Стальная ортотропная плита

Предлагаемая полезная модель относится к строительству мостов, а именно, к конструктивным деталям мостовых сооружений. Стальная ортотропная плита, включающая стальной лист, содержащий продольные ребра и поперечные балки на нижней поверхности, элементы сцепления, закрепленные на внешней поверхности стального листа и защитный слой, причем стальной лист ортотропной плиты включен в совместную работу с защитным слоем, при этом защитный слой выполнен из фибробетона, а элементы сцепления выполнены в виде скоб, обеспечивающих возможность проникновения защитного слоя в образованное под скобами пространство, причем скобы выполнены с П-образным выступом в центральной части, а нижние концы их направлены друг от друга. Скобы, закрепленные на внешней поверхности стального листа, расположены в шахматном порядке, либо соединены между собой с образованием решетки, либо соединены между собой с образованием продольных или поперечных полос. Скобы закреплены на внешней поверхности стального листа посредством сварки/автоматической сварки. На 1 кв. м. стального листа расположено от 4 до 5 скоб. Длина скобы составляет от 200 до 300 мм., а длина П-образного выступа от 150 до 200 мм.

Предлагаемая полезная модель относится к строительству мостов, а именно, к конструктивным деталям мостовых сооружений.

Известен патент на полезную модель РФ 69873 «ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА ДЛЯ МОСТА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТОЙ» МПК E01C 7/32 Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям дорожных одежд на мостах и путепроводах с металлической ортотропной плитой проезжей части. Задачей заявляемой полезной модели является создание дорожной одежды для моста с металлической ортотропной плитой, характеризующейся меньшим весом на единицу площади при сохранении качественных параметров и долговечности дорожной одежды. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в уменьшении толщины дорожной одежды, ее веса за счет использования материала гидроизолирующего слоя. Кроме того, конструкция дорожного покрытия обеспечивает прочное сцепление (слипание) используемых материалов слоев. Дорожная одежда для моста с металлической ортотропной плитой включает последовательно расположенные на металлической ортотропной плите грунтовочный слой на основе полимербитумного вяжущего, буферный слой, состоящий из полимербитумного вяжущего, гидроизолирующий слой, слой из асфальтобетона, слой из полимербитумного литого асфальтобетона, покрытого очерненным щебнем. Грунтовочный слой выполнен из разжиженного полимербитумного вяжущего, а гидроизолирующий слой выполнен из рулонного материала «Техноэластмост С».

Известен патент РФ на полезную модель 60946, МПК E01C 7/32. «ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ МОСТА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТОЙ» Дорожное покрытие для проезжей части моста с металлической ортотропной плитой относится к области строительства, а именно к конструкциям дорожных одежд на мостах и путепроводах с металлической ортотропной плитой проезжей части. Дорожное покрытие для проезжей части моста, включающее расположенные на дорожном основании грунтовочный слой на основе полимерно-битумного вяжущего, буферный слой, состоящий из полимерно-битумного вяжущего, гидроизолирующий слой, выполненный из полимерно-битумной мастики, защитный слой из асфальтобетонной смеси, слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси, согласно предлагаемого решения дополнительно содержит, по крайней мере, два слоя очерненного щебня, один из которых расположен между гидроизолирующим слоем и защитным слоем для обеспечения их надежного сцепления, а второй расположен на полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси для обеспечения шероховатой поверхности покрытия, при этом защитный слой из асфальтобетонной смеси имеет пористую структуру. Защитный слой из асфальтобетонной смеси включает вяжущий компонент в виде битума и минеральные компоненты: щебень, минеральный порошок, отсев дробления при следующем соотношении, масс.%: щебень - 40-60%, минеральный порошок - 1-5%, отсев дробления - 30-45%, при этом битума берут в количестве 4-6% на 100% минеральных компонентов. В качестве грунтовочного слоя используют полимерно-битумное вяжущее, растворитель марки «Нефрас» и адгезионную присадку Диамин при следующем соотношении компонентов, масс.%: полимерно-битумное вяжущее 10-20%, растворитель Нефрас - 80-90%, присадка Диамин - 0,5-1%. Гидроизолирующий слой включает полимерно-битумное вяжущее и минеральные компоненты - песок речной, минеральный порошок и отсев дробления при следующем соотношении, масс.%: песок речной - 20-50%, минеральный порошок - 20-45%, отсев дробления - 20-40%, при этом полимерно-битумное вяжущее берут в количестве 10-25% на 100% минеральных компонентов. Слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси включает полимерно-битумное вяжущее и минеральные компоненты - щебень с крупностью фракции 5-20 мм, отсев дробления, песок речной и минеральный порошок при следующем соотношении масс.%: щебень - 30-60%, отсев дробления - 10-30%, песок речной -10-20%, минеральный порошок - 20-30%, при этом полимерно-битумное вяжущее берут в количестве 8-20% на 100% минеральных компонентов. Слой очерненного щебня содержит щебень фракции 10-20 мм. Слои выполнены со следующими толщинами, мм: буферный слой толщиной 2,5-4, гидроизолирующий слой - 15-25, защитный слой - 30-50, слой из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси - 30-50, а расход праймера составляет 200-300 г/м² , расход щебня, находящегося между гидроизолирующим и защитным слоями 7-10 кг/м², расход очерненного щебня, размещаемого на слое из полимерно-битумной литой асфальтобетонной смеси - 10-12 кг/м². Полимерно-битумное вяжущее состоит из битума марки «БНД90/130» и полимера марки «Кратон Д - 1101 СМ» при следующем соотношении масс.%: битум БНД90/130-87-91%, Кратон Д - 1101СМ - 9-13%. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении отвода влаги с гидроизолирующего слоя за счет использования пористой структуры защитного слоя. Кроме того, конструкция дорожного покрытия обеспечивает более прочное сцепление гидроизолирующего и защитного слоев, исключающее их взаимное перемещение, за счет размещения между ними слоя очерненного щебня.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является патент РФ на изобретение 1784054, МПК E01D 9/02, 7/02. «Ортотропная плита пролетного строения моста» Сущность изобретения - ортотропная плита пролетного строения моста включает стальной лист, содержащий ребра на нижней стороне, элементы сцепления и защитный слой из асфальтобетона. Элементы сцепления выполнены из жестко прикрепленных перпендикулярно к поверхности стального листа стальных шипов, равномерно размещенных по 60-100,шт. на 1 м стального листа и имеющих диаметр 8-12 мм. Поверхности стального листа и шипов выполнены с двухслойным газотермическим покрытием из цинкоалюминиевого сплава Нижний слой газотермического покрытия имеет мелкозернистую структуру, а верхний - пористую структуру.

