Способ строительства автомобильных дорог Российский патент 2017 года по МПК E01C5/08 

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог.

Известны способы строительства автомобильных дорог, включающие сооружение канав и водоотводящих устройств, подготовку грунтового земельного полотна, сооружение подстилочных слоев и дорожного покрытия (например, патент РФ 2407848), где с целью увеличения устойчивости удаляют верхний поверхностный слой земли на глубину ниже уровня промерзания на 300-500 мм, рассыпают по дорожному полотну глину соответствующей влажности слоем 150-200 мм, затем ее покрывают щебенкой слоем и раскатывают специальным агрегатом.

Наиболее близким техническим решением по устройству автомобильных дорог является способ (патент PU 2453650), включающий использование комплекса технологического оборудования, смонтированного на платформе, который осуществляет бурение скважин под установку буроопускных свай, установку свай, монтажных оголовников на сваи, укладку железобетонных плит, образующих полотно дороги, монтируемое на некоторой высоте над грунтом.

Недостатками такой технологии являются: жесткая увязка всех операций технологического цикла к рабочему объему платформы, использование специальной конструкции бурового и монтажного оборудования, а также монтирующих элементов: опускных свай, оголовников, ригелей. Все оборудование монтируется на одной (двух) платформах. Кроме того, требуется необходимость сооружения рельсового полотна для перемещения самих монтажных платформ уникальной конструкции. Все механизмы платформ питаются от автономного источника электроснабжения.

Все это снижает темпы строительства дороги, увеличивает стоимость специального комплекта оборудования, монтируемого на платформах, а значит удорожает стоимость строительства самой дороги. Уникальность комплекта оборудования снижает привлекательность промышленного использования данной технологии.

Техническими результатами предлагаемого способа строительства дороги являются: существенное снижение трудоемкости строительства, повышение темпов строительства и снижение стоимости работ, повышение устойчивости дорожного полотна.

Изобретение поясняется чертежами: Фиг 1 и 2.

Предлагаемый способ строительства автомобильных дорог включает бурение скважин, сооружение свайных опор и монтаж дорожного полотна из железобетонных плит, монтируемых на некотором расстоянии от поверхности грунта.

Сущность предлагаемого изобретения /см. Фиг 1/ заключается в том, что пробуренные скважины /1/ в каждом поперечном ряду по отношению к оси дороги заполняются бетонной смесью одновременно с опорной балкой /2/ с использованием опалубки /3/, устанавливаемой над скважинами. В тело опорной балки предварительно укладывается арматура. После заливки бетона образуется свайный фундамент. После набора прочности свайных фундаментов производится укладка железобетонных плит /5/ на соседние ряды опорных балок.

Стыки плит закрепляются на опорных балках и заливаются бетонной смесью.

С целью ускорения темпов строительства дороги и получения возможности использования серийного оборудования цикл строительства дороги разбивается на этапы /см. Фиг 2/, разнесенные в пространстве по оси строительства дороги.

На первом этапе производится бурение скважин, на втором этапе производится заливка свайных фундаментов, на третьем этапе производится монтаж плит дорожного полотна, на четвертом этапе производится заливка стыков плит на опорных балках и покрытие плит асфальто-битумной смесью.

Строительство дороги по предлагаемому способу осуществляется следующим образом /см. Фиг 1, 2/

Строительство дороги начинается с выравнивания поверхности грунта по планируемым отметкам дороги.

Первым (опережающим) этапом строительства является бурение скважин под свайные фундаменты. Бурение производится буровыми установками серийного производства, смонтированными на автомобильном или гусеничном ходу. Глубина бурения скважины принимается на глубину ниже глубины промерзания грунта на 300-500 мм. Сразу после бурения каждой скважины в нее вводится по периметру /окружности/ металлическая сетка, препятствующая осыпанию стенок скважины.

Вслед за этапом бурения скважин производятся работы по второму этапу: возведение инвентарной опалубки /3/ в каждом поперечном ряду скважин, установка арматуры /4/ в тело опорной балки 2 /фиг. 1/ над скважинами, заливка скважин и опорной балки бетонной смесью.

