Патент на строительство дорог

способ строительства дорог

Изобретение относится к области быстрой прокладки дороги и может быть использовано при строительстве, ремонте и обслуживании любых объектов на слабых переувлажненных грунтах, преимущественно на болотах. Способ строительства дорог включает разделение предназначенного для строительства дороги участка на последовательно расположенные строительные площадки, доставку сыпучего материала на строительную площадку технологическим транспортом. Формирование дорожного полотна осуществляют следующим образом: сыпучий материал упаковывают в прочный материал, образуя непрерывную ленту заданной длины, формируют слои дорожного полотна путем укладки ленты рядами вдоль или поперек строительной площадки. Таким образом, сокращаются сроки строительства, повышается эффективность и обеспечивается более долговечное дорожное полотно. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2465386

Предлагаемое изобретение относится к области быстрой прокладки дороги и может быть использовано при строительстве, ремонте и обслуживании любых объектов на слабых переувлажненных грунтах, преимущественно на болотах.

Известен способ строительства дорог на болотах (Технологические схемы комплексной механизации основных видов дорожно-строительных работ. ВСН 10-72. Минавтодор РСФСР. — М.: Транспорт, 1974, с.44-51). Он включает доставку грунта, разгрузку, послойное разравнивание и уплотнение. Способ имеет следующие недостатки: повышенные трудозатраты, низкую производительность работы, трудности в создании рациональной схемы организации производства работ на строительной площадке.

В качестве прототипа выбран способ сооружения земляного полотна (патент РФ № 2224837), согласно которому полотно сооружают послойно, доставку грунта на строительную площадку для каждого слоя выполняют технологическим транспортом, например автомобилями-самосвалами, перед сооружением каждого слоя земляного полотна строительную площадку делят на две продольные полосы, одна из которых шире другой на величину не менее полутора метров, а широкие и узкие полосы чередуют от слоя к слою в шахматном порядке, сооружают полотно в каждом слое попеременно — вначале на одной полосе, используя ее как построечную, одновременно с этим другую полосу используют только для движения технологического транспорта, после чего эту другую полосу используют в качестве построечной, а по первой полосе земляного полотна осуществляют движение технологического транспорта. Недостатками известного способа являются низкая производительность работы технологического потока из-за больших потерь времени на маневрах разворота и остановок ожидания, недолговечность полученного дорожного полотна, возведенного на слабых грунтах, в том числе на болотах.

При создании настоящего изобретения была поставлена задача по разработке более эффективного способа строительства дорог, преимущественно на болотах, при высокой производительности работ, низких трудо- и энергозатратах, обеспечивающего более долговечное дорожное полотно.

Поставленная задача достигается тем, что в способе строительства дорог, включающем разделение предназначенного для строительства дороги участка на последовательно расположенные строительные площадки, доставку сыпучего материала на строительную площадку технологическим транспортом, послойное формирование дорожного полотна из сыпучего материала, новым является то, что сыпучий материал упаковывают в прочный материал, образуя непрерывную ленту заданной длины, формируют слои дорожного полотна путем укладки ленты рядами вдоль или поперек строительной площадки.

В частном случае, в качестве материала для упаковки сыпучего материала используют синтетическую водопроницаемую ткань или пленку. В качестве сыпучего материала применяют песок, местный грунт или щебень. Образование ленты и ее укладку на строительной площадке осуществляют посредством одного автоматизированного комбайна, находящегося в одном положении. Упаковку сыпучего материала осуществляют путем подачи его порциями между двумя полосами прочного материала и скрепления строительным степлером со всех сторон, причем между порциями сыпучего материала по всей длине ленты оставляют пустые промежутки, и при укладке ленты порции сыпучего материала последующего слоя располагают над промежутками между порциями сыпучего материала предыдущего слоя.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 схематично изображен пример расположения слоев дорожного полотна, вид сбоку, на фиг.2 изображено то же самое, вид сверху.

Строительство дороги предлагаемым способом осуществляют с помощью программируемого автоматизированного механизма, например комбайна, имеющего платформу, бункер с песком (или другим сыпучим материалом), устройство для формирования ленты, конвейер. Песок упаковывают в синтетическую водопроницаемую ткань или пленку, образуя непрерывную ленту заданной длины. Далее осуществляется автоматизированный процесс формирования дорожного полотна в соответствии с заложенной программой. В приведенном примере (фиг.1, фиг.2) полученная лента с упакованными порциями песка и пустыми промежутками между ними укладывается параллельными рядами вдоль или поперек строительной площадки. Ряды последующего слоя укладываются перпендикулярно рядам предыдущего слоя таким образом, чтобы порции песка последующего слоя находились над пустыми промежутками предыдущего слоя. Конвейер оснащен приводами вертикального и горизонтального перемещения, что обеспечивает работу комбайна на строительной площадке в одном положении. Процесс повторяется до получения необходимого количества слоев. Затем комбайн перемещается на возведенный участок дорожного полотна, уплотняя уложенные слои, и осуществляет аналогичные операции на следующей строительной площадке.

