СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОЖНОЙ НАСЫПИ Российский патент 2017 года по МПК E02D17/18 

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве, дорог на слабых переувлажненных грунтах, преимущественно на болотах.

Известен способ сооружения земляного полотна (см. RU №2224837), согласно которому полотно сооружают послойно, доставку грунта на строительную площадку для каждого слоя выполняют технологическим транспортом, например автомобилями-самосвалами, перед сооружением каждого слоя земляного полотна строительную площадку делят на две продольные полосы, одна из которых шире другой на величину не менее полутора метров, а широкие и узкие полосы чередуют от слоя к слою в шахматном порядке, сооружают полотно в каждом слое попеременно - вначале на одной полосе, используя ее как построечную, одновременно с этим другую полосу используют только для движения технологического транспорта, после чего эту другую полосу используют в качестве построечной, а по первой полосе земляного полотна осуществляют движение технологического транспорта.

Недостатками известного способа являются низкая производительность работы технологического потока из-за больших потерь времени на маневрах разворота и остановок ожидания, недолговечность полученного дорожного полотна, возведенного на слабых грунтах, в том числе на болотах.

Известен также способ строительства дорожной насыпи, включающий доставку сыпучего материала на строительную площадку, послойное формирование дорожной насыпи из сыпучего материала, который в пределах слоя упаковывают порциями в водопроницаемые ячейки из прочного материала, образуя непрерывную ленту заданной длины (см. RU №2465386, E01C 3/06, 2011).

Недостатками этого способа являются большой расход специальных материалов (синтетической ткани или пленки, клея, для склеивания слоев друг с другом и т.п.), надежность и долговечность которых в условиях Севера может быть недостаточна. Кроме того, склеивание слоев друг с другом ограничит (если не исключит) водопроницаемость насыпи, что может привести к ее смыву паводковыми водами. Необходимость использования специальных технических устройств, для реализации заявленных технологических операций. Задачей изобретения является исключение расхода специальных материалов и применения специальных технических устройств, при создании дорожной насыпи, обеспечение надежности и долговечности дорожной насыпи в условиях Севера.

Техническим результатом является улучшение технико-эксплуатационных характеристик дорожной насыпи (за счет исключения расхода специальных материалов и применения специальных технических устройств при ее создании) и обеспечение ее надежности и долговечности в условиях Севера, в т.ч. за счет ее водопроницаемости для паводковых вод.

Указанный технический результат достигается тем, что способ строительства дорожной насыпи, включающий доставку сыпучего материала на строительную площадку, послойное формирование дорожной насыпи из сыпучего материала, который в пределах слоя упаковывают порциями в водопроницаемые ячейки из прочного материала, образуя непрерывную ленту заданной длины, отличается тем, что в качестве ячеек используют изношенные шины, которые скрепляют друг с другом горизонтальными связками из синтетического троса как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее, кроме того, шины каждого нижележащего слоя ячеек скрепляют вертикальными связками из синтетического троса с шинами вышележащего слоя, при этом первую непрерывную ленту укладывают на подстилку из водопроницаемого слоя геотекстиля, после чего ее ячейки и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки, после чего укладывают на поверхность сформированного уплотненного слоя вторую непрерывную ленту так, что составляющие ее шины в каждом продольном ряду оказываются опертыми на две шины нижележащего ряда и скрепляют вертикальными связками шины, составляющие вторую непрерывную ленту, с шинами нижележащего слоя, после чего ячейки второй непрерывной ленты и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки для скрепления с шинами вышележащего слоя, причем верхнюю непрерывную ленту дорожной насыпи плотно заполняют сыпучим материалом без фиксации на ее верхней стороне вертикальных связок, при этом боковые стенки дорожной насыпи формируют в виде откосов с углом наклона, меньшим угла естественного откоса сыпучего материала, причем ширина непрерывных лент убывает снизу вверх. Кроме того, работы по формированию насыпи и формированию дорожной одежды ведут одновременно во всех ее слоях с отставанием фронта работ в вышележащих слоях друг от друга. Кроме того, в опорной поверхности шин, обращенной к другим шинам, выполнены сквозные отверстия, размещенные в диаметральных плоскостях, перпендикулярных друг к другу, причем в бортах шин, обращенных к другим шинам, выполнены сквозные отверстия с возможностью скрепления непрерывных лент соседних слоев.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.

