SK500382009A3 - Posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom - Google Patents

Description

Posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom

Oblasť techniky

Vynález sa týka stavebníctva, konkrétne vybavenia pozemných komunikácii posuvnými prefabrikovanými železobetónovými zvodidlami s lamelovým zámkom, t. j. súvislých bariér tiahnucich sa pozdĺž krajníc pozemných komunikácií alebo medzi dopravnými pruhmi pozemných komunikácií, diaľnic, rýchlostných komunikácií, na mostoch, ktoré slúžia ako bezpečnostné zariadenia na spomalenie usmernenie alebo zastavenie vozidiel, ktoré neprimerane vybočia z jazdnej dráhy. Vynález zároveň obmedzuje poškodenie štruktúry bezpečnostných zariadení a vozidiel v prospech prepravovaných osôb i ďalších užívateľov pozemnej komunikácie pri náraze do nich vozidlom, ktorého riadenie vodič nezvládol.

Doterajší stav techniky

Zvodidlá pozemných komunikácií sú konštruované na vystavenie jednorazovým nárazom i veľmi ťažkých nákladných vozidiel, čo kladie na zvodidlá a na ich vzájomné spojenie vysoké nároky. Doteraz známe vyhotovenia cestných zvodidiel pozostavujú prevažne z neposuvných oceľových konštrukcií, kde sú k nosným a v teréne k pevne zakotveným stĺpikom prichytené profilované oceľové pásnice. Napr. podľa EP 1650 351B1 sú oceľové pásnice upevnené cez medzikusy na stĺpik ukotvený s určitou vôľou na vozovke, prípadne sa na železobetónové stĺpiky alebo železné stĺpiky upevňujú železobetónové pásnice cez deformovateľný člen valcového tvaru alebo na ramenách tvaru U, alebo napr. podľa riešenia WO 2006123864 A1 cez dvojicu proti sebe orientovaných vzájomne do seba posuvných tvarov U vzájomne spojených skrutkami.

Známe je tiež prenosné cestné oceľové zvodidlo podľa úžitkového vzoru SK 1386, vytvorené z dvojíc v smere prenosného cestného zvodidla proti sebe usporiadaných plochých oceľových nadol symetricky rozšíreným bočníc voľne položených na vozovke cez úložný segment a navzájom pevne spojených v čelných zámkoch s výstupkom a zahĺbením, ktoré sú prepojené hornými segmentmi v pozdĺžnom profile tvaru písmena U otvoreného nadol, pričom horné segmenty sú do vnútra zvodidiel spojené spojovacím prvkom a spojovacie prvky sú k bočniciam zvodidla pevne pozdĺžne uchytené.

-2Skôr uvedené oceľové zvodidlá však iba málo tlmia energiu nárazu, čím nie sú dosť bezpečné pre posádku vozidla pri prípadnej kolízii s vozidlom. Takéto technické riešenia sú konštrukčne zložité, náročné na montáž, príp. demontáž zvodidla a z hľadiska predĺženia životnosti vyžadujú častú nákladnú údržbu a povrchovú úpravu.

Ďalej sú známe i zvodidlá zložené z rôznych typov pevne alebo voľne inštalovaných železobetónových prefabrikovaných segmentov, ktoré sú z hľadiska tlmenia energiu nárazu bezpečnejšie pre posádku vozidla a majú kvalitatívne vyššiu životnosť ako oceľové zvodidlá. Nevýhodou pevne inštalovaných prefabrikovaných železobetónových zvodidiel na pozemných komunikáciách je však ich vysoká tuhosť, ktorá vyplýva zo spôsobu ich pevného osadenia do koruny vozovky pri pevnom vzájomnom spojení. Túto nevýhodu odstraňujú zvodidlá iba voľne položené na povrchu vozovky, ktoré umožňujú určitý posun v priečnom smere. Pre kontrolovaný priečny posun spôsobený nárazom vozidla, pritom posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlá spolupôsobia v pozdĺžnom smere cez rôzne druhy použitých vzájomných spojov. Bežne známe sú spoje tvorené buď lanami alebo upevňovacou tyčou vo voľných zámkoch. Spoje s voľnými zámkami sa používajú predovšetkým z dôvodu umožnenia ich jednoduchého spojenia, rozpojenia čím sa výrazne uľahčuje montáž a demontáž ich jednotlivých prefabrikovaných segmentov, prípadne i celého úseku zvodidla. Známe je pritom napr. technické riešenie podľa CZ UV 2970 a CZ UV 9372, kde je prefabrikované cestné zvodidlo pozdĺžne stykované priebežnou tyčou, ktoré je zložené zo vzájomne variabilné spojiteľných betónových bežných a koncových segmentov tvaru „New Jersey“ so stykovou plochou príslušných betónových segmentov vybavenou na jednej strane vertikálnym spojovacím perom a na náprotivnej strane príslušnou vertikálnou drážkou, pričom v hlave betónových segmentov je pozdĺžne osadená priebežná spojovacia tyč prečnievajúca z betónových segmentov, ktorá je ukončená závitom zvodidlovej spojky. Zvodidlová spojka je pritom v hornom otvore betónových segmentov v tvorená párom kovových dosiek so strednými otvormi osadenými na konci spojovacej tyče maticou, pričom susedné kovové dosky sú vzájomne rozoberateľné spojené dvojicou spojov tvorených skrutkou s maticou. Nevýhodou takéhoto technického riešenia je náročná a zdĺhavá montáž zvodidlovej spojky v malom hornom otvore spájaných betónových segmentov s možnosťou vzniku úrazu.

