Дорожное покрытие
Дорожное покрытие относится к области дорожного строительства и может быть использован при ремонте дорог. Сущность полезной модели заключается в том, что в наиболее часто разрушающихся участках дорог - перекрестках, остановках общественного транспорта и местах общих или локальных просадок тела дороги выполняют выемки в дорожной одежде, полностью снимают дефектные участки, пробуривают скважины, наполняют их укрепляющими элементами с анкерами, поверх них размещают армирующую дорожную сетку, все это заполняют высокомодульной композицией, укладывают верхнюю армирующую сетку, втапливают ее в композицию, укладывают асфальт, армирующие элементы и закатывают асфальтом.
Полезная модель относится к области дорожного строительства и может быть использована при реконструкции и ремонте дорог.
Известны способы возведения и реконструкции дорог, в которых, с целью повышения несущей способности, в тело дорог укладывают различные укрепляющие элементы-деревья и порубочные остатки, сетки, маты из полимерных материалов и пр. (Справочник инженера-дорожника. Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П.Васильева М.: Транспорт, 1989 г.; А.с. 1139790, Кл. Е01С 3/00, 1985 г., Заявка на полезную модель к Патент 61297, Кл. Е01С 3/00, 2007 г.).
Недостатком этих решений является низкая устойчивость тела дороги к сезонным температурным и влажностным циклам, особенно переходам от положительных к отрицательным температурам, замерзанием - оттаиванием многослойных многофазных гетерогенных структур тела дороги.
Известен способ укрепления дорожного покрытия, предусматривающий армирование покрытия сетками, кольцами, металлическими полосами и металлическими листами (Ас. 94005921/33, Кл. Е01С 9/00, 5/18, БИ 29, 1995 г., Патент RU 2244056 С1, Кл. Е01С 23/06, 2005 г.).
Недостатками этих решений является малая эффективность укрепления дорожного покрытия, вследствие естественных деформаций ниже лежащих слоев при воздействии температурно-влажностных нагрузочных факторов от движущегося транспорта.
Наиболее близким решением, взятым за прототип является способ возведения дорожной одежды RU, патент 2027822, кл. Е01С 5/00, 9/00., включающий забивку свай в земляное полотно и формирование покрытия, при этом сваи забивают в земляное полотно через предварительно уложенный подстилающий слой по краям покрытия и по оси межколейного промежутка с расположением их верхних торцов выше уровня подстилающего слоя на высоту, равную 1/4-3/4 толщины покрытия, используют сваи с горизонтальными выпусками арматуры в верхней части или перед формированием покрытия к боковой поверхности выступающих над подстилающим слоем свай прикрепляют горизонтальные арматурные элементы и осуществляют формирование монолитного покрытия.
Прототип имеет недостаток - низкую устойчивость дороги к нормальным и сдвиговым нагрузкам вследствие малой глубины и жесткости армирования, что приводит, особенно на перекрестках дорог и на остановках общественного транспорта, к образованию усталостных микротрещин, развитию их, под действием влаги и минусовых температур, в макротрещины, с последующим разрушением дорожного покрытия.
Причиной этих дефектов является низкая устойчивость тела дороги и дорожной одежды к нормальным и сдвиговым напряжениям, а также к воздействию граничных и Рэлеевских волн.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение эксплутационных возможностей за счет укрепления тела дорог и дорожной одежды и получения псевдогомогенной структуры.
Это достигается тем, что в тело дороги укрепляющих армирующих и скрепляющих элементов, дополнительно введены следующие операции.
Согласно предполагаемому изобретению на участках дорог с интенсивным торможением (перекрестках, остановках общественного транспорта) выполняют выемки в дорожной одежде, после чего пробуривают направляющие каналы, которые наполняют укрепляющими элементами с крепежными анкерами, на дне выемки размещают дорожную сетку, закрепляют ее на анкерах и заполняют высокомодульной композицией, затем укладывают вторую дорожную сетку, втапливают ее в высокомодульную композицию и закрепляют на анкерах, после чего укладывают слои асфальтобетона и на предпоследний слой асфальтобетона накладывают радиальные, продольные и окружные армирующие элементы, скрепляют их между собой, а радиальные и продольные натягивают по анкерам, после чего также закрывают асфальтом.
При этом, количество направляющих каналов выполняют с частотой шага, возрастающей пропорционально транспортной нагрузке на соответствующих участках дороги.
Кроме того направляющие каналы выполняют по колейным линиям, по краям дорожной одежды и за контуром дороги.
Введение новых операций и связей между ними обеспечивают решение поставленной задачи.
На фиг.1 представлена схема последовательности операций, где
1 - выемка участков дороги;
2 - направляющие каналы с шагом;
3 - глинопесчаная смесь;
4 - выемка дорожной сетки;
5 - дорожная сетка закрепленная на анкерах;
6 - высокомодульная композиция;
7 - верхняя дорожная сетка;
8 - полипропиленовая лента.