Признаки «в качестве ячеек используют изношенные шины» обеспечивают использование отходов в качестве материала для дорожного строительства, кроме того, эти отходы являются ячейками с высокой степенью готовности (надо только обеспечить их взаимное соединение).

Признаки, указывающие, что шины «скрепляют друг с другом горизонтальными связками из синтетического троса как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее, кроме того, шины каждого нижележащего слоя ячеек скрепляют вертикальными связками из синтетического троса с шинами вышележащего слоя», обеспечивают формирование в насыпи, как горизонтальных связок исключающих «расползание» слоя, так и вертикальные связи в объеме насыпи, обеспечивающие скрепление ее слоев друг с другом.

Признаки, указывающие, что «первую непрерывную ленту укладывают на подстилку из водопроницаемого слоя геотекстиля», обеспечивают сохранение во времени площади контакта основания насыпи с опорной поверхностью (за счет исключения проседания сыпучего материала в слабую опорную поверхность).

Признаки, указывающие, что «ее ячейки и промежутки между ними (первой непрерывной ленты) плотно заполняют сыпучим материалом», обеспечивают восприятие слоем нагрузок от движущейся техники, без сжатия слоя дорожной насыпи.

Признаки, указывающие, что перед заполнением сыпучим материалом первой непрерывной ленты предварительно фиксируют на ней (на составляющих ее шинах) вертикальные связки - упрощают и ускоряют процедуру скрепления слоев насыпи друг с другом.

Признаки, указывающие, что после завершения формирования первого слоя насыпи «укладывают на поверхность сформированного уплотненного слоя вторую непрерывную ленту, так что составляющие ее шины в каждом продольном ряду оказываются опертыми на две шины нижележащего ряда», обеспечивают возможность формирования второго слоя насыпи и его размещение «с перевязкой» шин нижнего слоя, что повышает «монолитность» насыпи.

Признаки, указывающие, что «скрепляют вертикальными связками шины, составляющие вторую непрерывную ленту, с шинами нижележащего слоя», обеспечивают скрепление слоев насыпи друг с другом.

Признаки, указывающие, что после скрепления вертикальными связками шин, составляющих вторую непрерывную ленту, с шинами нижележащего слоя «ячейки второй непрерывной ленты и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки для скрепления с шинами вышележащего слоя», обеспечивают восприятие слоем нагрузок от движущейся техники, без сжатия этого слоя дорожной насыпи, при этом упрощается и ускоряется процедура скрепления второго слоя насыпи с третьим.

Признаки, указывающие, что «верхнюю непрерывную ленту дорожной насыпи плотно заполняют сыпучим материалом без фиксации на ее верхней стороне вертикальных связок», ускоряют начало процедуры формирования дорожной одежды.

Признаки, указывающие, что «боковые стенки дорожной насыпи формируют в виде откосов с углом наклона, меньшим угла естественного откоса сыпучего материала, причем ширина непрерывных лент убывает снизу вверх», повышают сохранность дороги в процессе эксплуатации.

Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают возможность использования готового участка насыпи для подхода к зоне работ, что может быть важно при слабой проходимости прилегающих к насыпи участков местности.

Признаки третьего пункта формулы изобретения обеспечивают минимизацию расхода синтетического троса для соединения шин и слоев дорожной насыпи.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен вид шины, подготовленной для формирования непрерывной ленты; на фиг 2 показан продольный разрез дороги; на фиг. 3 изображен вид непрерывной ленты из шин, вид сверху.

На чертежах показаны дорожная насыпь 1, ее слои 2-4, дорожная одежда 5, слой геотекстиля 6, шины 7, их горизонтальные 8 и вертикальные 9 связки промежутки 10 между шинами 7, сыпучий материал 11, продольный ряд 12 шин, опорная поверхность 13 шин 7, сквозные отверстия 14, борта 15 шин, их сквозные отверстия 16.

