RU2135682C1 - Дорожное покрытие - Google Patents
Дорожное покрытие Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135682C1 RU2135682C1 RU97107479A RU97107479A RU2135682C1 RU 2135682 C1 RU2135682 C1 RU 2135682C1 RU 97107479 A RU97107479 A RU 97107479A RU 97107479 A RU97107479 A RU 97107479A RU 2135682 C1 RU2135682 C1 RU 2135682C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peat
- road
- layer
- particles
- coating according
- Prior art date
Links
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 77
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 50
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 22
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 20
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010665 pine oil Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 light gravel Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920006268 silicone film Polymers 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C3/00—Foundations for pavings
- E01C3/06—Methods or arrangements for protecting foundations from destructive influences of moisture, frost or vibration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Дорожное или эквивалентное покрытие в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что по меньшей мере один слой указанного покрытия по существу состоит из гидрофобных частиц торфа, которые обладают малым весом, прочностью и хорошо изолируют тепло, и которые обработаны таким образом, чтобы в достаточной мере противодействовать воздействию влаги. Указанное покрытие предпочтительно содержит непрерывную стальную листовую конструкцию, состоящую из частей, имеющих вид желобов или секций, которая, как правило, повышает нагрузочную способность в 10-20 раз. Указанная стальная листовая конструкция также служит в качестве пароизоляции. Технический результат: покрытие является чрезвычайно легким и несущим нагрузку, в особенности пригодно для использования в арктических условиях. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к дорожному или эквивалентному покрытию, и, в частности, к покрытию, которое пригодно для использования в арктических регионах.
При строительстве дорог постоянно шел поиск теплоизоляционных материалов, которые можно было бы использовать наряду с обычными строительными материалами, песком, гравием и щебнем для снижения чувствительности к морозу и предотвращения повреждений, вызываемых замерзанием. С другой стороны, также шел поиск материалов, которые легче по сравнению с обычными материалами, чтобы снизить вес дорожного покрытия, что имеет важное значение особенно в условиях низкой нагрузочной способности грунта. Испытывались и использовались такие материалы, как железный агломерат, различные виды шлака, зола, легкий гравий, полиуретан, минеральная вата и торф. В тех зонах, где грунт имеет низкую нагрузочную способность, для повышения нагрузочной способности было необходимо использовать такие способы, как устройство свай, создание различных видов искусственных решетчатых конструкций, замену материалов, образование насыпей и стабилизацию. Многие из этих решений легко реализовать технически, но они связаны с большими затратами.
Из публикации WO 88/02425 известно использование торфа или его соединений для целей изоляции, например, изоляции бетонного фундамента или изоляции зданий и промышленных сооружений. Торф при этом измельчается до состояния очень тонкого сухого порошка, например, с помощью высокотемпературного нагревания. Торфосодержащие материалы могут включать различные пропорции гидрофобных веществ и могут иметь консистенцию "замазки" или могут быть сформованы в плиты. Однако полученные таким образом материалы неизменно оказываются достаточно дорогими.
Из публикации WO 89/09853 известна дорожная конструкция, состоящая из нескольких слоев гофрированных стальных листов, проложенных изолирующим материалом. Наиболее предпочтительным в качестве изолирующего материала является полистирол. Однако в качестве альтернативы полистиролу предлагается торф. При этом грузоподъемность конструкции существенно зависит от расположения листов в плане соответствия гофр.
Задачей настоящего изобретения является разработка дорожного или эквивалентного покрытия, которое является легким, но способно выдерживать нагрузку. Задача также состоит в том, чтобы разработать покрытие, пригодное для использования в условиях грунта, чувствительного к морозу, и в зонах вечной мерзлоты. Кроме того, задача состоит в том, чтобы создать покрытие, строительные материалы для которого имеются и в арктических регионах, например, в тех регионах, в которых отсутствуют материалы, обычно применяемые в дорожном строительстве.
В соответствии с изобретением дорожное или эквивалентное покрытие, которое включает основание и один или более несущих нагрузку слоев, в котором несущий нагрузку слой по существу состоит из отвердевших и гидрофобных минеральных имеющих вид заполнителя частиц торфа, полученных из торфяного материала с помощью способа, включающего прессование и сушку торфяного материала с целью образования полосы из торфа, кусков торфа или аналогичных элементов из торфа, и измельчение указанной полосы, кусков или аналогичных элементов до частиц соответствующего размера.
В одном предпочтительном варианте осуществления дорожного покрытия или аналогичного покрытия в соответствии с настоящим изобретением гидрофобные частицы торфа обрабатывают путем нанесения покрытия, повышающего гидрофобность.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения дорожное или эквивалентное покрытие содержит, по меньшей мере, один слой, который представляет собой по существу непрерывную стальную листовую конструкцию, предпочтительно состоящую из желобов, сориентированных в продольном направлении дороги и герметично присоединенных друг к другу. Предпочтительно, если такая стальная листовая конструкция размещена непосредственно под слоем, в основном состоящем из гидрофобных частиц торфа.
