УСТРОЙСТВО ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Полезная модель относится к дорожному строительству и, в частности, к устройству дорожной одежды.
Уровень техники.
Известно традиционное устройство дорожной одежды, состоящее из верхнего слоя из мелкозернистого асфальтобетона и слоя грунто-щебня (Полимерные пленочные материалы в дорожном строительстве. М, 1982, стр.29-39).
Достижению требуемого технического результата в указанном техническом решении препятствует возникающие напряжения сдвига в слое грунто-щебня при эксплуатационных нагрузках.
Известно устройство дорожной одежды, содержащее верхний слой асфальтобетонного покрытия, промежуточного слоя и нижнего слоя. выполненный из георешетки ячеистой конструкции из соединенных между собой швами полимерных полос, ячейки которой заполнены песком. (Патент США №4797026. НКИ 404/28, 1989). При трамбовке песка, укладке асфальтобетона, при передаче нагрузок от асфальтобетона при эксплуатации дороги происходит повреждение стенок георешетки, чему способствует неоднородность материала в ячейках георешетки. В свою очередь все это приводит к повреждению асфальтобетонного покрытия.
Наиболее близким к полезной модели прототипом является устройство дорожной одежды по патенту на полезную модель №55791, состоящее из верхнего слоя и нижнего слоя.
Верхний слой выполнен из зернистого материала, например, щебня или песка средней крупности. Нижний слой выполнен из георешетки, ячейки которой заполнены зернистым материалом, например песком, щебнем, гравием или любым сочетанием этих материалов. После помещения в решетки зернистый материал уплотняется катком. Георешетка ячеистой конструкции выполнена из соединенных между собой швами полимерных полос.
Недостатком данной конструкции является невозможность получения однородности слоя дорожной одежды, так как при засыпке отдельных ячеек меняется высота слоя наполнителя и при укатывании получается материал разной плотности. Применение тяжелой техники для
укатки удорожает строительство и может повредить конструкцию дороги, т.к. катки и острые края щебня или гравия при укатке могут повредить стенки георешетки.
Сущность полезной модели.
Для получения однородного слоя дорожной одежды и удешевления строительства за счет отказа от тяжелой дорожной техники в ячейки георешетки помещен монолитный неавтоклавный пенобетон, вровень со стенками или слегка выше стенок георешетки. Помимо указанных преимуществ применение пенобетона улучшает теплозащиту и уменьшает нагрузку на грунт, что имеет существенное значение при строительстве дорог на слабых и пучинистых грунтах. Плотность пенобетона выбирается исходя из расчета проектных нагрузок и требований теплозащиты.
Предлагаемое устройство дорожной одежды состоит из верхнего слоя выполненного например из асфальтобетона или железобетона. И нижнего слоя из георешетки, ячейки которой заполнены монолитным неавтоклавным пенобетоном вровень или несколько превышая высоту стенок георешетки. Дополнительный слой пенобетона над георешеткой позволяет осуществлять проезд тяжелой техники без повреждения стенок георешетки при укладке асфальтобетона или дополнительного промежуточного слоя. Так при необходимости возможна укладка щебня поверх георешетки с пенобетоном, в этом случае при укатке щебня не происходит повреждение стенок георешетки. Георешетка ячеистой конструкции может быть выполнена из соединенных между собой швами полимерных полос или образована иным образом. Материал, толщина и высота стенок георешетки и плотность пенобетона могут различаться исходя из прочностных и теплотехнических требований. При необходимости улучшения теплозащиты ячейки георешетки содержат пенобетон разной плотности - сверху более плотный с лучшими механическими характеристиками, внизу менее плотный с лучшими теплотехническими характеристиками. Возможно наличие дополнительного слоя пенобетона под георешеткой для улучшения теплотехнических характеристик, а также применение блоков и плит пенополистирола, помещенных в пенобетон. Такая конструкция позволяет на георешетку с пенобетоном помещать любые слои верхнего дорожного покрытия, в том числе и непосредственно асфальтобетона. Применение такого технического решения позволяет:
- равномерно распределить нагрузки и предотвратить их разрушающее воздействие на верхние слои и нижележащее земляное полотно дорожной одежды;
- обеспечить теплозащиту грунта, что особенно важно для пучинистых грунтов и в районах вечной мерзлоты;
- вести работы в районах, где имеются проблемы с наличием щебня, песка или гравия;
- технологически упростить и ускорить проведение работ, так как пенобетон вырабатывается на месте, подается на большие расстояния по шлангу и не требует вибрации;
- отказаться от использования тяжелой техники и иных средств для уплотнения этого слоя дорожной одежды;
- повысить эксплуатационную надежность и сроки службы дорожных покрытий;
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
Фиг.1 - георешетка с залитым в ячейки пенобетоном, лежащие на любом основании;
Фиг.2. - дорожная одежда из пенополистирольных блоков и георешетки залитой пенобетоном;
Фиг.3 - дорожная одежда из пенополистирольных блоков скрепленных пенобетоном и георешетки залитой пенобетоном;
Фиг.4 - дорожная одежда из массива пенобетона с пенополистирольными вставками и георешетки залитой пенобетоном;
Фиг.5 - дорожная одежда из массива пенобетона и георешетки залитой пенобетоном.
