Дорожная одежда

Полезная модель направлена на снижение материалоемкости и упрощение монтажных работ при строительстве дорог с повышенной эксплуатационной нагрузкой, аэродромных посадочных полос и т.д. Указанный технический результат достигается тем, что в дорожной одежде, включающей жесткое грунтовое основание, бетонную подготовку и монолитное железобетонное покрытие, последнее содержит предварительно напряженную канатную арматуру диаметром 9-15 мм, расположенную, по крайней мере, в один ряд во взаимно пересекающихся направлениях симметрично под углом 30-60° к оси дорожного полотна с шагом 30-75 см заанкеренную по боковым граням дорожного полотна. При этом канатная арматура размещена в полиэтиленовых трубках, заполненных смазкой, с возможностью свободного перемещения, а на концах арматурных канатов с упором в бетон и усилием обжатия 9-20 тн размещены анкерные пластины размером 45-100 см², на которых цветовыми зажимами зафиксирована напряженная канатная арматура. 1 з.п.ф.; 3 ил.

Полезная модель относится к дорожному строительству, а именно к возведению дорожной одежды с бетонным покрытием, преимущественно эксплуатируемых при повышенных нагрузках, аэродромных посадочных полос и т.д.

Известна дорожная одежда, содержащая жесткое грунтовое основание и монолитное предварительно напряженное струнобетонное покрытие с передачей усилия натяжения на опорные балки. /1/.

Наиболее близкой является дорожная одежда, включающая жесткое грунтовое основание с отсыпкой слоя щебня, нижний слой бетонной подготовки и верхнее монолитное железобетонное покрытие с предварительно напряженной арматурой для обжатия по периметру дорожного полотна с передачей усилия натяжения на опорные элементы /2/.

Недостатками известных конструкций дорожной одежды являются высокая материалоемкость, трудоемкость процесса возведения, и необходимость использования большого количества технических устройств.

Техническая задача заключается в упрощении технологии возведения, снижение себестоимости за счет уменьшения трудозатрат и материалоемкости дорожной одежды.

Поставленная задача решается таким образом, что в дорожной одежде, включающей жесткое грунтовое основание, бетонную подготовку и монолитное железобетонное покрытие, содержащее предварительно напряженную арматуру, заанкеренную по боковым граням дорожного полотна, согласно полезной модели, в качестве предварительно напряженной арматуры монолитное железобетонное покрытие содержит канатную арматуру диаметром 9-15 мм, расположенную, по крайней мере, в один ряд во взаимно пересекающихся направлениях симметрично под углом 30-60° к оси дорожного полотна, с шагом 30-75 см, при этом, канатная арматура размещена в полиэтиленовых трубках, заполненных смазкой, с возможностью свободного перемещения, а на концах арматурных канатов с упором в бетон и усилием обжатия 9-20 тн размещены анкерные металлические пластины площадью 45-100 см², на которых пантовыми зажимами зафиксирована напряженная канатная арматура. Причем, монолитное железобетонное покрытие содержит в верхнем и/или нижнем поясах арматурные сетки.

Предлагаемая конструкция дорожной одежды отличается от известной тем, что в качестве предварительно напряженной арматуры монолитное железобетонное покрытие содержит канатную арматуру диаметром 9-15 мм, расположенную, по крайней мере в один ряд, во взаимно пересекающихся направлениях симметрично под углом 30-60° к оси дорожного полотна, с шагом 30-75 см, при этом, канатная арматура размещена в полиэтиленовых трубках, заполненных смазкой, с возможностью свободного перемещения; а на концах арматурных канатов с упором в бетон размещены анкерные пластины площадью 45-100 см², на которых цанговыми зажимами зафиксирована напряженная канатная арматура.

Расчетный уровень обжатия бетона в продольном и поперечном направлениях задается положением угла напрягаемой арматуры относительно оси дорожного полотна и ее количеством. Величина оптимального положения угла натягиваемой арматуры относительно оси дорожного полотна, определяющая уровень обжатия бетона в продольном и поперечном направлениях находится в пределах 30°-60°.

Напряженная арматура располагается в середине сечения или на двух уровнях по нижнему и верхнему поясам симметрично относительно оси сечения дорожного полотна.

При передаче усилия натяжения на бетон с торцов дорожного покрытия длина канатного арматурного элемента ограничена шириной дорожного полотна и потери напряжения сжатия в сечениях в результате трения бетонного покрытия с поверхностью грунтовой подготовки, как в продольном, так и в поперечном направлении, минимальны.

Предлагаемая конструкция дорожной одежды обеспечивает получение расчетных эксплуатационных характеристик за счет изменения степени обжатия бетонного покрытия в продольном и поперечном направлениях в зависимости от заданных транспортных нагрузок. Кроме того, позволяет упростить бетонирование дорожного покрытия и исключить необходимость полосного бетонирования для обеспечения трещиностойкости, износостойкости и долговечности дорожной одежды.

