Шестиугольная панель для дорожного покрытия - RU2310032C2
Код документа: RU2310032C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к шестиугольной панели для дорожного покрытия, боковые стороны которой поочередно предусмотрены с верхними и нижними соединительными элементами, образованными посредством уменьшения толщины кромки панели для дорожного покрытия, и предусмотрены с крепежным отверстием для крепежного штифта. После соединения панелей нижние и верхние соединительные элементы одной панели сопряжены с верхними и нижними соединительными элементами смежных панелей. Панель предусмотрена с центральной апертурой и с проходящим в направлении вниз буртиком на ее периферии.
Настоящее изобретение также относится к шестиугольной панели для дорожного покрытия, боковые стороны которой поочередно предусмотрены с верхними и нижними соединительными элементами, выступающими из ее боковых сторон за проходящий в направлении вниз периферийный буртик, причем верхние элементы имеют проходящую в направлении вверх вертикальную ветвь, а нижние элементы - проходящую в направлении вверх нижнюю вертикальную ветвь. Между верхней вертикальной ветвью и периферийным буртиком образуется верхняя полость, открытая снизу, а между нижней вертикальной ветвью и боковой стороной панели образуется нижняя полость, открытая сверху, причем полости и вертикальные ветви имеют приблизительно прямоугольное поперечное сечение. После соединения панелей, предусмотренных с центральной апертурой, нижние и верхние соединительные элементы одной панели сопряжены с верхними и нижними соединительными элементами смежных панелей.
ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Довольно часто возникает необходимость временного или постоянного нанесения на грунт покрытия для его предохранения или для обеспечения твердой пешеходной дорожки или проезжей части для проведения культурных мероприятий, на ярмарочных площадях или на строительных площадках. Строительные проекты требуют временных подъездных дорог и пешеходных дорожек. Элементы, используемые для нанесения таких покрытий, чаще всего получают из полимерных материалов. Требования потребителей включают в себя простоту конструкции, малую массу, простоту и скорость нанесения и удаления, простоту транспортировки и хранения в сочетании с низкой стоимостью производства. Предполагается хорошее сцепление с подстилающим слоем грунта, высокие стабильность и механические свойства. В настоящее время известно несколько концепций элементов покрытия для временных пешеходных дорожек, дорог и площадок для хранения.
В европейском патенте ЕР 0621373 описано грунтовое покрытие, предназначенное для образования проезжей части общего назначения. Грунтовое покрытие содержит соединенные вместе шестиугольные панели, которые на их боковых сторонах предусмотрены с крючковыми выступами и выступающими проушинами, сопрягающимися после сборки. Сопрягающиеся поверхности соединительных выступов скруглены друг к другу, обеспечивая возможность поворота выступов. Между смежными боковыми сторонами соединенных панелей имеется некоторый просвет. Каждая панель задумана как толстостенная мембрана с рельефом, предупреждающим скольжение, на верхней поверхности. Однако такие панели не могут быть уложены на неровный угловой или грязный подстилающий слой грунта, например на строительных площадках, поскольку неравномерные нагрузки могут вызывать разъединение соединений и разрушение настила.
Во французском патенте FR 2559177 описана стандартная шестиугольная пластина, имеющая краевое соединение крючков и петель, предназначенное для соединения с другими пластинами в грунтовом покрытии, например, аварийного дорожного полотна. На нижней стороне пластина содержит каналы, которые образуют расходящиеся ребра жесткости, выходящие из центральной точки пластины. Смежные ребра жесткости соединяют вместе посредством ребра, предупреждающего трещинообразование. Пластины изготовлены из алюминиево-кремниевого сплава.
В германском патенте DE 19640128 описана облицовка полов, содержащая прямоугольную пластину с четырьмя боковыми сторонами уменьшенной толщины. Четыре боковые стороны образованы так, чтобы соединяться с соседними пластинами посредством соединения на основе канавки и шпунта. Противоположные стороны пластины, содержащие канавку и шпунт, соответственно, предусмотрены с глухими отверстиями, которые образуют вместе с крепежными штифтами крепежные элементы, препятствующие боковому смещению пластин. Облицовку полов получают из полимерных материалов.
Германская полезная модель DE 9407901 описывает шестиугольную панель для дорожного покрытия, предусмотренную на ее боковых сторонах с чередующимися крючковыми выступами, сцепляющимися между собой после монтажа. Панель содержит глухие отверстия и штифты с головками, предупреждающими скольжение, размещаемыми в отверстиях. Нижняя сторона панели содержит ребра жесткости.
Хотя вышеописанные панели хорошо приспособлены для определенных случаев применения, аналогичных промышленным или аварийным применениям, они не могут быть уложены на неровный, угловой или грязный подстилающий слой грунта. Некоторые из таких конструкций могут вызвать трудности в течение монтажа и демонтажа или имеют недостаточные механические свойства или могут быть чрезмерно дорогими в производстве.
Германский патент DE 4143419 относится к пластмассовым шестиугольным поддонам для образования рельефной травяной поверхности. Каждый поддон имеет Т-образные крючки и вырезы, сцепляющиеся со смежными пластинами, а также большое центральное отверстие. Между соединенными элементами предусмотрены зазоры для стока поверхностной воды.
Канадский патент СА 2091036 относится к треугольным, прямоугольным и шестиугольным поверхностным элементам, состоящим из сердечников, наполненных древесной стружкой, опилками, пеной или другим сыпучим материалом, окруженным внешней оболочкой из термопластичного или термореактивного материала. В частности, оболочка может быть образована из стеклопластика. Поверхностные элементы предназначены для монтажа на песке и на их перифериях предусмотрены с фланцами, проходящими в направлении вниз.
