PL68325Y1 - Prefabrykowana płyta żelbetowa - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest prefabrykowana płyta żelbetowa stosowana do naprawy wymagających nawierzchni, zwłaszcza lotniskowych.

Nawierzchnie lotniskowe należą do grupy budowli najsilniej obciążonych działaniem cyklicznie zmiennych (dobowo i rocznie) pól termicznych i występujących okresowo wód opadowych, które powodują destrukcję podłoża gruntowego oraz podlegających statycznym i dynamicznym obciążeniom zmiennym. Obciążenia pochodzą od lądujących i kołujących statków powietrznych, przekraczających nierzadko masę 200 ton. Pasy startowe, drogi kołowania i płaszczyzny postojowe lotnisk narażone są więc na dużą ilość czynników, które powodują ich częste i niebezpieczne uszkodzenia. Skuteczne usuwanie uszkodzeń z nawierzchni lotniskowych jest zagadnieniem poważnym, gdyż stanowi o bezpieczeństwie ruchu statków powietrznych. Świadczy o tym liczba uszkodzeń występujących na lotniskach, często pojawiających się w krótkim czasie po remoncie nawierzchni lotniskowych. Zasadniczym problemem przy naprawie tego rodzaju obiektów jest krótki czas wyłączenia nawierzchni z użytkowania (często jest to jedynie kilka godzin w ciągu doby), spowodowany koniecznością utrzymania stałego ruchu lotniczego.

Nawierzchnie lotniskowe to głównie nawierzchnie betonowe ale ze względu na fakt, iż nie można sobie pozwolić na zamknięcie lotniska na kilka miesięcy w celu wykonania kapitalnego remontu nawierzchni i dlatego właśnie sankcjonuje się stosowanie napraw maskujących uszkodzenia - wypełnianie powierzchniowe pęknięć masami bitumicznymi i nietrwałych, które nie eliminują problemu.

Częstym powodem powstania uszkodzeń w nawierzchniach betonowych są błędy popełnione przy budowie lub naprawie. Niezachowanie reżimu technologicznego przy budowie powoduje, że spękania płyt mogą powstawać w wyniku działania skurczu betonu lub wysokiego ciepła hydratacji. Uszkodzenia powierzchniowe w postaci kawern, włosowatych spękań lub złuszczeń są najczęściej spowodowane niewłaściwym doborem materiału lub nieodpowiednią pielęgnacją betonu przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych.

Naprawy nawierzchni lotniskowych są utrudnione ze względu na stosunkowo krótki czas przeznaczony do ich wykonania. Ponieważ płyta lotniska nie może być wyłączona na dłużej niż kilka godzin to technologia naprawy powinna uwzględniać krótkotrwałość wykonania przy jednoczesnym zachowaniu reżimu technologicznego, tj. wytrzymałości i odporności nawierzchni, dlatego tez coraz częściej uzupełnia się zniszczoną nawierzchnię gotowymi płytami żelbetowymi o wysokiej wytrzymałości na oddziaływanie warunków atmosferycznych oraz sił nacisku. Z niemieckiego opisu patentowego DE 3113469 znana jest prefabrykowana płyta żelbetowa, zawierająca układ wzmacniający prętów zbrojeniowych ze stali zbrojeniowej, które są umieszczone pod kątem prostym do siebie i są osadzone w betonie, pręty wzmacniające zbrojeniowe są zamocowane do wzmacniającej ramy, która biegnie równolegle do boków płyty żelbetowej. Są one rozmieszczone w granicy płyty. Ramy mogą być utworzone z profilowanych stalowych prętów albo z wzmocnionych stalowych prętów, które są zdecydowanie grubsze w porównaniu z prętami tworzącymi układ wewnętrzny. Nawierzchnia utworzona z takich płyt charakteryzuje się dużą wytrzymałością. Z koreańskiego opisu patentowego KR 100954154 znana jest zespolona płyta stalowo-beto-nowa wytwarzana przy użyciu niewielkiej ilości stali i charakteryzująca się dużą wytrzymałością na siły ściskające przenoszone z zewnątrz. Zespolona płyta stalowo-betonowa składa się z stalowych ram zewnętrznych, stalowej wewnętrznej ramy, oraz warstwy betonu. Ramy zewnętrzne formowane są w kształcie pudła. Wewnętrzne ramy składają się z okrągłych płyt stalowych i zawierają zawiasowe połączenia. Przestrzenie między ramkami zewnętrznymi wypełnione są betonem, który jest nanoszony warstwa po warstwie, pokrywając ramy wewnętrzne. Z polskiego opisu patentowego PL 159 556 znana jest zbrojona nawierzchnia drogowa zawierająca zbrojenie w warstwie wierzchniej posadowione na betonowej podlewce, z tym, że zbrojenie stanowią belki najkorzystniej o przekroju w kształcie litery „C” posadowione w odstępach równolegle do siebie i pod kątem do osi nawierzchni, przy czym belki są wyposażone w zaczepy kotwiące je w betonowym podłożu oraz mają przelotowe otwory w części stanowiącej element wierzchniej, jezdnej części nawierzchni a odstępy między belkami są wypełnione w warstwie wierzchniej utwardzoną masą asfaltową.

