УСТРОЙСТВО ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Полезная модель относится к строительству, а именно к строительству автомобильных дорог общего пользования.
Известно устройство дорожной одежды, выбранное в качестве ближайшего аналога, содержащее верхний слой асфальтобетонного покрытия, расположенные под ним георешетку, ячейки которой заполнены дисперсным нерудным материалом, прокладку из геотекстиля и слой песка, непосредственно между асфальтобетонным покрытием и георешеткой расположен слой дисперсного нерудного материала, при этом в качестве дисперсного нерудного материала используют гальку и/или щебень и/или шлак и/или гравий. Георешетка может быть выполнена из полимерных полос шириной 50-150 мм. Кроме того, полосы георешетки могут быть выполнены перфорированными (патент на полезную модель RU 52405, 27.03.2006).
Однако данная конструкция не придает желаемую прочность автомобильной дороге на долгие годы эксплуатации. Кроме того, известная дорожная одежда может быть эффективно использована только для дорог местного значения, которые не испытывают больших нагрузок.
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение прочности и долговечности автомобильной дороги общего пользования за счет использования георешетки с определенными характеристиками, которая создает жесткую основу с высокой гибкой силой, действуя подобно полужесткой плите, распределяя нагрузки в стороны и сокращая контактное давление. При этом высота слоев дорожной одежды может быть уменьшена на 50 процентов и более по сравнению с традиционными методами строительства дорожных одежд. Вместо дорогостоящих привозимых материалов для основания дорожной одежды могут использоваться местные пески и гранулированные заполнители низкого качества.
Технический результат достигается благодаря тому, что устройство дорожной одежды для автомобильной дороги общего пользования, содержащее асфальтовое покрытие и слои основания, включающие нижний подстилающий слой, слой георешетки с заполнителем, промежуточный слой из заполнителя, расположенный под асфальтовым покрытием, включает георешетку, выполненную из полимерной композиции, содержащей полиэстер, при этом она имеет модуль устойчивости при температуре 50°С 750±100 МПа, тангенс дельта при 50°С 0.15±0.03°С, устойчивость при 2% растяжении не менее 9 МПа, устойчивость при 4% растяжении не менее 14 МПа, коэффициент термотягучести не менее 70×10ехр(-6)С с, а стенки ячеек георешетки имеют шероховатую поверхность, снабженную 3-16% отверстиями с или без протуберанцев.
Особенности стенок ячеек способствуют лучшему сцеплению наполнителей с сотовой системой (георешеткой). Отверстия служат для дренажа, чем больше количество - лучше дренаж. Но для сохранения физических и механических характеристик георешетки, есть максимальное количество отверстий, свыше которого невозможно сохранить эти параметры.
Протуберанцы усиливают сцепление наполнителей с георешеткой.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство дорожной одежды (в разрезе); на фиг.2 - георешетка.
Устройство дорожной одежды состоит из верхнего слоя 5 асфальтобетона, под которым расположен промежуточный слой 4. Под слоем 4 размещена георешетка 3 ячеистой структуры. Высота ячеек может меняться в соответствии с проектом и техническим заданием. Возможно использование различных заполнителей георешетки в соответствии с расчетами для достижения необходимой упругости и качества дороги. Георешетка 3 может быть расположена на прокладке 2 из геотекстиля, под которой расположен слой 1 песка.
В данной полезной модели используют георешетку со следующими характеристиками:
Механические свойства:
Модуль устойчивости (полное сохранение своих качеств) при температуре 50°С:
750±100 МПа - (определен методом испытаний ISO 6721-1 (DMA)).
Тангенс дельта при 50°С:0.15±0.03°С (Метод испытаний ISO 6721-1 (DMA).
Устойчивость при 2% растяжении не менее 9 МПа (- Метод испытаний ISO 527-1).
Устойчивость при 4% растяжении не менее 14 МПа(Метод испытаний ISO 527-2).
Целесообразно использовать материал для изготовления георешетки с рабочей температурой [-70]°С - [+90]°С (Метод испытаний ISO 6721-1 (DMA)).
Сохранение стабильности формы:
Коэффициент термотягучести: 70×10ехр(-6)°С (Метод испытаний ISO 11359-2 (ТМА)).
Физические характеристики:
Текстурированная поверхность: Шероховатая
Перфорация: 3-16% стенок ячейки имеют отверстия различных размеров и форм, с или без протуберанцев.
Георешетка может иметь следующие значения химической и фотохимической устойчивости.
Ультрафиолетовая устойчивость (период фоторазложения): После 10000 часов нет видимых изменений в цвете, потери прочности<25% (Метод испытаний ISO 4892-3 Метод С).
Окислительно-восстановительная реакция: ≥20 минут (Метод испытаний ISO 11357-6).
Когда ячейки установлены и заполнены грунтом или агрегированными материалами ячеистая композиционная структура порождает геотехническое взаимодействие материала, грунта и формы. Повышается прочность на растяжение по всем направлениям. Исключительно сильные сдерживающие свойства обеспечены ячеистой структурой и полимерной композицией. Высокая прочность стенок ячейки совместно с сопротивлением к инертности земли и трению смежных ячеек также включает грунтовую прочность и жесткость. Благодаря трехмерному армированию автомобильной дороги общего пользования ее конструктивные характеристики остаются неизменными в течение длительного срока эксплуатации даже под действием циклических динамических нагрузок, что подтверждено следующими показателями.
Физическая прочность георешетки, находящейся в земле:
Один цикл нагрузки: Никаких деформаций (Испытания в соответствии с Комиссией 4Е AASHTO и замечанием (3)).
Многоцикловые нагрузки: Никаких деформаций (Испытания в соответствии с Комиссией 4Е AASHTO и замечанием (3)).
Сопротивление - Свойства при долгом периоде эксплуатации:
Долгосрочные стрессовые нагрузки: 4.8 МПа - Метод испытаний ASTM D 6992.
Долгосрочные нагрузки: 6.2 кН/м - Метод испытаний ASTM D 6992. Устройство дорожной одежды выполняют следующим образом.
Вначале строительства дороги на предварительно уплотненном грунте создают слой 1 песка. После его уплотнения и выравнивания поверх слоя 1 песка укладывают (если это необходимо) прокладку 2 из геотекстиля, которая одновременно выполняет армирующую функцию и разделяет уложенную на нее георешетку 3 с наполнителем от нижнего слоя 1 песка.
Георешетка 3 фиксируется на поверхности. Затем ячейки георешетки заполняют наполнителем, который может состоять из гальки, щебня, шлака, гравия, грунта или любого другого пригодного для этих целей материала.
Материал, заполняющий решетку, после наполнения ячеек до необходимого уровня, уплотняют и выравнивают.
На заполненную георешетку 3 с уплотненным заполнителем укладывают промежуточный слой 4, который может быть выполнен из заполнителя или другого материала.
После уплотнения и выравнивания слоя 4 его покрывают верхним асфальтовым слоем переменной высоты.
Применение в дорожной одежде георешетки с заданными характеристиками позволяет при огромных динамических нагрузках сохранить ее форму неизменной как минимум на протяжении 15 лет.