ПЕРЕХОД ДОРОГИ ЧЕРЕЗ ВОДОТОК

Изобретение относится к области транспортного строительства и может найти применение при пересечении малых и периодически действующих водотоков дорогами в дорожном строительстве во всех климатических районах Российской Федерации при температуре окружающего воздуха от -50°С до +50°С.
В строительной практике, в качестве переходов дорог через водотоки применяются насыпи с укрепленными откосными частями и искусственное сооружение.
Строительство таких сооружений, особенно в районах с высокой сейсмичностью и при вечномерзлых грунтах, связано с большой материалоемкостью и значительными объемами работ.
На малых и периодически действующих водотоках желателен отказ от их пересечения насыпью с водопропускным сооружением, образующими подпор воды и затопление местности с нагорной стороны и замена такого пересечения устройством проезжей части дороги на уровне дна водотока.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются гидротехнические каналы с руслами полигонального сечения с симметричными откосами - двумя боковыми с заложениями не менее 0,4-1,5 и двумя донными с заложениями не менее 2,5-6,0.
Однако использовать данное техническое решение в качестве дороги перехода через водотоки невозможно без мощного крепления и надежной облицовки его сечения в случае, когда трасса проходит по нескальному основанию.
Кроме того, жесткое крепление не выдерживает нагрузок от движения автомобильного транспорта, а тем более движения тяжелой техники без устройства гибких деформационных швов. А это, в свою очередь, приводит к большому удорожанию строительства перехода через водоток (а.с. 2280124).
Не менее близкими техническими решениями являются сооружения лоткового типа - переливные лотки (Труды ЛИИЖТа, 1990 г., Солодовников А.Б.).
Для ритмичности строительства железных, автомобильных дорог требуется бесперебойная доставка грузов, что исключает возможность перерыва в движении автомобильного транспорта на построечных автомобильных дорогах. Для безопасности движения автомобилей вброд, были использованы переливные лотки, прочность которых зависит от укрепления их от размыва, а глубина перелива принимается конструктивно.
Недостатком данной конструкции является большая материалоемкость и недостаточная эксплуатационная надежность особенно при сейсмичности.
Задачей предлагаемой конструкции является снижение материалоемкости и трудозатрат на возведение сооружения при обеспечении высокой
приспособляемости его к изменяющимся грунтовым и температурным условиям, вибро и сейсмостойкости, снижении совокупных затрат на 30-60%, высокой скорости строительства сооружения, при обеспечении его требуемой прочности, устойчивости, долговечности.
Поставленная задача решается за счет того, что переход дороги через водоток, состоящий из переливного сооружения с симметричными пологими откосами - двумя боковыми и двумя донными, донные и боковые откосы для организации движения транспорта выполняются шириной не менее 10,0 м, а боковые пологие откосы крутизной не более 1:5, укреплены матрасами Рено, имеющими форму параллелепипеда с заполнением камнем, изготовленными из металлической сетки двойного кручения, что позволяет противостоять внешним нагрузкам без разрыва, этому также способствует расположение их поперек по линии донных и боковых откосов, соединенных между собой тросами, заанкеренными к основанию, а также наличие диафрагм через 1,0 м, служащих для упрочнения конструкции, облегчения работ по их установке и удобства эксплуатации, что особенно эффективно при потоке с высокими скоростями.
Для противостояния любому типу нагрузок, основание и крышки матрасов Рено выполняются из одного базового материала - проволоки с цинковым или гальфановым покрытием, края панелей матрасов Рено армированы проволокой большего диаметра, чем проволока сетки с разрывной нагрузкой от 3500 до 5000 кг, а при применении матрасов Рено в особо коррозийной среде они могут быть изготовлены из проволоки с дополнительным покрытием из ПВХ толщиной не менее 1,0 мм.
Приведенная совокупность признаков по сравнению с традиционными конструкциями обеспечивает получение технического результата, выражающегося в снижении материальных затрат, они являются более экономичными, чем жесткие или полужесткие конструкции, по целому ряду причин. Наиболее важными из них являются:
- малые затраты на эксплуатацию;
- простота конструкций, не требующая квалифицированной рабочей силы, полном отсутствии мокрых процессов, скорость монтажа;
- наличие камней для наполнения матрасов на месте из близлежащих карьеров;
- минимальные объемы работ по подготовке основания сооружения - необходимо простое выравнивание поверхности;
- не нужны затраты на устройство дренажных систем, т.к. матрасы являются проницаемыми;
- матрасные структуры поглощают возможные осадки грунта без разрушения самого сооружения, это качество является особенно важным в условиях нестабильных грунтов;
- устойчивость к значительным перепадам температур;
- обеспечение достаточно высокой долговечности, вибро и сейсмостойкости, высокой приспособляемости к изменяющимся грунтовым условиям, соблюдения охраны окружающей среды.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен поперечный разрез перехода через водоток;
на фиг.2 показаны матрасы Рено;
на фиг.3 дано скрепление матрасов Рено между собой тросом и анкеровка его.
