RU166298U1

RU166298U1 - HIGHWAY

Info

Publication number: RU166298U1
Application number: RU2015152647/03U
Authority: RU
Inventors: Илья Владимирович Коротков; Ольга Леонидовна Короткова; Александр Сергеевич Абрамов; Ольга Сергеевна Абрамова
Original assignee: Илья Владимирович Коротков
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2016-11-20

Abstract

1. Автомобильная дорога, состоящая из грунта земельного полотна, слоя песка, слоя щебня, асфальтобетонного покрытия и укрепительных полос, отличающаяся тем, что под слоем щебня, в направлении движения, уложены армирующие элементы, выполненные из строительных материалов длинной L>>d, где d - максимальный размер поперечного сечения армирующего элемента.2. Автомобильная дорога по п. 1, отличающаяся тем, что уложенные армирующие элементы - элемент конструкции дренирующего устройства автомобильной дороги.3. Автомобильная дорога по п. 1, отличающаяся тем, что при ремонте автомобильной дороги армирующие элементы укладывают в предварительно выполненные каналы, с последующей их заделкой.1. A road consisting of soil of a roadbed, a layer of sand, a layer of crushed stone, asphalt concrete pavement and reinforcing strips, characterized in that under the layer of crushed stone, in the direction of movement, reinforcing elements are made of building materials of length L >> d, where d is the maximum cross-sectional dimension of the reinforcing element. 2. The highway according to claim 1, characterized in that the laid reinforcing elements are a structural element of the drainage device of the road. 3. The highway according to claim 1, characterized in that during the repair of the road, the reinforcing elements are laid in previously made channels, with their subsequent termination.

Description

Полезная модель относится к строительству автомобильных дорог.The utility model relates to the construction of roads.

Известна автомобильная дорога, состоящая из грунта земляного полотна, слоя песка, слоя щебня, асфальтобетонного покрытия и укрепительных полос [1], стр. 29, 295-297.Known road, consisting of soil subgrade, sand, crushed stone, asphalt concrete pavement and reinforcement strips [1], p. 29, 295-297.

Недостатком данной автомобильной дороги является то, что [1], стр. 339 “В зимний период в связи с процессами миграции влаги из нижних теплых слоев грунта к границе промерзания в морозозащитном слое дорожной одежды и подстилающем грунте накапливается вода, образующая ледяные линзы и прослойки. На участках с неблагоприятными гидрогеологическими условиями ее количество может быть относительно большим.The disadvantage of this highway is that [1], p. 339 “In winter, due to the processes of moisture migration from the lower warm layers of the soil to the freezing boundary, water forms in the frost-protective layer of pavement and the underlying soil, forming ice lenses and interlayers. In areas with unfavorable hydrogeological conditions, its amount may be relatively large.

Весной грунт под темной проезжей частью оттаивает быстрее, чем на обочинах, покрытых снегом. Вода, накопившаяся в грунте за зиму в результате процессов зимнего перемещения влаги, выжимается вверх в песчаное основание. Поверхность мерзлого грунта приобретает вогнутое очертание, образуя так называемый донник, в котором скапливается выделяющаяся при оттаивании ледяных линз грунтовая вода, лишенная возможности просачиваться вниз.In spring, the ground under a dark roadway thaws faster than on roadsides covered with snow. Water that has accumulated in the soil during the winter as a result of the winter movement of moisture is squeezed up into the sandy base. The surface of the frozen ground acquires a concave shape, forming the so-called sweet clover, in which the groundwater released during thawing of the ice lens accumulates, which is unable to seep down.

При проезде автомобилей в переувлажненном подстилающем грунте возникают гидродинамические напоры, сопротивление грунта сдвигу снижается, что может являться причиной разрушения дорожных одежд. Поэтому в конструкции дорожной одежды должна быть предусмотрена возможность своевременного отвода выделившей воды через дренирующие слои из хорошо фильтрующих материалов”.When cars travel in waterlogged underlying soil, hydrodynamic pressures occur, the soil's shear resistance decreases, which may cause the destruction of pavement. Therefore, the design of pavement should provide for the possibility of timely removal of the released water through drainage layers from well filtering materials. ”

К этому же результату приводит [1], стр. 340 …”вода, просачивающаяся в поверхностные слои грунта через трещины и швы покрытия и обочины во время весенних дождей”…The same result is [1], p. 340 ... ”water seeping into the surface layers of the soil through cracks and seams of the coating and curbs during spring rains” ...

Аналогично, в осенний период, осенние дожди насыщают поверхностные слои грунта и покрытия и при резком похолодании, что осенью часто наблюдается, промерзший слой разрушается при проезде автомобилей.Similarly, in the autumn period, autumn rains saturate the surface layers of the soil and coatings, and with a sharp cooling, which is often observed in autumn, the frozen layer is destroyed when cars pass.

