RU97388U1

RU97388U1 - CAR CONCRETE ROAD

Info

Publication number: RU97388U1
Application number: RU2010106570/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Георгиевич Кочнев; Ольга Викторовна Грушинская
Original assignee: Владимир Георгиевич Кочнев
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2010-09-10

Abstract

1. Автомобильная бетонная дорога, характеризующаяся тем, что имеет бетонное полотно, внутри которого размещен арматурный каркас, опирающийся на сваи, выполненные из горячекатаных периодического профиля арматур. ! 2. Автомобильная бетонная дорога по п.1, отличающаяся тем, что арматурный каркас сверху покрыт арматурной (дорожной) сеткой. ! 3. Автомобильная бетонная дорога по п.1, отличающаяся тем, что между бетонным полотном и грунтом расположена прокладка из гидрофобного полимерного материала. ! 4. Автомобильная бетонная дорога по п.1, отличающаяся тем, что арматурный каркас собран внахлест под углом к боковой поверхности дороги. ! 5. Автомобильная бетонная дорога по п.1, отличающаяся тем, что сетка размещения свай определяется нагрузкой на дорогу. ! 6. Автомобильная дорога по п.1, отличающаяся тем, что места пересечения арматур каркаса совпадают с концами свай, выходящих на поверхность. 1. Automobile concrete road, characterized in that it has a concrete sheet, inside of which there is a reinforcing cage resting on piles made of hot-rolled periodic profile of reinforcement. ! 2. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that the reinforcing cage on top is covered with reinforcing (road) mesh. ! 3. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that between the concrete sheet and the soil is a gasket made of a hydrophobic polymer material. ! 4. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that the reinforcing cage is assembled with an overlap at an angle to the side surface of the road. ! 5. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that the grid placement of piles is determined by the load on the road. ! 6. The road according to claim 1, characterized in that the intersection of the reinforcement of the frame coincide with the ends of the piles that come to the surface.

Description

Заявленное техническое решение относится к строительству автомобильных бетонных дорог, аэродромов, вертолетных площадок, тротуаров, строительных фундаментов.The claimed technical solution relates to the construction of concrete roads, airfields, helipads, sidewalks, building foundations.

Из предшествующего уровня техники известны следующие аналоги:From the prior art, the following analogues are known:

1. Известно устройство дорожной одежды (полезная модель «Устройство дорожной одежды», №84393, 10 июля 2009) для автомобильной дороги общего пользования, содержащее асфальтовое покрытие и слои основания, включающие нижний подстилающий слой, слой георешетки с заполнителем, промежуточный слой из заполнителя, расположенный под асфальтовым покрытием…1. The device of pavement is known (utility model “Device of pavement”, No. 84393, July 10, 2009) for a public road containing asphalt pavement and base layers, including a lower underlying layer, a geogrid layer with aggregate, an intermediate layer of aggregate, located under asphalt pavement ...

2. Известно устройство дорожной одежды (полезная модель «Устройство дорожной одежды №80168, 1 января, 2009), состоящее из верхнего несущего слоя дорожного покрытия и основания в виде объемной георешетки с наполнителем, отличающееся тем, что ячейки георешетки заполнены монолитным неавтоклавным пенобетоном….2. A device of pavement is known (utility model “Device of pavement No. 80168, January 1, 2009), consisting of the upper bearing layer of the pavement and the base in the form of a volumetric geogrid with filler, characterized in that the cells of the geogrid are filled with monolithic non-autoclave foam concrete ...

3. Известно устройство дорожной одежды (полезная модель «Дорожная одежда №79569, 1 января, 2009), включающее дренажный слой, подстилающий слой, несущий бетонный слой и покрытие, отличающееся тем, что подстилающий слой выполнен из бетона класса прочности В7,5-В15…, а несущий слой выполнен из бетона класса прочности В30-В35…3. The device of pavement is known (utility model “Pavement No. 79569, January 1, 2009), including a drainage layer, a base layer, a bearing concrete layer and a coating, characterized in that the underlying layer is made of concrete of strength class B7.5-B15 ... and the bearing layer is made of concrete of strength class B30-B35 ...

