Покрытие автомобильных дорог Советский патент 1987 года по МПК E01C11/02 

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть применено в аэродромном строительстве, фундаменто- строении и т.п. при проектировании и строительстве сборных и монолитных бетонных покрытий автомобильных дорог.

Известна конструкция покрытия, обеспечивающая расширение плит и секций покрытия при воздействии температуры, вклю- чаюндая расположенный под углом 90° к продольной оси покрытия паз и на всю толщину плиты прокладку из упругоподатли- вого материала 1.

Недостатком известного покрытия является негарантированное (краткосрочное, 3-5 лет) обеспечение продольной устойчивости в результате возникновения ограничения расширения плит и секций покрытия, что приводит к резкому подъему концов плит у поперечных швов на высоту 15-50 см и создает критическую аварийную ситуацию на дорогах. Указанный недостаток обусловлен ограниченным ресурсом деформирования прокладки и невозможностью качественного ее устройства. Другим недостатком является повышенная трудоемкость работ, в особенности при скоростном строительстве покрытий машинами со скользящими формами.

Наиболее близким к предлагаемому является покрытие автомобильных дорог, включающее цементобетонные плиты, разделенные деформационными швами, выполненными на всю толщину покрытия, расположенными под углом к продольной оси покрытия и заполненными антифрикционным материалом 2.

Расположение шва под углом к оси покрытия назначено из условия улучшенной передачи колесной нагрузки автомобиля с плиты на плиту за счет создания разновременного силового действия колес автомобиля на края (по обе стороны от шва). После нарезки паза шва на глубину 5-6 см под ним в бетоне образуется сквозная трещина, неровности которой с этих позиций также необходимы и способствуют (за счет зацепления) передаче нагрузки с плиты на плиту.

Недостатками известной конструкции цементобетонного покрытия с такими швами являются низкая продольная устойчивость покрытия и возникновение выпучивания вследствие невозможности снятия (перераспределения) сжимающих напряжений в плитах в продольном направлении при повышении температуры и невозможности смещения плит относительно друг друга. Указанный недостаток обусловлен расположением шва под значительным (крутым) углом к продольной оси дороги и наличием запланированной неровности стенок трещины под швом.

Цель изобретения - повышение продольной устойчивости покрытия и безопасности движения.

Поставленная цель достигается тем, что в покрытии автомобильных дорог, включающем цементобетонные плиты, разделенные деформационными швами, выполненными на всю толщину покрытия, расположенными под углом к продольной оси покрытия и заполненными антифрикционным материалом, деформационные швы выполнены с попеременным чередованием нод углом 20-30 и 150-160° к продольной оси покрытия.

На фиг. 1 изображенопредлагаемое цемеитобетонное покрытие, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Покрытие содержит це.ментобетонные плиты (или секции п.чит), расположенные на упругом основании 2, между которыми

размещены поперечные швы 3. В плане они ориентированы относительно продольной оси покрытия, совпадающей с продольным щвом 4, попеременно под углами 20-30 и 150-160°.

Швы располагают через каждые 100-

400 м наряду с использование.м внутри секций обычных швов сжатия, располагаемых через 4-6 м. С целью ювышения технологичности применения устройство таких швов планируют в моменты перерыва в бетонировании покрытия или в конце рабочей смены с применением съемной (приставной) опалубки. Шов также можно устраивать с помощью нарезки на полную толщину в затвердевшем бетоне.

При повышении температуры воздуха и, следовательно, бетона плиты 1 (секции) покрытия входят друг с другом в плотный контакт в зоне пазов швов 3. Дальнейшее повышение температуры бетона покрытия и развитие сжи.маюших (контактных) напряжений приводит к взаимному смещению- скольжению контактирующих плит I или секций покрытия вдоль пазов швов 3 в горизонтальной плоскости.

Предлагаемое покрытие исключает пре- вышение критических температурных напряжений и вертикальный подъем плит покрытия (выпучивание), перераспределяет это термонапряженное состояние в безопасные (направленные и регулируемые) перемеще- ния плит и секций в горизонтальной плоскости в сторону обочин. Кроме того, данная конструкция покрытия позволяет повысить безопасность движения и обеспечить расчетную скорость.,

Пределы угла наклона обусловлены как расчетными, так и технологическими критериями.

С позиций продольной устойчивости чем меньше угол наклона шва, тем сопротивление сил трения-сцепления в контактирующих торцах плит (при сжатии) ниже и продольная устойчивость покрытия повышается.

С позиций технико-экономической эффективности уменьшение угла (менее 20-30) - технологически и экономически невыгодная мера, т.к. длина нарезки такого шва значительно возрастает.

В то же время этот нижний предел для реальных дорожных покрытий определен исходя из условий одновременного обеспеГх ЖЖ

,

чения прочности угловых участков покрытия под воздействием автомобильной нагрузки; применение остроугольной консоли с углом при вершине менее 20-30° (в зависимости от применяемой толщины плиты) не приемлемо, так как приводит к скалыванию.

Увеличение значения угла более 30 и до 90 приводит к резкому росту сил сопротивления трения-сцепления в контактирующих торцах плит при сжатии и снижению перераспределяющего эффекта и выпучиванию покрытия.

Ж

0uaZ

,