Známe je tiež technické riešenie podľa CZ UV 7632 pre posuvné prefabrikované cestné zvodidlo zložené zo vzájomne variabilné spojiteľných priebežných a koncových segmentov so spojovacími prvkami, kde čela segmentov majú po celej výške zhodné oválne vybrania pre vonkajší presah oválneho oka spojovacieho prvku umožňujúceho vzájomné prepojenie jednotlivých segmentov

-3oválnymi spojovacími čapmi. Nevýhodou tohto technického riešenia je nutná presná vzájomná orientácia spájaných segmentov s rozličnou výškou oválnych ôk od ich základne, náročná a zdĺhavá montáž oválnych čapov do príslušných oválnych ôk spájaných segmentov v malom otvore spájaných betónových segmentov s možnosťou vzniku úrazu. Veľkou nevýhodou tohto spoja je i zložitá demontáž v prípade nárazu do zvodidiel, keď dochádza k deformáciám na spojovacom prvku. Taktiež riešenie umožňuje len minimálnu možnosť výkyvných pohybov a kladie veľké nároky na materiál a výrobu.

Ďalej je známe i riešenie betónového zvodidla s voľným zámkom podľa úžitkového vzoru CZ 12223, kde čelá segmentov majú po celej výške zrkadlovo zhodné vybrania a sú ukončené na dvoch armovacích drôtoch každého betónového segmentu dutým puzdrom zvislo osadeným na protiľahlých koncoch spojovacích segmentov zvodidiel, pričom v susedných otvoroch dutých puzdier je priečne osadená spojovacia profilová vložka vo forme pozdĺžne spojenej dvojice tyčí. Nevýhodou technického riešenia je nutná presná montáž spájaných ťažkých betónových segmentov vo vzdialenosti osadzovanej spojovacej profilovej vložky v horizontálnej a vertikálnej polohe, čím je ich montáž náročná a zdĺhavá s možnosťou vzniku úrazu. Veľkou nevýhodou tohto spoja je i zložitá demontáž v prípade nárazu do zvodidiel, keď dochádza k deformáciám na spojovacom prvku. Taktiež je obmedzená možnosť výkyvných pohybov a riešenie kladie veľké nároky na materiál a výrobu.

Rovnako je známe i riešenie betónového zvodidla s voľným zámkom vytvoreným výstužou z pozdĺžnych armovacích prútov v niekoľkých radoch pod sebou podľa úžitkového vzoru CZ 17154, kde voľný zámok pozostáva zo sústavy oporných puzdier upevnených na tŕňoch koncov výstuže pod sebou, ďalej zo spojovacích vložiek na vkladanie do drážok medzi oporné puzdra a dvoch zaisťovacích čapov zasúvaných do dutín oporných puzdier a otvorov spojovacích vložiek. Nevýhodou týchto spojov je najmä ich konštrukčná zložitosť pri montáži prvkov, zvlášť v prípade požiadavky väčšieho počtu oporných puzdier. Táto nevýhoda sa výrazne prejavuje v zložitej demontáži pri náraze vozidla do zvodidiel, keď dochádza k deformáciám spojovacieho prvku a niektorých oporných puzdier. Veľký počet použitých súčiastok kladie pritom i veľké nároky na materiál a výrobu takéhoto betónového zvodidla. Uvedené nedostatky riešenia preto obmedzujú počet používaných oporných puzdier v zámkoch, čím však toto riešenie (s ohľadom na zvyšujúce sa požiadavkami na únosnosť spoja železobetónových zvodidiel vzhľadom na hmotnosť a rýchlosť vozidiel) nie je zároveň vyhovujúce na uplatnenie požiadaviek najväčšieho stupňa zadržania pre betónové zvodidlá.

