Способ ремонта дорожной одежды
Владельцы патента RU 2405081:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области содержания и ремонта автомобильных дорог и может быть использовано для устранения келейности на дорогах с различным покрытием. При образовании колеи на местах прохода колес автомобилей в зоне колеи жестким штампом вдавливают часть дорожного покрытия в сторону земляного основания. Образовавшуюся траншею заполняют материалом с жесткостью выше, чем жесткость земляного основания. Затем восстанавливают покрытие. В качестве жесткого материала могут использовать готовый твердый шпунт. Такой же шпунт могут использовать в качестве жесткого штампа. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Известен способ ремонта дорожной одежды, заключающийся в ее колейном усилении (см. статью: Фидловский Н.А. Скрыто-колейные дорожные одежды внутрихозяйственных дорог. Журнал «Автомобильные дороги», 1986, №10, с.18-19).
Известен также способ ремонта дорожной одежды, заключающийся в ее колейном усилении путем утолщения дорожной одежды в зоне прохода колес транспортного средства с использованием материалов, прочность которых превышает прочность рабочего слоя земляного полотна (см. книгу: «Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах». Отраслевой дорожный методический документ. Утверждено распоряжением Росавтодора №ОС-556-р от 24.06.2002. Изд-во Министерства транспорта Российской федерации, государственная служба дорожного хозяйства (РОСАВТОДОР), М., 2002, 179 с.).
Недостатком известных способов является их низкая эффективность, т.к. их осуществление связано либо с необходимостью использования чрезвычайно низкопроизводительного и энергозатратного процесса - фрезерования дорожной одежды и лежащего под ней рабочего слоя земляного полотна на большую глубину (изготовление полного профиля колейного усиления) либо с возможностью лишь незначительного утолщения зоны прохода колес автомобиля (в пределах образовавшейся колеи, что составляет не более 5-7 см), что практически несущественно влияет на прочность дорожной одежды.
Задачей изобретения является повышение эффективности способа ремонта дорожной одежды, заключающегося в создании колейного усиления.
Поставленная задача решается тем, что при осуществлении известного способа в зоне прохода колес транспортного средства производят заглубление жесткого штампа в конструкцию дорожной одежды с образованием траншеи, после чего траншею заполняют материалом, прочность которого превышает прочность грунта рабочего слоя земляного полотна. В качестве материала, прочность которого превышает прочность грунта рабочего слоя земляного полотна, может использоваться прочный шпунт, форма которого соответствует форме образованной штампом траншеи, а в качестве жесткого штампа может использоваться тот же прочный шпунт, который после заглубления оставляется в образованной им траншее. Перед заглублением жесткого штампа с дорожной одежды можно снять слой асфальтобетона, а работу по заглублению штампа - проводить в период, наступающий сразу после оттаивания рабочего слоя земляного полотна.
Осуществление предложенного способа ремонта дорожного полотна поясняется фиг.1-5.
На фиг.1 показано поперечное сечение двухполосной дороги при установке на него жесткого штампа в зоне колейного углубления.
На фиг.2 показано поперечное сечение этой же дороги после заглубления в нее жесткого штампа в зоне колейного углубления.
На фиг.3 показано поперечное сечение этой же дороги после выемки из него жесткого штампа с образованием траншеи.
На фиг.4 показано поперечное сечение этой же дороги после заполнения траншеи материалом, прочность которого превышает прочность рабочего слоя земляного полотна.
На фиг.5 показано поперечное сечение этой же дороги после восстановления асфальтобетонного покрытия.
Конструкция дороги (см. фиг.1) состоит из асфальтобетонного покрытия 1, лежащего на слое гравия 2, под которым имеется слой песка 3. Эти конструктивные элементы (покрытие 1, слой гравия 2 и слой песка 3) образуют дорожную одежду. Дорожная одежда лежит на рабочем слое земляного полотна 4. Дорожная одежда и рабочий слой земляного полотна 4 образуют конструкцию дороги. Жесткий штамп 5 движется в направлении стрелки 6. До производства ремонта в асфальтобетонном покрытии 1 имеются колейные углубления 7, образовавшиеся при эксплуатации дорожной одежды и являющиеся, в частности, одной из причин проведения ремонта. Жесткий штамп 5 установлен в зоне одного из колейных углублений 7.
После заглубления жесткого штампа 5 (см. фиг.2) под ним оказываются смещенные вниз в сторону рабочего слоя земляного полотна 4 часть асфальтобетонного покрытия 8, часть слоя гравия 9 и часть слоя песка 10.
После выемки жесткого штампа 5 (см. фиг.3) в дорожной конструкции остается траншея 11.
Способ ремонта дорожной одежды осуществляется следующим образом (см. фиг.1-5).
