PL245534B1 - Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych - Google Patents

Abstract

Samoodwadniająca się płyta drogowa, przedstawiona na rysunku, zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych zawierająca betonowy, korzystnie zasadniczo prostopadłościenny korpus, w którym umieszczone jest co najmniej dwuwarstwowe, typowe dla płyt drogowych zbrojenie w której korpus posiada jednostronnie, wykonany co najmniej na części górnej powierzchni płyty spadek nie większy niż 4%, równolegle do górnej powierzchni płyty wykonane jest co najmniej jedno obniżenie o korzystnie trapezoidalnym kształcie, posadowione co najmniej 0,1 cm, jednak nie głębiej niż 5 cm względem górnej powierzchni płyty.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest samoodwadniająca się płyta drogowa przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych. Odmianą płyty głównej jest pięciokątna płyta do budowy skosów mijanki.

W budownictwie drogowym zauważa się powrót do technologii z użyciem płyt betonowych różnego kształtu. Powszechnie uważa się, że są to nawierzchnie trwałe i nie wymagające dużych nakładów na prace utrzymaniowe i remontowe. Szczególną trwałością cechują się konstrukcje z płyt zbrojonych. Płyty betonowe mogą być przydatne również przy budowie placów przeładunkowych, dojazdów pożarowych i konstrukcji wodnych. Stosowane przy produkcji betonów materiały określa się jako przyjazne środowisku.

Jednymi z najpopularniejszych płyt do wykonania tymczasowych powierzchni dróg dojazdowych są płyty typu „jomb” lub prostopadłościenne betonowe płyty dojazdowe. Stosuje się je także w drogownictwie leśnym, choć mniejsze płyty typu „jomb” nie są w stanie przenosić znacznych obciążeń maszyn pracujących w lasach, a tradycyjne płyty dojazdowe w okresie zimowym lub zwiększonych opadów nie odprowadzają opadu ze swojej powierzchni co wpływa na obniżenie przyczepności.

Z opisu zgłoszenia wynalazku P.376158 znana jest prefabrykowana płyta drogowa, która ma wypukły oraz wklęsły bok. Między krawędziami wypukłego boku, mającymi kształt wycinka łuku kołowego, jest wypukły łukowo wygięty występ. Krawędzie wklęsłego boku mają również kształt wycinka łuku kołowego, a między nimi jest rowek o powierzchni łukowej.

Z kolei z opisu zgłoszenia wynalazku P. 387682 znana jest lekka płyta drogowa do układania dróg stałych lub tymczasowych. W płycie tej zdecydowano się na połączenie spawane ażurowych profili, które tworzą krawędzie płyty. Sprawia to, że wykonanie spawów wymaga szczególnej dokładności, gdyż podczas użytkowania węzły konstrukcyjne narażone na obciążenia i warunki pogodowe ulegają stopniowej degradacji.

Znany jest także wzór użytkowy Ru 66237, w którym ujawniona jest płyta drogowa znajdująca zastosowanie, zwłaszcza do budowy tymczasowych dróg dojazdowych na placach budowy jako element służący do utwardzenia nawierzchni. Płyta drogowa składa się z drewnianych belek poprzecznie połączonych ze sobą metalowymi śrubami tworząc poziomą płytę.

Znana jest z opisu zgłoszenia wynalazku P. 405079 stalowa, segmentowa płyta drogowa służąca jako przykrycie wykopów wąskoprzestrzennych o szerokości maksimum 2000 mm, mająca kształt prostokąta.

Znane są także płyty, jak ujawniono w JP2002021007, które posiadają dodatkowe, umieszczone poniżej warstwy drogowej/chodnikowej występy, dzięki czemu pod płytą powstaje rodzaj kanału, który może odprowadzać wodę opadową, gdyż według twórców woda podczas opadu przesiąka przez płytę do w/w kanału i jest odprowadzana poza obszar drogi lub chodnika. Rozwiązanie takie w wypadku obszarów o znacznych opadach prowadzi jednak do wypłukiwania podbudowy ciągu komunikacyjnego.