-4Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom vystrojené lamelami spojenými s pozdĺžnymi ťahadlami v radoch pod sebou a oceľovou výstužou. Podstatou vynálezu je, že čelá susedných železobetónových segmentov prefabrikovaného zvodidla majú horné vybranie, v ktorom je upevnená sústava votknutých lamiel so súosovým oválnym otvorom, pričom obe sústavy lamiel susedných železobetónových segmentov sú v oválnych otvoroch spojené spojovacími tyčami cez súosové oválne otvory zamykacieho prvku.

Je pritom výhodné, ak zamykací prvok tvoria spojovacie vložky lamiel so šírkou väčšou alebo rovnou ako šírka lamiel, ktoré sú aspoň z jednej vonkajšej strany vzájomne súosovo spojené.

Sústava lamiel medzi susednými železobetónovými segmentmi prefabrikovaného zvodidla je podľa vynálezu symetrická na oboch čelách spájaných železobetónových segmentov, čo umožňuje pootočenie železobetónového segmentu obojstranného zvodidla, napríklad pri jeho poškodení na jednej strane. Oválny otvor v zamykacom prvku a v lamelách umožňuje tepelnú dilatáciu zvodidla, ako aj rektifikáciu pri montáži. Taktiež umožňuje pohyb pre potrebu vlastnej geometrickej polohy osadeného zvodidla vyplývajúci zo smerových a výškových parametrov komunikácie, tzn. umožňuje pootočenie zámkom spojených zvodidiel voči sebe okolo zvislej osi zámku vo vodorovnej rovine i pootočenie okolo vodorovnej pozdĺžnej osi zvodidla, čo umožňuje naklopenie susedných zvodidiel. Železobetónovými zvodidlami podľa vynálezu je možné pritom dosiahnuť najvyšší stupeň zadržania vozidiel pri zachovaní bezpečnej jednoduchej montáži, prípadne demontáži, pri výmene, resp. oprave železobetónového segmentu zvodidla.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlené pomocou pripojených výkresov, kde zobrazuje obr. 1 celkový axionometrický pohľad na susedné železobetónové segmenty prefabrikovaného zvodidla s voľným lamelovým zámkom pred spojením, obr. 2 pôdorys schematického spojenia dvoch železobetónových segmentov zvodidiel v horizontálnom reze, obr. 3 prierez spojenia dvoch železobetónových zvodidiel v pozdĺžnom vertikálnom reze a obr. 4 axionometrický pohľad zostavenia oceľovej výstuže dvoch spojovaných zvodidiel.

-5Príkladv uskutočnenia vynálezu

Posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom podľa vynálezu je vystrojené lamelami 3 spojenými s pozdĺžnymi ťahadlami v radoch pod sebou 6 a známou nezobrazenou oceľovou výstužou. Čelá susedných železobetónových segmentov 1 prefabrikovaného zvodidla majú horné vybranie 2, kde je upevnená sústava votknutých lamiel 3 so súosovým oválnym otvorom, pričom obe sústavy lamiel 3 susedných železobetónových segmentov i sú v oválnych otvoroch spojené spojovacími tyčami 4 cez súosové oválne otvory zamykacieho prvku

5. Zamykací prvok 5 tvoria pritom spojovacie vložky lamiel 3 so šírkou väčšou ako šírka lamiel 3, ktoré sú aspoň z jednej vonkajšej strany vzájomne súosovo spojené.

