СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ И УКРЕПЛЕНИЯ ДОРОГ
ROAD RECONSTRUCTION AND STRENGTHENING METHOD

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при реконструкции и ремонте дорог.
Известны способы возведения и реконструкции дорог, в которых с целью повышения несущей способности в тело дорог укладывают различные укрепляющие элементы-деревья и порубочные остатки, сетки, маты из полимерных материалов и пр. (Справочник инженера-дорожника. Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П.Васильева. - М.: Транспорт, 1989 г.; А.с. №1139790, кл. E01C 3/00, 1985 г. Заявка на полезную модель к патенту №61297, кл. E01C 3/00, 2007 г.).
Недостатком этих решений является низкая устойчивость тела дороги к сезонным температурным и влажностным циклам, особенно переходам от положительных к отрицательным температурам, замерзаниям - оттаиваниям многослойных многофазных гетерогенных структур тела дороги.
Известен способ укрепления дорожного покрытия, предусматривающий армирование покрытия сетками, кольцами, металлическими полосами и металлическими листами (А.с. №94005921/33, кл. E01C 9/00, 5/18, БИ №29, 1995 г. Патент RU 2244056 C1, кл. E01C 23/06, 2005 г.).
Недостатками этих решений является малая эффективность укрепления дорожного покрытия вследствие естественных деформаций нижележащих слоев при воздействии температурно-влажностных нагрузочных факторов от движущегося транспорта.
Наиболее близким решением, взятым за прототип, является способ возведения дорожной одежды RU, патент №2027822, кл. E01C 5/00, 9/00, включающий забивку свай в земляное полотно и формирование покрытия, при этом сваи забивают в земляное полотно через предварительно уложенный подстилающий слой по краям покрытия и по оси межколейного промежутка с расположением их верхних торцов выше уровня подстилающего слоя на высоту, равную 1/4-3/4 толщины покрытия, используют сваи с горизонтальными выпусками арматуры в верхней части или перед формированием покрытия к боковой поверхности выступающих над подстилающим слоем свай, прикрепляют горизонтальные арматурные элементы и осуществляют формирование монолитного покрытия.
Прототип имеет недостаток - низкую устойчивость дороги к нормальным и сдвиговым нагрузкам вследствие малой глубины и жесткости армирования, что приводит, особенно на перекрестках дорог и на остановках общественного транспорта, к образованию усталостных микротрещин, развитию их под действием влаги и минусовых температур в макротрещины с последующим разрушением дорожного покрытия.
Причиной этих дефектов является низкая устойчивость тела дороги и дорожной одежды к нормальным и сдвиговым напряжениям, а также к воздействию граничных и Рэлеевских волн.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков,
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет укрепления тела дорог и дорожной одежды и получения псевдогомогенной структуры.
Это достигается тем, что в способ возведения дорожной одежды, включающий введение в тело дороги укрепляющих армирующих и скрепляющих элементов, дополнительно введены следующие операции.
Согласно предлагаемому изобретению на участках дорог с интенсивным торможением (перекрестках, остановках общественного транспорта) выполняют выемки в дорожной одежде, после чего пробуривают направляющие каналы, которые наполняют укрепляющими элементами с крепежными анкерами, на дне выемки размещают дорожную сетку, закрепляют ее на анкерах, затем укладывают вторую дорожную сетку, втапливают ее в тощий бетон и закрепляют на анкерах, после чего укладывают слои асфальтобетона и на предпоследний слой асфальтобетона накладывают радиальные, продольные и окружные армирующие элементы, скрепляют их между собой, а радиальные и продольные натягивают по анкерам, после чего также закрывают асфальтом.
При этом количество направляющих каналов выполняют с частотой шага, возрастающей пропорционально транспортной нагрузке на соответствующих участках дороги.
Кроме того, направляющие каналы выполняют по колейным линиям по краям дорожной одежды и за контуром дороги.
Введение новых операций и связей между ними обеспечивает решение поставленной задачи.
На фиг.1 представлена схема последовательности операций, где
1 - выемка участков дороги;
2 - направляющие каналы с шагом;
3 - глинопесчаная смесь;
4 - выемка дорожной сетки;
5 - дорожная сетка, закрепленная на анкерах;
6 - тощий бетон;
7 - верхняя дорожная сетка;
8 - полипропиленовая лента.
На фиг.2 изображена схема дороги, вид сверху.
Способ осуществляется следующим образом.
В начале убирают верхний поврежденный слой и делают выемку на дефектных участках дороги - 1, выполняют направляющие каналы - 2 с шагом, возрастающим от края выемки от 2000 мм до 1000 мм, в центре направляющие каналы наполняют укрепляющими элементами с анкерами, например глинопесчаной смесью - 3, например силикатом натрия, выстилают выемки дорожной сеткой - 4, дорожную сетку закрепляют на анкерах - 5, сверху настилают верхнюю вторую дорожную сетку - 7, втапливают ее в тощий бетон и также закрепляют на анкерах, укладывают слой асфальтобетона, накладывают радиальные - 9 (Фиг.2) на поворотах и продольные - 10 (Фиг.2) на линейных участках дороги армирующие элементы, например ленту полипропиленовую - 8 (Фиг.1), натягивают по анкерам, асфальтируют участок, в последующем при релаксации получают сжатый поверхностный слой дороги.
На фиг.2 показан перекресток со светофорами - 11, остановками общественного транспорта - 12 (AT), линейными участками дороги с продольным армированием - 10, поворотами - с радиальным и окружным армированием - 9.
На фиг.3 изображено сечение дороги А-А, указанное на фиг.2 для исходной гетерогенной многослойной структуры - 13 и укрепленной псевдогомогенной структуры, получаемой по предлагаемому изобретению - 14.
На фиг.4 приведены компьютерные изображения дефектных участков дороги. Келейность - 15, выбоины - 16, разрывы - 17, просадки тела дороги - 18.
Пример конкретного исполнения
Для опытных участков дороги по предлагаемому способу на перекрестках с остановками автобусов и троллейбусов при интенсивности движения с интервалами в 3…5 мин и интенсивным постоянным движением легкового и тяжелого грузового транспорта по 1-й полосе (Фиг.3) определено, что особенно интенсивные разрушения дороги имеют место на 10…20 метровых участках остановок общественного транспорта - 12 (Фиг.2), на поворотах и участках торможения и трогания тяжелого грузового транспорта по крайним полосам - по 15…30 метров от светофора - выбоины и разрывы - 16, 17 (Фиг.4), а также в местах просадок в теле дороги - 18 (Фиг.4). При реконструкции такого рода участков дорог выполнялись выемки асфальтобетона, пробурены в лессовом грунте направляющие каналы ⌀ 100 мм на глубину 1500 мм с шагом 2000 мм по контуру и от 2000 мм с краю до 1000 мм в центре под колеи, заполнены силикатом натрия, крепежными анкерами, уложена стандартная дорожная нижняя сетка и поверх нее тощий бетон толщиной 150 мм, втоплена верхняя дорожная сетка, накатан слой асфальтобетона, размещены поверх всего радиальные и продольные ленты полипропиленовые - армирующие элементы с закреплением их на анкерах и скреплением между собой, весь участок закатан асфальтобетоном плотным с модулем упругости 3500…4000 МПа. Расчетный срок службы участков дороги в зависимости от конкретных используемых материалов до 15 лет в условиях средней полосы России, при имеющихся в настоящее время в среднем 3…5 лет.