Один предпочтительный вариант осуществления дорожного или эквивалентного покрытия в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, один слой, который образует пароизоляцию. Одновременно в качестве паронепроницаемого слоя также предпочтительно действует стальная конструкция, описанная выше. Пароизоляция также может быть образована слоем пластмассы.
В одном предпочтительном варианте осуществления дорожного или эквивалентного покрытия в соответствии с настоящим изобретением его самый верхний слой представляет собой материал для дорожной одежды, такой, как асфальт или гравий с дорожным битумом, который в качестве материала - основы содержит частицы торфа.
Во-первых, существенным преимуществом дорожного или эквивалентного покрытия в соответствии с настоящим изобретением является то, что создается чрезвычайно легкая и теплоизолирующая конструкция, материал - основа которой - гидрофобные частицы торфа - также имеет достаточную долговечность. В особенно предпочтительном варианте осуществления, в котором непрерывная желобообразная или выполненная в виде секций стальная листовая конструкция расположена под слоем, состоящим по существу из гидрофобных частиц торфа, нагрузочная способность дороги, как правило, в 10-20 раз превышает нагрузочную способность грунтового основания, в некоторых случаях это превышение составляет по оценкам до 40 раз. В арктических регионах, в которых такой сырьевой материал, как торф, достаточно распространен, и при этом имеется очень мало или практически отсутствуют минеральные материалы на основе заполнителя (aggregate-based) для дорожного строительства, дорожное покрытие, по существу базирующееся на гидрофобных частицах торфа, можно создать с очень небольшими затратами, при этом оно во всех отношениях будет соответствовать арктическим условиям, которые, как правило, вызывают множество проблем из-за мороза и низкой нагрузочной способности грунтового основания. Стальная листовая конструкция, использование которой является предпочтительным, может быть изготовлена быстро и легко, а исходные материалы для ее изготовления достаточно доступны и недороги. Кроме того, стальная листовая конструкция является чрезвычайно долговечной. Возможность использования частиц торфа в качестве материала-основы для дорожной одежды еще более увеличивает преимущества покрытия в соответствии с настоящим изобретением.
Настоящее изобретение и различные варианты его осуществления описаны более подробно ниже со ссылками на приложенные чертежи.
Фиг. 1 показывает блок-схему, раскрывающую возможный способ получения гидрофобных частиц торфа, используемых в дорожном покрытии в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2(а) показывает выполненное в виде слоев покрытие в варианте осуществления дороги или аналогичного объекта в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2(b) показывает вариант осуществления дорожного покрытия, соответствующего фиг. 2(а), согласно настоящему изобретению;
фиг. 3 показывает другой вариант осуществления дорожного покрытия в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 4 показывает еще один вариант осуществления дорожного покрытия в соответствии о настоящем изобретением;
фиг. 5 показывает вариант осуществления стальной листовой конструкции, которая содержится в некоторых вариантах осуществления дорожного покрытия в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 6(а), 6(b) и 6(c) иллюстрируют возможный способ изготовления стальной листовой конструкции, показанной на фиг. 5, и детали указанной конструкции.
фиг. 2(а) показывает выполненное в виде слоев покрытие в варианте осуществления дороги или аналогичного объекта в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2(b) показывает вариант осуществления дорожного покрытия, соответствующего фиг. 2(а), согласно настоящему изобретению;
фиг. 3 показывает другой вариант осуществления дорожного покрытия в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 4 показывает еще один вариант осуществления дорожного покрытия в соответствии о настоящем изобретением;
фиг. 5 показывает вариант осуществления стальной листовой конструкции, которая содержится в некоторых вариантах осуществления дорожного покрытия в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 6(а), 6(b) и 6(c) иллюстрируют возможный способ изготовления стальной листовой конструкции, показанной на фиг. 5, и детали указанной конструкции.