Строительство дорожной насыпи предлагаемым способом осуществляют следующим образом. Дорогу трассируют известным образом. Далее участок, где будут возводить дорожную насыпь известным образом, планируют, например, бульдозером.

Далее, опорную площадь насыпи застилают нетканым геотекстилем Дорнит, желательно марки Дорнит 400 или выше. Такое иглопробивное полотно состоит из 100%-ной синтетической (полиэфирной) мононити. Следует отметить, что полотно геотекстильное Дорнит российских производителей дешевле своих импортных аналогов в 2-3 раза. Синтетический трос для горизонтальных 8 и вертикальных 9 связок может быть выполнен из полиэстера, полипропилена и т.п. материалов, не теряющих прочность при размокании.

В качестве примера приведена дорога с трехслойной дорожной насыпью. Ее слои 2-4 конструктивно не отличаются друг от друга, кроме того, что шины, используемые в среднем слое 3, имеют отверстия 16 в обоих бортах 15, тогда как, по понятным причинам, в шинах 7 нижнего слоя 2 отверстия выполнены на верхнем борту 15, а в верхнем слое 4 отверстия выполнены на нижнем борту 15 шины 7. Кроме того, целесообразно предварительно рассортировать шины по размерам (толщине и диаметру).

Параллельно с укладкой геотекстиля 6 готовят шины для сборки из них непрерывных лент (в опорной поверхности 13 шин 7, обращенной к другим шинам, выполняют сквозные отверстия 14 диаметром 8-12 мм, размещенные в диаметральных плоскостях, перпендикулярных друг к другу, кроме того, в бортах шин, обращенных к другим шинам, выполнены сквозные отверстия 16 диаметром порядка 20 мм, которые располагают вокруг диаметральных линий, проходящих через отверстия 14). Далее, непосредственно на слое геотекстиля 6 располагают шины 7, укладывая их горизонтально, вплотную к уже уложенному слою насыпи и друг к другу на площади основания насыпи.

Затем горизонтальными связками 8 как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее связывают шины 7 друг с другом и с уже сформированным участком насыпи (последние ряды шин сформированного участка насыпи остаются незаполненными).

Далее, пропускают вертикальные связки 9 через сквозные отверстия 16, выполненные в бортах 15 шин 7, после чего ячейки слоя 2 (полости шин 7) и промежутки 10 между ними плотно заполняют сыпучим материалом 11 (смесью крупного и мелкого гравия и песка), для чего используют вибротрамбовку и т.п. инструмент.

После этого на поверхности сформированного уплотненного слоя 2, аналогично ранее описанному, формируют вторую непрерывную ленту из шин 7 так, что составляющие ее шины в каждом продольном ряду 12 оказываются опертыми на две шины 7 нижележащего ряда 2. Далее, используя вертикальные связки 9 выступающие из нижнего слоя 2, скрепляют шины 7 нижнего слоя насыпи (слоя 2) с шинами 7 среднего слоя 3 и шинами 7 уже сформированного среднего слоя 3 участка насыпи 1.

Затем ячейки слоя 3 (полости шин 7) и промежутки 10 между ними плотно заполняют сыпучим материалом 11 также, как это было при формировании слоя 2, с оставлением вертикальных связок 9. При формировании верхнего слоя 4 насыпи 1 все работы повторяются аналогично вышеописанным.

Боковые стенки дорожной насыпи 1 формируют в виде откосов с углом наклона, меньшим угла естественного откоса сыпучего материала 11, причем ширина непрерывных лент убывает снизу вверх, что повышает сохранность дорожной насыпи 1 и дороги в процессе эксплуатации.

При необходимости формирования дорожной насыпи большей высоты процесс повторяют до получения необходимого количества слоев.

По завершении работ по уплотнению сыпучего материала верхнего слоя формируют дорожную одежду известным методом отсыпкой слоя гравия или асфальтированием и т.п.