В патентах США №5833386 и №5527128 описаны модульные развертываемые портативные настил и пешеходная дорожка, состоящие из множества соединенных покрывающих панелей из легкого пластика. Каждая панель является прямоугольной и содержит два проходящих в направлении вниз соединительных элемента и два проходящих в направлении вверх соединительных элемента. Панели содержат каналы для стока воды и дренажные отверстия. Проходящие в направлении вниз соединительные элементы каждой панели имеют удлиненные канавки, чтобы служить в качестве шарниров, обеспечивающих возможность скатывания соединенных панелей. Внешние поверхности предусмотрены с рельефом, предупреждающим скольжение.
В японском патенте JP 9296408 описана прямоугольная синтетическая полимерная поверхностная панель, предназначенная, в частности, для монтажа на мягком или грязном подстилающем слое грунта. Длинные стороны каждой панели имеют проходящие в направлении вниз и вверх соединительные крючки, тогда как короткие стороны имеют плоские выступы и соответствующие плоские вырезы, соответственно. Длинные стороны каждой панели также предусмотрены с вертикальными выступами и соответствующими углублениями, соответственно. Каждая панель имеет дренажные отверстия.
Европейский патент ЕР 0224095 относится к решетчатой пластине из полимерного материала, предназначенной для монтажа, в частности, на покрытый травой грунт в местах стоянки автотранспорта и на набережных. Каждая пластина имеет, по меньшей мере, на одной стороне, около ее верхней поверхности, проходящие в направлении вверх небольшие крючки, сопрягающиеся с проходящими в направлении вниз небольшими крючками, расположенными на другой стороне. Каждая пластина имеет большое центральное отверстие для прохождения через него растущей травы.
Бетонные шестиугольные элементы для дорожных поверхностей известны из польских патентов PL 52531 и PL 113473.
Целью настоящего изобретения является получение шестиугольной панели для дорожного покрытия, которая бы имела простую конструкцию и не была дорогой в производстве, была бы простой для хранения, транспортировки, монтажа и удаления. С другой стороны она должна обеспечивать хорошее сцепление с подстилающим слоем грунта, достаточно высокие механические свойства и большой объем применения, охватывающий диапазон от пешеходных дорожек до поверхностей для движения автомобильного транспорта.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается получение шестиугольной панели для дорожного покрытия, отличающейся тем, что нижняя поверхность панели для дорожного покрытия предусмотрена с неглубокими коническими или призматическими углублениями, и тем, что каждый элемент для соединения внахлестку панели для дорожного покрытия предусмотрен, по меньшей мере, с одним крепежным сквозным отверстием для крепежного штифта.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый верхний элемент для соединения внахлестку панели предусмотрен с соединительными отверстиями, а каждый нижний элемент для соединения внахлестку предусмотрен с соответственно профилированными вертикальными соединительными выступами, которые входят в соединительные отверстия верхнего элемента для соединения внахлестку смежной панели. Каждый верхний элемент для соединения внахлестку предпочтительно предусмотрен с двумя соединительными отверстиями, а каждый нижний элемент для соединения внахлестку предусмотрен с двумя соединительными выступами, причем между двумя соединительными отверстиями и между двумя соединительными выступами расположено одно верхнее и одно нижнее крепежное сквозное отверстие, соответственно, для крепежного штифта. Верхнее крепежное сквозное отверстие профилировано так, чтобы оно было конусообразным в своих верхней и нижней частях, тогда как нижнее крепежное отверстие является цилиндрическим, причем его диаметр немного меньше максимального диаметра верхнего крепежного сквозного отверстия.
Панель предпочтительно предусмотрена с крепежным штифтом в виде зажимного штифта, имеющего коническую головку, которая плотно прилегает в верхней части крепежного сквозного отверстия, и упругие лапки, выступающие из головки и заканчивающиеся специально профилированными контактами, которые после соединения панелей проходят через нижнее крепежное сквозное отверстие смежной панели и покоятся на нижней поверхности крепежного сквозного отверстия. Число упругих лапок зажимного штифта составляет от двух до шести, а предпочтительно - четыре.
Зажимной штифт предпочтительно предусмотрен с кольцевой канавкой вблизи головки. В предпочтительном варианте осуществления панель предусмотрена с инструментом для разборки в виде изогнутого рычага, имеющего рукоятку и плоский конец, входящий в узкий паз, образованный на стороне верхнего крепежного сквозного отверстия, и в кольцевую канавку на зажимном штифте.
В предпочтительном варианте осуществления панель предусмотрена с отделочной полосой, располагаемой на кромке соединенных панелей, причем в крепежные отверстия полосы и в дополнительные крепежные отверстия панелей, расположенные около нижнего элемента для соединения внахлестку, установлен зажимной штифт, который предпочтительно имеет аналогичную конструкцию, что и зажимной штифт для соединения смежных панелей, но имеющий большую длину. Отделочная панель имеет на ее длинной стороне вертикальную стенку со скругленным углом, который входит на кромку панели, и скошенную противоположную длинную сторону, которая образует плавный переход между верхней поверхностью панели и верхней поверхностью полосы.
Панель имеет центральную апертуру, которая предпочтительно предусмотрена в ее верхней части с неглубоким плоским углублением, а в ее нижней части - с более узким углублением, имеющим форму усеченного конуса, соединенным с плоским углублением узким каналом. Внешний диаметр боковой стенки центральной апертуры приблизительно равен диаметру плоского углубления.
