Способ строительства дорог на мерзлых грунтах

Изобретение относится к области строительства дорог и может быть использовано при возведении грунтовых насыпей транспортных сооружений в Арктических зонах на мерзлых грунтах путем подготовки основания и отсыпки дорожной насыпи по полосам. Дорожную насыпь собирают из дискретных полос, отсыпанных на полотнищах на технологическом участке, и доставляют волоком по снегу на промороженное основание трассы строящейся дороги. Технический результат состоит в повышении эффективности строительства дорог за счет упрощения, ускорения и более качественного возведения насыпи при строительстве на мерзлых грунтах. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении грунтовых насыпей транспортных сооружений в Арктических зонах.

Известен способ возведения насыпи на мерзлых грунтах путем подготовки основания, последовательной укладки теплоизоляционного слоя и отсыпки слоя высокольдистого грунта (SU, п. №841418, МПК Е01С 3/06, 1991).

Недостатком известного способа является повышенная трудоемкость работ, а на его осуществление влияют погодные условия, что приводит к резкому удлинению сроков строительства и ухудшению качества работ, снижая тем самым эффективность способа.

Наиболее близким техническим решением является способ строительства дорог на болотах в зимнее время путем подготовки основания и отсыпки насыпи по полосам (RU, п. №2293814, МПК Е01С 3/04, 2007).

Недостатками известного способа являются значительная трудоемкость выполнения качественной отсыпки по отдельным полосам и сложность подготовки и укладки различных изоляционных и армирующих элементов в сложных природно-климатических условиях строительства, что снижает эффективность использования способа.

При создании изобретения была поставлена задача по разработке способа строительства насыпи на мерзлых грунтах с сокращенным количеством технологических операций за счет структурного упрочнения грунта насыпи.

Техническим результатом является повышение эффективности строительства дорог за счет упрощения, ускорения, и более качественного возведения насыпи при строительстве на мерзлых грунтах.

Поставленная задача и указанный технический результат достигается тем, что в способе строительства дорог на мерзлых грунтах путем подготовки основания и отсыпки дорожной насыпи по полосам, дорожную насыпь собирают из дискретных полос, отсыпанных на полотнищах на технологическом участке, и доставляют волоком по снегу на промороженное основание трассы строящейся дороги, при этом технологический участок закрывают (накрывают надувным вагоном-куполом) и могут располагать параллельно основной оси трассы дороги с возможностью его (дальнейшего) перемещения. При этом возможно устанавливать дискретные полосы в шахматном порядке или на одну длину по ширине дороги относительно оси трассы, а также поперек трассы дороги. Кроме этого, подготовку основания можно выполнять путем расстилки отрезков полотнищ на незамерзшее основание трассы дроги, после чего дают выдержку до промерзания основания и покрытия полотнищ снегом, затем производят освобождение трассы от снега, для чего полотнище со снегом смещают в сторону от трассы дороги и выполняют отсыпку насыпи или возвращают на прежнее место очищенное полотнище, а также путем загибания полотнища со снегом в сторону края трассы дороги до полного его освобождения от снега.

Учитывая, что дорожную насыпь не отсыпают, а собирают из готовых дискретных полос, отсыпанных на полотнище на технологическом участке и доставленных по снегу на трассу строящейся дороги, то появляется возможность значительно ускорить процесс строительства дороги, а также более качественно выполнять работы за счет возможности создания более благоприятных условий при использовании технологического участка. При этом полотнище выполняет две функции: как элемент транспортного средства для перемещения дискретной полосы насыпи и как конструктивный элемент, оставаясь в теле будущей насыпи, армирует ее, что в целом повышает эффективность способа. Кроме этого, эффективность способа дополнительно повышается за счет того, что непосредственно в процессе отсыпки дискретной полосы на технологическом участке могут быть установлены более качественно различные дополнительные конструктивные элементы: армирующие, теплоизоляционные, терморегулирующие, фильтрационные и др. При этом первый слой из дискретных полос может служить временной дорогой для отсыпки последующих слоев по общепринятой технологии.

