АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА

Полезная модель относится к строительству, конкретно к конструкции автомобильных дорог.
Известна автомобильная дорога (RU 3607, МПК: Е01С 3/00, 1997), содержащая по толщине поперечного сечения дороги, %: двухслойное асфальтобетонное покрытие - 15-18, основание - 39-40, подстилающий слой - остальное. При этом верхний слой асфальтобетонного покрытия содержит, %: битум - 5-8, щебень и/или гравий - 30-35, заполнитель - 7-10, песок - остальное. Нижний слой асфальтобетонного покрытия содержит, %: битум - 4-6, щебень - 55-65, песок - остальное. Основание выполнено из уплотненного щебня или гравия с крупностью частиц 40-70 мм в нижнем слое и 20-40 мм в верхнем слое с расклинцовкой между слоями щебнем крупностью 10-20 мм. Подстилающий слой выполнен из песка с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сутки.
Недостатком известной дороги является медленное и дорогостоящее ее строительство, связанное с необходимостью использования большого объема строительных материалов и больших трудозатрат для его укладки в условиях дорожного строительства. Кроме того, такие дороги могут строиться только при положительной температуре воздуха и при отсутствии атмосферных осадков.
Технической задачей является устранение недостатков прототипа и, в первую очередь, повышение скорости строительства дороги.
Техническим результатом, обеспечивающим решение технической задачи, является использование сборно-разборных элементов дороги заводского производства.
Достижение заявленного технического результата, и как следствие, решение поставленной задачи обеспечивается тем, что автомобильная дорога, содержащая основание, подстилающий слой с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сутки и бетонное покрытие, согласно полезной модели основание дороги выполнено грунтовым высотой до 50 см над поверхностью Земли, подстилающий слой выполнен из песка с толщиной слоя 10÷30 см, а бетонное покрытие - из сборно-разборных монолитных напряженных железобетонных плит, толщиной 10÷15 см, шпунтованных с торцов, связанных между собой стальными канатами с антикоррозийным покрытием и залитых в местах соприкосновения торцов плит битумной мастикой с толщиной слоя не менее 4 мм, а с верхней стороны покрытых асфальтовым или битумным покрытием с гранитной крошкой, причем между подстилающим слоем и бетонным покрытием уложена влагонепроницаемая пленка.
При этом толщина покрытия железобетонных плит асфальтом или битумом с гранитной крошкой выбрана не менее 30 мм, а влагонепроницаемая пленка выполнена из полихлорвинила или полиэтилена толщиной не менее 0,2 мм.
Выполнение основания дороги грунтовым высотой до 50 см над поверхностью Земли, подстилающего слоя - из песка с толщиной слоя 10÷30 см, а бетонное покрытие - из сборно-разборных монолитных напряженных железобетонных плит, толщиной 10÷15 см, шпунтованных с торцов, связанных между собой стальными канатами с антикоррозийным покрытием и залитых в местах соприкосновения торцов плит битумной мастикой с толщиной слоя не менее 4 мм, а с верхней стороны покрытых асфальтовым или битумным покрытием с гранитной крошкой, причем между подстилающим слоем и бетонным покрытием уложена влагонепроницаемая пленка, позволяет оптимальным образом подобрать параметры составных элементов дороги, обеспечивающих скоростное строительство автомобильной дороги при одновременном сохранении ее прочности и минимальных затрат на строительные материалы и строительство дороги.
Выполнение покрытия железобетонных плит асфальтом или битумом с гранитной крошкой толщиной не менее 30 мм, а влагонепроницаемой пленки - из полихлорвинила или полиэтилена толщиной не менее 0,2 мм позволяет защитить сборно-разборное напряженное покрытие от влаги и разрушения с использованием относительно дешевых, легко укладываемых и широко распространенных строительных материалов и, тем самым, дополнительно повысить долговечность автомобильной дороги при ее скоростном строительстве.