Таким образом, сокращаются сроки строительства, повышается эффективность и обеспечивается более долговечное дорожное полотно.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ строительства дорог, включающий разделение предназначенного для строительства дороги участка на последовательно расположенные строительные площадки, доставку сыпучего материала на строительную площадку технологическим транспортом, послойное формирование дорожного полотна из сыпучего материала, отличающийся тем, что сыпучий материал упаковывают в прочный материал, образуя непрерывную ленту заданной длины, формируют слои дорожного полотна путем укладки ленты рядами вдоль или поперек строительной площадки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала для упаковки сыпучего материала используют синтетическую ткань или пленку.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сыпучего материала используют песок, местный грунт или щебень.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при укладке ленты последующий слой дополнительно скрепляют с предыдущим слоем, например склеивают.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование ленты и ее укладку на строительной площадке осуществляют посредством одного автоматизированного комбайна, находящегося в одном положении.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаковку сыпучего материала осуществляют путем подачи его порциями между двумя полосами прочного материала и скрепления строительным степплером со всех сторон.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что между порциями сыпучего материала по всей длине ленты оставляют пустые промежутки, причем при укладке ленты порции сыпучего материала последующего слоя располагают над промежутками между порциями сыпучего материала предыдущего слоя.

способ строительства дороги

Способ строительства дороги, при котором сваи с наголовниками вводят в грунт на всю глубину и отформованные плиты укладывают на сваи встык друг к другу, формируя непрерывное дорожное покрытие. Отформованные плиты опирают на наголовники смежных свай с обеспечением контакта их нижних поверхностей с грунтом. При строительстве приподнятой дороги используют опорные сформованные конструктивные элементы, которые опирают на наголовники свай и опорные сформованные плиты, которые опирают на сформованные конструктивные элементы. Сформованные конструктивные элементы могут иметь такую форму, что образуют разомкнутую структуру. Сформованные конструктивные элементы представляют собой V-образные желоба, которые укладывают по своей продольной оси под прямым углом к продольной центральной линии дороги, при этом они имеют фланцы, направленные вниз. Множество рядов сформованных элементов могут укладывать один над другим, обеспечивая желательный подъем дороги. Кроме того, размеры сформованных конструктивных элементов могут постепенно изменяться, обеспечивая желательный уклон готовой дороги. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Рисунки к патенту РФ 2076165

Изобретение касается способа строительства дороги, дорога в данном случае означает автостраду или другую поверхность с покрытием (например, взлетно-посадочная полоса).

Наиболее близким техническим решением к изобретению по решаемой задаче и достигаемому результату является способ строительства дороги, включающий введение свай в грунт с размещением на их верхних торцах наголовников и установку опорных элементов [1]
Недостатком известного решения является необходимость использования свай с большой несущей способностью вследствие расположения верхних торцов свай на расстоянии от поверхности грунта. Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности строительства дороги с использованием свай с меньшей несущей способностью, что более экономично, а также сокращение объемов земляных работ.

На фиг. 1 изображен вид сверху дороги; на фиг.2 вид сбоку дороги вдоль линии А-А фиг.1; на фиг.3 поперечное сечение дороги по линии В-В фиг.1; на фиг.4 схема сваи ниже наголовника сваи; на фиг.5 увеличенный фрагмент наголовника сваи; на фиг.6 наголовник сваи, расположенный на сваях; на фиг.7 подробный вид сбоку дороги; на фиг.8 вид в вертикальном разрезе другой формы дороги; на фиг. 9 перспективный вид приподнятой дороги; а фиг.10 — секция приподнятой дороги, изображенной на фиг.9; на фиг.11 V-образный элемент заполнения из сборного железобетона; фиг.12 соединительная деталь между двумя смежными V-образными армированными бетонными элементами и наголовником сваи; на фиг. 13 показано, как V-образные элементы из сборного железобетона могут быть уложены.

Способ строительства дороги 1 осуществляют следующим образом.

В грунт G вводят сваи 2 на всю глубину, на верхних торцах свай 2 размещают сборные железобетонные армированные наголовники 3, которые соединяют с вершинами свай 2 традиционным способом. На наголовники 3 устанавливают опорные элементы, в качестве которых используют отформованные плиты 4 из армированного железобетона, которые размещают на поверхности грунта встык друг к другу с обеспечением контакта их нижних поверхностей 5 с грунтом и опиранием концов смежных плит 4 на общие для них наголовники 3 (фиг.1 3). На плиты укладывают асфальтовое покрытие 6 и обеспечивают гладкую дорогу 1.

