ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА

Устройство относится к строительству автомобильных дорог.
Существующие дорожные одежды представляют собой многослойную конструкцию из различных материалов: песка или песчано-гравийной смеси, щебня, цементобетона и асфальтобетона.
Повышение интенсивности дорожного движения и увеличение осевой нагрузки грузового транспорта приводит к быстрому разрушению покрытия и необходимости сокращения межремонтного периода, что не только удорожает содержание дорог, но и увеличивает аварийность.
Это обусловлено в первую очередь несоответствием между расчетными и реальными нагрузками на основание, поскольку реальные нагрузки многократно увеличились и существенно превысили прогнозируемые. Очевидно, что основания таких дорог никогда не будут соответствовать режиму нагружения. Поэтому после ремонта асфальтовое покрытие быстро приходит в негодность. Появляются продольные трещины, образовываются колеи.
Эффективным решением является устройство одного из нижележащих слоев дорожной одежды из цементобетона, однако такое решение весьма трудоемко и дорого.
В то же время существует возможность иного, более дешевого и эффективного повышения долговечности дорожной одежды, основанный на неравномерности его нагружения. Исследованиями отечественных ученых (см. Семенов А.В. Повышение работоспособности автомобильных дорог международных автотранспортных переходов в дальневосточном федеральном округе. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.) установлено, что основное нагружение дорожного полотна происходит в ограниченных зонах с шириной колей 54 см и расстоянием между их центрами в каждой полосе движения 180 см (см. Приложение 1 и 2 к настоящей заявке). Таким образом, усиление только наиболее нагруженных зон дорожного полотна позволяет существенно повысить долговечность дороги без значительного увеличения ее стоимости.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в повышении долговечности дорожного покрытия и сохранении его геометрических параметров в течение всего срока эксплуатации и увеличении межремонтных сроков.
Техническая сущность и практическая применимость заявляемой полезной модели поясняется ниже следующим описанием и чертежом, где:
Фиг.1. Поперечное сечение дорожной одежды
Фиг.2. Фрагмент А балки в увеличенном масштабе в месте ее контакта с асфальтовым покрытием.
Фиг.3. Схема работы дорожной одежды при внецентренном нагружении ребристой балки.
Для решения поставленной задачи часть дорожной одежды в местах колееобразования вровень с покрытием устроены ребристые балки по всей длине имеющие одно или несколько продольных ребер. Поверх балок с нахлестом на покрытие с обеих сторон каждой балки на битумной основе закреплена сетка из геотекстиля и уложен с уплотнением слой износа. Техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью признаков, является повышение долговечности и стабильности геометрии дорожного покрытия в течение всего срока эксплуатации.
Предлагаемая дорожная одежда представляет собой уложенную на земляное полотно 1 конструкцию, состоящую из основания 2, покрытия 3, вровень с которым в местах колееобразования устроены ребристые балки 4, по всей длине имеющие одно или несколько продольных ребер 5. Поверх балок с нахлестом на покрытие 3 с обеих сторон каждой балки на битумной основе закреплена сетка 6 из геотекстиля и уложен с уплотнением слой износа 7.
При осесимметричной нагрузке предлагаемая дорожная одежда работает как балка на упругом основании. Дополнительный положительный эффект заключается в существенно повышенном модуле упругости дорожной одежды и уменьшении нагрузки на основание за счет увеличения площади, передающей нагрузку от транспортного средства и вовлечение боковой поверхности ребер балки, еще больше повышающее несущую способность дорожной одежды. При многополосном движении в полосах движения, где вероятность движения тяжелогруженых транспортных средств маловероятно достаточно балки с одним ребром. В крайней правой полосе дорог с наиболее интенсивными грузопотоками более целесообразно использование балок с двумя и более ребрами. В этом случае дополнительный эффект заключается в том, что материал между ребрами начинает работать заодно с балкой, повышая ее несущую способность.
Высокая эффективность предлагаемого технического решения достигается также при несимметричном нагружении балки силой Р (фиг.3). Краевая нагрузка приводит к возникновению момента М, способствующего повороту балки вокруг продольной оси. В этом случае на ребро балки действуют силы, возникающие при упруго-пластической деформации и сдвиге грунта N, которые восстанавливают равновесие системы и препятствуют деформации дорожного покрытия.
Дополнительным положительным эффектом является фиксация объема дорожной одежды между балками, что препятствует деформации покрытия и повышает его долговечность. Этому же способствует применение сетки из геотекстиля, обеспечивающей совместную работу балки и покрытия, и повышающую ударную вязкость дорожной одежды, что также существенно снижает вероятность появления трещин в покрытии дорожной одежды.
Предлагаемая дорожная одежда формируется с использованием существующей дорожно-строительной техники и материалов, и наиболее целесообразна при ликвидации келейности на загруженных магистралях.