На фигуре представлена конструкция автомобильной дороги. Автомобильная дорога содержит последовательно установленные на поверхности Земли основание 1, подстилающий слой 2 и бетонное покрытие 3. Основание 1 дороги выполнено грунтовым высотой до 50 см над поверхностью Земли, подстилающий слой 2 выполнен из песка с толщиной слоя 10÷30 см с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сутки, а бетонное покрытие 3 - из сборно-разборных монолитных напряженных железобетонных плит 4. Плиты 4 выполнены толщиной 10÷15 см, шпунтованные с торцов и связанные между собой стальными канатами 5 с антикоррозийным покрытием. Для компенсации теплового расширения дороги шпунтованные соединения 6 плит 4 покрыты битумной мастикой с толщиной слоя не менее 4 мм. Для защиты плит 4 от атмосферных осадков и для повышения коэффициента износоустойчивости с верхней стороны плиты 4 покрыты асфальтовым или битумным покрытием 7 с гранитной крошкой. Для гидроизоляции плит 4 от влаги с нижней стороны между подстилающим слоем 2 и бетонным покрытием 3 уложена влагонепроницаемая пленка. Для сохранения требований ГОСТа по износоустойчивости автомобильной дороги покрытие 7 выполнено толщиной не менее 30 мм. Плиты 4 выполнены железобетонными заводского производства с продольными и поперечными отверстиями для протяжки стяжных канатов 5. Для использования существующего грузового транспорта плиты изготовлены с габаритами не более: 2,5 м шириной и 6±5% м длиной. Кроме того, для изготовления закруглений дорог в заводских условиях кроме прямоугольных плит выпущены косоугольные плиты, например трапецеидальные со сторонами 2,5 м и 2,0 м. Для изготовления плит использованы особо прочные бетоны на основе вяжущих с низким водопотреблением (ВНВ), а также шлакощелочные (ШЩБ) или серобетоны (СБ), которые обеспечивают долговечность автодорог не меньше, чем на 50-100 лет. Изготовлены плиты методом зонного нагнетания, которое позволяет улучшить эксплуатационные характеристики, такие как морозостойкость, количество циклов замерзания, прочность, трещиностойкость в среднем в 2 раза по сравнению с общепринятой технологией изготовления плит. Для стягивания плит применены специальные анкерные платы и цанги заводского изготовления, защемляющие край тросового каната (на фигурах не показано). Тросовый канат 5 имеет пластиковую оболочку, что обеспечивает его службу не менее 50 лет.
Скоростное строительство дороги выглядит так. Идет грейдер, ровняет полотно дороги в горизонт. Никаких страшных объемов щебня, объемов песка для сметы нет. После прохода грейдера, который чуть-чуть грунт поднял, образуя основание 1 дороги высотой не более 0,5 м. На основание 1 насыпается подстилающий слой 2 из песка толщиной 10-30 см. На слой 2 настилается пленка полиэтиленовая, а на эту пленку укладываются стык в стык шпунтованные плиты 4. Торцы 7 шпунтованных плит заливают герметиком (битумной мастикой с толщиной слоя не менее 4 мм). Затем через соосные отверстия (например, через каждый метр) смежных плит 4 вводятся стальные канаты 5. Далее канаты 5 натягивают домкратами и стянутые плиты 4 фиксируют анкерными соединениями, зажимающими концы тросов 5. После натяжения и фиксации плит 4 на них наносится покрытие 7 толщиной не менее 30 мм из асфальта или битума с гранитной крошкой.
Полезная модель разработана на уровне экспериментального образца и математического моделирования.
Исследования показали, что звено рабочих 14-16 человек может за один месяц построить из готовых железобетонных плит единицы - десятки километров автомобильных дорог. Это на порядок превышает существующую скорость строительства автомобильных дорог. Кроме того резко повышается надежность дорог. Период ремонта увеличивается с единиц до десятков 30-35 лет. Автоматически удается уйти от всех тепловых напряжений, усадок не только за счет герметизации стыков плит, но и за счет свойств стяжных канатов 5 в пластиковой оболочке. Канатам безразличны воздействия температурные и усадочные. Вся система как струна: плиты хорошо стянуты.
Таким образом, технический результат и решение поставленной технической задачи полезной модели достигаются.