Сваи 2 могут располагать рядами 7 поперек дороги, например, как на фиг. 4, парами в каждом ряду на равном расстоянии друг от друга вдоль линии наголовника 3.

Смотрите так же:  Помощник мирового судьи требования

Наголовники 3 при отливке могут выполнять с отверстиями 8 (фиг.5), размер и расположение которых соответствуют размеру и расположению свай 2 так, чтобы наголовники 3 свободно устанавливались на верхние концы 9 свай 2.

Наголовник 3, расположенный на паре свай 2 (фиг.6), может быть выполнен с коническими отверстиями 10 для размещения фиксирующей гайки 11.

После размещения наголовника 3 на сваях 2 (фиг.7) бетон заливают через отверстия 8 и уплотняют вибрацией. Затем на наголовник 3 укладывают слоистые опорные планки 12, затем плиты 4. Планки 12 обеспечивают равномерную передачу нагрузки на наголовник 3. Болт 13, снабженный прокладкой 14, помещают между плитами 4 в фиксирующую гайку 11 и затягивают для укрепления плит 4 по отношению к наголовнику 3.

Наголовник 3 свай 2 может быть установлен на поверхность грунта или размещен в вырытом котловане.

Асфальтовое покрытие 6 укладывают после установки и выравнивания плит 4.

Показано (фиг. 8) как настоящее изобретение используется для строительства дороги с равномерным или меняющимся уклоном в районе неустойчивых почвенных слоев SG. Например, это может быть подъезд к мосту или приподнятая часть автострады.

В этом случае в мягкую почву SG забивают через равномерные промежутки сваи 2, поверх которых устанавливают наголовники 3, на которые опирают заполнение, например, в виде материала 15, который уплотняется и с помощью обычного дорожного оборудования (не показано) обеспечивает необходимый уклон (фиг. 8). Во вновь образованную таким образом насыпь забивают дополнительные сваи 16 с наголовниками 3, прорезающие слой материала 15 и заглубляемые в почву SG, а поверх слоя материала 15 по наголовникам 3 укладывают плиты 4 и наносят асфальтовое покрытие 6 для образования дороги 1.

Там, где нагрузка на дорогу очень значительна, а при этом желательно, чтобы плиты 4 и наголовники 3 были тонкими, они могут быть сделаны из предварительно напряженного бетона.

В плитах 4 могут быть отлиты каналы с тем, чтобы кабель и трубопроводы могли быть проложены под дорогой. Если используются полые плиты 4, то не требуется специальных каналов, поскольку трубопроводы и кабели могут быть пропущены в полостях плит.

На фиг. 9 и 10 приведен еще один вариант конструкции согласно изобретению, в котором армированные плиты 4 из сборного железобетона крепятся на сформованных элементах 17, которые сами помещаются на армированные наголовники 3 свай 2 из сборного железобетона. Как и в предыдущей конструкции, наголовники 3 свай 2 соединены с вершинами армированных свай из сборного железобетона, вбитых в грунт G с помощью традиционных приспособлений. Асфальтовое покрытие 6 укладывают на плиты 4 обычным способом и обеспечивают гладкое дорожное покрытие.

На фиг.11 показана увеличенная секция сформованного элемента 17. Сформованный элемент 17 представляет собой V-образный перевернутый желоб, отлитый из сборного железобетона, содержащий перемычку 18 и два фланца 19, которые расходятся от каждого конца перемычки 18 под углом приблизительно 45 o . V-образный сформованный элемент 17 армирован или предварительно напряжен обычным способом в соответствии с требуемой нагрузкой на него. Во время отливки V-образных элементов 17 дополнительные арматурные стержни 20, 21 устанавливают в перемычке 18 и на дальних от перемычки концах фланцев 19. Арматурные стержни 20, 21 выступают снаружи от V-образного элемента 17. Обычно V-образный элемент 17 составляет от 2 до 4 м в высоту и от 2,5 до 3,5 м в ширину, а фланцы 19 толщиной примерно 0,25 м.

На фиг. 12 показано, как арматурные стержни 21, отходящие от фланцев 19 смежных V-образных элементов 17, взаимодействуют с наголовником 3 сваи 2. Каждый наголовник 3 сваи 2 снабжен установленной арматурой 22, которая вставлена в него и отходит от верхней поверхности наголовника 3. Соответствующий фланец 19 смежных V-образных элементов 17 опирается на другую сторону арматуры 22 на верхней поверхности наголовника 3 сваи 2, так что отходящие арматурные стержни 21 в ноге фланца 19 первого V-образного элемента 17 взаимодействуют с арматурными стержнями 21 в ноге фланца 19 смежного V-образного элемента 17, а также с арматурой 22, отходящей от наголовника 3 сваи 2. Взаимосвязанные и взаимодействующие арматурные стержни 21, 22 скреплены вместе армированным бетонным соединением 23, которое отливается на стройплощадке. Таким образом, каждый наголовник 3 сваи 2 поддерживает соответствующие фланцы 19 смежных V-образных элементов 17.