Дорожное или эквивалентное покрытие в соответствии с настоящим изобретением, которое состоит из нескольких слоев, отличается тем, что по меньшей мере один слой в основном состоит из гидрофобных частиц торфа. Далее со ссылками на блок-схему по фиг. 1 разъясняется способ получения гидрофобных частиц торфа, включая некоторые альтернативные способы реализации этого процесса, а также свойство получающихся в результате гидрофобных частиц торфа. Наиболее целесообразным является получение частиц торфа в производственной установке, при этом торф, извлеченный из торфяного болота, транспортируют к данной установке и помещают, например, в приемную воронку. При получении частиц торфа в соответствии с последовательностью операций, показанной на блок-схеме по фиг. 1, например, на первой операции 42 торфяной материал перемешивают и транспортируют посредством смешивающего винтового конвейера. На следующей операции 43 торфяной материал транспортируют через пресс, который может представлять собой, например, гидравлический или механический пресс. Прессование предпочтительно выполняют с помощью конусообразного экструзионного пресса, который придает торфяному материалу, экструдированному из пресса, форму полосы, имеющей вид стержня или ленты, которую при необходимости можно надлежащим образом разрешать. Прессование позволяет удалить воду из торфяного материала и рациональным образом улучшает внутреннюю структуру торфа, в котором еще содержится значительное количество воды, с учетом последующей обработки. Поверхность, стержнеобразной или лентообразной полосы торфа, выходящей из пресса, высушивают на следующей операции 44, после чего в процессе обычного манипулирования можно сохранить форму полосы надлежащим образом. Поверхность может быть высушена в соответствующей печи, в которой используется, например, вдуваемый теплый воздух или тепловое излучение. На следующей операции 45 торфяную полосу или куски, отрезанные от полосы, дополнительно высушивают по существу в воздухонепроницаемом и водонепроницаемом пространстве. Сушка может происходить в указанном герметичном пространстве, в котором торф помещают на (колосниковую) решетку, а воздух под давлением вдувают снизу через куски торфа. Влагу из торфа, поступающую в воздух, удаляют, например, с помощью обычного осушителя (влагопоглотителя), а сухой воздух, из которого удалена влага, подвергают рециркуляции и снова вдувают через куски торфа. Торф, обработанный подобным образом, в процессе его сушки дает значительную усадку и затвердевает до образования минерального материала типа заполнителя с величиной прочности при сжатии, составляющей 1000 Н/см2. То есть описанное прессование улучшает внутреннюю структуру торфа таким образом, что становятся возможными указанные высушивание и затвердевание. После сушки куски торфа на следующей операции 46 измельчают до соответствующих частиц, которые предпочтительно имеют диаметр от 10 до 30 мм. Тонкоизмельченный материал, получаемый при процессе дробления, может быть просеян посредством обычных просеивающих устройств.
Твердые минеральные частицы торфа, имеющие вид заполнителя, которые получаются указанным способом, уже отличаются гидрофобностью. Однако опыт показал, что в таком виде они не выдерживают слишком продолжительного контакта с обильной влагой. Как полагают, это происходит потому, что воздействие анаэробных бактерий сначала приводит к размягчению поверхности частиц торфа во влажных условиях, что позволяет влаге медленно проникать в частицы торфа, после чего воздействие бактерий уже продолжается внутри частиц торфа. По этой причине на следующей операции 47 частицы торфа обрабатывают путем нанесения на них покрытия, которое повышает гидрофобность. Пригодные покрытия включают некоторые минеральные покрытия на основе заполнителя, такие, как мел, цемент и покрытия на основе гипса. Анаэробные бактерии не могут проникать через слой минерального заполнителя на поверхности, а более высокий уровень pH (водородного показателя) поверхности также предотвращает увлажнение поверхности. Указанные покрытия успешно противодействуют влаге, содержащейся в воздухе, Частицы торфа, которые будут находиться в непрерывном контакте с водой, должны быть покрыты пленкой, которая является непроницаемой по отношению к воде, такой, как пленка раствора битума или эмульсии битума, пленка из хвойного масла или хвойной смолы или силиконовая пленка. Это покрытие может быть нанесено на частицы торфа путем распыления или погружения.
Способ получения частиц торфа, описанный выше со ссылками на блок-схему по фиг. 1, приведен исключительно в качестве примера того, как могут быть получены гидрофобные частицы торфа. Можно реализовать множество вариантов способа получения частиц торфа, отличных от описанного выше. В некоторых случаях гидрофобные частицы торфа могут быть получены на месте нахождения торфяного болота из полос торфа, высушенных с помощью способа "wave lump" (волнообразных комков) путем измельчения торфяных полос, просеивания их и нанесения покрытия на частицы торфа. Способы, пригодные для прессования, сушки и отверждения торфяного материала, не ограничены описанными выше, и существует множество других материалов и способов, отличных от указанных выше, которые можно использовать с целью нанесения покрытий на частицы для повышения их гидрофобности. Существенным является то, что в результате получают частицы, которые являются минеральными, имеющими вид заполнителя, отвержденными и гидрофобными в той степени, насколько это возможно.
Гидрофобные частицы торфа можно использовать в качестве материала-основы в дорожном покрытии таким же образом, как минеральные материалы типа заполнителя, и они также могут действовать в качестве теплоизоляции благодаря своей хорошей изолирующей способности.
