ДОРОЖНОЕ ПОЛОТНО Российский патент 1996 года по МПК E01C9/00 

Изобретение относится к технологии возведения дорожного покрытия непосредственно по грунтовому основанию, слабо спрофилированному земляному полотну или предыдущему дорожному покрытию и может быть эффективно использовано при прокладке дорог на болотах и пустынях.

В настоящее время известны направления развития этой технологии, наиболее представительной из которых можно считать дорожное полотно, включающее подготовку земполотна, укладку основания и настил дорожного покрытия из монопластических материалов.

Эта традиционная технология обладает высокой стоимостью, значительными трудо- и машинозатратами, требует широкой полосы отвода, что отчуждает значительные площади; обладает недолговечностью покрытия.

Наиболее близким по технологии является дорожное полотно, включающее плиты покрытия и основание, между которыми расположена эластичная упругая камера, заполненная рабочей средой под давлением и соединенная с расходными емкостями.

Дорожное полотно, получаемое такой технологией, при своей прогрессивности, имеет существенные недостатки, заключающиеся в низкой надежности и значительной сложности технологического процесса, высокой стоимости получаемого дорожного полотна, что ограничивает круг возможных пользователей, особенно в сельской и малонаселенной местности, т.к. требует для строительства значительного числа технических средств и материальных ресурсов.

Целью данного изобретения является повышение надежности, экономичности с улучшением технологических и экологических характеристик процесса возведения полотна.

Это достигается тем, что дорожное полотно, содержащее плиты покрытия и основание, между которыми расположена эластичная упругая камера, заполненная рабочей средой под давлением и соединенная с расходными емкостями, имеет расходные емкости, выполненные в виде бордюров и разделительной полосы, под камерой расположена разгрузочная емкость, которая соединена с камерой и образует с расходными емкостями замкнутую гидросистему, при этом бордюры и разделительная полоса соединены с гидросистемой патрубками. Причем гидросистема имеет дополнительный резервуар, размещенный под нею.

Такое выполнение дорожного полотна позволяет сократить время его возведения, упростить и повысить надежность, снизить объемы земляных и планировочных работ, и расходы по упрочнению слабых грунтов в болотистой и пустынной местности.

На фиг.1 показан общий вид дорожного полотна с сечением по вертикальной плоскости; на фиг.2 вид полотна для железнодорожного пути. Дорожное полотно состоит из верхних плит покрытия 1, воспринимающих непосредственно нагрузку трения и торможения от колес подвижного состава; /материалом плит может быть металл, прорезиненная лента, покрытие из полиэфирстирола, асфальтобетона и т. п. /, имеет бордюрные ограничители 2 и полосу разделения в виде балки 3. Для упрощения возведения полотна, повышения надежности и экономичности, сокращения времени и машинозатрат и улучшения эксплуатационных характеристик на подготовленный грунт 4 /или по слабому болотистому основанию, по пескам/ укладывают замкнутую полость в виде эластичной упругой камеры 5, имеющей упруго-податливую верхнюю крышку 6 и эластичное днище 7, соединенные между собой по краям торами 8, при этом полость 9, заполненная рабочей жидкостью, соединена гидравлической непрерывной связью /переходными патрубками/ с емкостью 10 жидкости, размещенной в полости полого бордюра 2 и емкостью 11, размещенной в полости полой разделительной балки 3; кроме того, полость 9 камеры 5 соединена с дополнительной емкостью -резервуаром 12, расположенным в грунте ниже камеры 5. Эта конструкция: камера 5 и емкости 10-10 бордюров, и емкость 11 балки совместно с камерой 12 образуют единую гидравлическую систему, где жидкость в полости 9 служит для выравнивания верхней крышки 6 и поддержания полотна в положении близком к горизонтальному /на чертеже сточные люки для отвода дождевой и талой воды с полотна не показаны, как не имеющие прямого отношения к данной технологии/, при этом днище 7 своей упруго-податливой стенкой выбирает неровности и проседания грунта, предупреждая искажения положения полотна 1 ввиду постоянства горизонтального уровня жидкости и перекрытия 6 камеры.

Резервуар служит для разгрузки емкостей забором в себя жидкости и для прогрева /или охлаждения в зависимости от периода года/ жидкости в полостях 9, 10 и 11 дорожного полотна.

При выполнении железнодорожного пути, где по выравнивающему основанию 1 проложены шпалы 13 и рельсы 14, камеру 5 располагают под выравнивающим и распределяющим нагрузку слоем 1, который выравнивается в горизонтальное положение перекрытием 6, в то время, как днище 7 выбирает просадки и неровности грунта, а камеры резервуаров 12 /их в данном случае целесообразно выполнить несколько фиг.2/, распределят жидкость в камере 5 и создают условия устойчивости камеры под дорожным полотном 1, причем, резервуары 12 /фиг.1, 2/ выполняют не в виде сплошного настила, а в виде отдельных магистралей, соединяющих края от торов 8, или выполнены в виде отдельных колодцев 12, как резервные и термальные резервуары.