Плиты 4 крепят между двумя смежными перемычками 18 V-образных элементов 17 и удерживают на месте с помощью армированного бетонного соединения 24, отлитого на строительной площадке вокруг арматурного стержня 20, отходящего от вершины каждой перемычки 18.

В качестве другого варианта используется фиксирующая гайка, которая может быть вплавлена в вершину перемычки 18 на месте арматурного стержня 20. Слоистые опорные планки 12 могут быть помещены между верхней поверхностью перемычек 18 и нижней поверхностью 5 плит 4 с тем, чтобы обеспечить равномерную опору плит 4 на перемычки 18 V-образных элементов 17. Болты, снабженные прокладками, проходят через плиты 4 и закрепляются фиксирующими гайками в перемычках 18, удерживая таким образом плиты 4 по отношению к перемычкам 18.

Там, где требуется обеспечить еще больший подъем дороги по отношению к уровню земли, вышележащий ряд V-образных элементов 17 может быть отлит на перемычках 18 ряда V-образных элементов 17. Множество рядов V-образных элементов может быть установлено друг над другом таким же образом, чтобы обеспечить желаемую приподнятость дороги, число рядов при этом лимитируется устойчивостью конструкции и нагрузкой, воздействующей на нижележащий ряд V-образных элементов 17.

Два ряда V-образных элементов 17, установленных один над другим изображены на фиг.13. Соединения между V-образными элементами 17 нижнего и верхнего рядов подобны используемым между ногами фланцев 19 нижнего ряда V-образных элементов 17 и наголовником 3 сваи 2. На строительной площадке отливается соединение 25 между соответствующими фланцами 19 смежных V-образных элементов 17 в вышележащем ряду, поверх арматурных стержней 20, отходящих от перемычки 18 нижнего V-образного элемента 17 и арматурных стержней 21, отходящих от фланцев 19 смежных V-образных элементов 17.

Следует заметить, что допускается любая комбинация размеров, формы и расположения свай, наконечников 3 свай, сформованных элементов 17 и плит 4, что зависит от особенностей почвы и требуемого типа дороги.

Таким образом, чтобы построить приподнятую дорогу в соответствии с настоящим изобретением, предусматривается использование опорных сформованных конструктивных элементов на сваях, сформованных размещенных на сформованных конструктивных элементах. Сформованные плиты и сформованные конструктивные элементы могут быть армированы и также предварительно напряжены. Значительное количество плит или элементов может быть собрано на месте до начала работ и, таким образом, можно сэкономить много времени во время строительства, поскольку образование отвала существенно сокращается или отсутствует.

Кроме того, не требуются дорогостоящие исследования почвы для того, чтобы обеспечить оседание дорожного покрытия в приемлемых пределах, поскольку сваи могут быть смонтированы так, что будут переносить нагрузку на большую глубину, чем известные методы сооружения дорожного покрытия. Существенным является использование пробы Маккинтоша для определения состояния почвы. Длина и расположение свай могут регулироваться с учетом встречающихся слоев почвы для того, чтобы нагрузка могла передаваться в более глубоколежащие слои и уменьшать перепад оседания.

Там, где нет необходимости поднимать уровень дороги, не требуются сформованные конструктивные элементы, каждая плита короче по длине и располагается непосредственно на сваях со сравнительно низкой несущей способностью на концах только плиты. Поскольку промежуток между опорами небольшой, сваи, наголовники свай и плиты легко перемещаются и регулируются.

Можно также построить дорогу с постепенно изменяющимся уклоном, используя плоские плиты, при этом плиты короткой длины. Если необходимо, могут быть использованы плиты с изгибом, что повышает качество дороги.

Величина требуемого котлована при использовании основания на сваях значительно сокращается, и заполнение его не требует той степени уплотнения. Стоимость строительства, таким образом, сокращается как и вероятность ухудшения качества работы при неблагоприятных природных условиях.

Там, где требуются конструктивные элементы для повышения уровня дорожного покрытия, каждый сформованный конструктивный элемент располагается между смежными сваями вдоль направления дороги.

Поскольку промежуток между опорами небольшой, сваи, наголовники свай, конструктивные элементы и плиты легко перемещаются и регулируются, а поскольку эти элементы все из сборного железобетона, строительство может быть сделано непрерывным процессом, который не нарушается из-за задержек, вызываемых тем, что большие объемы литого бетона выдерживаются на участке. Общая продолжительность строительства таким образом меньше, чем при традиционных способах.

Следующим преимуществом использования элементов и плит из сборного железобетона является то, что контроль качества на стадиях литья и выдерживания достаточно хороший, в то время как стоимость конструктивного элемента и плиты невысокая. Высокое качество и точность размеров конструктивных элементов и плит позволяют облегчить сооружение дороги и покрытие ее асфальтом, улучшить, таким образом, качество готовой дороги.

