Основание под жесткое дорожное покрытие Советский патент 1993 года по МПК E01C3/00 

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог с цементобетонным сборным или монолитным покрытием, разделенных швами. Изобретение может найти применение также при строительстве аэродромных покрытий.

На фиг.1 и 2 показано укрепление под- шовными подкладками основания под сборным покрытием; на фиг.З и 4 - то же, под монолитным покрытием; на фиг.5,6 и 7 - варианты конструкции подкладок; на фиг.7 - подкладки переменной толщины.

Укрепленное основание состоит из слоя песка 1 и подшовных упругих узких подкладок 2, размещенными под плитами покрытия 3, и втопленных в слой песка 1.

Подкладки ориентированы поперек швов и расположены под поперечными швами в зонах углов плит и полос наката, а под

продольными швами и краями плит посередине их длины. При этом подкладки втапли- ваются в песчаное основание либо трамбовки, либо прикаткой усложненных сборных плит покрытия.

В случае использования в качестве подкладок конструкций (фиг.6 и 7) проявляются резервы несущей способности подкладок Армирующие элементы 4 - элементы любого типа: полимерные (геотекстильные), металлические (защищенные от коррозии) сетки, полоски из нержавеющей стали и т.д.

При эксплуатации основание работает следующим образом.

Подкладки 2 при статическом нагруже- нии краев и углов плит увеличивают зону контакта краев плит с основанием в 1,5-2 раза и понижают прогибы углов плит в среднем в 3 раза. При динамическом нагружении

00

го

J о

подвижной, нагрузкой этого снижения удельного давления для устранения вибротекучести недостаточно и поэтому на самом торце плиты накапливаются пластические деформации (но медленнее, чем без подкла- док)и прогибы торцов увеличиваются до 1-2 см. В этом случае на некотором расстоянии от торца плит, где прогиб уменьшается, уменьшается ускорение нарастания прогиба от подвижной нагрузки до уровня, когда вибротекучесть прекращается. При этом прокладка, за счет своей упругости прогибаясь в центре на 1-2 см без потери прочности, передает своими концами часть колесной нагрузки на основание за пределами зон вибротекучести и дальнейшее нарастание пластических деформаций основания прекращается. Поскольку при прогибах более 1 мм стыки в сборных плитах разрушаются за счет изгиба сварных швов, подкладки способствуют также тому, что основание под торцами последующих по ходу движения плит нагружаются более плавно, по мере наезда на торец предыдущей плиты. Это также уменьшает вибротекучесть основания и просадку торцов последующих плит (сейчас они на одномерных песках достигают 140-150 мм).

Таким образом, применение подшов- ных подкладок в виде узких упругих полос, расположенных поперек швов и краев, длиной более зон вибротекучести песчаного слоя повышает жесткость и виброустойчивость основания, а их размещение в местах концентрации высоких удельных давлений

и динамических нагружений существенно снижает обьем материала подкладок. Формула изобретения 1. Основание под жесткое дорожное покрытие со швами, включающее слой песка и подшовные подкладки, отличающее с я тем, что, с цель повышения устойчивости покрытия при динамическом нагружений, подкладка выполнена шириной в 25-35 см, длиной I и толщиной h, определяемым по формулам:

07L)arccos( 0,2

1-2(

л

СТгр-8

, см;

1ПК

д/O.SP U

Ь СТпк

см;

где Ц « h плиты, см;

6Ес

- упругая характеристика

h - толщина покрытия, см;

Е и Ео - модули упругости бетона и основания, МПа;

Р - нагрузка на колесо автомобиля, кН; а Гр - допускаемое давление на основание. МПа;

а пк - прочность подкладки на изгиб, МПа;

б т - прогиб торца плиты на динамическом нагружений, см;

(5 х - прогиб на расстоянии от торца плиты, где ускорение вертикального перемещения не превышает ускорения силы тяжести, см.

2. Основание по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью экономии материала, подкладки выполнены переменной толщины

Использование: строительство автомобильных дорог с цементобетонным сборным или монолитным покрытием, разделенным швами. Сущность изобретения: основание под жесткое дорожное покрытие со швами содержит слой песка и подшовные подкладки. Подкладки выполняют шириной 25-35 см, а длину I и толщину h определяют по формулам 2 (0,7 LJ тг)« -arc cos( д т) + 0.2Р/а SB$ и hn - V0.5P- Lx/B о пк. где LX - h Е/6Е0, h - толщина покрытия, см, Е и Ео модули упругости бетона и основания, МПа, Р - нагрузка на колесо автомобиля, кН, а Гр - допускаемое давление на основание, МПа, оп. прочность подкладки на изгиб. МПа, о т - прогиб торца плиты при динамическом нагруже- нии, см, а - прогиб на расстоянии от торца плиты, где ускорение вертикального пере мещения не превышает ускорения силы тяжести. При этом для экономии материала подкладки выполняют переменной толщи ны. 1 з.п.ф-лы, 7 ил. сл

фиг.1

А

, ч .

I . SL X Д

. ..-/.-. . Л. ТТ

////////////S// //////////у //////

Фиг1

фигЗ

г / г /L / /

I

/. i /

/}//// //////////////////////Я

ФигЬ

i

фиг. 5

Фиг. 7

фиг. 6