Водопроницаемость насыпи обеспечивает достаточно быстрое дренирование через нее паводковых вод, что исключает разрушение надписи при затоплении территории с одной ее стороны, при этом в работу вовлекается вся насыпь, что исключает ее точечное разрушение.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при строительстве дорог на слабых переувлажненных грунтах, преимущественно на болотах. Способ строительства дорожной насыпи включает доставку сыпучего материала на строительную площадку, послойное формирование дорожной насыпи из сыпучего материала, который в пределах слоя упаковывают порциями в водопроницаемые ячейки из прочного материала, образуя непрерывную ленту заданной длины. В качестве ячеек используют изношенные шины, которые скрепляют друг с другом горизонтальными связками из синтетического троса как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее. Шины каждого нижележащего слоя ячеек скрепляют вертикальными связками из синтетического троса с шинами вышележащего слоя. Первую непрерывную ленту укладывают на подстилку из водопроницаемого слоя геотекстиля, после чего ее ячейки и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки. Укладывают на поверхность сформированного уплотненного слоя вторую непрерывную ленту так, что составляющие ее шины, в каждом продольном ряду оказываются опертыми на две шины нижележащего ряда и скрепляют вертикальными связками шины, составляющие вторую непрерывную ленту, с шинами нижележащего слоя. Ячейки второй непрерывной ленты и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки для скрепления с шинами вышележащего слоя. Верхнюю непрерывную ленту дорожной насыпи плотно заполняют сыпучим материалом без фиксации на ее верхней стороне вертикальных связок, при этом боковые стенки дорожной насыпи формируют в виде откосов с углом наклона, меньшим угла естественного откоса сыпучего материала, причем ширина непрерывных лент убывает снизу вверх. Технический результат состоит в обеспечении надежности и долговечности дорожной насыпи в условиях Севера, а также ее водопроницаемости для паводковых вод, повышении технико-эксплуатационных характеристик дорожной насыпи. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ строительства дорожной насыпи, включающий доставку сыпучего материала на строительную площадку, послойное формирование дорожной насыпи из сыпучего материала, который в пределах слоя упаковывают порциями в водопроницаемые ячейки из прочного материала, образуя непрерывную ленту заданной длины, отличающийся тем, что в качестве ячеек используют изношенные шины, которые скрепляют друг с другом горизонтальными связками из синтетического троса как в направлении вдоль оси дороги, так и поперек нее, кроме того, шины каждого нижележащего слоя ячеек скрепляют вертикальными связками из синтетического троса с шинами вышележащего слоя, при этом первую непрерывную ленту укладывают на подстилку из водопроницаемого слоя геотекстиля, после чего ее ячейки и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки, после чего укладывают на поверхность сформированного уплотненного слоя вторую непрерывную ленту так, что составляющие ее шины в каждом продольном ряду оказываются опертыми на две шины нижележащего ряда и скрепляют вертикальными связками шины, составляющие вторую непрерывную ленту, с шинами нижележащего слоя, после чего ячейки второй непрерывной ленты и промежутки между ними плотно заполняют сыпучим материалом, предварительно зафиксировав на них вертикальные связки для скрепления с шинами вышележащего слоя, причем верхнюю непрерывную ленту дорожной насыпи плотно заполняют сыпучим материалом без фиксации на ее верхней стороне вертикальных связок, при этом боковые стенки дорожной насыпи формируют в виде откосов с углом наклона, меньшим угла естественного откоса сыпучего материала, причем ширина непрерывных лент убывает снизу вверх.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что работы по формированию насыпи и формированию дорожной одежды ведут одновременно во всех ее слоях с отставанием фронта работ в вышележащих слоях друг от друга.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в опорной поверхности шин, обращенной к другим шинам выполнены сквозные отверстия, размещенные в диаметральных плоскостях перпендикулярных друг к другу, причем в бортах шин, обращенных к другим шинам выполнены сквозные отверстия, с возможностью скрепления непрерывных лент соседних слоев.