Строительство с использованием сформованных элементов позволяет избежать проблем, связанных с добычей, транспортировкой и уплотнением заполнения, как описано выше, и также с оседанием, обычно имеющим место в заполненных землей насыпях. Кроме того, необходимость использовать дренажные трубы также не возникает, поскольку вода может свободно проходить через полые каналы сформованного элемента. Действительно, естественный поток поверхностных вод, присутствующих перед строительством, едва ли сильно воздействует на насыпь или приподнятую дорогу в соответствии с настоящим изобретением.

Существенными являются преимущества использования элементов из сборного железобетона по воздействию на окружающую среду по сравнению с традиционным методом заполнения землей особенно потому, что гораздо более узкая полоса земли требуется для сооружения насыпи указанным методом. Общая ширина насыпи также не больше, чем при использовании «эстакадного» метода.

Уровень приподнятой дороги по отношению к поверхности земли может быть увеличен путем укладки множества рядов сформованных конструктивных элементов один на другой. К тому же может быть достигнут необходимый уклон приподнятой дороги при изменении размера смежных сформованных конструктивных элементов.

Смотрите так же:  Лицензия stonegate

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ строительства дороги, включающий введение свай в грунт с размещением на их верхних торцах наголовников и установку опорных элементов, отличающийся тем, что сваи вводят в грунт на всю глубину, а в качестве опорных элементов используют отформованные плиты, которые размещают на поверхности грунта встык друг к другу с обеспечением контакта их нижних поверхностей с грунтом и опиранием концов смежных плит на общие для них наголовники, или отформованные плиты размещают поверх заполнения, которое опирают на наголовники свай.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сваи располагают рядами поперек дороги, причем наголовники свай в каждом ряду образуют балки.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что заполнение выполняют в виде множества рядов сформованных конструктивных элементов.

4. Способ по п. 3, отлючающийся тем, что сформованные конструктивные элементы образуют разомкнутую структуру между сваями и плитами.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что каждый сформованный конструктивный элемент выполняют в виде перемычки и отходящих от нее продольных фланцев.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что сформованные конструктивные элементы выполняют с расходщимися от перемычки продольными фланцами и располагают конструктивные элементы поперек дороги.

7. Способ по пп.5 и 6, отличающийся тем, что сформованные конструктивные элементы опирают на наголовники свай концами фланцев, удаленными от перемычки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что концы фланцев смежных конструктивных элементов омоноличивают между собой и с наголовниками, на которые их опирают, с помощью бетонируемого на стройплощадке соединения.

9. Способ по пп.3 8, отличающийся тем, что сформованные конструктивные элементы укладывают по высоте ярусами.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что смежные фланцы вышележащих сформованных конструктивных элементов опирают на перемычку нижележащего сформованного конструктивного элемента.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что ряды сформованных конструктивных элементов соединяют друг с другом с помощью отливаемых на стройплощадке бетонных соединений, которые располагают на участках опирания фланцев вышележащих элементов на перемычки нижележащих.

12. Способ по пп.1, 3 11, отличающийся тем, что при размещении плит поверх заполнения концы смежных плит устанавливают на перемычку соответствующего сформованного конструктивного элемента.

13. Способ по пп.1, 3 11, отличающийся тем, что плиты омоноличивают со сформованными конструктивными элементами путем выполнения отливаемых на стройплощадке бетонных соединений.

14. Способ по пп. 3 11, отличающийся тем, что используют сформованные конструктивные элементы с постепенно изменяющимися размерами для обеспечения желаемого уклона дороги.

Способ строительства дорог на болотах (варианты)

Владельцы патента RU 2293814:

Изобретение направлено на формирование в торфяном основании симметричной зоны НДС, равномерное уплотнение торфа по ширине и глубине основания, повышение однородности грунта в земляном полотне насыпи по плотности за счет более равномерной отсыпки по ее ширине. Указанный технический результат достигается тем, что в способе строительства дорог на болотах насыпь земляного полотна отсыпают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют транспортом, движущимся по ходу движения технологического потока, и с возвращением порожнего транспорта против хода движения технологического потока укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно — делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на продольные полосы с чередованием их в каждом слое попеременно, причем по первому варианту (в летнее время — отсыпка грунта на непромороженный торфяной покров) линейно-протяженную строительную площадку делят на три полосы, отсыпку первого слоя начинают с двух крайних полос с опережением отсыпки средней полосы на длину не менее 2,5bкр, отсыпку второго слоя начинают со средней полосы с опережением отсыпки крайних полос на длину не менее 2,5bкр с последующим чередованием отсыпки полос в следующих слоях, по второму варианту (в зимнее время — отсыпка грунта на промороженный торфяной покров) линейно-протяженную строительную площадку делят на три полосы, отсыпку первого слоя начинают со средней полосы с опережением отсыпки крайних полос на длину не менее 2,5bкр с последующим чередованием отсыпки полос в следующих слоях. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при возведении автомобильных дорог и площадок на болотах как в летнее, так и в зимнее время года.

