Патент на изобретение №2381324

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2381324 (13) C2
(51) МПК

E01C3/04 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 17.09.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2008112852/03, 02.04.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

02.04.2008

(43) Дата публикации заявки: 10.10.2009

(46) Опубликовано: 10.02.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2027822 C1, 27.01.1995. Справочник инженера-дорожника. Ремонт и содержание автомобильных дорог. / Под ред. А.П.Васильева. – М.: Транспорт. 1989, с.158, 159. ГЕЛЬФЕР Г.А. Строительство и эксплуатация городских дорог. – М.: Стройиздат, 1989, с.106-108, 143-157.

Адрес для переписки:

440026, г.Пенза, ул. Красная, 40, Пензенский государственный университет

(72) Автор(ы):

Кузнецов Никита Сергеевич (RU),
Плотников Кирилл Александрович (RU),
Смогунов Владимир Васильевич (RU),
Сукмановская Елена Ярославовна (RU),
Хубашвили Валерий Владимирович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Пензенский государственный университет” (ПГУ) (RU)

(54) СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ И УКРЕПЛЕНИЯ ДОРОГ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при реконструкции и ремонте дорог. Технический результат: расширение эксплуатационных возможностей за счет укрепления тела дорог и дорожной одежды и получения псевдогомогенной структуры. Способ реконструкции и укрепления дорог, включающий введение в тело дороги и дорожной одежды укрепляющих, армирующих и скрепляющих элементов. 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, затем укладывают вторую дорожную сетку, втапливают ее в тощий бетон 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. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано 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. E01C 3/00, 1985 г. Заявка на полезную модель к патенту 61297, кл. E01C 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, замерзаниям – оттаиваниям многослойных многофазных гетерогенных структур тела дороги.

Известен способ укрепления дорожного покрытия, предусматривающий армирование покрытия сетками, кольцами, металлическими полосами и металлическими листами (А.с. 94005921/33, кл. E01C 9/00, 5/18, БИ 29, 1995 г. Патент RU 2244056 C1, кл. E01C 23/06, 2005 г.).

Недостатками этих решений является малая эффективность укрепления дорожного покрытия вследствие естественных деформаций нижележащих 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. E01C 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 эксплуатационных возможностей за счет укрепления тела дорог и дорожной одежды и получения псевдогомогенной структуры.

Это достигается тем, что в способ возведения дорожной одежды, включающий введение в тело дороги укрепляющих армирующих и скрепляющих элементов, дополнительно введены следующие операции.

Согласно предлагаемому 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, затем укладывают вторую дорожную сетку, втапливают ее в тощий бетон 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 обеспечивает 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 – тощий бетон;

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 силикатом натрия, выстилают выемки дорожной сеткой – 4, дорожную сетку закрепляют на анкерах – 5, сверху настилают верхнюю вторую дорожную сетку – 7, втапливают ее в тощий бетон и также закрепляют на анкерах, 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.

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 имеющихся в настоящее время в среднем 35 лет.

Формула изобретения

1. Способ реконструкции и укрепления дорог, включающий введение в тело дороги и дорожной одежды укрепляющих, армирующих и скрепляющих элементов, отличающийся тем, что 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, затем укладывают вторую дорожную сетку, втапливают ее в тощий бетон 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что направляющие каналы выполняют по колейным линиям, по краям дорожной одежды и за контуром дороги.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что количество направляющих каналов под колейные линии выполняют с частотой шага, возрастающей пропорционально транспортной нагрузке на соответствующих участках дороги.

РИСУНКИ

Categories: BD_2381000-2381999