Работа дорожного полотна раскрывается при изложении процесса осуществления технологии, которую начинают с профилирования, если это необходимо земполотна и устройства песчаного основания, далее в грунте устраивают или дугообразные резервуары в виде труб 12 /фиг.1/ или колодцы-резервуары 12 /фиг.1 вариант, фиг. 2/ и разворачивают камеру 5, укладывая ее на основание нижним днищем 7, упруго-податливая стенка которого выбирает неровности. Полость 9 камеры 5 соединяют с резервуарами 12, выполняемых через каждые 50-100 м трассы, и устанавливают балку 3, в полость которой заправляют отвод камеры в виде полости 11, в полые бордюры 10 заправляют боковые отводы камеры 5, т.о. камера 5 образует сообщающуюся единую гидравлическую систему с резервуарами 10, 11 и 12, работающие как единая система при нагружении камеры 5 через верхнее перекрытие 6 и полотно 1.

Пример. На полотно 1 воздействует подвижной нагрузкой от автотранспорта при давлении шин 2 3 кгс/см², эта нагрузка передается на перекрытие 6 камеры 5 и подвергает напряжению сжатия в ее полости жидкость, которая распределяет это давление равномерно через днище 7 на подстилающий грунт, выбирая в нем менее уплотненные места 9, которые прогибаются и выравниваются заполняемой жидкостью, в то время как верхнее перекрытие 6, исходя из закона горизонтального положения жидкости, будет прямолинейным, или занимать заданный уклон /около 10 15 промилле/. При значительных прогибах днища во время эксплуатации полотна 1 и камеры 5 резервный объем жидкости используют из емкостей 10 и 11 и камеры 12, суммарный объем камер 10, 11 и 12 выбирают не менее объема камеры 5 для надежного подпитывания ее жидкостью, при этом выполненные упруго-податливыми емкости камер 10,11 и 12 сжимаются при прогибах днища 7 камеры 5 и вытесняют их своих полостей жидкость в полость камеры 5, а при значительных просадках днища 7 и падении давления в камере 5, что можно контролировать по манометрам, расположенным в местах соединения отдельных участков камер 5, через 100 200 м /или более/ и исключения прохлопывания верхнего перекрытия 6 и просадок полотна 1 замкнутую емкость: 5 10 11 12 заправляют до расчетного давления жидкости при отсутствии подвижного состава на покрытии /или при наличии состава/. При отсутствии состава давление в камере 5 поддерживают на 0,1 0,2 кгс/см² выше атмосферного /равного 1 кгс/см²/, а при заправке камеры 5 с подвижным составом, учитывают давление состава на покрытие в месте заправки камеры 5.

При использовании камеры 5 под железной дорогой режим и правила соблюдают те же, поддерживая давление в камере выше нагрузки. Начальное расстояние между днищем 7 и перекрытием 6 равно 1 2 см.

Т.о. технологические преимущества разработанного дорожного полотна заключаются в простоте возведения за счет укладки камеры 5 и сопутствующих камер на малоподготовленное грунтовое основание, что приводит к сокращению трудозатрат на использование и ремонтные работы и по расчетным данным ВНИИДорМаш это полотно дешевле в 2 4 раза по сравнению с традиционными бетонными и асфальтобетонными покрытиями при значительном щебеночном основании под них, при высокой надежности работы дорожного полотна. ЫЫЫ1

Использование: строительство дорожного полотна непосредственно на грунтовом основании. Сущность изобретения: между плитами покрытия и основанием расположена эластичная упругая камера, заполненная рабочей средой под давлением и соединенная с расходными емкостями, которые выполнены в виде бордюров и разделительной полосы. Под эластичной камерой расположена разгрузочная емкость, которая соединена с камерой и образует с расходными емкостями замкнутую гидросистему. А бордюры и разделительная полоса соединены с гидросистемой патрубками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дорожное полотно, включающее плиты покрытия и основание, между которыми расположена эластичная упругая камера, заполненная рабочей средой под давлением и соединенная с расходными емкостями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, расходные емкости выполнены в виде бордюров и разделительной полосы, под камерой расположена разгрузочная емкость, которая соединена с камерой и образует с расходными емкостями замкнутую гидросистему, при этом бордюры и разделительная полоса соединены с гидросистемой патрубками. 2. Полотно по п. 1, отличающееся тем, что гидросистема имеет дополнительный резервуар, размещенный под ней.