Форма верхней части опалубки должна соответствовать проектному профилю полотна дороги.

Заливка свайного фундамента (скважин в поперечном ряду и опорной балки) производится с помощью бетононасосов. Доставка бетона осуществляется автомиксерами.

Третий этап работ: укладка 1 железобетонных плит дорожного полотна на свайные фундаменты производится после набора прочности свайных фундаментов. Укладка плит производится с помощью автокранов. Стыки плит дорожного полотна и опорных балок закрепляются с элементами арматуры свайных фундаментов.

В качестве плит дорожного полотна могут быть использованы плиты типа ПАГ - плиты аэродромные с несущей способностью 70 тонн и более.

На четвертом этапе работ производится заливка стыков железобетонных плит дорожного полотна на опорных балках, после чего производится укладка асфальто-битумного покрытия на плиты дорожного полотна.

Все четыре этапа работ во времени могут производиться одновременно, что дает возможность существенно повысить темпы строительства дороги с возможностью использования серийного оборудования.

В сравнении с прототипом возможность совмещения во времени на всех этапах строительства позволяет повысить темпы строительства дороги в 3-4 раза. В сравнении с существующими способами, применяемыми в настоящее время, исключаются работы на перемещения грунта, укладку и уплотнение подстилающих слоев полотна, что позволяет снизить стоимость работ не менее чем в 3 раза. Кроме того, такая конструкция дороги является устойчивой к сезонному воздействию климатических факторов, так как в ходе строительства не изменяется рельеф поверхности земли вдоль трассы. Краткое описание чертежей:

На Фиг. 1 представлена схема свайного фундамента, где поз.1 обозначены скважины, заполненные бетонной смесью, поз. 2 - опорная балка, заливаемая в опалубку 3 совместно с заполнением скважин.

Сразу после бурения скважин монтируется металлическая сетка 6 и арматуры 4 в тело опорной балки.

После набора прочности свайного фундамента на опорные балки 2 монтируются железобетонные плиты 5 - дорожное покрытие.

На Фиг. 2 представлена технологическая схема строительства дороги, где римскими цифрами I, И, III, IV обозначены этапы строительства, разнесенные в пространстве по оси строительства дороги.

Первым опережающим этапом I идет бурение скважин под свайные фундаменты и укладка арматуры.

Вторым этапом II производятся работы по установке опалубки 3 и заливка скважин и опорной балки бетонной смесью.

На этапе работ III после набора прочности свайного фундамента производится укладка железобетонных плит 5.

После укладки плит дорожного полотна выполняется этап работ IV, на котором производится заливка стыков железобетонных плит на опорных балках и нанесение асфальто-битумного слоя 7.

Цель изобретения: повышение темпов строительства, снижение стоимости работ, повышение устойчивости дорожного покрытия от воздействия климатических факторов. Новые технические решения: свайные фундаменты выполняются путем заливки пробуренных в каждом поперечном ряду скважин совместно с опорной балкой над скважинами с использованием инвентарной опалубки, причем полный цикл строительства дороги разбивается на этапы, разнесенные в пространстве по оси строящейся дороги. Технический результат: предлагаемые технические решения позволяют использовать серийные средства выполнения работ и возможность ведения работ параллельно на всех этапах строительства, существенно сократить сроки и снизить стоимость работ, расширить область использования. 2 ил.

Способ строительства автомобильных дорог, включающий бурение скважин и монтаж свайных опор, монтаж дорожного полотна из железобетонных плит, монтируемых на некотором расстоянии от поверхности грунта, отличающийся тем, что пробуренные скважины в каждом поперечном ряду по отношению к оси дороги заливают бетонной смесью одновременно с опорной балкой, возводимой с помощью опалубки над скважинами, причем полный цикл строительства дороги разбивается на этапы, разнесенные в пространстве по оси дороги: бурение скважин, заливка свайных фундаментов, монтаж дорожного полотна, заливка стыков плит и покрытие плит асфальто-битумной смесью.