Кроме того, частицы торфа можно использовать в качестве материала-основы для материалов, применяемых для мощения, таких, как асфальт или гравий с дорожным битумом, или в отдельности или, например, в смеси с минеральным материалом-основой на базе заполнителя. В таком случае частицы торфа могут быть разделены на фракции и использоваться таким же образом, как минеральные материалы-основы на базе заполнителя в соответствии с требованиями, предъявляемыми к дорожной одежде (мостовому покрытию). Когда частицы торфа используют в качестве материала-основы при производстве асфальта или гравия с дорожным битумом, необходимо поддерживать температуру ниже 70oC вследствие воспламеняемости торфяного материала. Особенно в практических условиях применения материала для дорожной одежды, в котором в качестве материала-основы используются частицы торфа, во многих случаях является лучшим решением по сравнению с дорожной одеждой на основе минерального заполнителя благодаря упругости и теплоизоляционным свойствам указанного материала. Кроме того, использование частиц торфа в качестве материала-основы для материала дорожной одежды является предпочтительным решением во многих арктических регионах потому, что торф в этих регионах является легко доступным материалом.
Ниже описаны варианты осуществления дорожного или эквивалентного покрытия в соответствии с настоящим изобретением, которые в особенности предназначены для арктических регионов. В арктических регионах, особенно в зонах вечной мерзлоты, рекомендуемые решения по конструкции дорожного покрытия в значительной степени зависят от того, строится ли дорога в то время, когда преобладает вечная мерзлота (грунт в замерзшем состоянии), то есть осенью, зимой или весной, или она строится, когда преобладает тающий слой, иными словами, летом. Термин "тающий слой" относится к явлению, при котором поверхностный многолетнемерзлый грунт оттаивает на глубину от 1 до 2,5 метров, в зависимости от года, что приводит к нестабильности поверхностного слоя грунта. Грунтовое основание в зонах вечной мерзлоты, как правило, представляет собой мелкозернистый ил, покрытый довольно тонким слоем культивированного торфа толщиной примерно 150 мм.
Дорожное или эквивалентное покрытие, показанное на фиг. 2(а) и 2(b), предназначено для арктических регионов с вечной мерзлотой. Слои укладывают на основание 6, когда преобладает мороз, то есть предполагается, что основание 6 остается в замерзшем состоянии. Когда грунтовое основание разравнивают для образования основания дорожного покрытия, рекомендуется не уделять плодородный поверхностный слой, чтобы сохранить мелкозернистый минеральный слой заполнителя под поверхностным слоем в более стабильном состоянии, значение дорожного покрытия состоит в том, чтобы изолировать основание 6 настолько, чтобы многолетнемерзлый грунт не оттаял летом, иными словами, чтобы не возникал неустойчивый (нестабильный) слой. С этой целью на основание 6 укладывают сравнительно толстый слой материала 4 насыпи, который в основном состоит из гидрофобных частиц торфа. Частицы торфа представляют, собой хороший теплоизолирующий материал, и слой этого материала толщиной 500-730 мм является достаточно толстым. Сверху на слой материала 4 насыпи укладывают стальную листовую конструкцию 3 повышенной жесткости, образующую систему секций, которые состоят из желобообразных элементов, сориентированных в продольном направлении дороги, и которые выполнены из основания 31 и стенок 32, поднимающихся от основания. Стальная листовая конструкция более подробно разъясняется ниже со ссылками на фиг. 5 и 6(a) - 6(с). Сверху над стальной, листовой конструкцией имеется слой 2, который может иметь толщину примерно 150 мм и который в основном состоит из гидрофобных частиц торфа. Сверху над указанным слоем 2 находится слой 1 фактической дорожной одежды, который может иметь толщину приблизительно 120 мм и который может представлять собой, например, асфальт или гравий с дорожным битумом, который содержит частицы торфа в качестве материала-основы.
В дорожном покрытии, показанном на фиг. 2(b), назначение слоя 1 дорожной одежды, естественно, состоит в том, чтобы предотвратить попадание воды, образовавшейся в результате таяния, или дождевой воды внутрь покрытия, а также этот слей действует как поверхность для движения транспорта. Для отвода воды покрытие имеет форму типичной насыпи с откосами 7, которые обычно имеют поверхностный слой 9, чтобы защитить насыпь и способствовать поддержание ее в сцепленном состоянии. Откосы проходят до обычных кюветов 8, которые расположены вдоль насыпи. Назначение слоя 4, который главным образом формирует насыпь и в основном состоит из частиц торфа, заключается в том, чтобы нести нагрузку, создаваемую дорожной одеждой и движущимся транспортом, и распределять нагрузку по основанию 6 как можно более равномерно. Кроме того, назначение указанного слоя состоит в том, что он действует в качестве главного теплоизоляционного слоя покрытия, и, в частности, в том, что он сохраняет основание 6 замерзшим в условиях вечной мерзлоты. Назначение стальной листовой конструкции 3, расположенной сверху на указанном слое 4, состоит в том, чтобы обеспечить равномерное приложение нагрузки на указанный слой 4 и тем самым - на основание 6 и чтобы повысить нагрузочную способность покрытия в целом. Слой 2, состоящий по существу из гидрофобных частиц торфа, вместе с разделенным на секции стальным листом 3 повышенной жесткости образует плиту, которая распределяет нагрузку и действует в качестве основания для слоя 1 дорожной одежды. Разделенная на секции конструкция, в которой каждая соседняя секция, или желоб, заполнена, придает равномерность нагружения таким же образом, как это делает рельсовые шпалы, когда пространства между шпалами заполнены. Рассчитано, что описанная стальная листовая конструкция повышает общую нагрузочную способность в 10-20 раз по сравнению с обычными конструктивными решениями насыпи. Разделенная на секции конструкция также эффективно предотвращает распространение ("растекание") и оседание слоя 2, находящегося сверху над стальной конструкцией, под нагрузкой. Кроме того, герметичная листовая конструкция 3 вместе со слоем 2, находящимся над листовой конструкцией, предотвращает попадание влаги и тепла в расположенный ниже слой 4.
