Дорожная конструкция

 

ДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, содержащая дорожную одежду и земляное полотно , в котором образованы поперечные дренажные скважины, заполненные дренирующим материалом, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности в весенний период и увеличения сроков службы дорожной конструкции, дренажные скважины на участках, расположенных под проезжей частью дорожной одежды, запалнен1 измельченными отходами древесного материала, предварительно обработанного масляными антисептиками. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09} (11) 3(51) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3569707/29-33 (22 ) 28. 03. 83 (46) 15. 06. 84. Бюл. 9 22 (72 ) A. М. Кулижников и Т. И. Мухаметшин (71) Архангельский ордена Трудового

Красного Знамени лесотехнический институт им. В.В.Куйбышева и Ленинградский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 625. 731. 1(088. 8) (56 ) 1. Водно-тепловой режим земляного полотна. и дорожных одежд. Под ред. Золотаря И.A. и др. M., "Транспорт". 1971, с. 360 ° 361.

2. Железнодорожный путь на грузонапряженных участках. Труды НИИЖТ.

Вып. 135, Новосибирск, 1972, с. 106108, 122-125 (прототип). (54) (57) ДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, содержащая дорожную одежду и земляное полотно, в котором образованы поперечные дренажные скважины, заполненные дренирующим материалом, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности в весенний период и увеличения сроков службы дорожной конструкции, дренажные скважины на участках, расположенных под проезжей частью дорожной одежды, заполнены измельченными отходами древесного материала, предварительно обработанного масляными антисептиками.

4 э 1097743

Изобретение оТносится к строительству и эксплуатации автомобильных дорог и может быть использовано в районах, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем грунтовых вод.

Известна дорожная конструкция с поперечными дренажными прорезями, включающая дорожную одежду и земляное полотно, в котором расположены поперечные дренажные прорези, заполненные как под проезжей частью, так и под откосами одним и тем же дренирующим материалом — крупнопористым каменным материалом (1 3Недостатком данной дорожной конст- 35 рукции с поперечными дренажными прорезями является низкая прочность дорожной конструкции в весенний период, обусловленная тем, что дренирующий материал поперечной дренажной 20 прорези (один и тот же под проезжей частью и под откосами ) оттаивает под последними значительно позже, чем под проезжей частью, что способствует переувлажнению грунтов земляного 75 полотна из-,,за невозможности отвода воды через дренажную прорезь, расположенную под откосами.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату изобретению является дорожная конструкция, включающая дорожную одежду и земляное полотно, в котором образованы поперечные дренажные скважины, заполненные дренирующим материалом 23 З5

Недостатками данной дорожной конструкции с поперечными дренажными скважинами являются, кроме указанного, малый срок службы дренажных скважин, заполненных крупнозернистым песком или щебеночным отсевом с размерами 40 частиц до 15 мм, обусловленный тем, что при высоте капиллярного поднятия жидкости в этих материалах, составляющей 10-15 см, вместе с жидкостью захватываются и пылеватые частицы, 45 эаиливающие до высоты капиллярного поднятия дренирующий материал.

Целью изобретения является повышение прочности в весенний период и увеличение сроков службы дорожной 50 конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в дорожной конструкции, содержащей дорожную одежду и земляное полотно, в котором образованы поперечные дренажные скважины, заполненные дренирующим материалом, дренажные скважины на участках, расположенных под проезжей частью дорожной одежды, заполнены измельченными; отходами . древесного материала, предварительно обработанного масляными антисептиками.

На фиг. 1 изображена дорожная конструкция, поперечный профиль; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1. 65

Описываемая дорожная конструкция содержит дорожную одежду 1 и земля- ное полотно 2, в котором образованы поперечные дренажные скважины 3, заполненные на участках, расположенных под проезжей частью дорожной одежды, измельченными отходами древесного материала 4, предварительно обработанными масляными антисептиками (сланцевым маслом, битумом, талловым пеком или креозотовым маслом), а на участках, расположенных под откосами земляного полотна 2, — традиционным дренирующим материалом 5 (крупнозернистым песком или щебеночным отсевом с размерами частиц до 15 мм .

Расстояние между поперечными дренажными скважинами зависит от целого ряда конкретных характеристик и определяется согласно известной методике.

Предлагаемую дорожную конструкцию устраивают следующим образом.

Сначала пневмопробойником ИП-4603

1не показан) по разметке пробивают скважину до оси дороги. В передвижной смесительной установке ДС-4 (не показана измельченная древесная кора обрабатывается при 50-60 С сланцевым маслом. Расход сланцевого масла составляет 70-130 кг на 1 м З измельченного древесного материала. Затем с помощью зарядной установки типа

УЗС-1500 заполняют скважину обработанной сланцевым маслом измельченной евесной корой с размерами частиц

0-20 мм на величину равную половине роезжей части. Далее, заполняют с помощью зарядной установки типа

УСЗ-1500 оставшуюся часть скважины традиционным дренажным материалом крупнозернистым песком. После этого повторяют работы с другой стороны откоса.

Описываемая дорожная конструкция рекомендуется для автомобильных дорог

Ш-У технических категорий, устроенных на участках с высоким уровнем грунтовых вод и глубоким сезонным промерзанием грунтов.

Преимущества предлагаемой дорожной конструкции в сравнении с известной заключаются в следующем.

Прочность описанной дорожной конструкции в весенний период выше, так как оттаивание измельченных древесных отходов в сравнении с традиционными дренажными материалами значительно замедляется.

Так, коэффициент теплопроводности измельченных древесных отходов даже во влажном состоянии равен 0,200,25 Вт/м. К, что более чем в 7 раэ меньше, чем у традиционных дренажных материалов (у щебня 1, 86 Вт/м. К, у крупнозернистого песка 1,74 Вт/м.K I, а удепьная теплоемкость измельченных

1097743 древесных отходов составляет около

3,08 КДж/кг. К, что в 3 раза выше, чем у традиционных дренажных материалов (y щебня 0,84 КДж/кг. К, у крупнозернистого песка 1,09 КДж/кг.K ).

Кроме того, обработка масляным антисептиком древесных материалов улучшает их теплозащитные свойства за счет снижения влагонакопления, а коэффициент теплопроводности таких антисептиков, как сланцевое масло, битум, талловый пек мал и составляет

0,17-0, 23 Вт/м. К.

По результатам испытаний установлено, что замедление оттаивания теплоизолирующего слоя из измельченной древесной коры под проезжей частью в сравнении с традиционными слоями составляет 40Ъ от. общего времени промерзания дорожной конструкции.

В опасный весенний период, когда еще не оттаяла дренажная скважина, заполненная под откосами традиционным дренажным материалом, также не происходит оттаивание дренажной скважины, заполненной под проезжей частью измельченными древесными материалами. В это время дренажная скважина, заполненная древесными частицами, находится в мерзлом состоянии подобно "шпале" и усиливает прочность дорожной конструкции. 3а счет хороших теплофизических свойств древесных материалов происходит практически одновременное оттаивание поперечной дренажной скважины как под проезжей частью, так и под откосами, что сцособствует быстрому удалению воды иэ земляного полотна без его продолжительного и существенного переувлажнения. 3а счет применеия описанной дорожной конструкции ожно избежать ограничения тяжелого вижения в весенний период или движения автомобильного транспорта.

Находящаяся в весенний период в переувлажненном грунте мерзлая дренажная скважина увеличивает модуль упругости и повышает сдвигоустойчивость грунта земляного полотна, .что в свою очередь увеличивает прочность дорожной конструкции. По результатам расчета по допускаемому упругому прогибу по ВСН 46-72 установлено, что эквивалентный модуль упругости на поверхности традиционной дорожной конструкции (мелкозернистый асфальтобетон, толщина 4 см, модуль упру45

55 деляет большую пропускную способность поперечной дренажной скважины род проезжей частью.

1О

40 гости Е > 1500 МПа; среднезернистыи асфаль тобетон 5 см, Е „= 100 0 МПа; щебень 21 см, E„= 400 МПа, песок крупноз ернистый 30 см, Е =130 МПа; cy глинок пылеватый E„ =20 МПа ) равен

173,2 Ntla, а на поверхности конструкции с земерэшей дренажной скважиной (толщина скважины 15 см, глубина заложения 1,0 м, Е„= 500 МПа ) равен

194,8 МПа. Так как дренажные скважины размещаются друг от друга по длине конструкции на некотором расстоянии, то можно предположить, что эквивалентный модуль упругости предлагаемой дорожной конструкции равен

173 2+194 8

184,0 МПа. Следова2 тельно, эквивалентный модуль упругости на поверхности предлагаемой дорожной конструкции на 6Ъ больше, чем известной. При других глубинах заложения от поверхности покрытия и толщинах дренажной, скважины также наблюдается прочность описанной дорожной конструкции вьхае, чем известной.

Срок службы дренажной скважины увеличивается, так как высота капиллярного поднятия измельченных древесных материалов, обработанных масляным антисептиком, определенная по результатам лабораторных испытаний, составляет 6,9-7,8 см, что почти в 2 рава меньше, чем у традиционного дренажного материала — щебеночного отсева и крупнозернистого песка -(высота капиллярного поднятия их 10-15 см /.

Меньшая высота капиллярного поднятия способствует более продолжительному времени и меньшей высоте эаиливания дренажного материала, что увеличивает срок службы дренажной, скважины и, как результат, почти в

2 раза сроки службы дорожной конструкции.

Пропускная способность дренажной скважины под проезжей частью выше, так как коэффициент фильтрации измельченных древесных материалов, обработанных масляными антисептиками,. более чем в 2 раза больше, чем у традиционного дренажного материала, имеющего коэффициент фильтрации, равный 59 м/сут. Больший коэффициент фильтрации дренажного материала опре1097743

Фиг. Л

Составитель Л.Кучеба

Редактор Н.Швыдкая Техред Л. Иартяшова Корректор Г. бгаР

Заказ 4171/27 Тираж 519 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,- 4