RU2422581C1 - Method to repair and construct arterial highways - Google Patents

Method to repair and construct arterial highways Download PDF

Info

Publication number
RU2422581C1
RU2422581C1 RU2009146902/03A RU2009146902A RU2422581C1 RU 2422581 C1 RU2422581 C1 RU 2422581C1 RU 2009146902/03 A RU2009146902/03 A RU 2009146902/03A RU 2009146902 A RU2009146902 A RU 2009146902A RU 2422581 C1 RU2422581 C1 RU 2422581C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
rolled
teeth
roller
concrete
Prior art date
Application number
RU2009146902/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Антуфьев (RU)
Игорь Александрович Антуфьев
Original Assignee
Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
Игорь Александрович Антуфьев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии), Игорь Александрович Антуфьев filed Critical Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
Priority to RU2009146902/03A priority Critical patent/RU2422581C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2422581C1 publication Critical patent/RU2422581C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: future section of a road is cleaned from roots of trees, the road profile is levelled with potential preservation of natural soil structure, helical anchors are installed, a system of anchors is tightened with reinforcement and mesh reinforcement into a single web. The produced mesh reinforcement is filled with a concrete of low grade with coarse crushed stone filling, rolled with a roller having figured teeth for creation of cellular surface. As soon as the first layer settles, the second layer of concrete is applied, of a high grade with fine crushed stone, rolled with a roller having figured teeth of smaller value to create cellular surface. As soon as the second layer settles, the third layer of concrete is applied, of a very high grade with filling of glass crumbs and/or fine glass granules of irregular shape, rolled with a roller having figured teeth of smaller height to create cellular surface. The second version is also proposed, according to which the upper strengthening layer of the road bed is formed with the help of a burner, which converts sand into a variety of ceramics, which is also rolled with a roller with figured teeth to create cellular surface. ^ EFFECT: increased operational reliability. ^ 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для прокладки магистралей высокого класса с высокой и очень высокой долговечностью покрытия.The invention relates to road construction and can be used for laying high-class highways with high and very high durability of the coating.

Изобретение также можно использовать для ремонта дорог любого класса, проложенных по старым методам, и в том числе ремонта дорог с хроническими провальными участками.The invention can also be used to repair roads of any class laid according to old methods, including road repair with chronic failure sections.

Изобретение также можно использовать для прокладки дорог в районах с вечной мерзлотой и неустойчивым природным грунтом.The invention can also be used for laying roads in areas with permafrost and unstable natural soil.

Целью изобретения является отказ от старых методов прокладки недолговечных дорог, требующих постоянных ремонтов через короткие промежутки времени, а также повышение классности магистральных дорог федерального уровня.The aim of the invention is the abandonment of old methods of laying short-lived roads that require constant repairs at short intervals, as well as improving the classifications of federal highways.

Поставленная цель достигается применением железобетонной подушки, которая лежит на винтовых железобетонных анкерах с глубоким внедрением в грунт. Такое расположение дорожного полотна распределяет нагрузку на гораздо большую площадь, чем при современном строительстве, что способствует долговечности полотна и его меньшей локальной деформации и деградации во времени.The goal is achieved by the use of reinforced concrete pillows, which lie on screw reinforced concrete anchors with deep penetration into the ground. This arrangement of the roadway distributes the load over a much larger area than with modern construction, which contributes to the longevity of the roadway and its less local deformation and degradation over time.

Кроме того, нагрузка от полотна дороги распределяется на гораздо большую глубину, что также уменьшает общее напряжение от дорожных вибраций и сохраняет полотно дороги от быстрой деградации.In addition, the load from the roadway is distributed to a much greater depth, which also reduces the total stress from road vibrations and keeps the roadway from rapid degradation.

Предлагаемый метод строительства магистральных дорог значительно сокращает объем земельных работ и сохраняет природные прочностные качества грунта, что способствует большей долговечности дорожного полотна.The proposed method for the construction of trunk roads significantly reduces the amount of land work and preserves the natural strength properties of the soil, which contributes to greater durability of the roadway.

Из техники известны способы строительства дорог с организацией нескольких опорных слоев под основным покрытием (см. Могилевич В.М. «Основы организации дорожно-строительных работ». - М.: Высшая школа, 1975 г., стр.20).Techniques are known for building roads with the organization of several support layers under the main coating (see V. Mogilevich, “Fundamentals of the organization of road construction works.” - M.: Higher School, 1975, p. 20).

