RU156939U1

RU156939U1 - DEVELOPMENT OF BASIS OF ROAD CLOTHING

Info

Publication number: RU156939U1
Application number: RU2015109325/03U
Authority: RU
Inventors: Вадим Владимирович Говоров; Алексей Федорович Колос
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2015-11-20

Abstract

Устройство основания дорожной одежды, содержащее на каждой полосе движения автодороги дополнительный слой основания и нижний слой основания, между которыми расположена двухосная георешётка, геосотовую систему с наполнителем, прокладку из геотекстиля, уложенную между геосотовой системой и нижним слоем основания, технологический слой и верхний выравнивающий слой основания, предназначенный для укладки на него дорожного покрытия, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной двухосной георешёткой, уложенной на поверхность верхнего слоя основания, а в пределах каждой полосы движения дороги геосотовая система, геотекстильная прокладка и обе георешётки выполнены на двух отдельных участках, расположенных симметрично относительно оси дороги в зонах, вступающих в непосредственное взаимодействие дороги с колёсами проходящего по ней транспорта.The device of the pavement base, containing on each lane of the road an additional base layer and a lower base layer, between which there is a biaxial geogrid, a geocell system with a filler, a geotextile gasket laid between the geocell system and the lower base layer, the technological layer and the upper leveling base layer intended for laying on it a pavement, characterized in that it is equipped with an additional biaxial geogrid laid on the surface of the upper the base layer, and within each lane of the road, the geocell system, geotextile laying and both geogrids are made in two separate sections located symmetrically with respect to the axis of the road in areas that directly interact with the wheels of vehicles passing through it.

Description

Полезная модель относится к области строительства. Устройство основания дорожной одежды предназначено для строительства автомобильных дорог общего пользования городского и промышленного транспортаThe utility model relates to the field of construction. The pavement foundation device is intended for the construction of public roads of urban and industrial transport

Известно устройство основания дорожной одежды (RU 2520118. E01C 3/04, E02D 3/12. 20.06. 2014), выполненное на основе композиции цемента и твердых заполнителей в виде песка, шлама химической водоочистки ТЭЦ и воды для обеспечения требуемой влажности конечного продукта. Известно, что входящие в состав оснований природные пески либо их смеси и отходы различных видов производств по своим физико-механическим характеристикам очень разнообразны и не всегда достаточно эффективно сопротивляются просадкам. А для автомобильных дорог со слабыми основаниями характерен такой эксплуатационный дефект, как развитие колейности, т.е. углублений в дорожных покрытиях по линия их взаимодействия с колесами проходящих по ним автомобилей. Эти углубления, по два на каждую полосу движения, тянутся, порой, на десятки и сотни километров, приводя к ухудшению условий прохода по ним транспортных средств, снижая безопасность движения в плоть до аварийных ситуаций, когда автомобили с малым клиренсом вступают во взаимодействие с поверхностью дороги в наиболее низкой точке кузова. В качестве такой низкой точки могут быть элементы подвески, поддон картера, отдельные части моторного отсека, переднего и заднего вылетов и др.A device is known for the foundation of pavement (RU 2520118. E01C 3/04, E02D 3/12. 06/20/2014), made on the basis of a composition of cement and solid aggregates in the form of sand, sludge from chemical treatment of thermal power plants and water to provide the required moisture content of the final product. It is known that the natural sands included in the composition of the bases or their mixtures and waste from various types of industries are very diverse in their physical and mechanical characteristics and do not always resist drawdowns quite effectively. And for roads with weak foundations, such an operational defect as the development of rutting, i.e. recesses in the road surfaces along the line of their interaction with the wheels of cars passing through them. These depressions, two for each lane, sometimes stretch for tens and hundreds of kilometers, leading to worsening conditions for vehicles to pass through them, reducing the safety of movement in the flesh until emergencies when cars with low clearance come into contact with the road surface at the lowest point on the body. As such a low point, there may be suspension elements, a sump, separate parts of the engine compartment, front and rear departures, etc.