Формирование - сборка насыпи из отдельных готовых дискретных полос позволяет также целенаправленно формировать структуру насыпи по ее сечению. Например, крайние полосы или откосы, как наиболее подверженные разрушению, можно изготавливать из упрочненной грунтовой смеси (например, из фиброгрунтоцементной смеси), а центральные - из обычных или некондиционных грунтов.

В случае выполнения технологического участка закрытым с расположением его параллельно основной трассе дороги и возможностью перемещения, появляется возможность изготовления отдельных дискретных грунтовых полос в закрытом помещении, практически в условиях цеха на всем протяжении трассы дороги, что позволяет добиться изготовления дискретных полос оптимальной структуры насыпи, четко выдержать запроектируемую конструкцию насыпи, упростить технологию укладки различных элементов (геосеток, георешеток и др.). Отпадает необходимость в хранении приготовленного грунта, что особенно важно при работе в сложных природно-климатических условиях Севера. Кроме этого, закрывая технологический участок при неблагоприятных условиях, появляется возможность создавать более комфортные условия для рабочих и специалистов, для более качественного выполнения различных технологических подготовительных операций: по подготовке грунтовой отсыпки; формированию дискретной полосы повышенной устойчивости, особенно при формировании откосов. При этом, располагая технологический участок параллельно основной трассе дороги, появляется возможность ее строительства ускоренными темпами за счет возможности перемещения готовых дискретных полос в обоих направлениях, что, в целом, повышает эффективность способа.

Для усиления структуры насыпи и повышения ее устойчивости дискретные полосы устанавливают в шахматном порядке. В этом случае за счет взаимного перекрывания стыков дискретных полос повышается сопротивляемость их сдвигу в поперечном направлении.

Процесс строительства дороги ускоряется, если дискретные полосы устанавливают вровень по их длине на всю ширину дороги.

В случае если на незамерзшее подготовленное основание трассы дороги расстилают отрезки полотнищ, дают выдержку до промерзания основания и покрытия полотнищ снегом и после этого производят освобождение трассы от снега, для чего полотнище со снегом смещают в сторону от трассы дороги и выполняют отсыпку насыпи или возвращают на прежнее место очищенное полотнище, то это позволяет ускорить процесс и увеличить глубину промерзания основания, а в целом ускорить процесс строительства дороги.

Если освобождение трассы от снега выполняют путем загибания полотнища со снегом в сторону края трассы дороги, до полного его освобождения, то в этом случае не требуется выполнения дополнительной операции. Трасса дороги остается чистой для выполнения последующих технологических операций, при этом возникает возможность интенсифицировать процесс промерзания грунта основания.

Способ строительства дорог на мерзлых грунтах поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема освобождения трассы дороги от снега; на фиг. 2 - технологическая схема подготовки дискретных грунтовых полос и их транспортирования к месту строительства дороги; на фиг. 3 - технологическая схема сборки насыпи дороги; на фиг. 4 - схема сборки насыпи дороги с шахматным расположением дискретных полос; на фиг. 5 - схема сборки насыпи дороги с расположением дискретных полос на одну длину по всей ширине дороги; на фиг. 6 - схема сборки насыпи дороги с расположением дискретных полос поперек трассы дороги.

На фиг. 1-6 обозначены: 1 - трасса дороги; 2 - полотнище; 3 - снег; 4 - канат; 5 - бульдозер; 6 - надувной вагон-купол; 7 - дискретная полоса; 8 - автосамосвал; 9 - возводимая насыпь дороги.