Размещенную в трубках канатную арматуру, зафиксированную в натянутом состоянии анкерами по торцам железобетонного покрытия, можно заменить на новую того же диаметра в любое время эксплуатации дорожного полотна при ремонтных работах.

В предлагаемом предварительно напряженном бетонном покрытии дорожного полотна напряженная арматура располагается поперек дорожного полотна под углом относительно ее продольной оси во взаимно пересекающихся направлениях на одном или двух уровнях в сечении покрытия симметрично нейтральной оси. Кроме того, в дорожной одежде, монолитное бетонное покрытие может содержать в верхнем и/или нижнем поясах арматурные сетки для повышения трещиностойкости покрытия.

На фиг.1 представлена конструкция дорожного покрытия в плане; фиг.2 разрез 1-1 фиг.1; фиг.3 - схема распределения усилий обжатия бетона при расположении канатной арматуры под углом к продольной оси дорожного полотна.

Конструкция дорожной одежды включает железобетонное покрытие 1, расположенное на слое бетонной подготовки 2, с отсыпкой и укаткой щебеночного слоя 3. Бетонное покрытие 1 содержит предварительно напряженные канатные арматурные элементы 4, состоящие из канатной арматуры 5, расположенной в полиэтиленовой трубке 6, заполненной смазкой, с возможностью свободного перемещения, и анкерных пластин 7 с цветовыми зажимами 8.

Дорожную одежду возводят следующим образом.

По ширине дорожного покрытия устанавливают бортовые элементы в виде металлических пластин с отверстиями для фиксирования в нужном направлении и положении канатных арматурных элементов 4. Канатные арматурные элементы 4 раскладывают симметрично под углом 30-60° к оси дорожного полотна с шагом 30-75 см. Арматурные сетки 9 укладывают на бетонную подготовку 2, располагая их в верхней и нижней части сечения железобетонного покрытия, которые размещают в заданном положении с помощью фиксаторов. С помощью бетоноукладчика производят бетонирование дорожного покрытия и выдерживают до набора бетоном прочности. После чего производят распалубку. На концы канатной арматуры 5, выступающие из торцов покрытия, устанавливают цанговые зажимы 8. С помощью гидроцилиндра, с упором в боковую сторону бетонного покрытия арматуру 5 натягивают на расчетное усилие обжатия 9-20 тн, и в таком положении цанговые зажимы 8 анкеруются.

Арматурные элементы 4 располагаются в покрытии во взаимно пересекающихся направлениях симметрично под определенным углом относительно продольной оси дорожного полотна.

Расчетный уровень обжатия бетона в продольном и поперечном направлениях задается положением угла натягиваемой арматуры относительно оси дорожного полотна и ее количества.

Оптимальное значение величины уровня обжатия бетона в продольном и поперечном направлениях, когда арматурные элементы расположены под углом 45° относительно продольной оси, тогда плита покрытия находится в плоском напряженном состоянии с равными значениями обжатия в продольном и поперечном направлениях, т.е. _прод.=_поп. (см. фиг.3).

Для увеличения или уменьшения уровня обжатия бетона плиты в одном или другом направлениях может быть изменен угол расположения арматурного элемента относительно продольной оси дорожного полотна. Примеры устройства дорожной одежды приведены в таблице.

Таблица
Тип дорожного покрытия	Эксплуатационная нагрузка, тн	Толщина покрытия, см	Напрягаемая арматура К7	Усилия натяжения, кг	Шаг арматуры, см	Класс бетона	Уровень пред напряжения, вр, кгс/см	Расход арматуры К7
кг/м2	кг/м3
Автодорожное покрытие	6,0-11,5	14-20	15	15000	50-75	В30-В35	10-22	1,7-2,2	8,5-15,7
Аэродромное покрытие	50-100	20-30	415	60000	30-50	В60	10-100	5,0-13,4	16,8-67,0

Источники информации:

1. SU Авторское свидетельство 159560, кл. Е01С 7/16, БИ 1, 1964 г.

2. Патент РФ 2243316, кл. Е01С 3/00, 27.12.2004 г. /прототип/.

1. Дорожная одежда, включающая жесткое грунтовое основание, бетонную подготовку и монолитное железобетонное покрытие, содержащее предварительно напряженную арматуру, заанкеренную по боковым граням дорожного полотна, отличающаяся тем, что в качестве предварительно напряженной арматуры монолитное железобетонное покрытие содержит канатную арматуру диаметром 9-15 мм, расположенную, по крайней мере, в один ряд во взаимно пересекающихся направлениях симметрично под углом 30-60° к оси дорожного полотна с шагом 30-75 см, при этом канатная арматура размещена в полиэтиленовых трубках, заполненных смазкой, с возможностью свободного перемещения, а на концах арматурного каната с упором в бетон и усилием обжатия 9-20 т размещены анкерные металлические пластины площадью 45-100 см², на которых цанговыми зажимами зафиксирована напряженная канатная арматура.

2. Дорожная одежда, по п.1, отличающаяся тем, что монолитное бетонное покрытие содержит в верхнем и/или нижнем поясах арматурные сетки.