Панель предпочтительно имеет на ее нижней части, по меньшей мере, одну конструкцию из глухих отверстий, предусмотренных на боковой стенке центральной апертуры и/или на тех частях буртика, из которых проходят нижние элементы для соединения внахлестку.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения панель состоит из шестиугольного корпуса, полученного из полимерных материалов и предусмотренного с радиальными ребрами жесткости, соединяющими боковую стенку центральной апертуры с углами корпуса, причем усиление включает в себя несколько коаксиальных стальных проволочных колец, проходящих через отверстия в ребрах жесткости, и резиновое наполнение.
В соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения панель состоит из шестиугольного корпуса, полученного из металлического листа, предпочтительно из стального листа, предусмотренного с центральной частью с шестиугольным ободом, контур которого немного меньше контура законченной панели для дорожного покрытия, и с радиальными ребрами жесткости, соединяющими центральную часть с углами шестиугольного обода, затем из усиления, включающего в себя несколько коаксиальных стальных проволочных колец, проходящих через отверстия в ребрах жесткости, и из резинового наполнения, охватывающего корпус со всех сторон, включая все конструктивные элементы панели для дорожного покрытия.
В двух последних вариантах осуществления резиновое наполнение состоит из резинового гранулята, предпочтительно полученного путем измельчения изношенных автомобильных покрышек, смешанного с упрочняющим адгезивом.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления панель имеет центральную апертуру, боковая стенка которой предусмотрена на ее внешней поверхности с кольцеобразным выступом, и имеет форму усеченного конуса, более узкого в нижней части, и проходит за нижнюю поверхность буртика панели для дорожного покрытия. Нижняя поверхность кольцеобразного выступа боковой стенки центральной апертуры лежит в плоскости нижней поверхности буртика.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается шестиугольная панель для дорожного покрытия, отличающаяся тем, что нижняя поверхность панели для дорожного покрытия предусмотрена с неглубокими коническими или призматическими углублениями, и тем, что боковая стенка центральной апертуры предусмотрена на ее внешней поверхности с кольцеобразным выступом и имеет форму усеченного конуса, более узкого в нижней части, и проходит за нижнюю поверхность буртика панели для дорожного покрытия.
В соответствии с этим аспектом настоящего изобретения нижняя поверхность кольцеобразного выступа боковой стенки центральной апертуры лежит в плоскости нижней поверхности буртика.
Благодаря предпочтительной конструкции панели для дорожного покрытия, соответствующей настоящему изобретению, тупой угол неглубоких конических или призматических углублений составляет от приблизительно 160 градусов до примерно 170 градусов. Соотношение между наибольшей толщиной и наименьшей толщиной панели равняется приблизительно 1,5.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения все элементы панели изготовлены из полимерных материалов, предпочтительно полученных из отходов или переработки, которые содержат 25-75 мас.% полипропилена и 75-25 масс.% полиэтилена. Панель предпочтительно содержит модифицирующую добавку в количестве, составляющем 5-60 мас.% от общей массы полипропилена и полиэтилена. Модифицирующую добавку предпочтительно выбирают из группы, состоящей из мела, талька и стекловолокна.
Предпочтительно, чтобы панель была изготовлена из полипропилена в количестве, составляющем приблизительно 50 мас.%, из полиэтилена в количестве, составляющем приблизительно 50 мас.%, и из мела в количестве, составляющем 20 мас.% от общей массы полипропилена и полиэтилена.
Желательно, чтобы панель имела хорошо видимую метку, предпочтительно неглубокую канавку, проходящую между противоположными углами панели.
Кроме того, панель имеет на ее верхней поверхности идентификационный номер.
Преимущество панели для дорожного покрытия, соответствующей настоящему изобретению, заключается в широком диапазоне возможностей ее применения для создания пешеходных дорожек, а также автомобильных дорог, включая дороги для тяжелых транспортных средств, например для автомобильных фургонов для доставки товаров на дом. Нанесение таких панелей не требует какой-либо специальной подготовки подстилающего слоя грунта и гарантирует простое позиционирование и удаление, не требуя тяжелого оборудования и не разрушая малой архитектуры подобно газонам.