Введение дренирующих слоев удорожает строительство, усложняет ремонт, снижает жесткость автомобильной дороги.The introduction of drainage layers makes construction more expensive, complicates repairs, and reduces road rigidity.

Известна автомобильная дорога, состоящая из грунта земляного полотна, слоя песка, слоя щебня, асфальтобетонного покрытия и укрепительных полос, под которыми на грунте земельного полотна расположены железобетонные плиты, высота которых равна сумме высот слоев песка и щебня, [2].A well-known road consisting of soil of a subgrade, a layer of sand, a layer of gravel, asphalt concrete pavement and reinforcing strips, under which reinforced concrete slabs are located on the soil of a subgrade, the height of which is equal to the sum of the heights of the layers of sand and gravel, [2].

Данной автомобильной дороге присущи те же недостатки и по тем же причинам, что и выше рассмотренной, а наличие железобетонных плит под укрепительными полосами усиливает жесткость и устойчивость автомобильной дороги лишь в поперечном направлении, а так же приводит к удорожанию строительства автомобильной дороги.This road has the same drawbacks for the same reasons as the one discussed above, and the presence of reinforced concrete slabs under the reinforcing strips enhances the rigidity and stability of the road only in the transverse direction, and also leads to an increase in the cost of building the road.

Задача полезной модели: создание простого, надежного и экономичного устройства автомобильной дороги, имеющей повышенную устойчивость к деформации и разрушению.The objective of the utility model: the creation of a simple, reliable and economical device of the road with increased resistance to deformation and destruction.

Технический результат полезной модели: повышение жесткости и устойчивости автомобильной дороги к разрушающим факторам, особенно в осенний и весенний периоды, снижение затрат на устройство автомобильной дороги с повышенными характеристиками прочности в эксплуатации, ее ремонта и содержания, а так же получение эффективного и простого дренирующего устройства автомобильной дороги.The technical result of the utility model: increasing the rigidity and stability of the road to destructive factors, especially in the autumn and spring, reducing costs for the construction of the road with increased characteristics of strength in operation, its repair and maintenance, as well as obtaining an effective and simple drainage device of the automobile the roads.

Поставленная задача решается следующим образом. В автомобильной дороге, состоящей из грунта земельного полотна, слоя песка, слоя щебня, асфальтобетонного покрытия и укрепительных полос, под слоем щебня, в направлении движения, уложены армирующие элементы, выполненные из строительных материалов длинной L>>d, где d - максимальный размер поперечного сечения армирующего элемента, которые одновременно являются и элементами конструкции дренирующего устройства автомобильной дороги, а при ремонте автомобильной дороги, армирующие элементы укладываются в предварительно выполненные каналы, с последующей их заделкой.The problem is solved as follows. In a road consisting of soil of a roadbed, a layer of sand, a layer of crushed stone, asphalt concrete pavement and reinforcing strips, under a layer of crushed stone, in the direction of movement, reinforcing elements are made of building materials of length L >> d, where d is the maximum size of the transverse sections of the reinforcing element, which are also structural elements of the drainage device of the highway, and when repairing the road, the reinforcing elements are laid in pre-made channels, with following their incorporation.

На фиг. 1 изображена автомобильная дорога, поперечный разрез.In FIG. 1 shows a motorway, cross section.

На фиг. 2 изображена автомобильная дорога, продольный разрез.In FIG. 2 shows a highway, a longitudinal section.

Автомобильная дорога имеет следующую конструкцию. На грунте земельного полотна расположен слой песка 1. На слое песка 1 расположен слой щебня 2. На щебне 2 расположен асфальтобетонный слой 3. Под слоем щебня 2 на песок или в песок 1, в направлении движения, уложены армирующие элементы 4 из строительных материалов.The road has the following structure. On the soil of the roadbed is a sand layer 1. On a sand layer 1 there is a layer of crushed stone 2. On the crushed stone 2 there is an asphalt concrete layer 3. Under the layer of crushed stone 2 on the sand or in sand 1, in the direction of movement, reinforcing elements 4 of construction materials are laid.

Эксплуатация автомобильной дороги предложенной конструкции происходит следующим образом.The operation of the highway of the proposed design is as follows.

Из эпюры вертикальных напряжений в песчаном подстилающем слое [1], стр. 326, рис. 16.7 следует, что наибольшие напряжения возникают на границе щебня 2 и песка 1 и в верхних слоях песка 1. Уложенные на песок 1 или в верхний слой песка 1 армирующие элементы 4 защищают дорожные одежды от разрушений, возникающих при переувлажнении или промерзании в весенний или осенний периоды, поскольку снижают нагрузку на подстилающие слои, увеличивая жесткость и прочность дорожной одежды к нагрузкам от проезжающих автомобилей.From the plot of vertical stresses in the sandy underlying layer [1], p. 326, Fig. 16.7 it follows that the greatest stresses arise at the boundary of crushed stone 2 and sand 1 and in the upper layers of sand 1. The reinforcing elements 4 laid on sand 1 or in the upper layer of sand 1 protect the pavement from damage that occurs when waterlogging or freezing occurs in spring or autumn , since they reduce the load on the underlying layers, increasing the rigidity and strength of the pavement to the loads from passing cars.

В сечении закладываемые армирующие элементы 4 представляют различную геометрическую форму - квадратные, прямоугольные, круглые, овальные и т.д., быть однородными или иметь слоистую структуру. Схема укладки армирующих элементов 4 тоже разнообразна: по принципу “домино”, как показано, для примера, на фиг. 2, зигзагообразно, прямой линией, внахлест и т.д., длинной непрерывной полимерной трубой, как в трубопроводах.In the cross section, the reinforcing elements 4 being laid represent various geometric shapes — square, rectangular, round, oval, etc., to be uniform or to have a layered structure. The laying pattern of the reinforcing elements 4 is also diverse: according to the “domino” principle, as shown, for example, in FIG. 2, zigzag, straight line, lap, etc., a long continuous polymer pipe, as in pipelines.

При больших нагрузках на автомобильной дороге, во избежание относительного смещения армирующих элементов 4, армирующие элементы 4 скрепляют между собой. Например, как показано на фиг. 2, армирующие элементы 4 прямоугольной формы, выполненные из дерева и пропитанные антисептиками, могут быть скреплены металлическими скобами.With heavy loads on the road, in order to avoid relative displacement of the reinforcing elements 4, the reinforcing elements 4 are fastened together. For example, as shown in FIG. 2, reinforcing elements 4 of a rectangular shape made of wood and impregnated with antiseptics can be fastened with metal brackets.

Материал армирующих элементов 4 самый разнообразный, дерево, полимерные материалы, бетонные изделия, в том числе отходы или изготовленные из отходов, например, отработавшие железнодорожные шпалы.The material of the reinforcing elements 4 is the most diverse, wood, polymeric materials, concrete products, including waste or made from waste, for example, spent railway sleepers.

Выбор геометрической формы сечения армирующих элементов 4, схемы их укладки, материала, из которого изготовлены, необходимость скрепления между собой определяется нагрузкой автомобильной дороги, внешними природными условиями и экономической целесообразностью, при этом на протяжении автомобильной дороги сечение, материал, количество линий укладки (армирующих элементов 4) предлагается варьировать, например, на вогнутом участке автомобильной дороги армирующие элементы 4, фиг. 2, для большей жесткости автомобильной дороги, в нижней точке, укладывать на меньшее ребро, а на выпуклом участке автомобильной дороги на большее ребро.The choice of the geometric shape of the cross section of the reinforcing elements 4, the layout of their laying, the material from which they are made, the need for bonding to each other is determined by the load of the road, external environmental conditions and economic feasibility, while along the road the cross section, material, number of laying lines (reinforcing elements 4) it is proposed to vary, for example, reinforcing elements 4 on a concave section of the road, FIG. 2, for greater rigidity of the road, at the lower point, lay on a smaller rib, and on a convex section of the road on a larger rib.

Количество линий с армирующими элементами 4 от одной и более на полосе движения. Если одна линия армирующих элементов 4, то по центру полосы движения. На фиг. 1 показано две полосы движения с укладкой деревянных, пропитанных антисептиками прямоугольных армирующих элементов 4, большая сторона которых параллельна основанию дороги, на каждой полосе движения по две линии армирующих элементов 4 на расстоянии r между центрами площадей отпечатков колес, исходя из характера прогиба дорожных одежд [1], стр. 325, рис. 16.6.The number of lines with reinforcing elements 4 from one or more in the lane. If one line of reinforcing elements 4, then in the center of the lane. In FIG. 1 shows two lanes with the laying of wooden, reinforced with antiseptics rectangular reinforcing elements 4, the greater side of which is parallel to the base of the road, on each lane there are two lines of reinforcing elements 4 at a distance r between the centers of the areas of the wheel prints, based on the nature of the deflection of the pavement [1 ], p. 325, fig. 16.6.

Уложенные армирующие элементы 4, одновременно с укреплением автомобильной дороги, являются и элементами конструкции дренирующего устройства автомобильной дороги.The stacked reinforcing elements 4, simultaneously with the strengthening of the road, are also structural elements of the drainage device of the road.

