je po celej dĺžke nosníka (1) vzhľadom na plochu ktorejkoľvek z týchto stien šikmá plocha.
7. 7. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 6, v y značujúci sa tým, že plochy pozdĺžneho okraja (8.1) elastického pásu (8) kontaktné so stenami vymedzujúcimi rohový priestor (2) sú ploché alebo pozdĺžne drážkované.
8. 8. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 7, v y značujúci sa tým, že aspoň jeden pozdĺžny okraj (8.1) elastického pásu (8) má pozdĺžny priebežný otvor (9).
9. 9. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 8, v y značujúci sa tým, že šírka medzery medzi pridržiavacími prvkami (6) dvojice pridržiavacích prvkov (6) sa prakticky rovná najmenšej vzdialenosti medzi dvoma pomyslenými rovnobežnými rovinami, z ktorých jedna prechádza krajom pozdĺžneho okraja (8) elastického pásu (8) a druhá rovina je spoločná dotyková rovina k zaobleným tvarom kontaktných plôch s podpernými plochami pridržiavacích prvkov (6).
10. 10. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že nosníkom (1) je zváraný a má privarené pridržiavacie prvky (6)
11. 11. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že nosník (1) je valcovaný a má privarené pridržiavacie prvky (6).
12. 12. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že nosník (1) s pridržiavacími prvkami (6) je pretláčaný.
13. 13. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že dvojica nosníkov (1) obsahuje zváraný nosník (1) s privarenými pridržiavacími prvkami (6) a valcovaný nosník (1) s privarenými pridržiavacími prvkami (6).
14. 14. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že dvojica nosníkov (1) obsahuje zváraný nosník (1) s pridržiavacími prvkami (6) a pretláčaný nosník (1) s pridržiavacími prvkami (6).
15. 15. Konštrukčný systém podľa nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že dvojica nosníkov (1) obsahuje valcovaný nosník (1) s privarenými pridržiavacími prvkami (6) a pretláčaný nosník (1) s pridržiavacími prvkami (6).