Известен способ строительства дорог на болотах (Технологические схемы комплексной механизации основных видов дорожно-строительных работ. ВСН 10-72. Минавтодор РСФСР. — М.: Транспорт, 1974, с.44-51). Он включает доставку грунта, разгрузку, послойное разравнивание и уплотнение. При этом работы выполняют на всей ширине отсыпаемой насыпи по ходу направления движения технологического потока.

Недостатком известного способа является то, что при таком способе отсыпки насыпи вид напряженно-деформированного состояния (НДС) в торфяном основании остается постоянным и не учитывается при отсыпке в зимнее или летнее время года, что снижает эффективность способа.

Наиболее близким техническим решением (по первому и второму вариантам) является способ строительства дорог на болотах, согласно которому насыпь земляного полотна отсыпают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют транспортом, движущимся по ходу движения технологического потока, и с возвращением порожнего транспорта против хода движения технологического потока укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно — делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на продольные полосы с чередованием их в каждом слое попеременно. (Патент РФ 2224837, Е 01 С 3/00, 2003. Способ сооружения земляного полотна).

Недостатком известного способа является то, что неравномерная отсыпка полос деляны (сначала с одной стороны, потом с другой — на значительной протяженности) приводит к формированию в торфяном основании несимметричной зоны НДС, что приводит к неравномерному уплотнению торфа по ширине и глубине основания и может привести к нарушению устойчивости насыпи, т.е. учитываются только технологические особенности строительства, но не учитывается физическое состояние основания и особенности его поведения при нагружении в случае отсыпки насыпи в зимнее или летнее время года. Все это снижает эффективность способа.

При создании настоящего изобретения была поставлена задача по разработке более эффективного способа строительства дорог на болотах как в летнее, так и зимнее время года за счет учета вида НДС, формируемого в основании насыпи при ее отсыпке, что обеспечит формирование в торфяном основании симметричной зоны НДС и, в свою очередь, равномерное уплотнение торфа по ширине и глубине основания. Кроме того, повышается однородность грунта в земляном полотне насыпи по плотности за счет более равномерной отсыпки по ее ширине.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе строительства дорог на болотах насыпь земляного полотна отсыпают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют транспортом, движущимся по ходу движения технологического потока, и с возвращением порожнего транспорта против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно — делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на продольные полосы с чередованием их в каждом слое попеременно, причем по первому варианту (в летнее время — отсыпка грунта на непромороженный торфяной покров) линейно-протяженную строительную площадку делят на три полосы, отсыпку первого слоя начинают с двух крайних полос с опережением отсыпки средней полосы на длину не менее 2,5bкр, отсыпку второго слоя начинают со средней полосы с опережением отсыпки крайних полос на длину не менее 2,5bср с последующим чередованием отсыпки полос в следующих слоях, по второму варианту (в зимнее время — отсыпка грунта на промороженный торфяной покров) линейно-протяженную строительную площадку делят на три полосы, отсыпку первого слоя начинают со средней полосы с опережением отсыпки крайних полос на длину не менее 2,5bср с последующим чередованием отсыпки полос в следующих слоях.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема отсыпки насыпи на болоте в летнее время; на фиг.2 — схема отсыпки насыпи в зимнее время; на фиг.3 — план отсыпки насыпи в летнее время; на фиг.4 — план отсыпки насыпи в зимнее время; на фиг.5 — вариант отсыпки насыпи в летнее время; на фиг.6 — вариант отсыпки насыпи в зимнее время.

Строительство дороги на болоте осуществляют следующим образом.

При строительстве дороги в летнее время (фиг.1, фиг.3) вначале расчищают трассу дороги и подготавливают основание 1 с подошвой 2. После этого подошву 2 делят по ширине на три продольные полосы 3, 4 и 5 в пределах деляны. Затем начинают отсыпку первого слоя насыпи с краев, включая откосы, полос 3, 5, например, на ширину одной полосы дороги и на длину, равную половине ширине насыпи, но не менее 2,5bкр. После этого начинают отсыпку средней части насыпи полосы 4, продолжая при этом выполнять отсыпку насыпи по крайним полосам 3,4. Второй слой формируют в обратном порядке. Отсыпают среднюю часть — полосу 6, например на длину, равную половине ширины насыпи, но не менее 2,5bср. После этого начинают отсыпку крайних полос 7, 8, продолжая при этом выполнять отсыпку средней части — полосы 4. На фиг.5 приведен вариант строительства дороги (при небольшой глубине болота — менее 2 м) с отсыпкой второго слоя по всей ширине насыпи. В процессе отсыпки первого слоя насыпи происходит формирование в основании насыпи НДС, характеризуемое сжатием (параметр Лоде, определяющий вид напряженного состояния, μσ=-1), и более плотной структуры, что повышает устойчивость системы и эффективность способа. В процессе отсыпки, в обратном порядке, второго слоя происходит выравнивание поля напряжений в торфяном основании и разброс стыковочных швов — несовпадение продольных швов по высоте насыпи, обеспечивая однородность грунта земляного полотна по плотности.