4. Известно устройство дорожной одежды (полезная модель «Устройство дорожной одежды №88030, 27 октября, 2009), содержащее верхнее асфальтное покрытие, промежуточный слой и нижний слой, расположенные на основании из щебня, и/или песка, и/или грунта, отличающееся тем, что нижний слой выполнен из сборного или монолитного цементобетона толщиной от 14 до 24 см, верхнее асфальтобетонное покрытие выполнено из мелкозернистого и/или крупнозернистого асфальтобетона толщиной от 5 до 14 см.4. A device of pavement is known (utility model “Device of pavement No. 88030, October 27, 2009), comprising an upper asphalt pavement, an intermediate layer and a lower layer located on the basis of crushed stone and / or sand and / or soil, characterized the fact that the lower layer is made of precast or monolithic cement concrete with a thickness of 14 to 24 cm, the upper asphalt concrete coating is made of fine-grained and / or coarse-grained asphalt concrete with a thickness of 5 to 14 cm.

5. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является техническое решение, а именно автомобильная дорога (полезная модель «Автомобильная дорога», №84857, 20 июля, 2009), содержащая основание, подстилающий слой с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сутки и бетонное покрытие, отличающееся тем, что основание дороги выполнено грунтовым высотой до 50 см над поверхностью земли, подстилающий слой выполнен из песка с толщиной слоя 10-30 см, а бетонное покрытие - из сборно-разборных монолитных напряженных железобетонных плит толщиной 10-15 см, шпунтованных с торцов, связанных между собой стальными канатами с антикоррозийным покрытием и залитых в местах соприкосновения торцов плит битумной мастикой с толщиной слоя не менее 4 мм, а с верхней стороны покрытых асфальтовым или битумным покрытием с гранитной крышкой, причем между подстилающим слоем и бетонным покрытием уложена влагонепроницаемая пленка.5. The closest to the claimed utility model is a technical solution, namely a highway (utility model "Highway", No. 84857, July 20, 2009), containing a base, an underlying layer with a filtration coefficient of at least 3 m / day and a concrete coating characterized in that the base of the road is made of soil up to 50 cm above the ground, the underlying layer is made of sand with a layer thickness of 10-30 cm, and the concrete coating is made of collapsible monolithic reinforced concrete slabs 10-15 cm thick, sheet pile from the ends, interconnected by steel ropes with an anti-corrosion coating and poured in the places of contact of the ends of the plates with bitumen mastic with a layer thickness of at least 4 mm, and on the upper side covered with an asphalt or bitumen coating with a granite cover, and between the underlying layer and the concrete coating waterproof film.

Вышеприведенные аналоги, а также техническое решение, принятое за прототип (№84857 «Автомобильная дорога»), имеют один и тот же существенный недостаток, а именно, все они содержат основание, которое выполнено либо из щебня и песка, либо содержат георешетку, которая также наполнена песком, щебнем, неавтоклавным пенобетоном. С одной стороны, с применением указанных оснований трудоемкость их выполнения чрезвычайно высока, обуславливающая соответственно низкую скорость прокладки дороги, с другой стороны, затраты на производство оснований для автомобильных дорог весьма велики из-за необходимости привлекать большое количество тяжелой техники и материалов (щебень, песок, шлаки, грунт).The above analogues, as well as the technical solution adopted for the prototype (No. 84857 "Highway"), have the same significant drawback, namely, they all contain a base that is made of either crushed stone and sand, or contain a geogrid that also filled with sand, gravel, non-autoclaved foam concrete. On the one hand, with the use of these bases, the complexity of their implementation is extremely high, resulting in a correspondingly low speed of laying the road, on the other hand, the cost of producing bases for roads is very high because of the need to attract a large amount of heavy equipment and materials (crushed stone, sand, slags, soil).

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении скорости строительства автомобильных бетонных дорог, их долговечности и в снижении затрат на строительство.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the speed of construction of concrete roads, their durability and reduce construction costs.