Недостаток устройства заключается в том, что его конструкция не исключает возможности формирования на автомобильной дороге колейности с такими углублениями ее поверхностей катания по линиям движения колес, при которых происходит нарушение безопасности движения по ней транспортных средств.The disadvantage of this device is that its design does not exclude the possibility of forming a rut on the road with such recesses of its rolling surfaces along the lines of the wheels, in which there is a violation of the safety of vehicles on it.

Наиболее близким к заявляемому является устройство основания дорожной одежды (RU 143210. E02D 17/20. 20.07.2014), содержащее на каждой полосе движения автодороги дополнительный слой основания и нижний слой основания, между которыми расположена двухосная георешетка, геосотовую систему с нпаолнителем, прокладку из геотекстиля, уложенную между геосотовой системой и нижним слоем основания, технологический слой и верхний выравнивающий слой основания, предназначенный для укладки на него дорожного покрытия. В конструкции использованы все последние достижения науки и техники в области конструирования дорожных одежд, включая применение геоматериалов в виде георешеток, геотканей и даже целых геосотовых систем, представляющих собой наборы расположенных в несколько рядов и соединенных между собой в шахматном порядке полос, образующих при растяжении геосоты ячеистой структуры. Полосы изготавливают из полимерных нанокомпозитных сплавов. Все это связано с существенными затратами на изготовление геозащитных средств. Однако, как показывает анализ, эти вложения не позволяются избавиться от образования углублений в дорогах по линиям движения колес, так как геозащитные средства в рассматриваемой конструкции распределены. равномерно по всей площади дороги.Closest to the claimed is the device of the base of the pavement (RU 143210. E02D 17/20. 07/20/2014), containing on each lane of the road an additional layer of the base and the lower layer of the base, between which there is a biaxial geogrid, a geocell system with filler, a gasket of geotextiles laid between the geocell system and the lower base layer, the technological layer and the upper leveling layer of the base, intended for laying pavement on it. All the latest achievements of science and technology in the field of pavement construction were used in the design, including the use of geomaterials in the form of geogrids, geo-fabrics, and even whole geo-cellular systems, which are sets of strips arranged in several rows and connected together in a checkerboard pattern, forming a cellular geocell when stretched structure. The bands are made of polymer nanocomposite alloys. All this is associated with significant costs for the manufacture of geoprotective agents. However, as the analysis shows, these investments are not allowed to get rid of the formation of recesses in the roads along the lines of movement of the wheels, since the geoprotective means in the structure under consideration are distributed. evenly over the entire area of the road.

Недостаток устройства дорожной одежды заключается в том, что оно не исключает возможности развитья на дорогах процесса колееобразования, снижающего уровень безопасности движения транспортных средств.The disadvantage of the pavement device is that it does not exclude the possibility of developing a track formation process on the roads that reduces the level of vehicle safety.

При работе над полезной моделью решалась задача повышения уровня безопасности движения по автодороге за счет частичного или полного устранения такого ее дефекта, как колееобразование.When working on a utility model, the problem was solved of increasing the level of road safety by partially or completely eliminating such a defect as rutting.