Kostru každého železobetónového segmentu 1_ tvorí jeho známa nezobrazená oceľová výstuž a pozdĺžnymi ťahadlami 6, na obidvoch koncoch ktorých sú upevnené lamely 3 z pásovej ocele v niekoľkých radoch pod sebou so súosovým oválnym otvorom. Lamely 3 sú pritom zapustené v hornom vybraní 2 železobetónového segmentu i, tak aby medzi spojenými železobetónovými segmentmi 1 zvodidiel vznikla požadovaná konštrukčná škára. Navzájom sú pritom lamely 3 oboch čiel spájaných železobetónových segmentov 1 kĺbovo spojené zamykacím prvkom 5 na zasunutých spojovacích tyčiach 4, pričom zamykací prvok 5 tvoria vzájomne pod sebou súosovo spojené vložky lamiel 3 s dvoma oválnymi otvormi.

Železobetónové segmenty i zvodidiel sa vzájomne spájajú tak, že sa po fixácií polohy jedného železobetónového segmentu 1_ zvodidla úplne nasunie do jeho horného vybrania 2 medzi lamely 3 zamykací prvok 5. Následne sa prisunie k jeho čelu druhý železobetónový segment 1 zvodidla, tak aby sa na jeho lamely 3 mohol presunúť zamykací prvok 5 osadený v prvom železobetónovom segmente 1 zvodidla. Ďalej sa do súosových otvorov lamiel 3 a zamykacieho zámku 5 v správnej polohe osadí zamykací prvok 5 zasunutím dvojice spojovacích tyčí 4. Na dosiahnutie malej priečnej deformácie zvodidla je pritom vhodná aktivácia stavu napätosti vo voľnom lamelovom zámku potiahnutím zvodidla v pozdĺžnom smere. Železobetónové zvodidlá podľa vynálezu vytvárajú spravidla súvislý pás záchytného systému z jednotlivých prefabrikovaných železobetónovými segmentoví, ktoré sú medzi sebou vzájomne spojené. Ťahová sila iniciovaná po náraze vozidla do železobetónového zvodidla je potom prenášaná oceľovými ťahadlami 6 cez spojovacie tyče 4 zasunuté do zamykacieho prvku 5 a lamely 3 na ďalšie zvodidlo. Zamykací prvok 5 a lamely 3 sú pritom zapustené v zvislých kapsách na protiľahlých železobetónových segmentov zvodidla. Lamely 3 v železobetónovom zvodidle je možné osadiť buď v konštantných alebo

-6rôznych vzdialenostiach v počte podľa výšky a požadovanej zadržovacej schopnosti zvodidla.

Opísané a zobrazené riešenie nie je jediným možným riešením podľa vynálezu, lebo na koncových železobetónových segmentoch prefabrikovaného zvodidla môžu byť na pozdĺžnom ťahadle 6 upevnené lamely 3 z pásovej ocele iba z jednej strany v niekoľkých radoch pod sebou so súosovým oválnym otvorom, ďalej rady lamiel 3 môžu byť vytvorené v dvoch a viac sekciách, zamykací prvok 5 môžu tvoriť spojovacie vložky lamiel 3 so šírkou menšou ako šírka lamiel 3 a spojovacie vložky lamiel 3 môžu byť iba z jednej vonkajšej strany vzájomne súosovo spojené.

Priemyselná využiteľnosť

Posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom podľa vynálezu je možné využiť najmä ako bezpečnostné zariadenie pozemných komunikácií na- krajniciach a v strednom deliacom pruhu ciest, diaľnic, rýchlostných komunikácií, na mostoch, pri delení jazdných pruhov a pod., ďalej pri stavbe rôznych zábran a oplotení vystavených možným nárazom veľmi ťažkých nákladných vozidiel, lietadiel, výbušnín a pod.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom vystrojené lamelami spojenými s pozdĺžnymi ťahadlami v radoch pod sebou a oceľovou výstužou, vyznačujúce sa tým, že čelá susedných železobetónových segmentov (1) prefabrikovaného zvodidla majú horné vybranie (2), v ktorom je upevnená sústava votknutých lamiel (3) so súosovým oválnym otvorom, pričom obe sústavy lamiel (3) susedných železobetónových segmentov (1) sú v oválnych otvoroch spojené spojovacími tyčami (4) cez súosové oválne otvory zamykacieho prvku (5).

2. Posuvné prefabrikované železobetónové zvodidlo s lamelovým zámkom podľa bodu 1, v y značujúce sa tým, že zamykací prvok (5) tvoria spojovacie vložky lamiel (3) so šírkou väčšou alebo rovnou ako šírka lamiel (3), ktoré sú aspoň z jednej vonkajšej strany vzájomne súosovo spojené.