Дорожная конструкция

Изобретение относится к строительству дорог, аэродромов из пылеватых грунтов и может быть использовано в северных регионах, характеризующихся наличием грунтов с глубоким сезонным промерзанием или вечномерзлых грунтов, высоких уровней грунтовых вод, выполнением дорожностроительных работ преимущественно в летние периоды года. Конструкция имеет дорожную одежду с подстилающим слоем, земляное полотно, упрочненное вяжущим и гидроизолирующей обоймой, нижняя часть которой выполнена с уклонами от откосов к оси земляного полотна и зазором для стока воды из обоймы в подстилающий земляное полотно дренирующий слой. При этом гидроизолирующая обойма и дренирующий слой выполнены из грунта, упрочненного вяжущим материалом, например нефтью, а верхняя часть упрочненной обоймы одновременно является подстилающим слоем для дорожной одежды. Конструкция позволяет возводить объекты из местных пылеватых или увлажненных грунтов, обеспечивает повышение прочности, устойчивости местных грунтов при эксплуатации дорожной насыпи. 1 ил.

 

Изобретение относится к строительству дорог, аэродромов из пылеватых грунтов и может быть использовано в северных регионах, характеризующихся наличием грунтов с глубоким сезонным промерзанием или вечномерзлых грунтов, высоких уровней грунтовых вод, выполнением дорожно-строительных работ преимущественно в летние периоды года.

Известен способ строительства дорожных покрытий в зимнее время и технологическая линия для его осуществления, включающий устройство основания, формование дорожных битумоминеральных плит на конвейере полигона, расположенного непосредственно на месте строительства, охлаждение плит на воздухе и укладку их на песчаное основание. При этом формование дорожных плит осуществляют виброуплотнением слоя свежераздробленного фракционированного щебня с одновременной пропиткой битумной эмульсией и укладкой щебня клинца с доуплотнением, а охлаждение плит на воздухе осуществляют до их замораживания (патент РФ №2081235, Е01С 7/24, Е01С 5/12, 1997 г. - аналог). Данный способ, обеспечивая круглогодичное проведение дорожно-строительных работ, предусматривает использование дорогостоящих битума и щебня из каменных материалов.

Известен способ укрепления грунтов за счет нагрева грунта и нефти, их перемешивания, введения в смесь необходимого количества бактериальных культур и удаления из смеси легких углеводородных фракций. Полученную смесь грунта с "тяжелой" нефтью вновь нагревают и производят послойную укладку, уплотнение в процессе возведения различных по назначению объектов (патент РФ 21356806 Е01С 3/04, 7/36, 1999 г. - аналог). Способ позволяет исключить применение дорогостоящего битума при возведении дорожных конструкций из пылеватых грунтов за счет использования "тяжелой" нефти для улучшения их строительных свойств.

Известен способ закрепления песков, предусматривающий нанесение глинистого бурового раствора, предварительно растворенного в воде в соотношении 1:3, на песок в объеме 15-20 л/м², опрыскивание сформированного покрытия после высыхания при температуре не ниже 20°С смесью нефтяных отходов в объеме 0,5-0,6 л/м² (патент РФ 2169233, E02D 3/12, С09К 17/40, 2001 г. - аналог). Данное решение предназначено для возведения в составе дорожных насыпей водонепроницаемых покрытий (экранов). Однако размещение экранов непосредственно на деформируемые основания из пылеватых песков не позволяет защитить их от разрушений транспортными средствами, сохранить водонепроницаемость экранов при эксплуатации дорог.

Известна конструкция, включающая дорожную одежду, дренирующий слой, земляное полотно (дорожную насыпь) с размещенной в нем гидроизоляционной обоймой, повышающая прочность, морозоустойчивость дорожной насыпи. В этой конструкции обойма понизу выполнена с уклоном, направленным от откосов к оси насыпи, причем концы обоймы у оси расположены с зазором, к которому примыкает дренирующий слой, выполненный с уклонами от оси дорожной насыпи к откосам (патент РФ 2035536, Е01С 3/06, 1995 г. - прототип). Данная конструкция обеспечивает повышение прочности, морозоустойчивости дорожной насыпи, включает использование дорогостоящих гидроизоляционных рулонных материалов (гидроизол, упрочненную полиэтиленовую пленку и т.п.), предусматривает качественное выполнение работ по сварке, склеиванию из них полотнищ верхнего и нижнего слоев обоймы, изолирующей дорожную насыпь.