Недостатком этого метода является непригодность его для строительства современных магистралей высокого класса. Дороги, построенные по такому методу, не могут выдерживать машинопоток (даже для уровня межрайонной дороги) более 2-2,5 лет и требуют срочных капитальных ремонтов.The disadvantage of this method is its unsuitability for the construction of modern high-class highways. Roads constructed by this method cannot withstand the traffic (even for inter-district roads) for more than 2-2.5 years and require urgent overhauls.

Известны также методы строительства дорог с использованием георешеток (http://www.georeshetka.ru/print.php74af079ff18a27). которые, по мнению авторов, помогают решить не только проблему стабилизации основания дорожного полотна, но и минимизировать деформационные процессы.Also known are methods of building roads using geogrids ( http://www.georeshetka.ru/print.php74af079ff18a27 ). which, according to the authors, help to solve not only the problem of stabilization of the base of the roadway, but also minimize deformation processes.

Недостатком такого метода является как раз повышение локальных деформационных процессов в районе залегания георешетки, что происходит ввиду нарушения монолитности подлежащей подушки, разбитой георешеткой на множество мелких и подвижных фрагментов, что в конечном итоге все равно приводит к «вытеканию» и/или вымыванию грунта из под вибрирующего дорожного полотна, и срок службы дорожного покрытия не увеличивается в значительной мере.The disadvantage of this method is just an increase in local deformation processes in the area of the geogrid, which occurs due to a violation of the monolithic nature of the underlying pillow, broken by the geogrid into many small and moving fragments, which ultimately leads to "leakage" and / or leaching of soil from under vibrating roadway, and the service life of the road surface does not increase significantly.

Известны также методы укрепления грунтов с применением органических вяжущих материалов (битумы твердые и жидкие, дегти, битумные и дегтевые эмульсии и пасты, синтетические смолы, древесные пески и др), минеральных вяжущих материалов (цемент, известь, силикат натрия (жидкое стекло), укрепление солевыми растворами (хлористый кальций, хлористый натрий и др), электрохимической обработки (электрический постоянный ток (с применением электролитов), а также комплексных методов (органические и минеральные вяжущие с гранулометрическими добавками, органические вяжущие с активными добавками и т.д.), см. http://www.newchemistry.ru/-printletter.php?n id=4936.There are also known methods of strengthening soils using organic binders (solid and liquid bitumen, tar, tar and tar emulsions and pastes, synthetic resins, wood sands, etc.), mineral binders (cement, lime, sodium silicate (water glass), strengthening saline solutions (calcium chloride, sodium chloride, etc.), electrochemical treatment (electric direct current (using electrolytes), as well as complex methods (organic and mineral binders with particle size additives, rganicheskie binders with active additives, etc.), see. http://www.newchemistry.ru/-printletter.php?n id = 4936.

Общим недостатком данных способов является ложная базовая идея о том, что какой-либо добавкой можно создать прочный грунт для постоянных дорожных вибраций. Кроме того, игнорируется важный факт: при любом грунте расход цемента на кубометр уплотненного основания составляет от 80 до 240 кг.A common drawback of these methods is the false basic idea that any additive can create a solid ground for constant road vibrations. In addition, an important fact is ignored: for any soil, cement consumption per cubic meter of compacted base is from 80 to 240 kg.

По предлагаемому способу из такого количества цемента можно создавать особопрочное железобетонное полотно со сроком рабочей эксплуатации, в десятки раз превосходящее стандартные сроки и при меньшем объеме земельных работ.According to the proposed method, from such an amount of cement it is possible to create an extra strong reinforced concrete sheet with a working life period that is ten times higher than standard terms and with a smaller amount of land work.

Предлагаемый способ строительства магистральных дорог высокого класса состоит из следующих последовательных этапов:The proposed method for the construction of high-class trunk roads consists of the following successive stages:

- освобождение полосы для будущей магистрали от корней деревьев и кустарников;- clearing the strip for the future highway from the roots of trees and shrubs;

- легкое поверхностное выравнивание полосы для будущей магистрали с сохранением (где это возможно) структуры природных грунтов глубже 15-20 см и прокатка полосы ребристыми или зубчатыми катками с пирамидальными зубьями средней величины (например, 50 мм);- easy surface alignment of the strip for the future highway with maintaining (where possible) the structure of natural soils deeper than 15-20 cm and rolling the strip with ribbed or toothed rollers with medium-sized pyramidal teeth (for example, 50 mm);

- завинчивание анкеров (винтовых свай) по разметке будущего полотна магистрали и их выравнивание по высоте;- screwing up of anchors (screw piles) for marking the future line canvas and their alignment in height;