На фиг.2 изображена схема дороги, вид сверху.
Способ осуществляется следующим образом:
В начале убирают верхний поврежденный слой и делают выемку на дефектных участках дороги - 1, выполняют направляющие каналы - 2, с шагом, возрастающим от края выемки от 2000 мм до 1000 мм в центре направляющие каналы наполняют укрепляющими элементами с анкерами, например глинопесчаной смесью - 3, например, силикат натрия, выстилают выемки дорожной сеткой - 4, дорожную сетку закрепляют на анкерах - 5, по сетке укладывают высокомодульную композицию - 6, например тощий бетон, сверху настилают верхнюю дорожную сетку - 7, которую также закрепляют на анкерах, втапливают ее в высокомодульную композицию, укладывают слой асфальтобетона, накладывают радиальные - 9 (Фиг.2), на поворотах и продольные - 10 (Фиг.2), на линейных участках дороги армирующие элементы, например, ленту полипропиленовую - 8 (Фиг.1), натягивают по анкерам, асфальтируют участок, в последующем при релаксации получают сжатый поверхностный слой дороги.
На фиг.2 показан перекресток со светофорами - 11, остановками общественного транспорта - 12 (AT), линейными участками дороги с продольным армированием - 10, поворотами - с радиальным и окружным армированием - 9.
На фиг.3 изображено сечение дороги А-А, указанное на фиг.2 для исходной гетерогенной многослойной структуры - 13 и укрепленной псевдогомогенной структуры, получаемой по предлагаемому изобретению - 14.
На фиг.4 приведены компьютерные изображения дефектных участков дороги. Келейность - 15, выбоины - 16, разрывы - 17, просадки тела дороги - 18.
На фото 1, 2, 3 изображены дефекты дороги.
Пример конкретного исполнения.
Для опытных участков дороги по предлагаемому способу на перекрестках с остановками автобусов и троллейбусов при интенсивности движения с интервалами в 35 мин и интенсивным постоянным движением легкового и тяжелого грузового транспорта по 1-й полосе (Фиг.3) определено, что особенно интенсивные разрушения дороги имеют место на 1020 метровых участках остановок общественного транспорта - 12 (Фиг.2), на поворотах и участках торможения и трогания тяжелого грузового транспорта по крайним полосам - по 1530 метров от светофора, - выбоины и разрывы - 16, 17 (Фиг.4), а также в местах просадок в теле дороги - 18 (Фиг.4). При реконструкции такого рода участков дорог выполнялись выемки асфальтобетона, пробурены в лессовом грунте направляющие каналы 100 мм на глубину 1500 мм, с шагом 2000 мм по контуру и от 2000 мм с краю до 1000 мм в центре под колеи, заполнены силикатом натрия, крепежными анкерами, уложена стандартная дорожная нижняя сетка и поверх нее тощий бетон толщиной 150 мм, втоплена верхняя дорожная сетка, накатан слой асфальтобетона, размещены поверх всего радиальные и продольные ленты полипропиленовые - армирующие элементы с закреплением их на анкерах и скреплением между собой, весь участок закатан асфальтобетоном плотным с модулем упругости 35004000 МПа. Расчетный срок службы участков дороги, в зависимости от конкретных используемых материалов до 15 лет в условиях средней полосы России, при имеющимся в настоящее время, в среднем 35 лет.
1. Дорожное покрытие, состоящее из дорожной одежды, укрепляющих, армирующих и скрепляющих элементов, отличающееся тем, что на участках дорог с интенсивным торможением (перекрестках, остановках общественного транспорта) выполнены выемки асфальтобетона, в которых пробурены направляющие каналы 100 мм на глубину 1500 мм, с шагом 2000 мм по контуру и от 2000 мм с краю до 1000 мм в центре под колеи, которые заполнены силикатом натрия, укрепляющими элементами с крепежными анкерами, на дне выемки размещена дорожная сетка, закрепленная на анкерах и заполненная высокомодульной композицией, например тощим бетоном толщиной 150 мм, затем уложена вторая дорожная сетка, втапливаемая в высокомодульную композицию и закрепляемая на анкерах, после чего укладываются слои асфальтобетона и на предпоследний слой асфальтобетона накладываются радиальные, продольные армирующие элементы, скрепляемые между собой, а радиальные и продольные натягивают по анкерам и также закрываются асфальтом с модулем упругости 35004000 МПа.
2. Дорожное покрытие по п.1, отличающееся тем, что направляющие каналы выполняют по колейным линиям, по краям дорожной одежды и за контуром дороги.
3. Дорожное покрытие по п.2, отличающееся тем, что количество направляющих каналов под колейные линии выполняют с частотой шага, возрастающей пропорционально транспортной нагрузке на соответствующих участках дороги.