Способ строительства дорог на мерзлых грунтах реализуется следующим образом. Для ускорения процесса промерзания основания дороги и быстрейшего освобождения его от снега на незамерзшее подготовленное основание трассы 1 дороги расстилают полотнища 2, дают выдержку до промерзания основания и покрытия полотнища 2 снегом 3, после чего производят освобождение трассы от снега, для этого полотнище со снегом смещают в сторону от трассы дороги и выполняют отсыпку насыпи дороги или возвращают на прежнее место очищенное полотнище (фиг. 1).

Процесс освобождение основания трассы дороги 1 от снега 3 и процесс промерзания грунта основания трассы дороги 1 можно интенсифицировать, для чего производят загибание полотнища 2 со снегом 3 канатом 4 с помощью бульдозера 5 в сторону края трассы дороги до полного его освобождения от снега (фиг. 1).

После расчистки трассы дороги 1 от снега 3 организуют параллельно ей технологический участок в виде закрытого мобильного помещения, например в виде надувного вагона-купола 6 (фиг. 2, фиг. 3). Отсыпают внутри мобильного закрытого помещения - надувного вагона-купола 6, дискретную полосу 7 на полотнище 2 из грунтовой смеси, доставленной автосамосвалом 8 или приготовленную непосредственно на технологическом участке. Далее дорогу собирают из готовых дискретных полос 7 путем их транспортирования волоком по снегу с помощью бульдозера 5 на трассу 1 возводимой насыпи дороги 9. Длина и ширина bn дискретной полосы задаются с учетом прочности полотнища и толщины насыпного слоя грунта.

Для усиления структуры насыпи и повышения ее устойчивости подготовленные дискретные полосы 7 транспортируют на трассу дороги 1 и устанавливают в шахматном порядке по ширине дороги относительно оси трассы 1 (фиг. 4).

С целью сокращения сроков строительства дороги (отсыпки насыпи) подготовленные дискретные полосы 7 транспортируют на трассу дороги 1 и устанавливают вровень по их длине относительно оси трассы дороги 1 (фиг. 5).

При формировании насыпи полной готовности, например, с включением водопропускных, вентиляционных и других устройств, подготовленные дискретные полосы 7 транспортируют на трассу дороги и устанавливают поперек трассы дороги 1 (фиг. 6).

Способ строительства дорог на мерзлых грунтах опробован в строительной лаборатории кафедры ПСК ТвГТУ и показал возможность его реализации в реальных условиях строительства. Наиболее эффективно предлагаемый способ может быть применен на наиболее сложных участках строительства в Арктических зонах.

1. Способ строительства дорог на мерзлых грунтах путем подготовки основания и отсыпки дорожной насыпи по полосам, отличающийся тем, что дорожную насыпь собирают из дискретных полос, отсыпанных на полотнищах на технологическом участке, и доставляют волоком по снегу на промороженное основание трассы строящейся дороги.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологический участок закрывают.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологический участок располагают параллельно основной оси трассы дороги с возможностью его перемещения.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дискретные полосы устанавливают в шахматном порядке относительно оси трассы.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дискретные полосы устанавливают на одну длину по ширине дороги.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дискретные полосы устанавливают поперек трассы дороги.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовку основания выполняют путем расстилки отрезков полотнищ на незамерзшее основание трассы дроги, после чего дают выдержку до промерзания основания и покрытия полотнищ снегом, затем производят освобождение трассы от снега, для чего полотнище со снегом смещают в сторону от трассы дороги и выполняют отсыпку насыпи или возвращают на прежнее место очищенное полотнище.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовку основания выполняют путем загибания полотнища со снегом в сторону края трассы дороги до полного его освобождения от снега.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству оснований искусственных сооружений на промысловых автомобильных дорогах или на дорогах с низкой интенсивностью движения, проходящих по болотистой местности.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог без прекращения движения автомобильного транспорта в период проведения строительно-монтажных работ.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при усилении слабого природного основания, возведении земляного полотна железных дорог, сооружении дамб, плотин.