Вариант осуществления, показанный на фиг. 3, предназначен для реализации в арктических регионах летом, когда превалирует нестабильный слой, другими словами, когда замерший слой на поверхности грунта частично оттаял. Назначение такого покрытия состоит в повышении нагрузочной способности грунтового основания, которое служит в качестве основания 6, и в предотвращении проникания воды и влаги в верхние слои, несущие нагрузку. Пленки из пластмассы, которая предпочтительно представляет собой непрерывный, имеющий толщину 2 мм слой пластмассы, предназначенной для работы в тяжелых условиях, помещена сверху на основание 6, то есть на нестабильный слой грунтового основания. Главный слой 4 насыпи, который расположен сверху на пластмассе, может представлять собой слой минерального заполнителя, имеющегося в наличии рядом с местом строительства, такого, как ил или мелкозернистый песок. Толщина этого слоя может составлять, например, 1 м. Сверху на главном слое расположена стальная листовая конструкция 3, соответствующая варианту осуществления, показанному на фиг. 2(b), а сверху на стальной листовой конструкции находится слой 2, состоящий в основном из гидрофобных частиц торфа, и самым верхним слоем является слой 1 фактической дорожной одежды, В данном случае толщина слоя 2, состоящего из гидрофобных частиц торфа, может составлять 400-500 мм, а толщина слоя 1 дородной одежды может составлять приблизительно 120 мм.
Конструкция насыпи, показанная на фиг. 3, в основном такая же, как у дорожного покрытия на фиг. 2(b), и ее соответствующие слои, обозначенные теми же номерами позиций, выполняют по существу те же функции, что и в покрытии по фиг. 2(b). Также и в этом случае рекомендуется предварительно не нагружать грунтовое основание, действующее в качестве основания 6, и не удалять поверхностный плодородный слой, чтобы сохранить грунтовое основание по возможности в стабильном состоянии. Назначение пленки 5 из пластмассы состоит в предотвращении попадания воды в самые верхние слои дорожного покрытия из основания 6 посредством капиллярного действия или испарения. Если грунтовое основание, которое служит в качестве основания 6, имеет очень низкую нагрузочную способность вследствие своей высокой водянистости, например, может оказаться целесообразным использовать листовую конструкцию, обозначенную поз. 3, вместо слоя пластмассы на поверхности контакта (раздела) между указанными слоями. Назначение уплотненного слоя 4, образованного из минерального заполнителя, состоит в повышении нагрузочной способности основания и придания равномерности нагрузке, создаваемой плитой и дорожным движением. В этом случае назначение стальной листовой конструкции 3 в частности состоит в том, чтобы предотвратить попадание воды в самые верхние слои покрытия из уплотненного слоя 4 вследствие капиллярного действия или испарения. В данном случае слой 2, состоящий по существу из гидрофобных частиц торфа, является единственным фактическим теплоизоляционным слоем и, следовательно, рекомендуется, чтобы он имел достаточную толщину для защиты насыпного покрытия под ним.
Вариант осуществления дорожного покрытия в соответствии с настоящим изобретением, который показан на фиг. 4, в особенности предназначен для использования в зонах с низкой нагрузочной способностью, таких, как болота, глинистые почвы и мягкий грунт. В этом случае слои 1, 2 и 3, которые образуют верхнюю часть дорожного покрытия, расположены непосредственно над грунтовым основанием, которое служит основанием 6. Толщина слоя 1 дорожной одежды также и в данном случае может составлять приблизительно 120 мм, а толщина слоя 2, состоящего по существу из гидрофобных частиц торфа, может составлять 500 - 600 мм. Основной момент, относящийся к грунтовому основанию, которое образует основание 6, заключается в том, что необычно большие кюветы 8 способны принимать образующуюся в результате таяния воду и воду, выделяемую окружающей средой, таким образом вода не может смачивать слои покрытия, несущие нагрузку. Также и в этом случае рекомендуется не разрушать поверхностный слой грунтового основания, образующего основание 6, но здесь при необходимости для выравнивания основания используется, например, минеральный мелкозернистый материал на основе заполнителя. Также и в данном случае особая функция стальной листовой конструкции 3, повышающей нагрузочную способность, состоит в предотвращении попадания воды в самые верхние слои дорожного покрытия вследствие капиллярного действия или испарения. Назначение двух самых верхних слоев 1 и 2 такое же, как и в варианте осуществления, показанном на фиг. 3.