Przedstawione powyżej rozwiązania charakteryzują się znaczną wytrzymałością nawierzchni, jednak czas jaki potrzebny jest do naprawy zdegradowanego fragmentu lotniska z ich zastosowaniem jest zbyt długi, przez co są trudne do wykorzystania przy zachowaniu niezachwianego ruchu lotniczego.

Prefabrykowana płyta żelbetowa według wzoru użytkowego eliminuje powyżej przedstawione niedogodności, jest wytrzymała na siły nacisku i co najistotniejsze, umożliwia bardzo szybkie dokonanie naprawy nawierzchni lotniskowej lub drogowej. Rozwiązanie według wzoru użytkowego stosuje się do betonowych nawierzchni lotniskowych, a także nawierzchni drogowych, gdy nawierzchnia jest silnie zdegradowana (pęknięcia, wytłuki, obłamane naroża płyt) i występuje bezwzględna konieczność wymiany fragmentu nawierzchni, a czas przeznaczony na wyłączenie nawierzchni z ruchu nie pozwala na wykonanie betonowania „na mokro”.

Prefabrykowana płyta żelbetowa posiada wymiary 2,3 m-2,7 m x 4,8 m-5,2 m x 0,20 m-0,22 m, korzystnie 2,5 m x 5,0 m x 0,22 m i przeznaczona jest do pracy na nawierzchniach drogowych i lotniskowych o obciążeniach do 60 PCN. Jednostka PCN oznacza nośność nawierzchni dla określonej liczby obciążeń samolotami, równoważnej 1/500 dopuszczalnego obciążenia (w kg masy) przyłożonego do nawierzchni za pośrednictwem standardowego pojedynczego koła o intensywności obciążeń 1,25 MPa.

Zaopatrzona w zawiesia prefabrykowana płyta żelbetowa zawiera zbrojenie górne i dolne wykonane z prętów ze stali zbrojeniowej, dwuskośnie żebrowanej o podwyższonej czystości w zakresie fosforu i siarki.

Zbrojenie górne wykonane jest z prętowo średnicy od 0 12 mm do 0 16 mm, korzystnie 0 14 mm w siatce 300 mm x 300 mm, natomiast zbrojenie dolne z prętów średnicy od 0 14 mm do 0 16 mm w siatce 150 mm x 150 mm. Siatki stalowe górnego i dolnego zbrojenia są w otulinie betonowej. W zbrojeniu górnym następuje zagęszczenie prętów poprzecznych w konfiguracji 250 mm--100 mm-250 mm. Również w zbrojeniu dolnym, następuje zagęszczenie prętów podłużnych i poprzecznych do 100 mm w konfiguracji 100 mm-100 mm-100 mm. Zagęszczenie to występuje w miejscu montowania zawiesi służących do przenoszenia płyty, tj. w odległości od 900 mm do 1100 mm, korzystnie 1000 mm od końców dłuższych boków płyty oraz od 450 mm do 550 mm, korzystnie 500 mm od końców krótszych boków płyty.