Жесткий штамп 5 устанавливают в зоне колеи 7 (см. фиг.1) и вдавливают по направлению стрелки 6 на заданную глубину (см. фиг.2). Рабочая ширина штампа может колебаться в пределах 0,6-1,2 от ширины колеса расчетного автомобиля. Глубина его проникновения в конструкцию дороги зависит от желаемого эффекта упрочнения дорожной одежды и реально может составлять от 10 до 30 см и более, а также может превышать общую (суммарную) толщину асфальтобетонного покрытия 1, слоя гравия 2 и слоя песка 3. Длина жесткого штампа (в направлении, перпендикулярном чертежу) зависит от мощности устройства для его вдавливания и желаемой производительности процесса. Вдавливание может производиться как ударным методом (по типу забивания строительных свай), так и с применением вибрации, например, с помощью виброкатка.
При вдавливании жесткого штампа 5 находящиеся под ним слои асфальтобетона, гравия и песка сдвигаются вниз и занимают в данном примере соответственно положение, указанное поз.8-10.
Далее жесткий штамп 5 вынимают по направлению стрелки 6 (см. фиг.3), в результате в дорожной одежде образуется траншея 11, форма поперечного сечения и длина которой соответствует размерам и глубине вдавливания жесткого штампа 5.
На следующем этапе осуществления описываемого способа (см. фиг.4) траншею 11 заполняют материалом, прочность которого превышает прочность грунта рабочего слоя земляного полотна 4, в данном примере - гравием.
Другим вариантом заполнения траншеи 11 является помещение в нее жесткого шпунта, форма которого соответствует форме траншеи 11. Этот шпунт может быть изготовлен, например, из бетона. В шпунте могут быть заранее, при его изготовлении, сформированы выемки или отверстия, позволяющие мигрировать грунтовым или дождевым водам в дорожном полотне аналогично тому, как этот процесс происходит в гравии или песке.
Следующим, завершающим этапом осуществления описываемого способа (см. фиг.5) является восстановление асфальтобетонного покрытия 1, которое производится обычным для дорожного строительства образом и пояснения не требует. Этот этап удобнее производить после того, как отремонтирован целиком участок дороги определенной длины (все полосы движения) или, по крайней мере, одна из полос движения.
Одним из вариантов использования описываемого способа ремонта дорожной одежды является применение в качестве жесткого штампа 5 готового шпунта, изготовленного из достаточно прочного материала (например - прочный бетон или железобетон), что может позволить вдавливать шпунт и сразу оставлять его в образовавшейся траншее 11. Этот вариант наиболее применим при ремонте дорог со слабым или сильно разрушенным асфальтобетонным покрытием либо для дорог без асфальтобетонного покрытия, когда для заглубления жесткого штампа 5 не требуется больших усилий.
В том случае, когда асфальтобетонное покрытие 1 имеет значительную толщину и прочность, целесообразно перед операцией заглубления жесткого штампа 5 снять некоторый слой асфальтобетона в зоне колейного углубления 7, или, по крайней мере - прогреть асфальтобетон в этой зоне.
С целью минимизации затрат и повышения производительности осуществление описываемого способа ремонта дорожной одежды удобнее проводить в период, наступающий сразу после оттаивания грунтового основания дороги (середина весны - начало лета), когда его жесткость минимальна.
Отличительной и положительной чертой описываемого способа ремонта дорожной одежды является отсутствие такой малопроизводительной и энергоемкой операции, как глубокое фрезерование, которое, к тому же, влечет за собой необходимость затрат на удаление из зоны работ выбранного фрезой материала, который не всегда подлежит переработке и может быть навсегда утерян для полезного применения. В описываемом способе уже имеющиеся слои дорожной одежды не разрушаются, а смещаются вниз и служат дополнительной опорой, что позволяет, в общем, снизить время, трудовые и материальные затраты на ремонт при обеспечении того же эффекта колейного усиления, который достигается известными способами.
Таким образом, предложенный способ ремонта дорожной одежды позволяет снизить материальные издержки на ремонт и повысить производительность процесса ремонта, т.е. в целом - повысить его эффективность.
1. Способ ремонта дорожной одежды, заключающийся в ее колейном усилении путем утолщения дорожной одежды в зоне прохода колес транспортного средства с использованием материалов, прочность которых превышает прочность грунта рабочего слоя земляного полотна, отличающийся тем, что в зоне прохода колес транспортного средства производят заглубление жесткого штампа в дорожную одежду или дорожную одежду со снятым слоем асфальтобетона с образованием траншеи, заполнение последней материалом, прочность которого превышает прочность грунта рабочего слоя земляного полотна, и последующее восстановление асфальтобетонного покрытия.
2. Способ ремонта дорожной одежды по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала, прочность которого превышает прочность грунта рабочего слоя земляного полотна, используют прочный шпунт, форма которого соответствует форме образованной штампом траншеи.
3. Способ ремонта дорожной одежды по п.1, отличающийся тем, что в качестве жесткого штампа используют прочный шпунт, который после заглубления оставляют в образованной им траншее.
4. Способ ремонта дорожной одежды по п.1, отличающийся тем, что работу по заглублению штампа производят в период, наступающий сразу после оттаивания грунта рабочего слоя земляного полотна дороги.