Как указывалось выше, назначение варианта осуществления, показанного на фиг. 4, состоит в создании покрытия, которое является как можно более легким, при сохранении как можно более высокой нагрузочной способности и предназначено для зон с грунтом, имеющим очень низкую нагрузочную способность. Следует отметить, что в особенности на заболоченных территориях обладающая повышенной жесткостью и разделенная на секции стальная листовая конструкция в соответствии с показанными в качестве примера вариантами осуществления повышает нагрузочную способность в большей степени, чем при обычных условиях. Может быть обеспечено повышение нагрузочной способности до 40 раз.
Далее раскрываются возможная конструкция и способ получения стальной листовой конструкции со ссылками на фиг. 5 и 6(a) - 6(c). На фиг. 5 показано поперечное сечение перспективного изображения стальной листовой конструкции, которая состоит из желобообразных частей, сориентированных в продольным направлении дороги, которые имеют основание 31 и боковые стороны 32a и 32b, поднимающиеся от основания. Стенки соседних желобов, которые размещают рядом друг с другом, соединяют вместе у их верхних краев с помощью фальцев 33.
На фиг. 6(а) показано поперечное сечение желоба до его соединения с другими желобами. Он имеет основание 31 и боковые стенки слева 32а и справа 32b, верхние края которых имеют соответствующие части 33а и 33, согнутые с целью образования фальца. На фиг. 6(b) и 6(с) показаны стенки желоба, которые помещены рядом друг с другом, и способ, которым желобы соединены вместе. В желобах, которые помещены рядом друг с другом, изогнутая часть 33а верхнего края стенки 33а первого желоба установлена сверху на изогнутую часть 33b верхнего края стенки 32b второго желоба и дополнительно согнута фальцегибочным устройством так, чтобы она была изогнута и герметично охватила сверху изогнутую часть 33b верхнего края второго желоба. За счет этого образуется герметичное (непроницаемое) четырехслойное фальцевое соединение, которое при необходимости может быть изогнуто так, как показано на фиг. 6(с), чтобы сделать это соединение еще герметичнее и немного жестче. Такой способ позволяет придать достаточную жесткость стольной конструкции и получить фальцевые соединения с высокой степенью герметичности. Поскольку желобы соединены вместе у верхних краев их стенок, их нижние края могут смещаться в сторону друг от друга и изгибаться, и преимуществом данной конструкции является ее способность хорошо приспосабливаться, например, к изменениям температуры.
На фиг. 5 и 6 конструкция желоба показана лишь схематично, и масштаб не соответствует реальности. На практике ширина основания желоба может составлять приблизительно 30 см, а стенки могут иметь высоту, например, около 12,5 см. Желобы и стальная листовая конструкция могут быть изготовлены на месте строительства дороги из рулонов тонкой листовой стали шириной 60 см. Для этой цели существуют легко транспортируемые устройства, которые, с одной стороны, могут образовать желоб, аналогичный описанному желобу, из материала, раскутанного из рулона, и, с другой стороны, могут соединять желобы вместе. Указанные устройства полностью автоматизированы и просты в использовании. Стальной лист может представлять собой, например, стальной лист толщиной 1 мм из конструкционной стали марки Z32-strenyth. Естественно, желобы можно изготавливать из значительно более широкого тонкого листа. В этом случае необходимо и предпочтительно профилировать основание желоба с целью придания ему дополнительной жесткости.
Ясно, что данный тип стальной листовой конструкции и способ ее изготовления также можно использовать в дорожном или эквивалентном покрытии по-другому, нежели вместе с гидрофобными частицами торфа, с целью повышения нагрузочной способности покрытия, придания большей равномерности нагрузке, действующей на покрытие, и удержания в сцепленном состоянии слоя материала, который находится над стальной листовой конструкцией и который заполняет ее желобы, или секции. Также очевидно, что стальной листовой конструкции, которая выполняет ту же функцию, может быть придано множество других форм, которые придают конструкции достаточную жесткость и которые имеют желобы, секции или аналогичные элементы, которые, будучи выполнены материалом-основой, позволяют в результате повысить нагрузочную способность и связность (сцепляемость) несущего нагрузку покрытия.