Zawiesia do podnoszenia płyty, które stanowią płaskownik wraz z kątownikiem zaopatrzonym w otwór do połączenia z zawiesiem dźwigu, umieszczone są w poprzek na wierzchniej stronie prefabrykowanej płyty żelbetowej i są mocowane za pomocą śruby z łbem sześciokątnym (M20x200 o klasie wytrzymałości 5.8), wkręcanej w nakrętkę M20 klasy wytrzymałości 5.8., usytuowaną w dolnej części płyty, poniżej dolnego zbrojenia płyty, w miejscu jego trapezowego wygięcia. W celu właściwej dystrybucji naprężeń nakrętka przyspawana jest do biegnącego w poprzek płyty płaskownika o wymiarach korzystnie 50 mm x 5 mm, w którym wywiercone są centralnie otwory, przez które przechodzi śruba. W celu współpracy płaskownika ze zbrojeniem w strefie rozciąganej, płaskownik jest przyspawa-ny do wygiętych trapezowo prętów zbrojenia dolnego. Do płaskownika przyspawana jest także nakrętka dolna, służąca do wkręcenia w nią śruby z łbem sześciokątnym, która w górnej części płyty łączona jest z kątownikiem zawiesia o wymiarach korzystnie 120 mm x 120 mm x 12 mm z otworem 0 35 mm, w który wkładany jest hak od zawiesia dźwigu. Płytę zalewa się betonem klasy C35/45, sporządzonym z cementu portlandzkiego, mieszanki kruszyw, wody, dodatków plastyfikujących i domieszek napowietrzających.

Do produkcji betonu stosuje się 18-25% cementu portlandzkiego czysto klinkierowego o klasie wytrzymałości wczesnej (R), korzystnie 42,5, o umiarkowanej odporności na siarczany, niskoalkalicz-nego, o wydłużonym początku wiązania i szybkim narastaniu wytrzymałości a nadto o stabilnych parametrach jakościowych i wysokim cieple hydratacji.

Kruszywa i sporządzona na ich bazie mieszanka mineralna w ilości 72-82% winna zawierać kruszywo łamane, którego chropowata powierzchnia poprawia przyczepność zaczynu cementowego, zmniejszając jednocześnie jego nasiąkliwość n.w niż 2%.

Mieszanka kruszywa zawiera 38-40% piasku o wielkości ziaren n.w. 2 mm, 34—36% kruszywa o wielkości ziaren od 8 do 16 mm, a także 25-27% kruszywa o wielkości ziaren od 2 do 8 mm. Pozwalają one uzyskać maksymalnie szczelny stos ziarnowy, czyli najlepsze z możliwych „rusztowanie", a przez to pozwalają wytworzyć odpowiedniej jakości beton.

Do mieszanki kruszywa i cementu wykorzystuje się wodę zarobową (wodociągową), w ilości 0,3-0,8%, a także dodatki plastyfikujące, korzystnie lignosulfoniany w ilości od 0,3% do 0,8% w przeliczeniu na masę zastosowanego cementu oraz domieszki napowietrzające, korzystnie tensydy syntetyczne w ilości od 0,3% do 0,5% w przeliczeniu na masą zastosowanego cementu.

Przedmiot według wzoru został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie geometrię płyty w widoku z góry, fig. 2 przedstawia schematycznie zbrojenie dolne płyty, fig. 3

Claims (6)