Данная задача решается за счет того, что автомобильная бетонная дорога имеет бетонное полотно, внутри которого размещен арматурный каркас, опирающийся на сваи, выполненные из горячекатаных периодического профиля арматур.This problem is solved due to the fact that the concrete road has a concrete sheet, inside of which there is a reinforcing cage resting on piles made of hot-rolled periodic reinforcement profile.

Такое решение существенно увеличивает скорость строительства автомобильной бетонной дороги, повышает ее долговечность и снижает затраты, так как при строительстве отсутствует дорогостоящее и трудоемкое в изготовлении основание дороги, роль которого в настоящей полезной модели играет поле свай.Such a solution significantly increases the speed of construction of an automobile concrete road, increases its durability and reduces costs, since during construction there is no expensive and labor-intensive road foundation, the role of which in this utility model is played by the pile field.

Также существенным для решения поставленной задачи является то, что арматурный каркас сверху покрыт арматурной сеткой, между бетонным полотном и грунтом проложена прокладка из гидрофобного материала, поле размещения свай (количество и расположение) определяется нагрузкой на дорогу, арматурный каркас собран внахлест и под углом к боковой поверхности дороги, места пересечения арматур каркаса совпадают с концами свай, выходящих на поверхность.It is also essential for solving the problem that the reinforcing cage is covered with a reinforcing mesh on top, a hydrophobic material gasket is laid between the concrete and the ground, the field of pile placement (number and location) is determined by the load on the road, the reinforcing cage is lapped and at an angle to the side the surface of the road, the intersection points of the carcass reinforcement coincide with the ends of the piles coming to the surface.

Благодаря таким решениям значительно повышается долговечность автомобильной бетонной дороги.Thanks to such solutions, the durability of the concrete road is significantly increased.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является быстрое и дешевое строительство долговечных бетонных автодорог, причем в условиях неблагоприятных грунтов (глины, плывуны, болотистые участки, вечная мерзлота), за счет отсутствия традиционного основания и его замены полем свай, внедренных в грунт. При этом подготовка поля свай осуществляется без дорогостоящей тяжелой дорожной техники.The technical result provided by the given set of features is the quick and cheap construction of durable concrete roads, and in adverse soils (clay, quicksand, marshy areas, permafrost), due to the lack of a traditional foundation and its replacement by a field of piles embedded in the soil. At the same time, the preparation of the pile field is carried out without expensive heavy road equipment.

Ниже сущность настоящей полезной модели более подробно разъясняется конкретными примерами ее осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображена заявленная полезная модель.Below the essence of the present utility model is explained in more detail with specific examples of its implementation with reference to the accompanying drawings, which schematically depict the claimed utility model.

Автомобильная бетонная дорога (фиг.1, 2) содержит сваи 1, выполненные из горячекатаного периодического профиля арматур диаметром от 12 до 32 мм. Сваи 1 забивают в грунт 2 на глубину от 2 до 24 м в зависимости от физического состояния грунтов. Сетка размещения свай 1, определяющая свайное поле, ограничена в одном направлении шириной строящейся автодороги, в другом - длиной дороги.The concrete road (Fig.1, 2) contains piles 1 made of a hot-rolled periodic profile of reinforcing bars with a diameter of 12 to 32 mm. Piles 1 are driven into soil 2 to a depth of 2 to 24 m, depending on the physical condition of the soil. The grid of piles 1, which defines the pile field, is limited in one direction by the width of the road under construction, and in the other, by the length of the road.