- укладка и крепление (сварка) арматурной сетки по длине и ширине будущего полотна магистрали с установлением боковой съемной опалубки;- laying and fastening (welding) of the reinforcing mesh along the length and width of the future canvas of the highway with the installation of lateral removable formwork;

- заливка первого слоя будущего полотна дороги бетоном с крупнощебеночным наполнителем и цементом низкой марки с последующей прокаткой (в период схватывания раствора) зубчатыми катками с пирамидальными зубьями, например, 40-50 мм;- pouring the first layer of the future roadbed with concrete with coarse aggregate aggregate and low grade cement, followed by rolling (during the setting period) with gear rollers with pyramidal teeth, for example, 40-50 mm;

- заливка второго слоя бетонного покрытия с мелкощебеночным наполнением и цементом высокой марки с последующей прокаткой (в период схватывания раствора) зубчатыми катками с пирамидальными зубьями, например, 30 мм;- pouring a second layer of concrete pavement with a fine-grained filling and high grade cement, followed by rolling (during the setting period) with gear rollers with pyramidal teeth, for example, 30 mm;

- заливка третьего тонкого слоя с наполнителем из мелкобитого стекла или мелкими стеклянными гранулами асимметричной (5-7 лучей) формой с последующей прокаткой зубчатым катком с малой величиной пирамидальных зубьев (например, 20-30 мм);- pouring a third thin layer with a filler of fine glass or small glass granules with an asymmetric (5-7 rays) shape, followed by rolling with a gear roller with a small size of pyramidal teeth (for example, 20-30 mm);

- нарезка температурных швов.- cutting of temperature joints.

Второй вариант выполнения тонкого и прочного верхнего покрытия осуществляется с использованием кремниевого и/или кремний-фтористого расплава (подобие керамики). См. патент РФ № 2385305): «Способ и устройство для возведения строительных объектов и их реставрации»). В этом случае покрытие из относительно тонкого слоя расплавленного в фотогорелках песка наносится на ребристую (ячеистую) поверхность второго слоя дорожного покрытия и завершает слоистую структуру дорожного полотна.The second embodiment of a thin and strong topcoat is carried out using silicon and / or silicon fluoride melt (similar to ceramics). See RF patent No. 2385305): “Method and device for the construction of construction objects and their restoration”). In this case, a coating of a relatively thin layer of sand melted in the photo burners is applied to the ribbed (mesh) surface of the second pavement layer and completes the layered structure of the roadway.

Полотно дороги представляет собой монолитное образование благодаря ячеистым поверхностям каждого слоя и надежному сцеплению слоев. На самом верхнем слое дороги ячеистая структура увеличивает сцепление шин с дорожным полотном и уменьшает эффект скольжения при торможении и поворотах.The roadbed is a monolithic formation due to the cellular surfaces of each layer and reliable adhesion of the layers. On the topmost layer of the road, the cellular structure increases the adhesion of the tires to the roadway and reduces the sliding effect during braking and cornering.

То есть в кратком выражении имеем следующее.That is, in short terms we have the following.

Способ ремонта и строительства магистральных дорог, при котором будущий участок дороги очищают от корней деревьев, выравнивают профиль дороги с возможным сохранением структуры природного грунта, устанавливают винтовые анкеры, стягивают систему анкеров арматурой и арматурной сеткой в единое полотно, заливают образовавшееся полотно бетоном низкой марки с крупнощебеночным наполнением, прокатывают катком с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности, по мере схватывания первого слоя на него наносят второй слой бетона высокой марки с мелкощебеночным наполнением, прокатывают катком с фигурными зубьями меньшей величины для создания ячеистой поверхности и по мере схватывания второго слоя наносят третий слой бетона очень высокой марки с наполнением стеклянной крошки и/или мелкими стеклянными гранулами неправильной формы, прокатывают катком с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности; кроме того, во втором варианте верхний упрочняющий слой формируют с помощью горелки, преобразующей песок в разновидность керамики, которую также прокатывают катком с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности.A method of repair and construction of main roads, in which the future section of the road is cleaned of tree roots, leveling the road profile with the possible preservation of the structure of natural soil, installing screw anchors, tightening the anchor system with reinforcement and reinforcing mesh into a single canvas, pouring the formed canvas with low-grade concrete with large-crushed stone filled, rolled with a roller with curly teeth to create a mesh surface, as the first layer sets, a second layer of concrete of high ma small-crushed rock fillings, rolled with a roller with curly teeth of a smaller size to create a cellular surface and, as the second layer is set, a third layer of very high grade concrete is applied with glass chips filled and / or small glass granules of irregular shape, rolled with a figured-tooth roller to create a cellular surface; in addition, in the second embodiment, the upper reinforcing layer is formed using a burner that converts sand into a type of ceramic, which is also rolled with a curly-tooth roller to create a cellular surface.