Недостатком данного технического решения является то, что шипы не обеспечивают достаточно плотного сцепления между защитным слоем из асфальтобетона и стальным листом отротропной плиты, в результате чего происходит постепенное смещение защитного слоя.

Задачей предлагаемого изобретения является максимальное усиление сцепления между защитным слоем и стальным листом отротропной плиты.

Поставленная задача решается за счет того, что стальная ортотропная плита, включающая стальной лист, содержащий продольные ребра и поперечные балки на нижней поверхности, элементы сцепления, закрепленные на внешней поверхности стального листа и защитный слой, причем стальной лист ортотропной плиты включен в совместную работу с защитным слоем, при этом защитный слой выполнен из фибробетона, а элементы сцепления выполнены в виде скоб, обеспечивающих возможность проникновения защитного слоя в образованное под скобами пространство, причем скобы выполнены с П-образным выступом в центральной части, а нижние концы их направлены друг от друга. Скобы, закрепленные на внешней поверхности стального листа, расположены в шахматном порядке, либо соединены между собой с образованием решетки, либо соединены между собой с образованием продольных или поперечных полос. Скобы закреплены на внешней поверхности стального листа посредством сварки/автоматической сварки. На 1 кв. м. стального листа расположено от 4 до 5 скоб. Длина скобы составляет от 200 до 300 мм., а длина П-образного выступа от 150 до 200 мм.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:

Фиг. 1. - Вид стальной ортотропной плиты, где элементы сцепления, выполненные в виде скоб расположены в шахматном порядке.

Фиг. 2. - Вид стальной ортотропной плиты, где элементы сцепления, выполненные в виде скоб расположены бруг за другом.

Фиг. 3 - Вид стальной ортотропной плиты, где элементы сцепления, выполненные в виде скоб, соединенных между собой с образованием решетки.

Фиг. 4. - Вид стальной ортотропной плиты, где элементы сцепления, выполненные в виде скоб соединены между собой с образованием продольных/поперечных полос.

Стальная ортотропная плита 1, включающая стальной лист 2, содержащий продольные ребра 3 и поперечные балки 4 на нижней поверхности 5, элементы сцепления 6, закрепленные на внешней поверхности 7 стального листа 2 и защитный слой 8. (см. фиг. 1, 2, 3, 4)

Стальной лист 2 ортотропной плиты 1 включен в совместную работу с защитным слоем 8, при этом защитный слой 8 выполнен из фибробетона 9, а элементы сцепления 6 выполнены в виде скоб 10, обеспечивающих возможность проникновения защитного слоя 8 в образованное под скобами 10 пространство, причем скобы 10 выполнены с П-образным выступом 11 в центральной части, а нижние концы 12 их направлены друг от друга, (см. фиг. 1, 2, 3, 4)

Скобы 10, закрепленные на внешней поверхности 7 стального листа 2, расположены в шахматном порядке 13, либо соединены между собой с образованием решетки 14, либо соединены между собой с образованием продольных или поперечных полос 15. Скобы 10 закреплены на внешней поверхности 7 стального листа 2 посредством сварки/автоматической сварки. На 1 кв. м. стального листа 2 расположено от 4 до 5 скоб 10. Длина скобы 10 составляет от 200 до 300 мм., а длина П-образного выступа 11 от 150 до 200 мм. (см. фиг. 1, 2, 3, 4)

Конструкция ортотропных плит проезжей части мостового сооружения, помимо своего функционального назначения - обеспечение движения транспортных средств, - должна также выполнять защиту металлической конструкции плиты от коррозии.