Смотрите так же:  Договор аренды автодороги

Длина отсыпки полос, равная 2,5bкр (2,5bср) и более, выбрана из условия снижения взаимного влияния зоны деформаций в основании под средней полосой и зоны деформаций в основании под крайними полосами в процессе отсыпки наспи земляного полотна.

При строительстве дороги в зимнее время (фиг.2, фиг.4) вначале расчищают от снега трассу дороги и подготавливают основание 1 с подошвой 2. После этого подошву 2 делят по ширине на три продольные полосы 3, 4 и 5 в пределах деляны. Затем начинают отсыпку первого слоя со средней части 4 насыпи, например на ширину, равную двум полосам дороги и длину, равную половине ширине насыпи, но не менее 2,5bср.

После этого начинают отсыпку крайних полос 3, 5 насыпи, продолжая при этом выполнять отсыпку средней части насыпи — полосы 4. Отсыпку последующих слоев выполняют в обратном порядке или по всей ширине дороги в зависимости от глубины болота, условий строительства и условий эксплуатации. На фиг.6 приведен вариант строительства дороги в один слой при небольшой глубине болота (глубиной мене 2 м). В процессе отсыпки насыпи происходит формирование в основании насыпи НДС, характеризуемое растяжением (параметр Лоде, определяющий вид напряженного состояния, μσ=+1), что приводит к более быстрой осадке насыпи в зимнее время и соответственно ее стабилизации. При этом сокращаются сроки строительства и повышается эффективность способа.

1. Способ строительства дорог на болотах, согласно которому насыпь земляного полотна отсыпают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют транспортом, движущимся по ходу движения технологического потока, и с возвращением порожнего транспорта против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на продольные полосы с чередованием их в каждом слое попеременно, отличающийся тем, что при строительстве дороги на непромороженном покрове болота в летнее время года линейно-протяженную строительную площадку делят на три полосы, причем отсыпку первого слоя начинают с двух крайних полос с опережением отсыпки средней полосы на длину не менее 2,5bкр, а отсыпку второго слоя начинают со средней полосы с опережением отсыпки крайних полос на длину не менее 2,5bкр с последующим чередованием отсыпки полос в следующих слоях.

2. Способ строительства дорог на болотах, согласно которому насыпь земляного полотна отсыпают послойно, доставку грунта на линейно-протяженную строительную площадку для каждого технологического слоя выполняют транспортом, движущимся по ходу движения технологического потока, и с возвращением порожнего транспорта против хода движения технологического потока, укладку грунта на основание, разравнивание и уплотнение осуществляют посредством построечной техники, при этом сооружение насыпи земляного полотна ведут последовательно делянами, а перед сооружением каждого технологического слоя земляного полотна на деляне линейно-протяженную строительную площадку делят на продольные полосы с чередованием их в каждом слое попеременно, отличающийся тем, что при строительстве дороги на промороженном покрове болота в зимнее время года линейно-протяженную строительную площадку делят на три полосы, причем отсыпку первого слоя начинают с отсыпки средней полосы с опережением отсыпки двух крайних полос на длину не менее 2,5bкр, а отсыпку второго слоя начинают с двух крайних полос с опережением отсыпки средней полосы на длину не менее 2,5b,р с последующим чередованием отсыпки полос в следующих слоях.

Покрытие дороги

Владельцы патента RU 2298060:

Использование: дорожное строительство. Задача: снижение материалоемкости, повышение эксплуатационных качеств дорожного покрытия. Сущность изобретения: мелкоячеистое покрытие состоит из емкостей, выполненных из полиэтилена, размещенных на минимальном расстоянии друг от друга на основании траншеи, резом вверх, с открытым нижним отверстием и заполненных сыпучим материалом. Технический результат: утилизация полимерных изделий, не применяемых ранее в дорожном строительстве, улучшение экологических свойств покрытия. 1 ил.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве местных дорог и площадок.

Известно покрытие дороги, состоящее из стянутых тросами элементов, вырезанных из утилизованных покрышек, размещенных на основании. Каждый элемент покрытия с плоскостью реза, проходящей по середине протекторной части, заанкерен последней в основании, при этом тросы, стягивающие элементы, размещены перпендикулярно оси дороги с образованием при деформации покрышек внутренних отверстий в виде овала с минимальным диаметром, не превышающим ширину колеи для транспортного средства (A.C. SU 1647068. Бюл. № 17 от 07.05.91).