Изобретение представлено на фиг.1 и 2, где на фиг.1 показаны (схематично, не в масштабе) составные части дорожного полотна, винтовые опорные анкеры и профиль зубчатого колеса для предварительного формирования грунта и слоев дорожного покрытия, а на фиг.2 приведена передвижная установка с горелкой для формирования верхнего кремниевого и/или кремнефтористого покрытия с последующей прокаткой катком с фигурным внешним профилем по второму варианту.The invention is presented in figures 1 and 2, where figure 1 shows (schematically, not to scale) the components of the roadway, helical support anchors and the profile of the gear for the preliminary formation of soil and layers of the road surface, and figure 2 shows the mobile installation with a burner for forming the upper silicon and / or silicofluoride coating, followed by rolling with an external shaped profile according to the second embodiment.

Способ состоит в следующем.The method is as follows.

В подготовленный для ремонтных работ грунт 1 (фиг.1) ввинчивают анкеры 2, скрепляют выравненные по горизонтали и вертикали анкеры металлической опалубкой 3 с металлической сеткой (не показана), заливают первый слой 4 бетона с крупнощебеночным наполнением и низкой маркой цемента (например, 200), при начале схватывания бетона его прокатывают катком с зубьями (например, высотой 50 мм) для создания ячеистой поверхности, затем заливают второй слой бетона 5-1 с мелкощебеночным наполнением и высокой маркой цемента (например, 300 или 400), который также при начале схватывания прокатывают катком с меньшими зубьями (например, 35-40 мм), затем наносят третий слой 5-2 с наполнением мелкобитым стеклом или стеклянными гранулами неправильной формы и бетоном высокой марки (например, 500), а при начале схватывания поверхность прокатывают катком с фигурными зубьями с еще меньшей высотой (например, 20 мм).Anchors 2 are screwed into the prepared soil 1 (Fig. 1), the anchors horizontally and vertically aligned are fastened with metal formwork 3 with a metal mesh (not shown), the first concrete layer 4 is poured with coarse filling and a low grade of cement (for example, 200 ), at the beginning of concrete setting, it is rolled with a roller with teeth (for example, 50 mm high) to create a cellular surface, then a second layer of concrete 5-1 is poured with fine-grained filling and a high grade of cement (for example, 300 or 400), which also At the start of setting, the surface is rolled with a roller with smaller teeth (for example, 35-40 mm), then a third layer of 5-2 is applied, filled with small-broken glass or glass granules of irregular shape and high-grade concrete (for example, 500), and at the beginning of setting, the surface is rolled with a roller with curly teeth with an even lower height (for example, 20 mm).

Выполненное таким образом полотно дороги защищено от прогиба и провала на участке с хронически неустойчивым грунтом 6.The roadbed made in this way is protected from deflection and failure in the area with chronically unstable soil 6.

Винтовые анкеры выполнены из металлической основы 7, залитой прочным бетоном (например, марки 500) с заполнением сферическими частицами (например, размолотого стекла) с величиной частиц не более 0,1 мм. Заливку проводят в формах с образованием винтовой лопасти 8. В верхней части анкер выполнен с металлической пластиной 9 для крепежа арматурных полос и металлической сетки.Screw anchors are made of metal base 7, poured with strong concrete (for example, grade 500) filled with spherical particles (for example, ground glass) with a particle size of not more than 0.1 mm. Pouring is carried out in forms with the formation of a helical blade 8. In the upper part, the anchor is made with a metal plate 9 for fastening reinforcing strips and a metal mesh.

Прокатку схватывающегося бетона проводят катками 10 с фигурными зубьями 11.The setting concrete is rolled by rollers 10 with curly teeth 11.

При втором варианте нанесения верхнего упрочняющего покрытия из керамики используют горелку 12 (фиг.2), смонтированную на подвижной тележке 13. Тележка выполнена с электрогенератором 14, емкостью 15 для песчаной (кремниевой) шихты, управляющим устройством 16 и коробом 17, выполняющим несколько специальных функций (охлаждение участка горелки, регуляция притока воздуха к горелкам и др.). Прокатку остывающего слоя пористой керамики проводят катком 18 с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности.In the second variant of applying the upper reinforcing ceramic coating, a burner 12 (FIG. 2) is used, mounted on a movable trolley 13. The trolley is made with an electric generator 14, a capacity 15 for a sand (silicon) charge, a control device 16 and a duct 17 that performs several special functions (cooling of the burner section, regulation of air flow to the burners, etc.). Rolling the cooling layer of porous ceramics is carried out by a roller 18 with curly teeth to create a mesh surface.

Claims (1)

Способ ремонта и строительства магистральных дорог, при котором будущий участок дороги очищают от корней деревьев, выравнивают профиль дороги с возможным сохранением структуры природного грунта, устанавливают винтовые анкеры, стягивают систему анкеров арматурой и арматурной сеткой в единое полотно, заливают образовавшееся полотно бетоном низкой марки с крупнощебеночным наполнением, прокатывают катком с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности, по мере схватывания первого слоя на него наносят второй слой бетона высокой марки с мелкощебеночным наполнением, прокатывают катком с фигурными зубьями меньшей величины для создания ячеистой поверхности, и по мере схватывания второго слоя наносят третий слой бетона очень высокой марки с наполнением стеклянной крошки и/или мелкими стеклянными гранулами неправильной формы, прокатывают катком с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности; или третий верхний упрочняющий слой формируют из расплавленного песка, который также прокатывают катком с фигурными зубьями для создания ячеистой поверхности. A method of repair and construction of main roads, in which the future section of the road is cleaned of tree roots, leveling the road profile with the possible preservation of the structure of natural soil, installing screw anchors, tightening the anchor system with reinforcement and reinforcing mesh into a single canvas, pouring the formed canvas with low-grade concrete with large-crushed stone filled, rolled with a roller with curly teeth to create a mesh surface, as the first layer sets, a second layer of concrete of high ma small-crushed rock fillings are rolled with a skating rink with curly teeth of a smaller size to create a cellular surface, and as the second layer is set, a third layer of very high grade concrete is applied with filling of glass chips and / or small glass granules of irregular shape, rolled with a skating rink to create mesh surface; or the third upper reinforcing layer is formed from molten sand, which is also rolled with a curly-tooth roller to create a mesh surface.
RU2009146902/03A 2009-12-17 2009-12-17 Method to repair and construct arterial highways RU2422581C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009146902/03A RU2422581C1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 Method to repair and construct arterial highways

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009146902/03A RU2422581C1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 Method to repair and construct arterial highways

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2422581C1 true RU2422581C1 (en) 2011-06-27

Family

ID=44739207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009146902/03A RU2422581C1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 Method to repair and construct arterial highways

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2422581C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467116C1 (en) * 2011-07-11 2012-11-20 Лев Николаевич Бурков Method for road construction
RU172512U1 (en) * 2016-05-30 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ ROAD COVERING

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467116C1 (en) * 2011-07-11 2012-11-20 Лев Николаевич Бурков Method for road construction
RU172512U1 (en) * 2016-05-30 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ ROAD COVERING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106192646B (en) Vcehicular tunnel car-driving shock-absorbing denoising structure and its construction method
CN104878678A (en) Construction method for water-permeable and water-retaining water-permeable pavement structure
CN107313320B (en) The embedded reinforcement asphalt pavement structure of cement concrete pavement and construction method
CN105803922B (en) A kind of high embankment filled soil end of the bridge anti-settling structure
CN107938456B (en) Construction method for filling river channel
CN105040554A (en) Garden path structure and paving construction technology thereof
CN112921738B (en) Highway pavement structure and construction method thereof
RU2492290C1 (en) Method to construct motor roads and motor road design
CN201296895Y (en) Vertical cracking pavement repair structure
CN105421571A (en) Sewer well and rainwater well construction process
CN107700299B (en) Overpass lower-layer ground road structure and construction method thereof
KR100889252B1 (en) Block having a load divergence function and manufacturing and road constructing method for the same
CN213447912U (en) Cement stabilized macadam base road structure
RU2422581C1 (en) Method to repair and construct arterial highways
CN105178130A (en) Composite pavement structure for urban down-traversing pavement and construction method
CN206127789U (en) Structure of making an uproar falls in highway tunnel driving damping
CN107700301B (en) A kind of ruggedized construction on express highway roadbed
CN105155387A (en) Garden road structure
CN212000419U (en) Road structure in hilly areas
CN104195918A (en) Method for paving face bricks on pavement of pedestrian walkway
KR20140114711A (en) Improvement Method for Base Ground of Pavement Block using Light-Weighted Foam Soil
CN211079810U (en) Avoid pitch highway of ponding
CN114411921A (en) Method and structure for building roadbed drainage ditch through road reconstruction and extension
CN207597177U (en) A kind of elevated bridge lower floor road structure
CN206902487U (en) The embedded reinforcement asphalt pavement structure of cement concrete pavement

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131218