Специалисту в данной области ясно, что в примерах дорожного покрытия, описанных в связи с фиг. 2-4, например, значения толщины различных слоев могут изменяться и выходить за границы пределов или значений, представленных выше, из-за таких факторов, как запланированные объемы и интенсивность движения транспорта. Также очевидно, что слои, по существу состоящие из гидрофобных частиц торфа, можно использовать в других типах покрытий, отличных от рассмотренных вариантов осуществления, которые предназначены для использования в арктических регионах. Использование гидрофобных частиц торфа представляет собой альтернативу с определенными преимуществами, которые возникают и подлежат рассмотрению везде, где легко доступен такой сырьевой материал, как торф. Дорожное покрытие, в котором используется гидрофобный торфяной материал, не обязательно должно содержать стальную конструкцию, аналогичную представленной выше, или какую-либо другую похожую конструкцию, которая повышает нагрузочную способность, выравнивает нагрузку и упрочняет дорожное покрытие, но, с другой стороны, рассмотренная стальная листовая конструкция представляет собой решение, которое в настоящий момент представляется наиболее предпочтительным, поскольку исходный материал для такой конструкции легко доступен, сооружение ее может выполняться рациональных образом на месте строительства с помощью доступных устройств, а в результате могут быть получены отличные характеристики дорожного покрытия. Специалист в данной области может легко мысленно представить себе очень много альтернативных вариантов этой конструкции, в которых материал и форма могут существенно различаться.
Настоящее изобретение может быть изменено в рамках, ограниченных приложенными пунктами формулы изобретения.
Claims (12)
1. Дорожное или эквивалентное покрытие, которое включает в себя: основание 6 и один или более несущих нагрузку слоев, расположенных на основании 6, отличающееся тем, что несущий нагрузку слой 4, 2 по существу состоит из отвердевших и гидрофобных минеральных, имеющих вид заполнителя частиц торфа, полученных из торфяного материала с помощью способа, включающего прессование и сушку торфяного материала с целью образования полосы из торфа, кусков торфа или аналогичных элементов из торфа и измельчение указанной полосы, кусков или аналогичных элементов до частиц соответствующего (пригодного) размера.
2. Дорожное или эквивалентное покрытие по п.1, отличающееся тем, что добавочный несущий нагрузку слой 2, 4 по существу состоит из указанных отвердевших и гидрофобных минеральных, имеющих вид заполнителя частиц торфа.
3. Дорожное или эквивалентное покрытие по п.1, отличающееся тем, что указанные слои, расположенные сверху над основанием 6 образуют насыпь, которая по существу состоит из указанных отвердевших и гидрофобных минеральных, имеющих вид заполнителя частиц торфа.
4. Дорожное или эквивалентное покрытие по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что способ получения указанных отвердевших гидрофобных минеральных, имеющих вид заполнителя частиц торфа включает еще нанесение покрытия на частицы торфа, которое повышает их гидрофобность.
5. Дорожное или эквивалентное покрытие по п.4, отличающееся тем, что указанное покрытие включает один или более из следующих материалов: мел, цемент, гипс.
6. Дорожное или эквивалентное покрытие по п.4, отличающееся тем, что указанное покрытие включает один или более из следующих материалов: раствор битума, эмульсию битума, хвойное масло, хвойную смолу, силикон.
7. Дорожное или эквивалентное покрытие по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит по существу непрерывную (неразрывную) стальную листовую конструкцию 3, покрытую несущим нагрузку слоем 2, по существу состоящим из отвердевших и гидрофобных минеральных, имеющих вид заполнителя частиц торфа.
8. Дорожное или эквивалентное покрытие по п.7, отличающееся тем, что указанная стальная листовая конструкция состоит из желобов 31, 32, которые сориентированы в продольном направлении указанной дороги и герметично присоединены друг к другу.
9. Дорожное или эквивалентное покрытие по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит один или более слоев, образующих пароизоляцию 3, 5.
10. Дорожное или эквивалентное покрытие по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что верхний слой 1 дорожного покрытия содержит частицы торфа в качестве материала-носителя.
11. Дорожное или эквивалентное покрытие по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что основание образовано разровненным поверхностным слоем грунта.
