Устройство для удаления влаги из толщи дорожной одежды мостового сооружения

 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано для удаления влаги из толщи дорожной одежды и с проезжей части мостовых сооружений. Устройство содержит установленные в плите пролетного строения дренажные трубки с образованием над каждой из них дренирующих ниш, расположенных в толще нижнего слоя дорожной одежды, лежащей непосредственно на гидроизоляционном слое. Новым является то, что дренирующие ниши образуют, как минимум, продольный дренажный канал, заполненный дренажной смесью из щебня и связующего с образованием сквозной пористой структуры, а дренажные трубки расположены под дренажными каналами. Технический результат изобретения состоит в удалении влаги из толщи дорожной одежды мостового сооружения и, как следствие, повышении срока службы дорожной одежды. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано для удаления влаги из толщи дорожной одежды и с проезжей части железобетонных, металлических и сталежелезобетонных пролетных мостовых сооружений.

Известно устройство для удаления влаги с проезжей части мостового сооружения в виде системы водоотвода, которая включает водосборную площадь покрытия моста, выполненного с уклонами разных знаков навстречу друг к другу, где вдоль линии изменения знака уклонов предусмотрен зазор с водопринимающим лотком, причем водосборная площадь включает поверхность парапетных ограждений, выполненных со стороны фасадов моста. Между ездовым полотном и пространством над водопринимающим лотком установлено по плите проезжей части барьерное ограждающее устройство (см. RU 2121542, МПК⁶ Е 01 D 1/00, опубл. 1998 г.).

Недостатком известного устройства является то, что водоотводная система не обеспечивает удаления влаги из толщи дорожной одежды мостового сооружения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для удаления влаги с проезжей части и из толщи дорожной одежды мостового сооружения, включающее установленные в плите пролетного строения мостового сооружения дренажные трубки с образованием над каждой из них дренирующих ниш, которые расположены в толще нижнего слоя дорожной одежды, лежащего непосредственно на гидроизоляционном слое (см. SU 414354, МПК³ Е 01 D 19/08, опубл. 1974 г.).

Недостатком известного устройства является ненадежность сбора из толщи дорожной одежды и отвода воды, проникающей через конструкцию дорожной одежды до слоя гидроизоляции, что отрицательно сказывается на долговечности дорожной одежды и мостового сооружения в целом, безопасности движения по нему, а также на экологии окружающей среды.

Технической задачей настоящего изобретения является удаление влаги из толщи дорожкой одежды мостового сооружения и, как следствие, повышение срока службы дорожной одежды и обеспечение безопасности движения по мостовому сооружению за счет улучшения состояния проезжей части пролетного строения, а также облегчение эксплуатации и улучшение экологической обстановки.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для удаления влаги из толщи дорожной одежды мостового сооружения содержит установленные в плите пролетного строения дренажные трубки с образованием над каждой из них дренирующих ниш, расположенных в толще нижнего слоя дорожной одежды, лежащей непосредственно на гидроизоляционном слое. Согласно изобретению дренирующие ниши образуют, как минимум, продольный дренажный канал, заполненный дренажной смесью из щебня и связующего с образованием сквозной пористой структуры, а дренажные трубки расположены под дренажными каналами.

Щебень использован одномерный, а в качестве связующего использован эпоксидный компаунд в весовом соотношении в мас.ч. (10-15):1.

Дренажные каналы расположены в пониженных местах водосбора плиты пролетного строения.

Верх дренажных трубок совпадает с уровнем гидроизоляционного слоя, а шаг S дренажных трубок равен 3-9 м, причем дренажные трубки выполнены диаметром D, равным 20-60 мм, и их нижний торец находится на расстоянии h, не менее чем на 25-50 мм ниже уровня нижней поверхности плиты пролетного строения.

Продольные и поперечные дренажные каналы с дренажными трубками объединены в дренажную систему, расположенную в нижнем слое дорожной одежды.

При укладке дренажной смеси на влажную поверхность в состав эпоксидного компаунда в качестве пластификатора вводят фурфуриловый спирт в количестве 10-15 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы, а одномерный щебень выполнен с размером фракций равным от 5 до 20 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен фрагмент пролетного строения в поперечном разрезе; на фиг. 2 - план расположения дренажных каналов с дренажными трубками в пролетном строении, сечение по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез конструкции пролетного строения, сечение по Б-Б фиг. 2; на фиг. 4 -разрез конструкции пролетного строения, сечение по В-В фиг. 2.