Технический результат достигается тем, что устройство основания дорожной одежды, содержащее на каждой полосе движения автодороги дополнительный слой основания и нижний слой основания, между которыми расположена двухосная георешетка, геосотовую сисмтему с наполнителем, прокладку из геотекстиля, уложенную между геосотовой системой и нижним слоем основания, технологический слой и верхний выравнивающий слой основания, предназначенный для укладки на него дорожного покрытия, снабжено дополнительной двухосной георшеткой, уложенной на поверхность верхнего слоя основания, а в пределах каждой полосы движения дороги геосотовая система, геотекстильная прокладка и обе георешетки выполнены на двух отдельных участках, расположенных симметрично относительно оси дороги в зонах, вступающих в непосредственное взаимодействие дороги с колесами проходящего по ней транспорта.The technical result is achieved by the fact that the device of the base of the pavement, containing on each lane of the road an additional layer of the base and the lower layer of the base, between which there is a biaxial geogrid, a geocell system with filler, a geotextile pad laid between the geocell system and the lower base layer, technological the layer and the upper leveling layer of the base, intended for laying pavement on it, is equipped with an additional biaxial geogrid, laid on a surface The surface of the upper layer of the base, and within each lane of the road, the geocell system, geotextile laying and both geocells are made in two separate sections located symmetrically relative to the axis of the road in areas that directly interact with the wheels of vehicles passing through it.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется с помощью чертежа, на котором показано поперечное сечение основания дорожной одежды в пределах одной полосы движения автомобильной дороги.The essence of the proposed technical solution is illustrated using the drawing, which shows a cross section of the base of the pavement within the same lane of the road.

Устройство основания дорожной одежды содержит на каждой полосе движения автодороги дополнительный слой 1 основания, двухосную георешетку 2, нижний слой основания 3, прокладку 4 из геотекстиля, геосотовую систему 5, технологический слой 6 и верхний выравнивающий слой 7 основания, предназначенный для укладки на него дорожного покрытия 8, которое не относится к слоям основания дорожной одежды и поэтому показано пунктиром. Устройство основание дорожной одежды снабжено дополнительной двухосной георешеткой 9, уложенной на поверхность 10 его выравнивающего слоя 7, а в пределах каждой полосы 11 движения дороги геосотовая система 5, геотекстильная прокладка 4 и обе георешетки 2 и 9 выполнены только на двух отдельных участках 12 и 13, расположенных симметрично относительно оси 14 дороги в зонах 15 и 16, вступающих в непосредственное взаимодействие дороги с колесами 17 проходящих по ней автомашин (на чертеже не показаны). В качестве дренирующего материала в дополнительном слое 1 основания может быть использован песок природный или намывной. Двухосные решетки 2 и 9 представляют собой сетки с жесткими соединениями узлов, образующих ячейки одинакового размера и формы. Они могут быть выполнена из полиэтилена высокого давления, полиэфира или иного пригодного для этих целей материала.The device of the base of the pavement contains on each lane of the road an additional layer 1 of the base, a biaxial geogrid 2, a lower layer of the base 3, a gasket 4 made of geotextile, a geocell system 5, a technological layer 6 and an upper leveling layer 7 of the base, intended for laying on it a pavement 8, which does not apply to the base layers of the pavement and is therefore indicated by a dotted line. The device, the base of the pavement, is equipped with an additional biaxial geogrid 9 laid on the surface 10 of its leveling layer 7, and within each lane 11 of the road, the geocell system 5, geotextile 4 and both geogrids 2 and 9 are made only in two separate sections 12 and 13, located symmetrically relative to the axis 14 of the road in zones 15 and 16, which enter into direct interaction of the road with the wheels 17 of cars passing through it (not shown in the drawing). As a draining material in the additional layer 1 of the base can be used natural or reclaimed sand. Biaxial lattices 2 and 9 are grids with rigid joints of nodes that form cells of the same size and shape. They can be made of high pressure polyethylene, polyester or other suitable material for these purposes.

В качестве нижнего слоя 3 может применяться щебень или любые другие доступные материалы, пригодные для этих целей. Для технологического слоя 6 и заполнителя геосотовой системы 5 могут использоваться: щебне-песчаные и/или гравийно-песчаные смеси с непрерывной гранулометрией зерен не более 80 мм. Преимущественно используются смеси с размером зерен не более 40 мм.As the bottom layer 3, crushed stone or any other available materials suitable for these purposes can be used. For the technological layer 6 and aggregate of the geocell system 5 can be used: crushed-sand and / or gravel-sand mixtures with continuous grain size distribution of not more than 80 mm. Mostly mixtures with a grain size of not more than 40 mm are used.