Недостатками данного покрытия являются необходимость проведения дополнительных операций по стягиванию элементов тросами и небезопасность автопокрышек с экологической точки зрения.

Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости при одновременном повышении эксплуатационных качеств.

Технический результат: утилизация полимерных изделий, не применяемых ранее в дорожном строительстве, улучшение экологических свойств покрытия.

Эти задачи решаются устройством дорожного покрытия мелкоячеистого типа, состоящего из емкостей, выполненных из полиэтилена, например утилизованных упаковочных емкостей (пластиковых бутылок), размещенных на основании на минимальном расстоянии друг от друга, резом вверх, с открытым нижним отверстием и заполненных сыпучим материалом.

Покрытие изображено на чертеже, где дан его вид в поперечном разрезе.

Покрытие состоит из емкостей 1, выполненных из полиэтилена, с открытым нижним отверстием 2 и резом 3, заполненных сыпучим материалом 4, например сухим песком. Емкости 1 расположены на основании траншеи 5 на минимальном расстоянии друг от друга, промежутки между ними также заполнены сыпучим материалом. Поверх емкостей 1 расположен защитный слой 6.

Устройство мелкоячеистого покрытия дороги осуществляется следующим образом. Полосу, отведенную под дорогу, разравнивают, а затем выбирают из нее часть грунта на глубину, равную, например, высоте емкости 1 (чертеж). В получившуюся траншею 5 выставляют емкости 1 резом 3 вверх, плотно друг к другу, в виде мелкоячеистого покрытия, которое засыпают сыпучим материалом 4, например сухим песком, с обязательным заполнением самих емкостей и промежутков между ними. Покрытие засыпают материалом до получения выше реза небольшого защитного слоя 6, который подвергается дополнительному уплотнению различными способами. Поверх этого слоя, при необходимости, устраивают еще один защитный слой, например, из укрепленного грунта. Открытые нижние отверстия 2 емкостей 1, обращенные вниз, в мелкоячеистом покрытии будут выполнять роль влагоотводящих отверстий. Мелкоячеистое покрытие может быть устроено на всю ширину дороги или на ширину колеи.

Упаковочные емкости, представляющие собой полимер-полиэтилен низкого давления, обладают большой плотностью, прочностью и растяжимостью. Каждая ячейка из такого материала в дорожном покрытии способна выдерживать значительные вертикальные нагрузки за счет прочности стенок. В результате этого колеса автотранспортного средства не разрушают защитный слой, то есть не происходит так называемое раздавливание колеи. Имеющиеся отверстия в горловинной части емкости, обращенные вниз, дают возможность ячеистому покрытию пропускать сквозь себя скапливающуюся в верхних защитных слоях влагу при различных погодных условиях.

От пластиковой бутылки была отделена средняя часть в виде полого цилиндра диаметром 90 мм, высотой 100 мм и толщиной стенки 0,6 мм. Цилиндр, резом вверх, с открытым нижним отверстием установили на ровную, твердую площадку и заполнили материалом — песком средней крупности с естественной влажностью. Материал дополнительно уплотнили методом надавливания. На цилиндр сверху ставили бетонные блоки весом по 100 кг каждый. Под давлением весом от 100 до 300 кг цилиндр полностью сохраняет свою первоначальную форму, под давлением весом от 300 до 500 кг края цилиндра незначительно деформировались, но без разрыва стенок и без изменений в основной части цилиндра.

Для проведения эксперимента был выбран участок грунтовой дороги, на котором в дождливую погоду проезд автотранспорта был затруднен. Участок предварительно разровняли, и на этом месте выполнили траншею размером 400×2500×5000 мм. На дно траншеи были выложены пластиковые бутылки плотно друг к другу, резом вверх, с открытым нижним отверстием. Траншею засыпали ранее выбранным рыхлым грунтом в виде суглинка таким образом, чтобы выше реза бутылок получился защитный слой толщиной 100 мм. После этого провели дополнительное уплотнение покрытия различными способами.

Проводимые проверки покрытия в разное время года показали, что участок дороги при различных погодных условиях сохранял ровную поверхность, дающую возможность прохождению автотранспорта без каких-либо затруднений и без образования колеи.

Использование утилизированных пластиковых бутылок в мелкоячеистом дорожном покрытии для строительства местных дорог значительно уменьшит объемы ежегодно растущих свалок пластиковых отходов.

Покрытие дороги, состоящее из элементов, размещенных на основании, отличающееся тем, что в качестве элементов покрытия используют емкости, выполненные из полиэтилена, размещенные на минимальном расстоянии друг от друга на основании траншеи резом вверх с открытым нижним отверстием в виде мелкоячеистого покрытия и заполненные сыпучим материалом.