Предлагаемое устройство служит для удаления влаги из толщи дорожной одежды 1 пролетного строения мостового сооружения и содержит установленные в плите пролетного строения 2 дренажные трубки 3. Дорожная одежда 1 состоит из верхнего слоя 4, нижнего слоя 5 и гидроизоляционного слоя 6, лежащего непосредственно на плите пролетного строения 2. В нижнем слое 5 дорожной одежды 1 над каждой дренажной трубкой 3 расположена ниша 7, образующая, как минимум, продольный дренажный канал 8. Дренажные трубки 3 могут быть объединены в дренажную систему не только продольными 8, но и поперечными 9 дренажными каналами. Дренажные каналы 8 и 9 расположены в пониженных местах водосбора плиты пролетного строения 2. Все дренажные каналы 8 и 9 заполнены дренажной смесью 10, состоящей из щебня и связующего с образованием сквозной пористой структуры.

В качестве щебня используют мытый сухой щебень по ГОСТ 8267-93. Щебень берут одномерный с целью получения пористой структуры, т.е. образования в ней сквозных отверстий для прохождения влаги, поступающей из толщи дорожной одежды 1. Из неодномерного щебня такой структуры получить невозможно, т.к. между крупными фракциями щебня размещаются мелкие и образуют плотную структуру. Разброс фракций одномерного щебня для получения дренажной смеси берут в следующих пределах, например 5-10 мм, 10-15 мм, 15-20 мм.

Верх дренажных трубок 3 совпадает с уровнем гидроизоляционного слоя 6, а края гидроизоляционного слоя 6 герметично вклеены (на фиг. не показано) внутрь дренажной трубки 3. Шаг S дренажных трубок 3 равен 3-9 м, а сами дренажные трубки 3 выполнены диаметром D, равным 20-60 мм. Причем шаг S и диаметр D выбираются в зависимости от водосборной площади плиты пролетного строения 2. Указанные пределы выведены экспериментальным путем.

Расстояние h зависит от типа мостового сооружения и уменьшается в следующем порядке: максимальное значение для железобетонного мостового сооружения, среднее для сталежелезобетонного, минимальное для металлического.

Дренажные каналы (продольный 8 и поперечный 9) расположены в пониженных местах водосбора 11 направления поперечных уклонов I₁ плиты пролетного строения 2. То есть, поперечные дренажные каналы 9 могут быть расположены перед приливами 12 плиты пролетного строения 2, у верховой по уклону их стороны 13, и/или в местах нахождения перелома продольного и поперечного профиля 14 плиты пролетного строения 2. Продольные каналы 8 (направления продольных уклонов I₂) могут быть расположены перед монолитными ограждениями или цоколями барьерных или перильных ограждений 15 (на чертежах не показаны). В поперечном направлении должно быть установлено не менее двух дренажных трубок 3 с каждой стороны от продольной оси 16 плиты пролетного строения 2 (при наличии в устройстве поперечного дренажного канала 9).

Поперечные дренажные каналы 9 расположены у деформационных швов 17.

Поверху каждой дренажной трубки 3 расположена сетка 18 с размерами ячеек, соответствующими размерам фракции одномерного щебня. Дренажные трубки 3 выполнены из долговечного материала, например из нержавеющей стали или латуни или из полиэтилена или полипропилена с температурой стеклования не ниже минус 40^oС.

Нижний торец 19 дренажных трубок 3 может быть срезан под углом 30-40^o. Причем нижний торец 19 дренажной трубки 3 находится на расстоянии h, не менее чем на 25-50 мм ниже уровня нижней поверхности плиты пролетного строения 2.

В качестве связующего для одномерного щебня используют эпоксидный компаунд в весовом соотношении в мас.ч. (10-15):1.

Для приготовления эпоксидного компаунда смешивают эпоксидную смолу, пластификатор и отвердитель в соотношениях, мас.ч.: эпоксидная смола - 100, пластификатор - 8-15, отвердитель - 9-20. В качестве эпоксидной смолы может быть использована, например, эпоксидная смола ЭД-20 по ГОСТ 10587-84. В случае укладки дренажной смеси 10 на сухую поверхность гидроизоляции 6 в состав эпоксидного компаунда вводится в качестве пластификатора дибутилфталат по ГОСТ 8728-88. При укладке дренажной смеси 10 на влажную поверхность гидроизоляции 6 в состав эпоксидного компаунда вводят в качестве пластификатора фурфуриловый спирт в количестве 10-15 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы. Может быть использован фурфуриловый спирт по ГОСТ 8728-88. Данное соотношение определено экспериментальным путем.

В качестве отвердителя используют полиэтиленполиамин по ТУ 6-02-594-85-9 или УП-0633М по ТУ 6-05-1863-85-18.

В качестве примеров приведены следующие соотношения одномерного щебня и эпоксидного компаунда.

При использовании более крупных фракций одномерного щебня, например, размером 10 -15 мм берут на 100 мас.ч. эпоксидного компаунда 1500 мас.ч. одномерного щебня.

При использовании одномерного щебня среднего значения, например, размером 10 -15 мм берут на 100 мас.ч. эпоксидного компаунда 1200 мас.ч. одномерного щебня.