Георешетки 2 и 9, геотекстильная прокла 4 и геосотовые системы 5 располагаются только в пределах ограниченных участков 12 и 13 в зонах 15 и 16, воспринимающих нагрузки от проходящих колес 17. За пределами зон 15 и 16, включая участок 18, толщина нижнего слоя 3 выполняется таковой, чтобы поверхность 10 выравнивающего слоя 7 основания имела ровную плоскую форму по всей площади дороги для нанесения на нее слоя дорожного покрытия 8. Материалы слоев 7 и 8 могут отличаться только размерами фракций заполнителей, а общим вяжущим в них является асфальт, что обеспечивает надежную связь между основанием и покрытием дороги.Geogrids 2 and 9, geotextile puncture 4 and geocell systems 5 are located only within limited sections 12 and 13 in zones 15 and 16, which absorb loads from passing wheels 17. Outside of zones 15 and 16, including section 18, the thickness of the lower layer 3 is such that the surface 10 of the leveling layer 7 of the base has an even flat shape over the entire area of the road for applying a layer of pavement 8. The materials of layers 7 and 8 may differ only in the size of the aggregate fractions, and the general binder in them is asphalt, which ensures There is a reliable connection between the base and the road surface.

При решении поставленной задачи учитывалось, что вероятность возникновения на дороге такого эксплуатационного дефекта, как колееобразование, зависит не столько от абсолютной величины интенсивности износа и просадок по всей дороге в целом, сколько от разности интенсивностей износов и просадок в пределах, с одной стороны, в зонах 15 и 16 непосредственного взаимодействия дороги с колесами 17 проходящих по ней автомобилей, с другой стороны, в остальной части дороги, включая участок 18, где это взаимодействие носит эпизодический характер, только в случаях обгона или просто перехода транспортного средства с одной полосы движения на другую. Чтобы свести к минимуму эту разность интенсивностей в предлагаемом устройстве все “геосредства”, направленные на снижение интенсивности износов и просадок, сосредоточены только на участках 12 и 13 в пределах зон 15 и 16. Каждая из зон 15 и 16 усилена еще одной георешеткой 9, которая расположена на поверхности основания.In solving this problem, it was taken into account that the probability of an operational defect such as rutting on the road depends not so much on the absolute value of the intensity of wear and subsidence throughout the road as a whole, but on the difference in the intensity of wear and subsidence within, on the one hand, in areas 15 and 16 of the direct interaction of the road with the wheels of 17 cars passing through it, on the other hand, in the rest of the road, including section 18, where this interaction is episodic in nature, only in cases of overtaking or simply switching the vehicle from one lane to another. In order to minimize this difference in intensities in the proposed device, all “geological means” aimed at reducing the intensity of wear and subsidence are concentrated only in sections 12 and 13 within zones 15 and 16. Each of zones 15 and 16 is reinforced by another geogrid 9, which located on the surface of the base.

Устройство работает следующим образом. Во время эксплуатации дороги понижение ее поверхности вследствие износа и просадок на участках 12 и 13 будет происходить быстрее, чем на участке 18. Поэтому процесса колееобразования нам не избежать. Но наличие геозащитных средств на участках 12, 13 и их отсутствие на участке 18 существенно (в несколько раз) снижает разность в интенсивностях развития этого процесса в зонах 15, 16 взаимодействия колес с дорогой и за пределами этих зон, то есть частично или полностью, снимает с повестки дня проблему колееобразования.The device operates as follows. During the operation of the road, a decrease in its surface due to wear and tear in sections 12 and 13 will occur faster than in section 18. Therefore, we cannot avoid the rutting process. But the presence of geoprotective agents in sections 12, 13 and their absence in section 18 significantly (several times) reduces the difference in the intensities of the development of this process in zones 15, 16 of the interaction of the wheels with the road and outside these zones, that is, partially or completely, removes from the agenda the problem of rutting.

