Зимняя дорожная конструкция Российский патент 2021 года по МПК E01C9/08 

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к изготовлению временных дорожных покрытий, в частности, к строительству автозимников на слабых грунтовых условиях в северной строительно-климатической зоне.

Известен автозимник, включающий снеговой покров, уплотненный снег на обочинах, уплотненный или оледенелый снег на проезжей части, выравнивающий слой из гравия или щебня, спланированное основание (см. Золотарь И.А. Автомобильные дороги Севера. М., «Транспорт», 1981 г., стр. 221, рис. 64).

Недостатком его является сезонность использования, т.к. при появлении положительных температур наружного воздуха происходит таяние снега, как на обочине, так и на проезжей части автозимника. Дальнейшая эксплуатация его требует проведения восстановительных мер.

Известна зимняя дорожная конструкция с продленным сроком эксплуатации, включающая уложенные послойно на промороженное грунтовое основание естественный мохорастительный покров, искусственный слой теплоизоляции из смеси снега со мхом и уплотненный слой снега на проезжей части дороги (см. ВСН 2-105-78 Инструкция по строительству временных дорог для трубопроводного строительства в сложных условиях (на обводненной и заболоченной местности), 1978 г., рис. 9).

Недостатком известного автозимника, принятого за прототип, является недостаточная надежность эксплуатационных свойств и долговечность при многолетних годовых его эксплуатациях в связи с недостаточной теплозащитной функцией покрытия из смеси снега со мхом. Кроме того, добыча мха приводит к раскрытию поверхности вечной мерзлоты и ее деградации, что недопустимо и экологически нецелесообразно.

Техническая задача - повышение эксплуатационной надежности и долговечности дорожной конструкции.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в зимней дорожной конструкции, включающей уложенные послойно на промороженное грунтовое основание естественный мохорастительный слой, искусственный слой теплоизоляции и уплотненный слой снега на проезжей части дороги, теплоизоляционный слой выполнен в виде замкнутой водостойкой оболочки из тканого полимера, заполненной упруголастичными элементами с воздушными прослойками внутри, например, пенопластом с закрытыми порами, при этом водостойкая оболочка представляет собой, например, тент-полотно ЗУБР универсальный.

Заявляемая конструкция поясняется чертежом, где схематично изображен ее поперечный разрез.

Зимняя дорожная конструкция, расположенная в естественном снежном покрове 1, состоит из последовательно размещенных на основании 2 естественного мохорастительного слоя 3, теплоизолирующего слоя, выполненного из водонепроницаемой оболочки 4 из тканого двухслойного полимера, заполненной упругоэластичным материалом с воздушными прослойками 5 и уплотненного слоя снега 6 на проезжей части дороги. В качестве водонепроницаемой оболочки 4 может быть использован, например, тент-полотно ЗУБР универсальный. Универсальный тент-полотно является водонепроницаемым изделием, изготовлен из тканого двухслойного полимера и предназначен для многократного использования, гарантирует защиту от грязи, снега, воды, солнца. В качестве упругоэластичного элемента 5 можно использовать, например, пенопласт 50 с закрытыми порами, которые обеспечивают ему высокие теплоизоляционные свойства, препятствуют проникновению холодного воздуха и значительно снижают теплообмен, влагостоек, долговечен и прочен, и сохраняет первоначальные технические характеристики на протяжении длительного времени. Плиты из пенопласта 50 способны выдержать значительное давление без деформации и разрушения. Степень твердости этого пенопласта зависит от плотности, которая может достигать 120 кг/м³. Требуемую толщину слоя 4, определяют теплотехническим расчетом и расчетом по прочности исходя из действующей нагрузки на дорожное покрытие, способствующее увеличению охлаждающего эффекта в зимнее время в основании 2 и приподошвенной зоне автозимника. Экспериментально было установлено, что, для аналогичных условий применения, толщина защитного теплоизолирующего слоя не превышает 30 см. Плиты пенопласта изготовляют на требуемую толщину и длину перекрытия перехода, что, как правило, составляет не менее 10 м. В тех случаях, когда длина перехода свыше, плиты пенопласта укладывают внахлест и объединяют между собой любым известным способом, например склеиванием. Верхний уплотненный слой снега выполняют толщиной 5-10 см.

Для сохранения в летнее время максимальной теплозащиты упругоэластичный элемент 5 используют в сухом состоянии, и при необходимости в 2-3 слоя по высоте.

Предлагаемое устройство возводят следующим образом.

Изначально проводится обследование участка строительства. При выявлении бугров, пней и т.д. производится их ликвидация и выравнивание строительной площадки, а также восстановление на этих участках мохорастительного покрова 3. Далее монтируется теплоизолирующий слой, изготовленный из водонепроницаемой оболочки 4, заполненной сухим упругоэластичным элементом 5.

Работы по обустройству автозимника можно производить в любое время года. Но наиболее благоприятным периодом является конец зимы - начало весны, когда происходит максимальное промораживание верхней границы вечной мерзлоты, так как в летний период в основании 2 происходит оттаивание верхнего слоя вечной мерзлоты и мохорастительного покрова 3, что при обустройстве автозимника требует дополнительных материальных затрат по высвобождению участка дороги от талой воды.

При эксплуатации автозимника в снегозаносимых районах на поверхности полотна может формироваться снежный покров на уплотненном слое снега 6, который периодически необходимо очищать на откосы дорожной конструкции. Контроль за состоянием автозимника и безопасностью движения по нему автотранспорта осуществляется техническими службами дороги, как и при эксплуатации обычных автомобильных дорог. Снег на откосах в теплый период в дневное время подвергается таянию с последующим затвердеванием в ночное время. В результате конструкция автозимника становится более жесткой и устойчивой, что обеспечивает ее надежную эксплуатацию. За счет использования в конструкции теплоизолирующего слоя в зимнее время отток тепла больше, чем приток в летнее время, поэтому грунт будет сохраняться в мерзлом состоянии, не допуская возникновения деформаций в дорожной конструкции, связанных с осадками оттаявших оснований, так как происходит сохранение в его основании 2 вечной мерзлоты. При этом устраняются неравномерные осадки конструкции, происходящие при квазистационарном режиме температуры основания.

Таким образом, предлагаемая дорожная конструкция по сравнению с прототипом обладает повышенной надежностью и долговечностью в эксплуатации, продлевается срок ее службы.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к временным дорожным конструкциям, в частности к автозимникам, сооружаемым на слабых грунтовых основаниях в северной строительно-климатической зоне. Конструкция автозимника состоит из последовательно размещенных на основании (2) мохорастительного покрова (3), теплоизолирующего слоя, выполненного в виде водостойкой оболочки (4) из тканого двухслойного полимера, например тента-полотна ЗУБР универсального, заполненной упругоэластичным элементом (5) с воздушными прослойками, например пенопластом с закрытыми порами, и уплотненного слоя снега (6) на полотне дороги. Техническая задача - повышение эксплуатационной надежности и долговечности дорожной конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Зимняя дорожная конструкция, включающая уложенные послойно на промороженное грунтовое основание естественный мохорастительный слой, искусственный слой теплоизоляции и уплотненный слой снега на проезжей части дороги, отличающаяся тем, что теплоизоляционный слой выполнен в виде замкнутой водостойкой оболочки из тканого полимера, заполненной упругоэластичными элементами с воздушными прослойками.

2. Конструкция по п. 1, отличающая тем, что в качестве водостойкой оболочки используется, например, тент-полотно ЗУБР универсальный.

3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве упругоэластичного элемента с воздушными прослойками используется, например, пенопласт с закрытыми порами.