При использовании мелких фракций одномерного щебня, например, размером 5 -10 мм берут на 100 мас.ч. эпоксидного компаунда 1000 мас.ч. одномерного щебня.

Введение большего количества эпоксидной смолы недопустимо по причине уменьшения дренирующих свойств дренажной смеси 10 из-за образования плотной структуры.

Порядок производства работ.

На поверхности плиты пролетного строения 2 размечают места расположения дренажных трубок 3 и по разметке бурят все отверстия под них. Диаметр отверстия под дренажные трубки 3 принимают равным диаметру дренажной трубки плюс 2 мм для обеспечения плотной их посадки в отверстии. Верхний конец дренажной трубки 3 обмазывают любой полимерно-битумной мастикой и вставляют в пробуренное отверстие. После закрепления в отверстии дренажной трубки 3 производят укладку слоя гидроизоляции 6. В месте установки дренажной трубки 3 гидроизоляционный слой 6 разрезают, и рассеченные его края на мастике вклеивают внутрь дренажной трубки 3. Затем на каждую дренажную трубку 3 накладывают кусок сетки 18 размером 100•100 мм с ячейками, например, 20•20 мм по ГОСТ 19907. В зоне дренажных трубок 3 в местах, обозначенных проектом, устанавливают опалубку (не показана) для образования дренажных продольных 8 и поперечных 9 каналов и формируют их в нижнем слое 5 дорожной одежды 1 за счет укладки дренажной смеси 10 в каналы, образованные опалубкой.

Дренажную смесь 10 приготавливают путем загрузки и перемешивания в смесительной установке, например, барабанного типа одномерного щебня и связующего, а именно входящих в него составляющих эпоксидного компаунда в приведенных выше соотношениях. Приготовленная композиция дренажной смеси 10 должна быть уложена в дренажные каналы продольный 8 и поперечный 9, образованные опалубкой, в течение 40 минут. Композицию дренажной смеси 10 укладывают с легким уплотнением трамбовкой, затем поверхность заглаживают. После отверждения дренажная смесь 10 имеет прочность 0,2-0,3 МПа. Через 1,5-2 часа дренажная смесь 10 приобретает прочность, которая позволяет ходить по ней.

После этого поверх гидроизоляционного слоя 6 укладывают нижний слой 5 дорожной одежды 1, например, из асфальтобетона, а затем после набора прочности нижнего слоя 5 укладывают верхний слой 4, например, из асфальтобетона, дорожной одежды 1 плиты пролетного строения 2.

Влага с проезжей части через поры и трещины дорожной одежды 1, проникая на уровень гидроизоляции по уклону с двух сторон от продольной оси 16 мостового сооружения, попадает в продольные дренажные каналы 8, расположенные в пониженных местах водосбора, например в местах перелома профиля 14 плиты пролетного строения 2 и/или перед монолитными ограждениями или цоколями барьерных или перильных ограждений 15. Влага также стекает в поперечные каналы 9, расположенные в пониженных местах водосбора, например в местах перелома профиля 14 плиты пролетного строения 2, и перед приливами 12 плиты пролетного строения 2, у верховой по уклону их стороны 13. Затем, проходя через отверстия в дренажной смеси 10, которой заполнены продольные и поперечные дренажные каналы 8 и 9, влага устремляется к дренажным трубкам 3.

Использование изобретения повысит надежность работы всего пролетного строения за счет удаления влаги из толщи дорожной одежды мостового сооружения и его долговечность.

Формула изобретения

1. Устройство для удаления влаги из толщи дорожной одежды мостового сооружения, содержащее установленные в плите пролетного строения дренажные трубки с образованием над каждой из них дренирующих ниш, расположенных в толще нижнего слоя дорожной одежды, лежащей непосредственно на гидроизоляционном слое, отличающееся тем, что дренирующие ниши образуют, как минимум, продольный дренажный канал, заполненный дренажной смесью из щебня и связующего с образованием сквозной пористой структуры, а дренажные трубки расположены под дренажными каналами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что щебень использован одномерный, а в качестве связующего использован эпоксидный компаунд в весовом соотношении в маc.ч. (10-15):1.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дренажные каналы расположены в пониженных местах водосбора плиты пролетного строения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верх дренажных трубок совпадает с уровнем гидроизоляционного слоя, а шаг S дренажных трубок равен 3-9 м, причем дренажные трубки выполнены диаметром D, равным 20 - 60 мм, и их нижний торец находится на расстоянии h не менее чем на 25 - 50 мм ниже уровня нижней поверхности плиты пролетного строения.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что продольные и поперечные дренажные каналы с дренажными трубками объединены в дренажную систему, расположенную в нижнем слое дорожной одежды.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при укладке дренажной смеси на влажную поверхность в состав эпоксидного компаунда в качестве пластификатора вводят фурфуриловый спирт в количестве 10-15 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одномерный щебень выполнен с размером фракций 5 - 20 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4