1. przedstawia schematycznie zbrojenie górne płyty, fig. 4 przedstawia schematycznie przekrój podłużny płyty, fig. 5 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny płyty, fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny płyty w miejscu mocowania zawiesi. Fig. 1 przedstawia schematycznie płytę 1 w widoku z góry, na której umieszczone są zawiesia 5 z płaskownikami 2 oraz kątownikami H. Wymiary płyty to korzystnie 2,5 m x 5,0 m x 0,22 m. Fig. 2 przedstawia schematycznie zbrojenie dolne płyty ± wykonane z poprzecznych prętów stalowych 4a i podłużnych prętów stalowych 4b, które są ułożone prostopadle wzglądem siebie, przy czym w miejscu montowania zawiesi 5, (zbudowanych z płaskowników 2 oraz kątowników 1_1_) - pręty poprzeczne 4a oraz pręty podłużne 4b zagęszczają się. Fig. 3 przedstawia schematycznie zbrojenie górne płyty ± wykonane z poprzecznych prętów stalowych 6a i podłużnych prętów stalowych 6b, które są ułożone prostopadle względem siebie, przy czym w miejscu montowania zawiesi 5 (zbudowanych z płaskowników 2 oraz kątowników 1JJ pręty poprzeczne 6a zagęszczają się. Fig. 4 przedstawia schematycznie przekrój podłużny płyty 1, gdzie pokazano zbrojenie górne 6ą, 6b oraz zbrojenie dolne 4ą, 4b, przy czym w miejscu montowania śruby 8, zbrojenie dolne 4a, 4b jest wyprofilowane w kształcie trapezu 7, umożliwiając w ten sposób montowanie śruby. Fig. 5 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny płyty 1_, gdzie umieszczono zbrojenie górne 6a, 6b oraz zbrojenie dolne 4a, 4b. Fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny płyty 1 w miejscu mocowania zawiesi 5 (zbudowanych z płaskowników 2 oraz kątowników 11) z płytą ±. Zawiesia 5 połączone są za pomocą śruby 8 zaopatrzonej w łeb sześciokątny 8b w ten sposób, że z wierzchniej strony płyty 1, śruba 8 z łbem sześciokątnym 8b jest połączona z kątownikiem 1± osadzonym na płaskowniku 2 zawiesia 5, zaś po przeciwnej stronie płyty ±, śruba 8 jest wkręcona w nakrętkę 8a, przymocowaną trwale do płaskownika 10 przyspawanego spawem 9 do zbrojenia dolnego 4ą, 4b. Zastrzeżenia ochronne 1. Prefabrykowana płyta żelbetowa zawierająca zawiesia oraz zbrojenie, znamienna tym, że zawiera zbrojenie dolne (4ą, 4b) wykonane z poprzecznych prętów stalowych (4a) i podłużnych prętów stalowych (4b) oraz zbrojenie górne (6a, 6b) wykonane z poprzecznych prętów stalowych (6a) i podłużnych prętów stalowych (6b), oraz posiada zawiesia (5) złożone z płaskowników (2) wraz z kątownikami (1_1_), przy czym z płytą (i) za pomocą śruby (8) zaopatrzonej w łeb sześciokątny (8b) połączone są zawiesia (5) w ten sposób, że z wierzchniej strony płyty (1) śruba (8) z łbem sześciokątnym (8b) jest połączona z kątownikiem (11) i płaskownikiem (2) zawiesia (5), zaś po przeciwnej stronie płyty (I), śruba (8) jest wkręcona w nakrętkę (8a), przymocowaną trwale do płaskownika (10), przyspawanego do zbrojenia dolnego (4ą, 4b).
2. 2. Prefabrykowana pyta żelbetowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zbrojenie dolne (4a, 4b) jest w miejscu łączenia z płaskownikiem (10) wyprofilowane w kształcie trapezu (7).
3. 3. Prefabrykowana płyta żelbetowa według zastrzeżenia 1 lub 2, znamienna tym, że posiada wymiary 2,3 m-2,7 m x 4,8 m-5,2 m x 0,20 m-0,22 m, korzystnie 2,5 m x 5,0 m x 0,22 m.
4. 4. Prefabrykowana płyta żelbetowa według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń, znamienna tym, że zbrojenie górne (6a, 6b) wykonane jest z prętów o średnicy od 0 12 mm do 0 16 mm, korzystnie 0 14 mm w siatce 300 mm x 300 mm, natomiast zbrojenie dolne (4ą, 4b) z prętów o średnicy od 0 14 mm do 0 16 mm w siatce 150 mm x 150 mm.
5. 5. Prefabrykowana płyta żelbetowa według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń, znamienna tym, że w miejscu montowania zawiesi (5) czyli w odległości od 900 mm do 1100 mm, korzystnie 1000 mm od końców dłuższych boków płyty (1) oraz od 450 mm do 550 mm, korzystnie 500 mm od końców krótszych boków płyty (1), w zbrojeniu górnym (6a, 6b) następuje zagęszczenie prętów poprzecznych (6ą) w konfiguracji 250 mm-100 mm-250 mm natomiast w zbrojeniu dolnym (4§, 4b) następuje zagęszczenie prętów podłużnych (4b) i poprzecznych (4a) do 100 mm w konfiguracji 100 mm-100 mm-100 mm.
6. 6. Prefabrykowana płyta żelbetowa według któregokolwiek z powyższych zastrzeżeń, znamienna tym, że jest zalana betonem zawierającym 18-25% cementu portlandzkiego, mieszankę kruszyw mineralnych w ilości 72-82%, wody zarobowej w ilości 0,3-0,8% oraz dodatki plastyfikujące, korzystnie lignosulfoniany w ilości od 0,3% do 0,8% w przeliczeniu na masą zastosowanego cementu