Достижению той же цели способствует дополнительная георешетка 9, уложенная на границе слоев основания 7 и покрытия 8.The achievement of the same goal contributes to the additional geogrid 9, laid on the border of the layers of the base 7 and the cover 8.

Дело в том, что формирование углублений в дороге под колесами 17 автомашин происходит под действием трех факторов: в результате просадок земляного полотна, которые в зонах 15 и 16 под колесами проходящих автомашин происходят интенсивнее, чем на участке 18, расположенном между этими зонами 15 и 16; износа поверхности дороги в местах взаимодействия с ней колес подвижного состава; накопления необратимых поперечных деформаций при сжатии асфальтового покрытия по площадкам контакта дороги с колесами. Имеется в виду выдавливание материала покрытия из-под колес в обе стороны. Это особенно характерно для жарких периодов года, когда разогретый солнцем асфальт на поверхности дороги представляет собой пластичную, податливую массу.The fact is that the formation of recesses in the road under the wheels of 17 cars occurs under the influence of three factors: as a result of subsidence of the subgrade, which in zones 15 and 16 under the wheels of passing cars are more intense than in section 18 located between these zones 15 and 16 ; wear of the road surface in the places where the wheels of the rolling stock interact with it; accumulation of irreversible lateral deformations during compression of the asphalt pavement along the contact areas of the road with wheels. This refers to the extrusion of the coating material from under the wheels in both directions. This is especially true for hot periods of the year when asphalt warmed by the sun on the surface of the road is a plastic, malleable mass.

Первых два фактора зависят от уровня динамического взаимодействия дороги с поверхностью земляного полотна и с колесами проходящих по ней автомашин, а уровень динамики - от жесткости основания дорожной одежды. В предлагаемой конструкции действие этих факторов минимизировано за счет предлагаемой геосистемы.The first two factors depend on the level of dynamic interaction of the road with the surface of the subgrade and with the wheels of cars passing through it, and the level of dynamics - on the stiffness of the base of the pavement. In the proposed design, the action of these factors is minimized due to the proposed geosystem.

Что же касается дополнительной георешетки 9, то она призвана стать связующим элементом, снижающим эффективность действия третьего фактора. Кроме того, когда износ асфальтового слоя покрытия 8 подходит к концу, георешетка 9 обнажается, напоминая работникам дорожной службы, что пришло время восстановления этого слоя и устранения колейности на очередном этапе эксплуатации автодороги.As for the additional geogrid 9, it is intended to become a connecting element that reduces the effectiveness of the third factor. In addition, when the wear of the asphalt coating layer 8 comes to an end, the geogrid 9 is exposed, reminding road workers that the time has come to restore this layer and eliminate rutting at the next stage of operation of the road.

Таким образом, предлагаемое устройство дорожной одежды обеспечивает повышение безопасности движения по автодорогам не только посредством рациональной компоновки на них геозащитных средств, но и за счет включения в систему их текущего содержания периодических ремонтов, направленных на устранение колейности.Thus, the proposed device of pavement provides improved road safety not only through the rational arrangement of geoprotective means on them, but also through the inclusion in the system of their current maintenance of periodic repairs aimed at eliminating ruts.

Claims

The device of the pavement base, containing on each lane of the road an additional base layer and a lower base layer, between which there is a biaxial geogrid, a geocell system with a filler, a geotextile gasket laid between the geocell system and the lower base layer, the technological layer and the upper leveling base layer intended for laying on it a pavement, characterized in that it is equipped with an additional biaxial geogrid laid on the surface of the upper the base layer, and within each lane of the road, the geocell system, geotextile laying, and both geocells are made in two separate sections located symmetrically relative to the axis of the road in areas that directly interact with the wheels of vehicles passing through it.