СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТВЕРДЫХ ПОКРЫТИЙ ДОРОГ И АЭРОДРОМНЫХ ПОЛОС

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в строительстве железобетонных твердых покрытий автомобильных, железных дорог и аэродромных полос.

Известны различные способы изготовления сборных дорожных покрытий из дорожных предварительно напряженных в одном направлении железобетонных плит по ГОСТ 21924.0-84-ГОСТ 21924.3-84 и аэродромных по ГОСТ 25912.0-83-ГОСТ 25912.3-83. После укладки на предварительно подготовленное основание такие плиты соединяются между собой путем сварки закладных деталей, установленных в них во время формования. Эти сварные соединения резко сокращают долговечность дорожного покрытия, т.к. при многократном прохождении по дорожному покрытию нагруженных колесных пар сварные соединения быстро разрушаются.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ строительства и конструкция сборного дорожного полотна по патенту №2379406, кл. E01C 5/08, 2007 г, в котором непреднапряженные железобетонные плиты изготавливаются с отверстиями, через них протягивают канаты, на канаты в местах стыка плит надевают упругие элементы, предпочтительно изготовленные из резины в виде цилиндров или параллелепипедов, а после натяжения пакета из 5-20 плит между плитами остается шов 15-40 мм. Этот способ тоже имеет ряд недостатков. В месте стыков плит вертикальный прогиб твердого покрытия будет в несколько раз больше, и основание песчаное или грунтовое будет деформироваться в стыках плит гораздо сильнее, что приведет к волнистости дороги. С эластичными элементами между плит в виде цилиндров или параллелепипедов и швов 15-40 мм между плитами невозможно обеспечить ровный горизонт поверхности плит. Например, при использовании обтягивающего каната диаметром 15 мм отверстие в плите должно быть 24 мм и разброс уровня поверхности соседних плит даже при нулевом допуске на расположение отверстия по высоте плиты составит 4.5-9 мм. Это недопустимо для дорожного полотна. Кроме того, в щель между плитами 15-40 мм может попасть гвоздь, кусок стекла и любой твердый предмет, который является опасным для движущего автомобиля, если застрянет в щели и будет торчать выше уровня дороги. В данном изобретении круглые пустоты для канатов не заливаются раствором, что приведет рано или поздно к заполнению пустот водой. А это приведет в нашем климате к быстрому разрушению дороги от замораживания и размораживания воды.

Целью предлагаемого технического решения является увеличение надежности, долговечности и ремонтопригодности предварительно напряженного вдоль и поперек дороги железобетонного твердого покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления предварительно напряженных в двух ортогональных направлениях дорог, включающий укладку предварительно напряженных в поперечном направлении относительно дороги железобетонных плит, у которых торцы в стыке изготавливаются один с выемкой, а другой с выступом на земляное песчаное или иное основание, скрепление этих плит вдоль дорожного полотна посредством их обжатия, отличающийся тем, что плиты изготавливаются железобетонными и предварительно напряженными высокопрочной арматурой в двух ортогональных направлениях, вдоль и поперек дороги, а в швы между плитами устанавливаются пластины из вакуумированной бензо-и маслостойкой резины или иного эластичного материала толщиной от 5 до 70 мм, шириной, равной толщине плиты, и длиной, равной длине плиты, а обжатие плит вдоль дороги осуществляется двумя специальными гидродомкратами с общим усилием, равным от 0.5 до 1.5 суммарного расчетного проектного обжатия высокопрочной арматурой, расположенной вдоль дороги в плите, причем гидродомкраты устанавливают в боковые пазы, расположенные в торцах плит, при этом гидродомкраты при сжатии плит закрепляются в предварительно установленных в центральной части пазов резьбовых втулках, притом после обжатия плит домкратами устанавливается фиксирующая металлическая струбцина, которая закрепляется к плитам через предварительно установленные в крайней части пазов плит резьбовые втулки, после установки струбцин по обеим сторонам плит с домкратов сбрасывают давление и переносят на место соединения со следующей плитой, а излишек выдавленной из поперечных швов дороги эластичного материала срезают ножом или фрезой, затем в пазы со струбциной устанавливаются сетки и пазы торкретируются бетоном, а в случае необходимости установки бортового камня последний крепится болтами через центральную резьбовую втулку и полости в пазах инъектируются цементно песчаным раствором, причем разборка или ремонт твердого покрытия осуществляется в обратном порядке, а в шов между плитами устанавливается новая пластина из эластичного материала.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Благодаря тому, что плиты изготавливаются на заводе предварительно напряженными в двух ортогональных направлениях, отпадает необходимость самой трудоемкой и длительной операции протаскивания в отверстия канатной арматуры, а вместо натяжения 6-7 канатов и их стыковки в специальных нишах, как в ближайшем аналоге, европейских странах и США, плиты стягиваются одновременно двумя гидродомкратами и фиксируются струбцинами. В плитах нет никаких ниш, которые надо потом заливать бетоном, выравнивать и ждать не менее 2 суток, чтобы бетон затвердел. Поэтому, используя заявленное предлагаемое изобретение, дороги с твердым предварительно напряженным в двух ортогональных направлениях железобетонным покрытием можно делать в несколько раз быстрее. Кроме того, в предлагаемом способе сразу после установки струбцин дорогу можно эксплуатировать, так как заделка пазов в плитах бетоном производится исключительно для защиты струбцин от коррозии и производится вне дорожного полотна. А благодаря эластичному материалу в поперечных швах твердого покрытия дорожное полотно не требует температурных швов, т.к. эластичный материал в швах расчетной толщины будет компенсировать весь диапазон температурных деформаций.

На фиг.1 показан план фрагмента автомобильного дорожного полотна; на фиг.2 показан разрез плана по сечению А-А; на фиг.3 показано сечение плана по Б-Б.

Предлагаемый способ изготовления предварительно напряженных сборных железобетонных твердых покрытий осуществляется следующим образом. На подготовленном, в зависимости от несущей способности, грунтовом, песчаном или другом основании укладывается первая железобетонная предварительно напряженная в двух ортогональных направлениях плита 1, затем с зазором в 10-15 см укладывается вторая такая же плита и в зазор между плитами устанавливается пластина из эластичного материала. После этого с двух торцевых сторон этих плит устанавливаются два гидродомкрата 2, которые закрепляются болтами и гайковертом к плитам, используя резьбовые втулки 5. Затем производится сжатие этими домкратами первой и второй плиты до проектного расчетного усилия и устанавливаются две струбцины 3, используя для этого крайние резьбовые втулки 4, при этом сначала струбцина крепится на резьбовую втулку первой плиты, а потом плавно варьируя давлением в гидродомкратах, струбцину закрепляют болтом на второй плите. Цикл повторяется с третьей и последующими плитами. Операции обрезания выступающего эластичного материала 6, установки торцевых сеток 9 и торкретирования бетоном 10 производятся параллельно. После выполнения всех этих операций все железобетонное твердое покрытие дороги становится обжатым вдоль и поперек дороги, внутри плит за счет преднапряженной арматуры 7 и 8, а в стыках плит за счет преднапряженных струбцин 3.