Переход дороги через водоток 1 включает в себя: переливное сооружение 2, с симметричными пологими откосами 3, укрепленными матрасами Рено 4, уложенными на уплотненное грунтовое ложе донных и боковых откосов, изготовленными из металлической сетки двойного кручения 5, соединенными между собой тросами 6, заанкеренными 7 к основанию, матрасы Рено имеют диафрагмы 8 через 1,0 м для упрочнения конструкции, что особенно эффективно при потоке с высокими скоростями, крышка 9 как и матрасы выполнены из одного базового материала - проволоки с цинковым или гальфановым покрытием, края панелей матрасов Рено армированы проволокой 10 большего диаметра.
Строительство перехода дороги через водоток ведется следующим образом:
тщательно осматривается и подготавливается строительная площадка, производится геодезическая разбивка площадки под дорогу через водоток 1 при помощи геодезических инструментов и постановка соответствующих разбивочных знаков с тщательным соблюдением расположения проектных осей и отметок сооружений, затем удаляется растительный покров и на естественное основание 11 отсыпается подготовительный слой 12 из дренирующего грунта, как на пологие 3, так и на донные откосы 2 дороги, грунт на пологих откосах укладывается горизонтальными или слабонаклонными слоями толщиной не менее 150-200 мм с уклоном не выше 0,005 в сторону отвода воды, случайные переборы на откосах 3 должны быть спланированы без подсыпки грунта с плавным переходом к проектному профилю, в то же время донные откосы 2 разрабатываются с недобором без нарушения структуры грунта в основании с низовой стороны, удаляя стекающую воду в места с пониженными отметками, отсыпанный подготовительный слой 12 разравнивается планировщиком по всей поверхности донных 2 и боковых откосов 3 на ширину проезжей части не менее 10,0 м и не менее 2,0 м в каждую сторону от края дороги по всей ширине дороги 1, с учетом двустороннего движения по ней автомобилей-самосвалов грузоподъемностью до 12,0 т.
Учитывая грузонапряженность, грузоподъемность автомобилей-самосвалов, наличие уклонов на дороге 1, подбираются усовершенствованные типы покрытий, такие как матрасы Рено, которые способствуют стабилизации грунтов, подверженных различным эрозионным процессам, они поглощают возможные осадки грунта без разрушения откосов 3, что особенно важно в условиях нестабильных грунтов, с исключением их размыва. Учитывая, что матрасы Рено 4 заводского изготовления, они доставляются к месту строительства в виде пакетов из разверток. Такие пакеты занимают мало места при транспортировке и удобны при загрузке и выгрузке.
На месте строительства 1 матрасная развертка раскрывается, далее все панели 10 сгибаются и формируются в ящик типа параллелепипеда (см. фиг.2).
Пустой собранный матрас Рено переносится на место возведения конструкции и привязывается к предыдущему, уже установленному матрасу, после установления всех матрасов Рено по склону на ширину дороги, они заполняются камнем (либо скальным грунтом) с помощью дорожной техники - ковшовым экскаватором или погрузчиком на всю высоту ребра матраса (см. рис.1).
Каменный материал 13 может быть скатанным (речной камень), или рваным (карьерный), или гравийно-щебеночной смесью, размером несколько большим, чем размер ячейки сетки матраса, по окончании заполнения матрасные конструкции 4 закрываются крышками, которые привязываются (см. фиг.2), увязка матрасных конструкций 4 осуществляется тросами 6, заанкеренными к основанию 7 (см. фиг.3). После заполнения матрасов Рено сыпучим материалом они закрываются крышкой 9, которая выполнена из сетки, имеющей те же размеры, что и сетка основания, либо из сетки в рулонах (см. фиг.2).
Увязка осуществляется как вручную, так и с помощью специальных инструментов. Уложенные матрасы Рено 4 засыпаются местным скальным грунтом на всю площадь покрытия за один раз на всю толщину слоя 200-250 мм, затем производят предварительную планировку поверхности отсыпки бульдозером поперечными и продольными проходами, начиная от торцов дороги с постепенным перемещением к середине с перекрытием предыдущего следа 500-800 мм.
Уплотнение отсыпанного грунта выполняется сначала легким катком и окончательно средним катком по всей ширине дороги с выравниванием прибровочного участка.
Окончательная планировка выравнивающего слоя выполняется автогрейдером за два прохода по одному следу по всей ширине дороги.
Эффективность применения матрасов Рено с годами их эксплуатации не уменьшается, а возрастает, так как со временем происходит уплотнение наносов грунта в пустоты и начинается рост растительности.