Znane jest także rozwiązanie według JP2001303504, w którym standardowy materiał tworzący płytę drogową miesza się z kruszywem porowatym, przez które woda łatwo przesiąka. Dzięki takiemu zabiegowi gotowa płyta posiada sieć kanałów z przepuszczającego kruszywa, które są w stanie odprowadzić z powierzchni płyty wodę do podbudowy drogi. Należy przy tym zauważyć, że twórcy nie wskazują w jaki sposób kruszywo przepuszczalne jest izolowane od mleczka cementowego obecnego podczas produkcji tak, aby nie uszczelniało porów materiału przepuszczającego.

Niekiedy w strukturze płyty umieszcza się kanały wypełniane kruszywem lub ziemią, które mają stanowić podłoże dla roślin. Tak jest na przykład w rozwiązaniu JPH0665961, w którym płyta drogowa ma kształt falisty, a w wytworzonych pomiędzy betonowymi żebrami rowkach umieszcza się kruszywo. Według opisu płyta przenosi obciążenia ruchem pojazdów, a sekcje kruszywa odwadniają jej powierzchnie.

Znane są także płyty według JP2001303509, w których zastosowano wypełnione odsłoniętym kruszywem komory oraz dolną, bardziej elastyczną warstwę płyty. Warstwa elastyczna ma stabilizować płytę niwelując nierówności terenu, a komory z odsłoniętym kruszywem poprzez odprowadzanie wody mają niwelować ślizganie. Informacje dotyczące zastosowania tych płyt w terenie wskazują, że o ile płyta taka doskonale radzi sobie w warunkach prostych, płaskich dróg tymczasowych, to w warunkach zwiększonej eksploatacji ulega przyspieszonej degradacji. Szczególnie widoczne jest to, że w warunkach zastosowania płyt według tego ujawnienia jako płyt dojazdowych w regionach leśnych i górskich, zniszczeniu lub uszkodzeniu ulegają komory wypełnione kruszywem, których krawędzie są narażone na zbyt duże obciążenia lub rozsadzanie lodem, szczególnie gdy prowadzony jest po nich transport lub zrywka pni drzew.

Znane są także płyty według CN106988183, w których zastosowano kształtowe, wykonane jednolicie z płytą zamki oraz spinające płyty liny zapobiegające „zrywaniu” drogi przez ciężkie pojazdy leśne. Przy czym płyty spięte linami są wykonane ze spadkiem ku wytworzonym jednolicie z płytami krawężnikom. Jak pokazują testy takich płyt odprowadzenie wody następuje w tym przypadku wyłącznie na linii styku płyt, powodując zaleganie kałuż w torze jazdy.

W rozwiązaniu CN205603992 do odwodnienia powierzchni płyty zastosowano kanały wytworzone w płycie do jakich woda spływa otworami z powierzchni. Praktyka pokazuje, że kanały odwadniające, zwłaszcza w okresie jesiennym szybko zapychane są liśćmi i gruntem, przez co płyta traci właściwości odwadniające.

Dotychczas na odcinkach prostych stosowano płyty „płaskie” o słabo odwadniającej się powierzchni. Płyty miały tendencję do przesuwania się, szczególnie na podjazdach. Przy większych spadkach niwelety, przyczepność malała. Niekiedy można spotkać także drogi wykonane z płyt ażurowych, jednak te z uwagi na małą w stosunku do płyt pełnych odporność na obciążenia nie są z reguły stosowane w obszarach intensywnego obciążenia. W przypadku obszarów leśnych, gdzie występuje duże zawilgocenie, a woda opadowa nie odparowuje tak szybko z uwagi na ograniczenie dostępu słońca przez drzewa, płyty układane na dużych pochyleniach niwelety nie zapewniały odpowiedniej przyczepności dla kół pojazdów. Powierzchnie płyt nie były estetyczne, co często przyczyniało się do protestów środowisk ekologicznych z uwagi na zaburzenie naturalnego wyglądu i estetyki obszarów leśnych.