Требуемые надежность и долговечность покрытия на стальной ортотропной плите могут быть достигнуты лишь при обеспечении постоянного сцепления защитного слоя с металлическим листом ортотропной плиты. Только при наличии сцепления напряжения растяжения при изгибе, возникающие в верхних фибрах покрытия, могут быть восприняты дорожным покрытием. В случае потери сцепления, напряжения от местного воздействия нагрузки при работе покрытия на ортотропной плите могут превысить расчетные сопротивления изгибу и в покрытии над продольными ребрами ортотропной плиты возникнут продольные трещины, что приведет к разрушению дорожного покрытия.

Сцепление защитного слоя 7 со стальным листом 3 обеспечивается элементами сцепления 8 - скобами 10 и фибробетоном 2, входящими в составе конструкции.

Для обеспечения максимального сцепления стального листа 3 ортотропной плиты 1 с защитным слоем 7 в предлагаемой конструкции стальной ортотропной плиты 1 в качестве защитного слоя 7 используют фибробетон 2, а в качестве элементов сцепления 8 - скобы 10, которые могут быть закреплены на внешней поверхности стального листа 3 в различном порядке, например: в шахматном 12, соединены между собой с образованием решетки 13 либо соединены между собой с образованием полос 14.

Преимущества предлагаемого устройства стальной ортотропной плиты заключается в следующем:

1. Скобы, плотно приваренные к стальному листу позволяют защитному слою - фибробетону проникнуть и плотно закрепиться в пространстве под скобами, что исключает возможность смещения защитного слоя с поверхности стального листа, то есть обеспечивает совместную работу защитного слоя, скоб и стального листа ортотропной плиты.

2. Использование в качестве защитного слоя фибробетона позволяет значительно улучшить связующие свойства защитного слоя и препятствует образованию и развитию трещин.

3. Использование скоб в качестве элементов сцепления, а в качестве защитного слоя - фибробетона позволяет максимально повысить эксплуатационные характеристики.

Устройство работает следующим образом:

Защитный слой из фибробетона проникает под скобы элементов сцепления, в результате чего фибробетон плотно закрепляется на стальном листе ортотропной плиты. При максимальных нагрузках, вызванных механическим или климатическим воздействием, конструкция предлагаемого устройства практически исключает образование трещин и разрушений.

Сборка:

1. Предварительно изготавливают элементы сцепления 8 - скобы 10, которые могут быть выполнены как в виде отдельных элементов, так и в виде сплошной металлической полосы, изогнутой П-образными выступами вверх через расчетные одинаковые промежутки.

2. На внешнюю поверхность готового стального листа 3 ортотропной плиты 1 приваривают элементы сцепления 8 - скобы 10 посредством сварки/автоматической сварки.

3. Заливают внешнюю поверхность стального листа 3 защитным слоем 7 - фибробетоном 2.

Стальная ортотропная плита, которая выполнена с обеспечением совместной работы фибробетона, скоб и стального листа не требует обслуживания.

Все вышесказанное говорит о выполнении поставленной технической задачи, а именно максимального усиления сцепления между защитным слоем и стальным листом отротропной плиты и о промышленной применимости заявленного устройства.

Перечень позиций:

1. Ортотропная плита

2. Стальной лист

3. Продольные ребра

4. Поперечные балки

5. Нижняя поверхность

6. Элемент сцепления

7. Внешняя поверхность

8. Защитный слой

9. Фибробетон

10. Скоба

11. П-образный выступ

12. Нижние концы скобы

13. Шахматный порядок

14. Скобы, соединенные между собой с образованием решетки

15. Скобы, соединенные между собой с образованием продольны/поперечных полос.

1. Стальная ортотропная плита, включающая стальной лист, содержащий продольные ребра и поперечные балки на нижней поверхности, элементы сцепления, закрепленные на внешней поверхности стального листа и защитный слой;

отличающаяся тем, что

стальной лист ортотропной плиты включен в совместную работу с защитным слоем, при этом защитный слой выполнен из фибробетона, а элементы сцепления выполнены в виде скоб, обеспечивающих возможность проникновения защитного слоя в образованное под скобами пространство, причем скобы выполнены с П-образным выступом в центральной части, а нижние концы их направлены друг от друга.

2. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что скобы, закрепленные на внешней поверхности стального листа, расположены в шахматном порядке.

3. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что скобы, закрепленные на внешней поверхности стального листа, соединены между собой с образованием решетки.

4. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что скобы соединены между собой с образованием продольных или поперечных полос.

5. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что скобы закреплены на внешней поверхности стального листа посредством сварки.

6. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что скобы закреплены на внешней поверхности стального листа посредством автоматической сварки.

7. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что на 1м² стального листа расположено от 4 до 5 скоб.

8. Стальная ортотропная плита по п. 1, отличающаяся тем, что длина скобы составляет от 200 до 300 мм, а длина П-образного выступа от 150 до 200 мм.