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог и городских улиц, в частности к системе слоев дорожной одежды и способам их формирования в ней. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности дорог с асфальтобетонным покрытием путем избежания псевдоожижения основания дорожной одежды и исключения образования дефектов на дорожном покрытии глубиной более, чем его толщина, за счет применения переходного несущего слоя из эластичного водонепроницаемого материала в системе слоев дорожной одежды.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве и реконструкции земляных сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах. Охлаждающая конструкция для земляных сооружений на вечномерзлых грунтах представляет собой покрытие из каменной наброски, уложенной на откос поперек продольной оси земляного сооружения, по крайней мере, в два слоя.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных и железных дорог и может быть использовано для предупреждения их деформаций, возникающих вследствие оттаивания в процессе эксплуатации многолетнемерзлых грунтов, находящихся в основании земляного полотна.

Изобретение относится к дорожным конструкциям для повышения эффективности осушения грунтовых оснований дорожных одежд под дренирующим слоем в пределах дорожной одежды и обочин земляного полотна и может быть использовано для сохранения стабильной прочности в периоды переувлажнения путем увеличения поперечного уклона поверхности грунтового основания преимущественно до 70‰ (промилле) по сравнению с известным уклоном.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог. К сваям 2 прикреплены железобетонные плиты 3, установленные на грунте земельного полотна 1.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при реконструкции земляного полотна с целью борьбы с просадкой дорожного основания и морозным пучением проблемных участков дороги без остановки движения автотранспорта.
Изобретение относится к строительству в зонах распространения сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых пород грунтовых сооружений (технологических площадок, дамб, дорог, взлетно-посадочных полос и других объектов) на обводненных, сильно деформируемых основаниях.

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог и может быть использовано для повышения несущей способности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог на слабом болотистом основании. Способ возведения земляного полотна с лежневой опорной обоймой на торфяных грунтах состоит в том, что с целью промораживания торфяных грунтов основания на необходимую толщину производят периодическую очистку снега и проминку мохотравяного покрова. На промороженную очищенную поверхность укладывают геокомпозиционный материал с перекрытием смежных полос на величину не менее 1/3 от ширины рулона. Производят устройство технологического слоя из песка для защиты геокомпозиционного материала от разрывов при монтаже и укладке бревен. На подготовленный технический слой производят монтаж бревен пачками в продольном направлении со смещением на величину, равную половине длины бревна. С целью обеспечить проходимость техники по лежневому настилу отсыпают верхний технический слой из песка. Производят формирование опорной обоймы, для чего края геокомпозиционного материала заводят наверх обоймы и производят спайку материала. Для предотвращения механического повреждения геокомпозиционного материала предусматривают отсыпку песчаного защитного слоя. Производят строительство верхней части земляного полотна. Технический результат состоит в снижении осадки основания земляного полотна и увеличении несущей способности земляного полотна автомобильной дороги. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог и городских улиц, в частности к способам формирования слоев дорожной одежды и повышения их эксплуатационных свойств. Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности дорожного полотна за счет избежания псевдоожижения основания дорожной одежды и его устойчивости к воздействию перепадов положительных и отрицательных температур. Технический результат достигается тем, что все свободное пространство в слое основания дорожной одежды, сформированном из сыпучих (гранулированных) материалов, после его уплотнения, например катками, заполняют песочной массой с гидрофобной поверхностью, образованной в нем из осажденных частиц песка при размещении в основании гидрофобной песочной суспензии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства дорог и может быть использовано при возведении грунтовых насыпей транспортных сооружений в Арктических зонах на мерзлых грунтах путем подготовки основания и отсыпки дорожной насыпи по полосам. Дорожную насыпь собирают из дискретных полос, отсыпанных на полотнищах на технологическом участке, и доставляют волоком по снегу на промороженное основание трассы строящейся дороги. Технический результат состоит в повышении эффективности строительства дорог за счет упрощения, ускорения и более качественного возведения насыпи при строительстве на мерзлых грунтах. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх