ДРЕНАЖНАЯ СИСТЕМА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ДОРОГИ
DRAINAGE SYSTEM OF ROAD EARTH BED

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.
Известна конструкция для защиты грунтовых оснований дорожных одежд от переувлажнения, включающая покрытие, основание, дренирующий слой, земляное полотно, односкатный поперечный перехватывающий дренаж, устанавливаемый в вершине вогнутой вертикальной кривой, размещенный на проектной линии земляного полотна, содержащий перфорированную дренажную трубу с выпусками на откосы земляного полотна и фильтрующий крупнозернистый материал, размещенный в пределах дренирующего слоя и ниже его на ширину основания (Патент РФ №2305730, F02D 17/20, 2006 г.).
Известная система предназначена для осушения участков затяжных уклонов и вогнутых участков продольного профиля. Монтаж известной системы проводят только при возведении дорожного полотна и, как следствие, проблемы, возникающие на уже существующих участках, не могут быть решены.
Наиболее близким к заявляемой системе является устройство для укрепления откосов земляного полотна, включающее размещенную в теле земляного полотна поперечную дренажную трубу из материала повышенной прочности, снабженную водозаборным устройством в виде стальной перфорированной трубы, один конец которой снабжен водозаборным устройством, и расположен в водонасыщенной зоне, а второй конец выведен со сливным уклоном на поверхность откоса и жестко соединен с оголовком, выполненным в виде анкерного элемента (Патент РФ №2305730, E02D 17/20, 2006 г.)
Известное устройство предназначено для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна и не предназначено для повышения несущей способности дорожного основания. Известное устройство позволяет осуществлять дренаж центральной узкой водонасыщенной зоны в балластной призме (водяной линзе) земляного полотна. Каждая дренажная труба выполнена как отдельный элемент, осуществляющий отвод воды благодаря самостоятельному оттоку. Регулирование процесса оттока воды не предусмотрено. Система неработоспособна в холодное время года.
Техническая задача заключается в улучшении дренирующих свойств системы и несущей способности дорожного основания путем увеличения зоны осушения, осуществления возможности регулирования процесса осушения, а также армирования земляного полотна.
Сущность изобретения заключается в том, что в дренажной системе земляного полотна дороги, включающей дренажные трубы повышенной прочности, установленные со сливным уклоном в земляном полотне, согласно изобретению, дренажные трубы размещены внутри тела земляного полотна с использованием метода горизонтально-направленного бурения, концевые участки труб выступают за пределы откосов земляного полотна и соединены между собой в замкнутую систему, выход которой выполнен с возможностью подключения компрессорного оборудования, а участки дренажных труб, размещенные в теле полотна, выполнены равномерно перфорированными.
Использование метода горизонтально-направленного бурения (ГНБ) для прокладки дренажных труб внутри земляного полотна дороги позволяет осуществлять укладку труб поперек проезжей части с заданным углом уклона в профиле дороги на уже существующих участках, что значительно увеличивает несущую способность дорожного основания благодаря размещению своеобразной армирующей решетки из высокопрочных труб в зоне проблемного участка дороги. Арматурная решетка замедляет осаждение проблемного участка дорожного основания или прекращает его.
Участки дренажных труб, находящиеся в теле полотна, выполнены равномерно перфорированными, что позволяет при вибрации дороги от проходящего по ней транспорта усиливать процесс осушения грунта.
Удаление воды из грунта земляного полотна дороги в разное время года для поддержания оптимальной его влажности должно быть разной интенсивности. Заявляемая конструкция позволяет решить данную задачу, т.к. дренажная система выполнена с возможностью подключения компрессорного оборудования, которое создает разряжение в системе, инициирующее отсос жидкости из грунта.
Соединенные между собой концы дренажных труб создают замкнутую систему, связанную с компрессорным (насосным) оборудованием, создающим необходимое разряжение и позволяющее регулировать процесс осушения на проблемных участках дороги в зависимости от типа грунта, температуры, насыщенности грунта водой и т.п., обеспечивая необходимый ток воды.
Систему устанавливают на проблемном участке дорожного основания, где обнаружено морозное пучение и/или просадка дорожного основания, причиной чего является водяная «линза» в теле дорожного основания.
Изобретение проиллюстрировано следующим образом.
На фиг.1 показано размещение дренажной трубы заявляемой системы в теле земляного полотна дороги в (поперечном разрезе. На фиг.2 - вид А на фиг.1 в продольном разрезе.
Дорожная система включает перфорированные дренажные трубы 1, которые размещены внутри тела земляного полотна 2 под дорожным основанием 3.
Дренажные трубы 1 размещают следующим образом. Используя установку горизонтально-направленного бурения (ГНБ) (не показана) с помощью бура (не показан) проводят пилотное сквозное бурение земляного полотна 2 с заданным уклоном а.
а
После выхода бура из противоположного откоса земляного полотна бур демонтируют, к штанге установки (не показана) присоединяют дренажную трубу 1 и на обратном ходе установки ГНБ производят укладку указанной трубы 1 в тело земляного полотна 2 с заданным уклоном .
Шаг дренажных труб 1, их диаметр, конфигурацию перфорации, тип грунтовых фильтров и их наличие определяют из типового расчета дренажных систем. На результаты расчетов влияет тип грунта, его пористость и нагрузка, действующая на участок дороги.
Концевые участки 4 труб 1 выступают за пределы откосов земляного полотна 2. Их соединяют между собой с помощью водопроводной арматуры - соединительных патрубков 5 и фитингов 6.
Образуется замкнутая система, к которой с помощью сливного штуцера 7 может быть подключено компрессорное оборудование 8. Сливной штуцер 7 располагают с той стороны дороги, в которую направлен уклон дренажных труб 1.
Дренажная система работает следующим образом.
Вода из грунта земляного полотна просачивается в дренажные трубы 1 и самотеком сливаются через сливной штуцер 7. Ток воды усиливается от вибрации грунта при движении транспортных средств по дорожному основанию 3.
При необходимости усилить интенсивность процесса осушения, подключается компрессорное оборудования 8 (компрессор) к сливному штуцеру 7. Компрессор 8 создает разряжение 0,1-0,9 атм в зависимости от типа грунта, насыщенности грунта водой и т.д., обеспечивая требуемый ток воды.