Сущность заявляемого решения заключается в следующем. Предлагаемая конструкция имеет дорожную одежду с подстилающим слоем, земляное полотно, упрочненное вяжущим и гидроизолирующей обоймой, нижняя часть которой выполнена с уклонами от откосов к оси земляного полотна и зазором для стока воды из обоймы в подстилающий земляное полотно дренирующий слой. При этом гидроизолирующая обойма и дренирующий слой выполнены из грунта, упрочненного вяжущим материалом, например нефтью, а верхняя часть упрочненной обоймы одновременно является подстилающим слоем для дорожной одежды.

К отличительным признакам заявляемого решения по сравнению с прототипом относятся следующие:

- гидроизолирующая обойма выполнена из грунта, упрочненного органическим или неорганическим вяжущим, например нефтью;

- дренирующий слой выполнен из грунта, упрочненного органическим или неорганическим вяжущим, например нефтью;

- верхняя часть упрочненной обоймы расположена непосредственно под дорожной одеждой и является для нее подстилающим слоем.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизны".

По отношению к прототипу отличительные признаки заявляемого способа позволяют исключить применение дорогостоящих гидроизолирующих рулонных материалов (гидроизола, упрочненной полиэтиленовой пленки и т.п.), а также выполнение работ по сварке, склеиванию из гидроизоляционных материалов полотнищ верхнего и нижнего слоев обоймы. Кроме того, выполнение гидроизолирующей обоймы и дренирующего слоя из грунта, упрочненного вяжущим материалом, например нефтью, исключает применение для них и подстилающего слоя дорожной одежды гравия и крупнозернистого песка. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект".

Признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен поперечный разрез дорожной конструкции. Заявляемая дорожная конструкция включает дорожную одежду 1 с подстилающим слоем 2 и земляное полотно 3, заключенное в гидроизолирующую обойму 4. Обойма выполняется из грунта, упрочненного вяжущим материалом, например нефтью. Верхняя часть обоймы 4 имеет уклоны более 2% и является подстилающим слоем 2 для дорожной одеждой 1. Нижняя часть обоймы 4 имеет уклоны более 2% от откосов к оси земляного полотна и зазор 5 для стока воды из земляного полотна 3 в дренирующий слой 6. Основанием для земляного полотна 3 является песчаная подготовка 7.

Предлагаемая дорожная конструкция возводится следующим образом. На первом этапе строительства отсыпается песчаное основание толщиной 0,2-0,3 м. Из искусственного щебня (грунта, отвержденного "тяжелой" нефтью) на основании возводится дренирующий слой высотой 0,3-0,4 м. Затем на поверхности дренирующего слоя укладываются плиты толщиной 0,18-0,2 м, которые заранее изготавливаются в заводских условиях из отвержденных "тяжелой" нефтью грунтов. Швы между плитами сверху заливаются глинистым раствором и покрываются смесью нефтяных отходов. В результате создается нижняя часть гидроизолирующей обоймы с уклонами от откосов к оси земляного полотна и зазором для стока из земляного полотна воды. Далее производится послойное с уплотнением возведение земляного полотна до проектных отметок, закрепление его откосов плитами заводского изготовления с заливкой раствором швов между плитами. В результате на поверхности земляного полотна создают верхнюю часть гидроизолирующей обоймы. Обойму используют в качестве подстилающего слоя в процессе последующего возведения дорожной одежды.

Дорожную конструкцию рекомендуется использовать для круглогодичного строительства в северных регионах дорог, аэродромных покрытий, технологических площадок и других земляных сооружений. Конструкция позволяет возводить земляные объекты из местных пылеватых или увлажненных грунтов, добывать их из притрассовых резервов. Данное решение обеспечивает повышение прочности, устойчивости местных грунтов при эксплуатации дорожной насыпи, исключает применение дорогостоящих дорожностроительных материалов (гидроизола, упрочненной полиэтиленовой пленки, природного щебня, битума). Заявляемое решение позволяет снизить объемы земляных и транспортных работ, площади землеотводов, сроки и затраты при строительстве сооружений на 30-40%. Из вышеизложенного очевидно, что предлагаемая конструкция в полном объеме реализует поставленную цель - снижает сроки, затраты на возведение, повышает надежность эксплуатации дорог в северных регионах.

Дорожная конструкция, включающая дорожную одежду с подстилающим слоем и земляное полотно, упрочненное вяжущим и гидроизолирующей обоймой, нижняя часть которой имеет уклоны от откосов к оси земляного полотна, а также зазор для стока воды из земляного полотна в подстилающий дренирующий слой, отличающаяся тем, что гидроизолирующая обойма и дренирующий слой выполнены из грунта, упрочненного вяжущим, например нефтью, а верхняя часть упрочненной обоймы расположена непосредственно под дорожной одеждой и является для нее подстилающим слоем.