СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ЗИМНЕЙ ЛЕСОВОЗНОЙ ДОРОГИ Российский патент 2024 года по МПК E01C9/08 

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве зимних дорог.

Известен способ строительства временных зимних лесовозных дорог включающий уплотнение снега, выравнивание слоя деревянными утюгами или тяжелыми угольниками, а также поливки водой при температуре от -8 до -15°С и умеренном ветре. При сильных морозах на поверхности проезжей части после поливки образуется тонкий слой водно-снегового льда. (Учебники - Лес, Деревообработка Сухопутный транспорт леса (Алябьев, Б.А. Ильин, Б.И.) - 1990 год. С. 65)

Недостатком данного изобретения является то, что верхний рабочий слой дороги невозможно залить за один прием и его необходимо намораживать постепенно на протяжении 10…15 суток и более, используя поливочные машины, что увеличивает время и объем работ, сокращает полезное время эксплуатации дороги и требует дополнительных средств.

Известен способ возведения снежных или снежно-ледовых покрытий аэродромов, вертодромов, дорог и других сооружений в условиях Антарктиды или Арктики (Патент SU №1719522, МПК Е01С 11/24) (Дата публикации 15.03.1992). Для реализации способа перед введением в снежную или снежно-ледовую массу нагретого теплоносителя ее предварительно подпрессовывают укаткой или проглаживанием с пригрузом до уплотнения в 2,3-7,5 раз относительно исходной плотности и/или до достижения объемной массы, равной 0,3-0,71 от условной объемной массы льда, лишенного пор, эквивалентного по остальным химическим и физическим параметрам, соответствующим характеристикам исходной уплотняемой снежной или снежно-ледовой массы. Введение нагретого теплоносителя осуществляют путем заглубления теплораздаточных сопл системы теплоснабжения уплотняемого слоя в зону, расположенную ниже и перед уплотняющим органом дорожной машины. Недостатком способа является необходимость значительных затрат энергии на выработку тепла для работы сопел оттаивания и практическая невозможность строительства объекта па участках местности, где снежный покров отсутствует.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ возведения зимних дорог с ледяным покрытием, относящееся к дорожному строительствам и которое может быть использовано, в основном, в северных районах с продолжительным зимним сезоном. (Патент RU №983163, МПК Е01С 7/32, дата опубл. 23.12.1981).

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу возведения зимних дорог с ледяным покрытием, включающему подготовку земляного полотна, выдерживание его в естественных условиях до промерзания с последующим наращиванием на его поверхности слоя льда поливкой водой, перед поливкой земляного полотна по всей его ширине в направлении параллельно оси дороги, выполняют прорези, повышающие прочность и долговечность ледяного покрытия. При этом прорези могут быть выполнены с помощью дискового катка.

Недостатком данного изобретения является необходимость дополнительного привлечения дискового катка, невозможность и затруднение при выполнении прорезей по промороженному основанию, необходимость послойного намораживания.

Целью данного изобретения является снижение времени возведения ледяной дороги и энергозатрат, повышения несущей способности и срока эксплуатации зимней лесовозной дороги.

Цель достигается за счет строительства дороги путем укладки предварительно замороженных песчано-ледяных блоков.

Указанный технический результат достигается тем, что способ покрытия зимней лесовозной дороги, включающий формирование покрытия из предварительно замороженных блоков, отличающийся тем, что блоки изготавливают путем заливки в опалубку водно-минеральной эмульсии и ее замораживания в условиях отрицательных температур, при соотношении исходных компонентов смеси для образования водно-минеральной эмульсии, мас. %: вода - 92, эмульгатор - 5, песок - 3.