12. Дорожное или эквивалентное покрытие по п.11, отличающееся тем, что поверхностный слой грунта заморожен или находится в состоянии таяния.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI944760A FI103523B1 (fi) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Tien rakenne |
FI944760 | 1994-10-11 | ||
PCT/FI1995/000561 WO1996011302A1 (en) | 1994-10-11 | 1995-10-11 | Road construction |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97107479A RU97107479A (ru) | 1999-05-10 |
RU2135682C1 true RU2135682C1 (ru) | 1999-08-27 |
Family
ID=8541553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97107479A RU2135682C1 (ru) | 1994-10-11 | 1995-10-11 | Дорожное покрытие |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU3655595A (ru) |
FI (1) | FI103523B1 (ru) |
RU (1) | RU2135682C1 (ru) |
SE (1) | SE509023C2 (ru) |
WO (1) | WO1996011302A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538560C2 (ru) * | 2013-02-05 | 2015-01-10 | Николай Васильевич Меркушов | Способ уширения дорожной конструкции (варианты) |
RU2677180C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2019-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Покрытие лесной дороги |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571477C1 (ru) * | 2014-09-29 | 2015-12-20 | Виктор Анатольевич Бабелло | Способ укрепления оползневых склонов на многолетнемерзлых грунтах |
CN105672076B (zh) * | 2016-03-09 | 2018-05-25 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种隔水路基结构 |
CN105908587B (zh) * | 2016-04-28 | 2018-12-11 | 镇江市高等专科学校 | 一种冻土地区路基保温施工方法 |
CN110373967A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-10-25 | 中运建设控股有限公司 | 一种复合式重载路基的建造方法 |
CN110284385B (zh) * | 2019-07-01 | 2021-12-07 | 四川农业大学 | 一种抗冻土公路 |
CN110565465A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-13 | 东南大学 | 一种相变控温的抗冻胀路基结构及其实施方法 |
RU2753329C2 (ru) * | 2020-02-05 | 2021-08-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ТюмНЦ СО РАН) | Способ защиты мерзлого основания насыпи дорожного полотна от негативного влияния обводнения |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE447280B (sv) * | 1982-03-10 | 1986-11-03 | Dobel Ab | Vegbana |
SE468397B (sv) * | 1986-09-26 | 1993-01-11 | Sigvard Sahlen | Material med hydrofoba egenskaper foer vaermeisolerigsaendamaal samt anvaendning av detsamma |
FI91429C (fi) * | 1988-04-11 | 1994-06-27 | Esko Poentynen | Tie- tai lentokenttärakenne |
-
1994
- 1994-10-11 FI FI944760A patent/FI103523B1/fi active
-
1995
- 1995-10-11 WO PCT/FI1995/000561 patent/WO1996011302A1/en active Application Filing
- 1995-10-11 RU RU97107479A patent/RU2135682C1/ru active
- 1995-10-11 AU AU36555/95A patent/AU3655595A/en not_active Abandoned
-
1997
- 1997-04-10 SE SE9701312A patent/SE509023C2/sv not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538560C2 (ru) * | 2013-02-05 | 2015-01-10 | Николай Васильевич Меркушов | Способ уширения дорожной конструкции (варианты) |
RU2677180C1 (ru) * | 2018-01-09 | 2019-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" | Покрытие лесной дороги |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI103523B (fi) | 1999-07-15 |
FI103523B1 (fi) | 1999-07-15 |
SE9701312L (sv) | 1997-05-27 |
FI944760A (fi) | 1996-04-12 |
SE9701312D0 (sv) | 1997-04-10 |
FI944760A0 (fi) | 1994-10-11 |
WO1996011302A1 (en) | 1996-04-18 |
SE509023C2 (sv) | 1998-11-30 |
AU3655595A (en) | 1996-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3446122A (en) | Elastic surfaces for sportsgrounds,playgrounds and footpaths | |
US20130279979A1 (en) | Interlocking construction systems and methods | |
RU2135682C1 (ru) | Дорожное покрытие | |
RU2492290C1 (ru) | Способ строительства автомобильных дорог и конструкция автомобильной дороги | |
RU2312181C1 (ru) | Дорожная конструкция | |
Sattikhodjaevich | DEVELOPMENT OF MEASURES TO ENSURE CLIMATIC STABILITY OF HIGHWAYS BUILT ON EMPTY SOIL | |
US4167356A (en) | Roadway structures | |
DE19801123A1 (de) | Fundamentaufbau sowie Sockelelement für die Verwendung darin | |
RU89858U1 (ru) | Дорожная насыпь на вечномерзлых грунтах оснований | |
US6974278B2 (en) | Thermo-structural base for construction on unstable soils | |
JPH10121403A (ja) | 構造物の凍上防止工法 | |
US1955421A (en) | Concrete structure and method of | |
RU97107479A (ru) | Дорожное покрытие | |
RU2755102C1 (ru) | Автомобильная дорога | |
JP3839016B2 (ja) | ブロック置き敷き露天床構造 | |
JP4589700B2 (ja) | 保水性舗装構造の施工方法 | |
US3965641A (en) | Sheet metal structural shape and use in insulated decking structure and method | |
RU2585769C1 (ru) | Способ формирования слоев дорожной одежды автомобильных дорог и городских улиц | |
KR100359266B1 (ko) | 에코지반조성방법 | |
CN207295788U (zh) | 一种外延式保温板防冻散水结构 | |
RU2283910C2 (ru) | Теплоизолирующий слой дорожной конструкции | |
ES2401837T3 (es) | Procedimiento para la fabricación de una capa de soporte | |
CN206971029U (zh) | 全透水结构的高聚物整体透水路面 | |
KR200426436Y1 (ko) | 토양 개량재 적층구조 | |
JPS6125855B2 (ru) |