Варианты осуществления полезной модели.
На фиг.1 показана в разрезе объемная георешетка 3, в ячейки которой залит монолитный неавтоклавный пенобетон 2, покрывающий георешетку 3. Сверху уложен асфальтобетон или любое другое покрытие 1. Георешетка 3 установлена на любом основании 4 - грунте, дренажном или другом промежуточной слое дорожной одежды. Возможна заливка пенобетона вровень с верхом стенок георешетки, но предпочтительно заливать слоем 30-150 мм выше стенок георешетки, так как это предохраняет ее от повреждения при укладке асфальтобетона или другого покрытия, а также в процессе эксплуатации дороги. Это целесообразно и в том случае, когда поверх георешетки укладывается и укатывается щебень, исходя из требований проекта. Пенобетон 2 в георешетку 3 и поверх нее может быть залит как одной плотности, так и различной, исходя из требований проекта в части нагрузок и теплозащитных свойств. Возможна и заливка разной плотности пенобетона в ячейки высокой георешетки - внизу менее плотный теплоизоляционный от 200 кг/м3, а вверху конструкционный от 600 кг/м3 до 1200 кг/м3. Пенобетон может содержать различные
сыпучие наполнители - песок, золу от сжигания осадков сточных вод, золу уноса ТЭЦ, пеностекло, керамзит, гранулы пенополистирола и пр. Георешетка 3 может быть из полиэтилена, полипропилена и других пластмасс, иметь различную высоту, конфигурацию ячеек и толщину стенок, которые могут быть сплошными или с отверстиями.
На фиг.2 представлен вариант дорожной одежды, где на блоки 5 из экструзионного пенополистирола, лежащие на основании 4, уложен слой 6 дорожной одежды из объемной георешетки и монолитного пенобетона, поверх которого уложен асфальтобетон или другой вид дорожного покрытия 1. При таком варианте дорожной одежды не требуется обязательная укладка поверх блоков слоя песка толщиной не менее 300 мм для предотвращения их повреждения при движении тяжелой техники, используемой для укладки вышележащих слоев дорожной одежды. Боковые стороны насыпи 7 могут быть образованы с использованием песка, георешетки и т.д.
На фиг.3 изображен асфальтобетон 1 уложенный на слой 6 из георешетки с пенобетоном, но, в отличие от варианта изображенного на фиг.2, блоки или панели 5 из экструзионного пенополистирола уложены с промежутками, например 40-50 мм, в которые залит монолитный пенобетон 2, предпочтительно плотностью 200-600 кг/м3, имеющий хорошую адгезию к пенополистиролу. В результате образуется единая монолитная конструкция. Это особенно важно при применении низкопрофильных блоков и плит, небольших их кусков, что вызвано раскроем блоков в местах поворота дороги. В таких случаях блоки и их фрагменты трудно фиксировать с помощью механических креплений и они легко смещаются друг относительно друга.
На фиг.4 изображен асфальтобетон 1 уложенный на слой 6 из георешетки с пенобетоном, причем слой 6 уложен на монолитный пенобетон 2 с включениями пенополистирольных блоков или листов 5 для облегчения насыпи и улучшения теплоизоляционных свойств. При большой высоте насыпи пенобетон заливается послойно в 400-700 мм для предотвращения его усадки.
На фиг.5 асфальтобетон 1 и слой 6 из георешетки с пенобетоном покоятся на залитом послойно монолитном пенобетоне 2, образующем основной массив насыпи.
При заливке пенобетона по вариантам, изображенным на фиг.3 и фиг.4 для предотвращения всплытия блоков из пенополистирола они с помощью груза фиксируются от всплытия и горизонтальных перемещений. Основной массив пенобетонной насыпи с учетом теплотехнических и прочностных требований может состоять из нескольких слоев пенобетона различной плотности, в частности от 100 кг/м3 до 600 кг/м3. Пенобетон в
основном массиве насыпи может содержать различные наполнители как и пенобетон, залитый в ячейки георешетки. Возможно применение тканей из геосинтетики между любыми слоями дорожной одежды.