В отличие от известной технологии послойного намораживания временных лесовозных дорог, заявленный способ заключается в том, что заготовленная смесь заранее заливается в опалубки и формируются блоки толщиной 200-250 мм, которые при замерзании воды образуют устойчивый к износу и разрушению водно-песчаный конгломерат. Затем из блоков формируется дорожное полотно. Наличие песка в эмульсии повышает прочность блока и снижает опасность гололеда при эксплуатации дороги, поскольку в процессе эксплуатации дороги и износа дорожного полотна частицы песка будут препятствовать скольжению колес автолесовозов.

Способ включает заготовку специальной смеси, которая будет заливаться в опалубки прямоугольной формы для застывания, а после доставляться непосредственно к самой дороге. Смесь будет готовиться в виде блоков в форме параллелепипедов, удобных для погрузки и транспортировки. Формовка блоков из смеси определенного состава позволит готовить покрытие сразу необходимой толщины и несущей способности. В отличие от традиционной технологии послойного намораживания ледовых дорог, технологический процесс можно существенно ускорить, поскольку появляется возможность сразу получить дорожный блок толщиной 200-250 мм, практически за одни сутки устойчивых минусовых температур. Формирование блоков может происходить в непосредственной близости с лесовозной дорогой с целью сокращения времени на ее возведение и снижения экономических затрат. В состав данной смеси, необходимой для образования водно-минеральной эмульсии входит вода, эмульгатор, а также песок. Опалубка может быть инвентарной пластиковой или деревянной, а также изготовленной из местных доступных материалов, например отрезков полиэтилена, закрепленного на четырех жердях. Данный способ значительно упрощает производство, а также, является доступным.

Пример осуществления способа.

В качестве эксперимента был проведен опыт по формированию водно-минеральной эмульсии и последующей ее заморозке. Состав был заготовлен при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Вода 92 Эмульгатор 5 Песок 3

Подготовка смеси проводилась при положительных температурах в условиях дорожной лаборатории. После перемешивания и образования эмульсии смесь была залита в специально подготовленную опалубку и помещена в среду с температурой -18°С на 12 часов. После заморозки смесь была изъята и сравнена с обычной замороженной водой (100 г). Оба формовочных блока подверглись проверке на сжатие. Результаты эксперимента приведены в табл.1.

При проверке результата было выявлено, что специально разработанная смесь благодаря своему составу имеет большие прочностные характеристики, чем обычная замороженная вода. За счет своего состава смесь имеет большую устойчивость и, следовательно, является наиболее эффективной для ее использования на участках с повышенной нагрузкой.

Технический результат данного изобретения:

1. Уменьшение затрат при строительстве зимних лесных, лесовозных дорог, транспортных путей в условиях тайги, тундры и лесотундры по сравнению с традиционными способами.

2. Ускорение процесса формирования ледяной дорожной одежды за счет формирования ледяных блоков с заданными эксплуатационными параметрами (толщина, состав, прочность) в непосредственной близости лесовозной дороги.

Формирование ледяных блоков позволяет вводить в их состав водно-минеральные эмульсии, способные также продлить сроки эксплуатации ледяной дороги, ограниченные скоростью таяния льда и снижения несущей способности и позволит снизить конечную стоимость строительства и эксплуатации ледяной дороги.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве зимних дорог. Способ покрытия зимней лесовозной дороги включает формирование дорожного полотна из предварительно замороженных блоков, изготовленных путем заливки в опалубку водно-минеральной эмульсии при соотношении исходных компонентов смеси, мас. %: вода - 92, эмульгатор - 5, песок – 3, ее заморозки в условиях отрицательных температур. Технический результат - снижение времени и энергозатрат на возведение ледяной дороги, повышение ее несущей способности. 1 табл.

Способ покрытия зимней лесовозной дороги, включающий формирование покрытия из предварительно замороженных блоков, отличающийся тем, что блоки изготавливают путем заливки в опалубку водно-минеральной эмульсии и ее замораживание в условиях отрицательных температур, при соотношении исходных компонентов смеси для образования водно-минеральной эмульсии, мас. %:

вода 92 эмульгатор 5 песок 3