Уложенные на поверхности панели, соответствующие настоящему изобретению, обеспечивают хорошую стабильность и сцепление с подстилающим слоем грунта, эффективное удаление осажденной влаги, простое хранение и транспортировку в сочетании с дружественностью по отношению к окружающей среде, проявляющейся в отсутствии загрязнения или отходов, использовании переработанного материала: полимерных материалов и резины, например старых автомобильных покрышек, и, наконец, в возможности переработки поврежденных панелей. Конструкция и композиция материала панелей гарантирует небольшую массу и способность выдерживать высокие нагрузки в широком диапазоне температур (от -30°С до +60°С). Панели просты и дешевы в производстве и монтаже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для пояснения настоящего изобретения и иллюстрации того, как оно может быть реализовано в практических случаях применения, далее будет подробно описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, который является только не ограничивающим примером варианта осуществления, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых
Фиг.1А и 1В - вид сверху и вид снизу, соответственно, шестиугольной пластмассовой панели для дорожного покрытия легкого типа, содержащей выступающие соединительные элементы;
Фиг.2 - сечение панели, иллюстрируемой на фиг.1А и 1В;
Фиг.3 - сечение соединения двух панелей, иллюстрируемых на фиг.1А и 1В;
Фиг.4А и 4В - вид сверху и вид снизу, соответственно, шестиугольной пластмассовой панели для дорожного покрытия легкого типа, содержащей соединительные элементы внахлестку;
Фиг.5 - сечение соединения двух панелей, иллюстрируемых на фиг.4А и 4В;
Фиг.6 - вид сверху пластмассового корпуса для панели, предназначенной для тяжелых неблагоприятных условий эксплуатации, содержащей усиление, элементы для соединения внахлестку и крепежные штифты;
Фиг.7 - сечение панели, полученной путем наполнения корпуса, иллюстрируемого на фиг.6, резиновой массой;
Фиг.8 - вид сверху металлического корпуса для панели, предназначенной для тяжелых неблагоприятных условий эксплуатации, содержащей усиление, элементы для соединения внахлестку и крепежные штифты;
Фиг.9 - сечение панели, полученной путем наполнения корпуса, иллюстрируемого на фиг.8, резиновой массой;
Фиг.10А и 10В - вид сверху и вид снизу, соответственно, другой шестиугольной панели для дорожного покрытия легкого типа, содержащей элементы для соединения внахлестку и крепежные штифты;
Фиг.10С и 10D - виды снизу панели, иллюстрируемой на фиг.10В, с конструкциями из отверстий;
Фиг.11 - сечение панели, сделанное по линии А-А, показанной на фиг.10А;
Фиг.12 - сечение панели, сделанное по линии В-В, показанной на фиг.10А;
Фиг.13А - сечение панели, сделанное по линии С-С, показанной на фиг.10А;
Фиг.13В - сечение панели, сделанное по линии D-D, показанной на фиг.10А;
Фиг.14А - вид сбоку крепежного штифта для соединения панелей, иллюстрируемых на фиг.10А - 10D;
Фиг.14В - вид сбоку крепежного штифта для соединения отделочной полосы для панелей, иллюстрируемых на фиг.10А - 10D;
Фиг.15 - вид сбоку соединения двух панелей, иллюстрируемых на фиг.10А - 10D;
Фиг.16 - вид сбоку инструмента для разборки, предназначенного для удаления крепежных штифтов из крепежных отверстий в панелях;
Фиг.17 - частичное сечение отделочной полосы, соединенной с панелью; и
Фиг.18 - вид сверху части дорожной поверхности, отделанной шестиугольными панелями для дорожного покрытия, соответствующими настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг.1-3 иллюстрируется шестиугольная панель 10 для дорожного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, которая предусмотрена с соединительным приспособлением крючкового типа. Панель 10 имеет в горизонтальной проекции форму регулярного шестиугольника и образована как одноэлементная пластмассовая отливка, в частности из отходов или повторно используемого материала. Панель 10 для дорожного покрытия имеет на своей периферии проходящий в направлении вниз буртик 11. Панель 10 имеет на своих боковых сторонах чередующиеся, проходящие вверх и вниз выступающие элементы 12 и 13. Длина I выступающих элементов 12 и 13 находится в диапазоне от 50% до 80%, а предпочтительного - от 60 до 70% длины d боковой стороны панели, обеспечивая надежное и стабильное соединение между панелями 10. Панель 10 имеет центральную апертуру 14, окруженную проходящей в направлении вниз конусообразной боковой стенкой 17 (фиг.2). Боковая стенка 17 предусмотрена на своей внешней поверхности кольцеобразным выступом 18. Высота боковой стенки 17 больше толщины панели 10 и высоты периферийного буртика 11, тогда как высота кольцеобразного выступа 18 предпочтительно равна или немного превышает высоту буртика 11. Центральная апертура 14 выполняет три функции: она служит в качестве дренажного отверстия, стабилизирует панель 10 на грунте и улучшает хранение панелей 10, уложенных одна на другую в стопу. В последнем случае нижняя часть 19 боковой стенки 17 верхней панели 10 входит в верхнюю часть центральной апертуры 14 нижней панели 10, тогда как кольцеобразный выступ 18 верхней панели 10 опирается на верхнюю поверхность нижней панели 10.
Панель 10 для дорожного покрытия может быть также предусмотрена с дополнительными, предпочтительно меньшими дренажными отверстиями, цилиндрическими или коническими, не показанными на чертежах. Вместо одной центральной апертуры 14 или в дополнении к одной центральной апертуре 14 панель 10 может быть предусмотрена с двумя, тремя или более аналогичными апертурами 14, расположенными симметрично вокруг центра панели 10.
Верхняя поверхность 15 панели 10 (фиг.1А) имеет грубый рельеф, предупреждающий скольжение, тогда как нижняя поверхность 16 предусмотрена с коническими или призматическими углублениями 20 с большим тупым углом α, создавая в секции линии, волнистости или конфигурацию сот. Углубления 20 увеличивают поверхность, несущую нагрузку, и уменьшают массу панели 10, гарантируя адекватную устойчивость на грунте, даже крутом, сыпучем или грязном.
Каждый верхний выступающий элемент 12 (фиг.3) проходит за буртик 11 и имеет проходящий в направлении вниз верхнюю вертикальную ветвь 21, верхняя поверхность которой находится заподлицо с верхней поверхностью 15 панели 10. Верхняя вертикальная ветвь 21 является прямоугольной в поперечном сечении, предпочтительно со скругленными нижними углами. Между верней вертикальной ветвью 21 и буртиком 11 образована верхняя полость 22, открытая на нижней стороне и имеющая прямоугольное поперечное сечение. Нижний выступающий элемент 13 имеет проходящую в направлении вверх нижнюю вертикальную ветвь 23, нижняя поверхность которой находится заподлицо с нижней поверхностью буртика 11. Нижняя вертикальная ветвь 23 является прямоугольной в поперечном сечении, предпочтительно со скругленными верхними углами. Между нижней вертикальной ветвью 23 и боковой стороной панели образована нижняя полость 24, открытая в верхней части и имеющая прямоугольное поперечное сечение.
Панели 10 для дорожного покрытия соединяют в процессе монтажа на грунте таким образом, чтобы верхняя вертикальная ветвь 21 верхнего выступающего элемента 12 одной панели входила в нижнюю вертикальную полость 24 нижнего выступающего элемента 13 смежной панели и в то же самое время нижняя вертикальная ветвь 23 нижнего выступающего элемента 13 входила в верхнюю полость 22 верхнего выступающего элемента 12 (фиг.3).
Размеры выступающих элементов 12 и 13 выбирают такими, чтобы передние поверхности вертикальных ветвей 21 и 23 входили в контактное взаимодействие с нижними поверхностями полостей 24 и 22, тогда как ширина полостей 22 и 24 выступающих элементов 12 и 13 должна быть предпочтительно одинаковой и больше одинаковой ширины вертикальных ветвей 21 и 23 приблизительно на величину, составляющую от 2 до 8 мм, а предпочтительно - 4 мм. Вследствие таких размеров между соединенными панелями 10 остается определенный люфт (свободный ход), обеспечивающий возможность небольшого взаимного перемещения панелей под нагрузкой.
Длина боковой стороны панели 10, показанной в качестве примера на приведенном чертеже, составляет 27,5 или 31 см. В первом случае площадь панели 10 равна 0,1994 м2, а во втором случае - 0,249 м2. Для покрытия 1 м2 грунта, принимая во внимание зазоры между панелями, необходимо пять меньших или четыре более крупных панелей 10. Предпочтительными размерами отдельных элементов панели 10 являются следующие (фиг.2): высота h1 буртика 11 составляет 2,5 см; наименьшая толщина h2 панели составляет 1 см; наибольшая толщина h3 панели составляет 1,5 см; ширина буртика 11 составляет 1,15 см; ширина w2 конического или призматического углубления 20 составляет 7,53 см, а величина тупого угла α составляет 165,6 градусов; максимальный диаметр w3 центральной апертуры 14 составляет 4,8 см, а ее минимальный диаметр w4 - 3 см; внешний диаметр w5 боковой стенки 17 в ее самой нижней части составляет 5 см; а внешний диаметр w6 боковой стенки 17 в области соединения с кольцеобразным выступом 19 составляет 7,52 см.
Примеры предпочтительных размеров верхних и нижних выступающих элементов 12 и 13 являются следующими (фиг.1В и 3): ширина w выступающих элементов составляет 2,4 см; толщина w8 вертикальных ветвей 21 и 23 составляет 1 см; ширина w9 полостей 22, 24 составляет 1,4 см; высота h4 верхней вертикальной ветви 21 составляет 1,5 см; тогда как высота h5 нижней вертикальной ветви 23 составляет 1,7 см.
Вышеприведенные размеры могут, безусловно, быть изменены в зависимости от типа пластмасс, из которых изготовлены панели 10, нагрузки и типа грунта, на котором их необходимо смонтировать.
На фиг.4 и 5 иллюстрируется другой вариант осуществления настоящего изобретения. Шестиугольная панель 30 для дорожного покрытия образована как одноэлементная пластмассовая отливка, в частности из отходов или повторно используемого материала. Панель 30 отличается от панели 10 будучи предусмотренной вместо соединительной конструкции крючкового типа с соединительной конструкцией внахлестку и крепежными штифтами. Все остальные конструктивные элементы этих двух панелей 10 и 30 являются аналогичными. Панель 30 имеет три идентичных верхних элемента 31 для соединения внахлестку, проходящих за буртик 11', и три идентичных нижних элемента 32 для соединения внахлестку, образованных путем уменьшения толщины буртика панели 30. Возможна также обратная конструкция, в которой нижний элемент 32 для соединения внахлестку проходит за буртик 11', а верхний элемент 31 для соединения внахлестку образован путем уменьшения толщины панели. Верхняя поверхность верхнего элемента 31 для соединения внахлестку выполнена заподлицо с верхней поверхностью 15' панели 30, а нижняя поверхность нижнего элемента 32 для соединения внахлестку лежит в плоскости нижней поверхности буртика 11'.
Оба элемента 31 и 32 для соединения внахлестку имеют по существу прямоугольное поперечное сечение. Верхний элемент 31 для соединения внахлестку имеет два верхних крепежных отверстия 33, раззенкованных в верхней части, а нижний элемент 32 для соединения внахлестку имеет два нижних крепежных отверстия 33' смежной панели. Число крепежных отверстий 33 и 33' на каждом элементе 31, 32 для соединения внахлестку может колебаться от одного до четырех в зависимости от грунта и нагрузки.
В течение монтажа панелей 30 для дорожного покрытия на грунте (фиг.5) верхний элемент 31 для соединения внахлестку одной панели перекрывает нижний элемент 32 для соединения внахлестку смежной панели и после совмещения их крепежных отверстий 33 и 33' между боковой поверхностью верхнего элемента 31 для соединения внахлестку одной панели и боковой поверхностью второй панели, а также между боковой поверхностью нижнего элемента 32 для соединения внахлестку второй панели и боковой поверхностью буртика 11' первой панели образуются зазоры шириной в диапазоне от 1 до 4 мм, а предпочтительно - 2 мм. Через совмещенные крепежные отверстия 33 и 33' элементов 31 и 32 для соединения внахлестку двух смежных панелей 30 проходят крепежные болты или штифты (описываемые дополнительно ниже), предпочтительно сделанные из пластмасс, причем головная часть каждого крепежного штифта входит в раззенкованную часть верхнего крепежного отверстия 33, а его кончик может входить в грунт. Крепежные штифты крепят панели против скольжения.
В примере панели 30, имеющей длину d' боковой стороны, равную 27,5 см, толщина h6 верхнего элемента 31 для соединения внахлестку равна 1 см; толщина h7 нижнего элемента 32 для соединения внахлестку составляет 1,5 см; ширина w10 обоих элементов 31 и 32 для соединения внахлестку составляет 2,4 см; диаметр w11 раззенкованной части верхнего крепежного отверстия 33 составляет 1,2 см; тогда как диаметр w12 остальной части верхнего крепежного отверстия 33 и остальной части нижнего крепежного отверстия 33' составляет 0,8 см. Остальные размеры панели 30 аналогичны размерам панели 10, соответствующей чертежам фиг.1-3.
Шестиугольные панели 10 и 30 для дорожного покрытия, соответствующие настоящему изобретению, как описано выше, выполнены полностью из пластмасс, для которых сырьем чаще всего служат утилизированные отходы.
На фиг.6-9 иллюстрируются следующие два варианта осуществления настоящего изобретения, которые являются панелями для дорожного покрытия, предназначенными для работы в неблагоприятных тяжелых условиях, предназначенными главным образом для покрытия грунта для тяжелого оборудования подобного, например, машинам бурового подрядчика.
Форма соединительных элементов и размеры панелей аналогичны форме соединительных элементов и размерам панелей 30, иллюстрируемых на фиг.4 и 5, но последние имеют скелетную конструкцию.
Скелет 40 панели 50 для дорожного покрытия, иллюстрируемый на фиг.6, состоит из пластмассового шестиугольного корпуса 41, предусмотренного со всеми элементами соединительной конструкции панели 30. Корпус 41 имеет радиальные ребра 42 жесткости, соединяющие боковые стенки 17" центральной апертуры 14" с углами панели, и усиление 43, содержащее несколько коаксиальных стальных проволочных колец, причем диаметр стального провода находится в диапазоне от 1 до 6 мм, а предпочтительно - 4 мм, которые проходят через отверстия в радиальных ребрах 42 жесткости. Скелет 40 панели 50 выполняет в то же самое время функцию формы для резинового наполнения 44 (фиг.7), составляя вместе с наполнением 44 панель 50 для дорожного покрытия, предназначенную для работы в неблагоприятных тяжелых условиях.
На фиг.8 иллюстрируется дополнительный вариант осуществления скелетной конструкции 60, которая предусмотрена с шестиугольным корпусом 61, полученным из металлического листа, предпочтительно из стального листа. Корпус 61 имеет центральную часть 62 с центральной апертурой 63, шестиугольный обод 64 с периметром, который немного меньше периметра панели 70 для дорожного покрытия, и предусмотрен с отверстиями 65 и 65' в тех местах, где образованы крепежные отверстия элементов для соединений внахлестку панели 70, и радиальные ребра 66 жесткости, соединяющие центральную часть 62 с углами шестиугольного обода 64. Скелет 60 имеет также усиление 43', во многом аналогичное тому, которое использовали в случае скелетной конструкции 40, иллюстрируемой на фиг.6 и 7.
Скелет 60 размещают в форме (не показана), в которой ее покрывают на обеих сторонах литьем резинового наполнителя 67 (фиг.9), получая в результате усиленную резиновую панель 70 для дорожного покрытия. Вследствие того, что панель 70 не имеет пластмассовых компонентов, представляется возможным использование массы высокотемпературного резинового литья, а также прессование массы в течение литья.
Резиновые наполнения 44 и 67, используемые в этих двух вариантах осуществления панелей 50 и 70 для дорожного покрытия, предназначенных для работы в неблагоприятных тяжелых условиях, состоят из резинового гранулята, получаемого предпочтительно посредством измельчения изношенных автомобильных покрышек и упрочняющего адгезива, смешанного с гранулятом. Перед литьем резиновые наполнения 44 и 67 подогревают до температуры размягчения, а после литья их охлаждают. Резиновые панели 50 и 70 для дорожного покрытия относительно тверды и обладают сопротивлением истиранию.
Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой шестиугольную панель 100 для дорожного покрытия, содержащую соединительную конструкцию для соединения внахлестку крепежными штифтами. Панель 100 предусмотрена с проходящим в направлении вниз широким периферийным буртиком 101 и с интегральными верхним и нижним элементами 102 и 103 для соединения внахлестку, образованными чередующимися на ее боковых сторонах. Верхние элементы 102 для соединений внахлестку образованы путем уменьшения толщины буртика 101, а нижние элементы 103 для соединения внахлестку проходят за шестиугольный контур панели 100. Возможна также обратная конструкция элементов 102 и 103 для соединения внахлестку.
Верхняя поверхность верхнего элемента 102 для соединения внахлестку выполнена заподлицо с верхней поверхностью 104 панели 100, тогда как нижняя поверхность нижнего элемента 103 для соединения внахлестку лежит в плоскости нижней поверхности буртика 101. Конструкция соединительных элементов для соединения в нахлестку панели 100 отличается от панелей 10 и 30 в том отношении, что верхние элементы 100 для соединения внахлестку предусмотрены с дополнительными верхними соединительными отверстиями 105, предпочтительно овальными, тогда как нижние элементы 103 для соединения внахлестку предусмотрены с соответственно профилированными вертикальными соединительными выступами 106, которые входят в соединительные отверстия 105 верхнего элемента 102 для соединения внахлестку смежной панели 100. Вследствие этого было уменьшено число крепежных отверстий 107 и 108 и крепежных штифтов в элементах для соединения внахлестку.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения образовано два соединительных отверстия 105 и, следовательно, соединительных выступа 106 одного крепежного отверстия 107 и 108 для крепежного штифта. Конструкция крепежных отверстий 107 и крепежных штифтов будет подробно дополнительно описана ниже. Такая модификация элементов для соединения внахлестку позволяет поверхности дороги, вымощенной панелями 100, нести значительно более высокие нагрузки.
Конструкция центральной апертуры 110 также соответственно модифицирована (фиг.11). Центральная апертура 110 имеет в верхней части неглубокое плоское углубление 110, а в нижней части - более узкое углубление 111, имеющее форму усеченного конуса, причем эти два углубления соединены узким каналом 112. Толщина боковой стенки 113 центральной апертуры 109 значительно больше, как результат исключения выступающего кольца. Боковая стенка 113 проходит за нижнюю поверхность буртика 101 панели 100. Другой диаметр боковой стенки 113 приблизительно аналогичен диаметру плоского углубления 110 центральной апертуры 109. Такая конфигурация центральной апертуры 109 обеспечивает возможность хранения панелей 100 в стопе без опасности бокового смещения.
На поверхности плоского углубления 110 может быть размещено имя изготовителя или другие маркировки. Панель 100 имеет фрагмент поверхности, предпочтительно на верхнем элементе 102 для соединения внахлестку, предназначенный для нанесения идентификационного номера, индивидуального для каждой панели, для обеспечения возможности контроля распределения панелей и для облегчения идентификации украденных панелей.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения скруглены переходные участки между боковой стенкой 113 центральной апертуры 109 и нижней поверхностью 114 и между буртиком 101 и нижней поверхностью 114.
Панель 100 для дорожного покрытия предусмотрена также с хорошо видимой меткой 115 для более простого деления панели на две части. Метка 115 может иметь любую практическую форму, например она может быть неглубокой линейной канавкой. Панель 100 для дорожного покрытия (фиг.10С) может быть предусмотрена на ее нижней стороне с внутренней конструкцией из глухих отверстий 131, образованных на боковой стенке 113 центральной апертуры 109 и/или с внешней конструкцией из глухих отверстий 132, образованных на тех частях буртика 101, из которых выходят нижние элементы 103 для соединения внахлестку. Вместо конструкции из большого числа небольших глухих отверстий 132 может быть образована конструкция из меньшего числа более крупных глухих отверстий 133 (фиг.10D). Глухие отверстия 131, 132 и 133, которые могут иметь любую практичную форму, предназначены для уменьшения массы панели 100 и для ускорения ее сушки после технологического процесса формования.
На фиг.13А и 13В иллюстрируются верхний и нижний элементы 102 и 103 для соединения внахлестку в сечении, сделанном через вернее и нижнее крепежные отверстия для крепежного штифта. Верхнее крепежное отверстие 107 имеет коническую раззенковку в верхней и нижней частях, тогда как нижнее крепежное отверстие 108 является цилиндрическим с диаметром, который немного больше диаметра средней части верхнего крепежного отверстия 107. Для такой конфигурации крепежных отверстий 107 и 108 был разработан специальный крепежный зажимной штифт 116 (фиг.14А и 15), верхняя поверхность которого находится заподлицо с верхней поверхностью 104 панели 100.
Зажимной штифт 116 имеет коническую головку 117, которая входит в раззенкованную часть крепежного отверстия 107 верхнего элемента 102 для соединения внахлестку, и четыре упругие лапки 118, проходящие из головки 117 и заканчивающиеся специально профилированными контактными элементами 119, которые после соединения панелей 100 сцепляются с нижним краем крепежного отверстия 108. Число упругих лапок 118 может составлять от двух до шести, а предпочтительно составляет четыре. Зажимной штифт 116 предусмотрен вблизи головки 117 с кольцевой канавкой 120, в которую входит плоский конец инструмента 121 для разборки, специально разработанного для этой цели (фиг.16). Инструмент 121 для разборки имеет форму изогнутого рычага с рукояткой и с плоским концом.
Для обеспечения доступа к кольцевой канавке 120 зажимного штифта 116 верхнее крепежное отверстие 107 имеет на его стороне узкий паз 122 (фиг.10 и 16), в который может входить плоский конец инструмента 121 для разборки. Между зажимным штифтом 116 и внутренней поверхностью крепежных отверстий 107 и 108 создается определенный люфт для обеспечения возможности некоторого смещения соединенных панелей 100 под нагрузкой, или в результате температурных изменений. Конструкция крепежных отверстий 107 и 108 для соединения панелей 100 с помощью зажимных штифтов 116, а также специальная конструкция зажимных штифтов 116 и инструмента 121 для разборки обеспечивают возможность простого и прочного соединения смежных панелей, демонтаж которых не представляется возможным без использования инструмента.
Для отделки края поверхности дороги, на которой смонтированы панели 100, соответствующие настоящему изобретению, была разработана отделочная полоса 123 (фиг.17), причем полоса имеет на ее длинной стороне вертикальную стенку 124 со скругленным краем и скошенную противоположную длинную сторону 125, образующую плавный переход между верхней поверхностью 104 панели 100 и верхней поверхностью полосы 123. Отделочная полоса 123 предусмотрена с крепежными отверстиями 126, расположенными вдоль ее длины, которые после позиционирования полосы на краю поверхности дороги (со смонтированными панелями) становятся совмещенными с дополнительными крепежными отверстиями 128, расположенными вблизи нижних элементов 103 для соединения внахлестку (фиг.10 и 11) панелей. Через такие крепежные отверстия 126 и 128 проходят крепежные штифты 127, соответствующие настоящему изобретению, аналогичные зажимным штифтам 116, соединяющим панели 100, но имеющие большую длину.