Волна вертикальных напряжений и соответственно прогиб от колес проезжающего автомобиля движется одновременно с автомобилем, воздействуя на армирующие элементы 4, придавливая их к песчаному подстилающему слою с выдавливанием влаги в переувлажненном песчаном подстилающем слое. Чем больше нагружена автомобильная дорога, т.е. чем больше проезжает автомобилей по переувлажненному участку, тем более эффективно армирующие элементы 4 “отжимают” влагу из песка 1. Удаление “отжатой” влаги за пределы автомобильной дороги осуществляется известными дренирующими устройствами, например, дренажные трубы или укладкой дренирующего слоя из хорошо фильтрующих материалов и т.д.The vertical stress wave and, accordingly, the deflection from the wheels of a passing car moves simultaneously with the car, acting on the reinforcing elements 4, pressing them to the sandy underlying layer with the extrusion of moisture in the waterlogged sandy underlying layer. The more the road is loaded, i.e. the more cars drive through a waterlogged area, the more effectively the reinforcing elements 4 “squeeze” moisture out of the sand 1. Removing “squeezed” moisture outside the highway is carried out by known drainage devices, for example, drainage pipes or by laying a drainage layer of well-filtering materials, etc. .d.

Укладка армирующих элементов 4 для укрепления автомобильных дорог при ремонте не представляет больших затруднений, например, на полосе движения на расстоянии r, между центрами площадей отпечатков колес, выфрезеровываются каналы до уровня песчаного подстилающего слоя 1, закладываются армирующие элементы 4 и осуществляют заделку канала обычными способами.The laying of reinforcing elements 4 for strengthening roads during repair is not very difficult, for example, in a traffic lane at a distance r, between the centers of the areas of the wheel prints, channels are milled to the level of the sandy underlayer 1, reinforcing elements 4 are laid and the channel is sealed by conventional methods.

Таким образом, решается поставленная задача и достигается технический результат. Создано простое и экономичное устройство автомобильной дороги, имеющей повышенную устойчивость к деформации и разрушению. Достигается повышение жесткости и устойчивости автомобильной дороги к разрушающим факторам, особенно в осенний и весенний период, снижаются затраты на устройство автомобильной дороги с повышенными характеристиками прочности в эксплуатации, ее ремонта и содержания, а так же получение эффективного и простого дренирующего устройства автомобильной дороги.Thus, the task is solved and a technical result is achieved. A simple and economical device of the road has been created, which has increased resistance to deformation and destruction. Achieving increased rigidity and stability of the road to destructive factors, especially in the autumn and spring, reduces the cost of the device of the road with increased characteristics of strength in operation, its repair and maintenance, as well as obtaining an effective and simple drainage device of the road.

Ссылки на источники известности:References to sources of fame:

[1] Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1: Учебник для вузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М: Транспорт, 1987. - 368 с.;[1] Babkov V.F., Andreev O.V. Road design. Part 1: Textbook for universities. - Ed. 2nd, rev. and add. - M: Transport, 1987 .-- 368 p .;

[2] Пат. 2508428 С1, Российская Федерация, МПК Е01С 3/06. Автомобильная дорога / Беллавин М.С.; патентообладатель Беллавин М.С. - №2012143570/03; заявл. 11.10.2012; опубл. 27.02.2014, Бюл. №6. - 4 с.: ил.[2] Pat. 2508428 C1, Russian Federation, IPC E01C 3/06. Highway / Bellavin M.S .; Patentee Bellavin M.S. - No. 2012143570/03; declared 10/11/2012; publ. 02/27/2014, Bull. No. 6. - 4 p.: Ill.

Claims

1. Автомобильная дорога, состоящая из грунта земельного полотна, слоя песка, слоя щебня, асфальтобетонного покрытия и укрепительных полос, отличающаяся тем, что под слоем щебня, в направлении движения, уложены армирующие элементы, выполненные из строительных материалов длинной L>>d, где d - максимальный размер поперечного сечения армирующего элемента.1. A road consisting of soil of a roadbed, a layer of sand, a layer of crushed stone, asphalt concrete pavement and reinforcing strips, characterized in that under the layer of crushed stone, in the direction of movement, reinforcing elements made of building materials of length L >> d are laid, where d is the maximum cross-sectional size of the reinforcing element.

2. Автомобильная дорога по п. 1, отличающаяся тем, что уложенные армирующие элементы - элемент конструкции дренирующего устройства автомобильной дороги.2. The road under item 1, characterized in that the laid reinforcing elements are a structural element of the drainage device of the road.

3. Автомобильная дорога по п. 1, отличающаяся тем, что при ремонте автомобильной дороги армирующие элементы укладывают в предварительно выполненные каналы, с последующей их заделкой.

3. The road according to claim 1, characterized in that during the repair of the road, the reinforcing elements are laid in previously made channels, with their subsequent termination.