Na jednojezdniowej, jednopasowej drodze dwukierunkowej powinny być stosowane mijanki. Długość mijanki bez skosów powinna wynosi korzystnie 23,0-25,0 m. Całkowita szerokość jezdni w obrębie mijanki nie powinna być mniejsza niż 5,0-6,0 m. Skosy wyjazdowy i wjazdowy powinny być nie większe niż 1:2. Dotychczas skosy na skrzyżowaniach oraz wjazdach i zjazdach z mijanek układanych z płyt prostokątnych nie były możliwe do uzyskania.

W związku z obserwowanymi w warunkach rzeczywistych trudnościami i niedogodnościami wynikającymi ze stosowania znanych rozwiązań, celowym było opracowanie płyty do budowy estetycznych, tanich dróg o odpowiedniej nośności adekwatnej do wymogów przewidywanego ruchu.

Udało się to osiągnąć opracowując płytę według wynalazku.

Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych zawierająca betonowy, zasadniczo prostopadłościenny korpus, w którym umieszczone jest co najmniej dwuwarstwowe, typowe dla płyt drogowych zbrojenie, charakteryzuje się tym, że korpus posiada jednostronnie wykonany, co najmniej na części górnej powierzchni płyty, spadek nie większy niż 4%, równolegle do górnej powierzchni płyty wykonane jest co najmniej jedno obniżenie o trapezowym kształcie, posadowione co najmniej 0,1 cm, jednak nie głębiej niż 5 cm względem górnej powierzchni płyty, grubość korpusu płyty jest nie mniejsza niż 12 cm i nie przekracza 25 cm. Korzystnie grubość płyty wynosi od 14 do 20 cm. Prostopadłościenny kształt płyty jest zakłócony tak, że jedna z jej bocznych powierzchni, umieszczona od strony osi drogi, pochylona jest względem pionu od 10 do 30° i kontaktuje się z kruszywem drogowym albo betonem ułożonym wzdłuż osi drogi i unieruchamia „kotwi” płytę.

Korzystnie, gdy spadek wykonany co najmniej na części górnej powierzchni płyty jest nie większy niż 2%, korzystnie także, gdy obniżenie górnej powierzchni płyty jest zwielokrotnione i posadowione 0,1-1 cm poniżej górnej powierzchni płyty.

Przy czym korzystnie, gdy w przypadku zwielokrotnienia obniżenia górnej powierzchni płyty kolejne, sąsiadujące wzajemnie obniżenia umiejscowione są jednokierunkowo, powtarzalnie krótszą podstawą trapezu wzdłuż krawędzi płyty, od której wytworzony jest spadek jej górnej. Korzystnie, obniżenia wykonane są metodą wybraną spośród wypłukiwania spoiwa lub mechaniczną w szczególności metodą polerowania lub szczotkowania.

Korzystnie, gdy zbrojenie korpusu płyty wykonane jest jako tradycyjne zbrojenie prętowe, zbrojenie siatkami, matami albo poprzez połączenie takich metod zbrojenia, a także gdy zbrojenie jest uzupełnione dodatkowym mikrozbrojeniem.

W korzystnym wariancie zbrojenie górne korpusu płyty umieszczone jest co najwyżej 2 cm pod powierzchnią co najmniej jednego obniżenia wykonanego w jej górnej powierzchni. Korzystnie, gdy co najmniej jeden kąt płyty jest ścięty płaszczyzną pionową, prostopadłą do podstawy płyty, a wytworzony w ten sposób pięciokątny (w widoku z góry) kształt pozwala na ułożenie zakrętów, mijanek i skrzyżowań, przy czym na części górnej powierzchni płyty występuje spadek 3%, a w obrębie spadku odsłonięte jest kruszywo.

Płyty według wynalazku mogą być układane jako samodzielne elementy tworzące powierzchnię dróg leśnych i innych niskobudżetowych, a także mogą być uzupełniane tradycyjnymi płytami drogowymi, stabilizując je i poprawiając warunki wodne w obszarze drogi.

W toku badań prototypowych stwierdzono w stosunku do znanych ustrojów dróg leśnych i innych niskobudżetowych:

- zwiększenie stabilności konstrukcji,

- łatwiejsze utrzymanie kierunku jazdy na płytach ze spadkiem,

- ułatwione odwodnienie jezdni i mijanki,

- ułatwienie pokonywania wzniesień,

- wyeksponowanie kruszywa w celu podniesienia estetyki płyty.

Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych według wynalazku przedstawiona została na rysunku na którym fig. 1 przedstawia schemat płyty według wynalazku w widoku izometrycznym, fig. 2 przedstawia przekroje oraz widok z góry płyty według wynalazku , fig. 3 i fig. 4 przedstawia schemat płyt pięciokątnych najazdowej i zjazdowej, fig. 5 przedstawia przykładowy układ płyt według wynalazku uzupełnionych tradycyjnymi płytami dojazdowymi.

Przykład I

Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych według wynalazku zawiera betonowy, zasadniczo prostopadłościenny korpus 2, w którym umieszczone jest dwuwarstwowe, typowe dla płyt drogowych zbrojenie. Korpus 2 posiada jednostronnie, wykonany w swojej górnej strefie spadek 2%, który to spadek stanowi górną powierzchnię 1 płyty. W górnej powierzchni 1 płyty, równolegle do jej powierzchni wykonane są obniżenia 3 o trapezowym kształcie, które posadowione są 0,1-1 cm poniżej górnej powierzchni 1 płyty. Kolejne, sąsiadujące wzajemnie obniżenia 3 umiejscowione są jednokierunkowo, powtarzalnie krótszą podstawą trapezu wzdłuż krawędzi płyty, od której wytworzony jest spadek jej górnej powierzchni 1, tj. krawędzi umieszczonej od strony osi drogi. Obniżenia 3 wykonane są metodą wypłukiwania kruszywa po zaaplikowaniu dowolnego znanego dezaktywatora wiązania.

Grubość korpusu 2 płyty wynosi od 14 do 20 cm. Zbrojenie korpusu płyty wykonane jest jako tradycyjne zbrojenie prętowe. Zbrojenie górne korpusu 2 płyty umieszczone jest 2 cm pod obniżeniami 3 wykonanymi w jej górnej powierzchni 1.

Odmiana II

Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych według wynalazku zawiera betonowy, zasadniczo prostopadłościenny korpus 2, w którym „ścięty” płaszczyzną pionową, prostopadłą do podstawy płyty jest jeden kąt tak, że wytworzony w ten sposób pięciokątny kształt pozwala na wykonanie zakrętów, mijanek i skrzyżowań. W korpusie 2 umieszczone jest dwuwarstwowe, typowe dla płyt drogowych zbrojenie. Na części górnej powierzchni 1 płyty występuje spadek 3%. W obrębie spadku odsłonięte jest kruszywo metodą wypłukiwania kruszywa po zaaplikowaniu dowolnego znanego dezaktywatora wiązania.

Grubość korpusu 2 płyty wynosi od 14 do 20 cm. Zbrojenie korpusu 2 płyty wykonane jest jako tradycyjne zbrojenie prętowe. Zbrojenie górne korpusu 2 płyty umieszczone jest 2 cm pod obniżeniami 3 wykonanymi w jej górnej powierzchni 1.

Odmiana III

Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych według wynalazku zawiera betonowy, zasadniczo prostopadłościenny korpus 2, w którym umieszczone jest dwuwarstwowe, typowe dla płyt drogowych zbrojenie. Korpus 3 posiada jednostronnie, wykonany na swojej górnej powierzchni 1 spadek 2%. W górnej powierzchni 1 płyty, równolegle do jej powierzchni 1 wykonane są obniżenia 3 o trapezowym kształcie, posadowione 0,2-1 cm poniżej górnej powierzchni 1 płyty. Zasadniczo prostopadłościenny kształt płyty jest zakłócony tak, że jedna z jej bocznych powierzchni - powierzchnia 2’, umieszczana od strony osi drogi pochylona jest względem pionu 20°. Pochylona powierzchnia 2’ kontaktuje się z kruszywem drogowym albo betonem ułożonym wzdłuż osi drogi i unieruchamia - „kotwi” płytę. Kolejne, sąsiadujące wzajemnie obniżenia 3 umiejscowione są jednokierunkowo, powtarzalnie krótszą podstawą trapezu wzdłuż krawędzi płyty, od której wytworzony jest spadek jej górnej powierzchni 1, tj. krawędzi umieszczonej od strony osi drogi. Obniżenia 3 wykonane są metodą wypłukiwania kruszywa po zaaplikowaniu dowolnego znanego dezaktywatora wiązania.

Grubość korpusu 2 płyty wynosi od 14 do 20 cm. Zbrojenie korpusu 2 płyty wykonane jest jako zbrojenie siatkowe i mikrozbrojenie. Zbrojenie górne korpusu 2 płyty umieszczone jest 2 cm pod obniżeniami 3 wykonanymi w jej górnej powierzchni 1.

Claims (9)

1. Samoodwadniająca się płyta drogowa, przeznaczona zwłaszcza do budowy dróg śladowych stałych lub tymczasowych zawierająca betonowy, zasadniczo prostopadłościenny korpus (2), w którym umieszczone jest co najmniej dwuwarstwowe, typowe dla płyt drogowych zbrojenie znamienna tym, że korpus (2) posiada jednostronnie wykonany, co najmniej na części górnej powierzchni (1) płyty, spadek nie większy niż 4%, równolegle do górnej powierzchni (1) płyty wykonane jest co najmniej jedno obniżenie (3) o trapezowym kształcie, posadowione co najmniej 0,1 cm, jednak nie głębiej niż 5 cm względem górnej powierzchni (1) płyty, grubość korpusu płyty jest nie mniejsza niż 12 cm i nie przekracza 25 cm, korzystnie grubość płyty wynosi od 14 do 20 cm, a prostopadłościenny kształt płyty jest zakłócony tak, że jedna z jej bocznych powierzchni (2’), umieszczona od strony osi drogi, pochylona jest względem pionu od 10 do 30° i kontaktuje się z kruszywem drogowym albo betonem ułożonym wzdłuż osi drogi i unieruchamia - „kotwi” płytę.

2. Płyta według zastrz. 1 znamienna tym, że spadek wykonany co najmniej na części górnej powierzchni (1) płyty jest nie większy niż 2%.

3. Płyta według zastrz. 1 albo 2 znamienna tym, że obniżenie (3) górnej powierzchni (1) płyty jest zwielokrotnione i posadowione 0,1-1 cm poniżej górnej powierzchni (1) płyty.

4. Płyta według zastrz. 1 albo 3 znamienna tym, że w przypadku zwielokrotnienia obniżenia (3) górnej powierzchni (1) płyty kolejne, sąsiadujące wzajemnie obniżenia umiejscowione są jednokierunkowo, powtarzalnie krótszą podstawą trapezu wzdłuż krawędzi płyty, od której wytworzony jest spadek jej górnej powierzchni (1).

5. Płyta według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 znamienna tym, że obniżenia (3) wykonane są metodą wybraną spośród wypłukiwania spoiwa lub mechaniczną w szczególności metodą polerowania lub szczotkowania.

6. Płyta według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienna tym, że zbrojenie korpusu (2) płyty wykonane jest jako tradycyjne zbrojenie prętowe, zbrojenie siatkami, matami albo poprzez połączenie takich metod zbrojenia.

7. Płyta według zastrz. 6 znamienna tym, że zbrojenie jest uzupełnione dodatkowym mikrozbrojeniem.

8. Płyta według dowolnego zastrz. znamienna tym, że zbrojenie górne korpusu (2) płyty umieszczone jest co najwyżej 2 cm pod powierzchnią co najmniej jednego obniżenia (3) wykonanego w jej górnej powierzchni (1).

9. Płyta według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienna tym, że co najmniej jeden kąt płyty jest ścięty płaszczyzną pionową, prostopadłą do podstawy płyty, a wytworzony w ten sposób pięciokątny (w widoku z góry) kształt pozwala na ułożenie zakrętów, m ijanek i skrzyżowań, przy czym na części górnej powierzchni płyty (1) występuje spadek 3%, a w obrębie spadku odsłonięte jest kruszywo.