На фиг.18 иллюстрируется часть готовой поверхности 130 дороги, выложенной панелями 100, соответствующими настоящему изобретению. Свободные пространства на полученной поверхности 130 дороги заполнены половинами панелей 100, разрезанных по меткам 115. Поверхность 130 дороги отделана на боковых сторонах отделочными полосами 123, пригнанными с помощью зажимных штифтов 127, как показано на фиг.14В. Специальная конструкция панелей 100, выполненная полностью из полимерных материалов, в частности конструкция соединительных элементов и крепежных штифтов, позволяет поверхности 130 дороги выдерживать высокие нагрузки без какого-либо повреждения отдельных панелей.
Пластмасса, используемая для производства панелей 10, 30 и 100 для дорожного покрытия, соответствующих настоящему изобретению, может быть полностью получена из отходов и из повторно используемого материала. Кроме того, изношенные панели могут быть подвергнуты переработке. Этот элемент настоящего изобретения имеет крайне большую важность для защиты окружающей среды, поскольку таким образом могут быть использованы пластмассовые отходы, наличие которых становится растущей экологической проблемой вследствие большого времени разложения и наличия токсических веществ.
Предпочтительным полимерным материалом, используемым для получения панелей 10, 30 и 100, отделочных полос 123, зажимных штифтов 116 и 127, является комбинация полиэтилена (РЕ) и полипропилена (РР), обычно представленного в виде отходов. Для того чтобы выбрать наилучшую композицию этих компонентов и возможных модифицирующих добавок, было проведено несколько испытаний в отношении прочности и деформации материалов, полученных из различных комбинаций компонентов.
К испытаниям на прочность были допущены образцы материалов с переменным содержанием полиэтилена (РЕ), полипропилена (РР) и мела (К). Испытания проводили на машине типа INSTRON при двух экстремальных температурах (при температуре -30°С и +60°С) и одной комнатной температуре (при температуре +20°С). Эти испытания позволили определить удлинение, предел прочности и модуль Юнга (Е) исследуемых материалов. Полученные результаты были сведены в таблицу, которая приведена ниже. Процентное содержание модифицирующей добавки относится к общей массе РР и РЕ (100%=РР+РЕ).
Из приведенных результатов испытаний следует, что материалы, содержащие комбинацию РР, РЕ и РР+РЕ, имеют относительно высокую прочность, но также относительно небольшую способность к деформации (удлинение). Модифицирование полимерных материалов мелом приводит в результате к уменьшению прочности, но также к значительному увеличению способности к деформации, важной при больших нагрузках. В общем, все испытанные материалы пригодны для изготовления панелей для дорожного покрытия, соответствующих настоящему изобретению, и полученные панели могут выдерживать высокие и даже очень высокие нагрузки, исходящие от тяжелых транспортных средств, подобных автомобильным фургонам для доставки товаров на дом.
Самым пригодным материалом для высоких нагрузок или при неоднородном грунте или при больших изменениях температуры, как представляется, является материал, содержащий РР и РЕ в пропорции 1:1 с добавкой мела, составляющей 20%. Вместо мела могут быть использованы другие модифицирующие добавки, в частности тальк и стекловолокно в пропорции, находящейся в диапазоне 5-60% от общей массы РР и РЕ.
Помимо предпочтительных механических свойств испытанные материалы показали высокое противодействие воздействию кислот, щелочей, солей и органических растворителей.
Шестиугольные панели для дорожного покрытия, соответствующие настоящему изобретению, находят применение при создании временных или постоянных покрытий для мест проведения ярмарок, выставок, концертов и других мероприятий, строительных площадок и подъездных дорог, пешеходных и велосипедных дорожек, в частности пешеходных дорожек и автомобильных подъездных путей к домам новостроек и других объектов, а также дорог и площадок для стоянки автомобилей и хранения тяжелого оборудования.
Реферат
Предлагается конструкция шестиугольной панели для дорожного покрытия, боковые стороны которой поочередно предусмотрены с верхними и нижними соединительными элементами, в виде элементов (102, 103) для соединения внахлестку и крепежных штифтов. Панель (100) предусмотрена с центральной апертурой (109) и с проходящим в направлении вниз буртиком (101) на ее периферии. Центральная апертура служит в качестве дренажного отверстия, стабилизирует панель на грунте и улучшает хранение панелей в стопе. Нижняя поверхность панели предусмотрена с углублениями, имеющими небольшую глубину и большой тупой угол, тогда как верхняя поверхность имеет элементы, предупреждающие скольжение. Верхние элементы (102) для соединения внахлестку поочередно выступают из боковых сторон панели за буртик (101), тогда как нижние элементы (103) образованы посредством уменьшения толщины буртика. Каждый верхний элемент (102) для соединения внахлестку предусмотрен с соединительными отверстиями (105), а каждый нижний элемент (103) для соединения внахлестку предусмотрен с соответственно профилированными вертикальными соединительными выступами (106), которые входят в соединительные отверстия (105) верхнего элемента (102) для соединения внахлестку смежной панели. Панели соединяют посредством зажимных штифтов, поддающихся удалению при использовании инструмента) для разборки. Кромки поверхности дороги, выложенной панелями, покрыты отделочными полосами. Панели могут быть полностью изготовлены из полимерных материалов, главным образом из отходов или переработанных полимерных материалов или из резины и скелетного корпуса. Панели предназначены для покрытия площадок, дорог и пешеходных дорожек без специальной подготовки подстилающего слоя грунта. Панели могут нести существенные нагрузки в широком диапазоне температур, находящемся в диапазоне от -30°С до +60°С. 2 н. и 41 з.п. ф-лы, 18 ил., 1 табл.