Применение в качестве свай 1 горячекатаных периодического профиля арматур обусловлено тем, что на поверхности арматур имеются профильные ребра, расположенные по винтовой линии, либо имеющие разнонаправленные винтового профиля (одна поверхность арматуры имеет правое винтовое расположение, противоположная поверхность - левое). Поскольку ребра имеют полки с шириной, составляющей 10-16% от диаметра арматуры, а, следовательно, дополнительные элементы, повышающие трение сваи о грунт, то и несущая способность таких свай вырастает несоизмеримо с гладкими.The use of hot rolled periodic reinforcing profiles as piles 1 is due to the fact that on the reinforcement surface there are profile ribs located along a helical line or having multidirectional screw profiles (one surface of the reinforcement has a right screw arrangement, the opposite surface is a left one). Since the ribs have shelves with a width of 10-16% of the diameter of the reinforcement, and, therefore, additional elements that increase the friction of the piles on the ground, the bearing capacity of such piles grows incommensurably with smooth ones.

Сетка размещения свай (свайное поле) также определяется физическим состоянием грунта и, главным образом, той нагрузкой, которая возникает на дорогу при проезде транспорта, то есть, чем больше нагрузка, тем гуще сетка. После забивки свай 1 на поверхности остаются концы высотой 100-150 мм, на которые укладывается арматурный каркас 3, выполненный из горячекатаных периодического профиля арматур диаметром 12-32 мм.The grid of placement of piles (pile field) is also determined by the physical condition of the soil and, mainly, by the load that occurs on the road when passing vehicles, that is, the greater the load, the thicker the grid. After driving piles 1, ends with a height of 100-150 mm remain on the surface, onto which a reinforcing cage 3 is made, made of a hot-rolled periodic profile of reinforcing bars with a diameter of 12-32 mm.

Прежде чем уложить арматурный каркас 3 на грунт 2 укладывают полимерный материал 4, например пенополистирол толщиной 50-60 мм, при этом полимерный материал 4 протыкается концами свай 1, выходящими на поверхность. Полимерный материал 4 необходим для выравнивания поверхности грунта 2, а также для того, чтобы не допустить нагревание грунта 2 от движущегося транспорта. Этот фактор чрезвычайно важен при строительстве бетонной дороги в зоне вечной мерзлоты. Немаловажно также и то, чтобы влага от грунта 2 не передавалась на бетонное полотно 5. Также имеет значение и тот фактор, что такая прослойка из полимерного материала 4 может деформироваться при пучинистых грунтах, что не позволит допустить критических нагрузок на бетонное полотно 5.Before laying the reinforcing cage 3 on the soil 2 lay polymer material 4, for example polystyrene foam with a thickness of 50-60 mm, while the polymer material 4 is pierced by the ends of piles 1, which come to the surface. The polymer material 4 is necessary to level the surface of the soil 2, as well as to prevent the heating of the soil 2 from a moving vehicle. This factor is extremely important when building a concrete road in the permafrost zone. It is also important that the moisture from the soil 2 is not transferred to the concrete sheet 5. Also, the factor that such a layer of polymer material 4 can be deformed with heaving soils, which will not allow critical loads on the concrete sheet 5, also matters.

Каркас собирается из арматур 3, уложенных внахлест и сваренных между собой (фиг.2). Укладка каркаса 3 на сваи 1 происходит таким образом, чтобы пересечение арматур 3 попало на концы свай 1. В таком положении каркас приваривается к концам свай 1. Арматурный каркас 3 может быть изготовлен в заводских условиях и доставлен на строительную площадку в готовом виде, а также может изготавливаться на месте. Арматурный каркас 3 может быть собран в виде прямоугольника, т.е. продольная арматура ориентирована параллельно дороге, а поперечная - перпендикулярно. Также он может быть собран в виде ромба, когда арматура находится под углом к боковой образующей дороги. Предпочтительно использовать последнее расположение арматур, т.к. площадь в свету при этом на 20-25% меньше, а следовательно и нагрузки на изгиб на такой площади меньше.The frame is assembled from reinforcement 3, overlapped and welded together (figure 2). Laying of the frame 3 on the piles 1 is such that the intersection of the reinforcement 3 falls on the ends of the piles 1. In this position, the frame is welded to the ends of the piles 1. The reinforcing frame 3 can be manufactured in the factory and delivered to the construction site in finished form, as well as can be manufactured locally. The reinforcement cage 3 can be assembled in the form of a rectangle, i.e. longitudinal reinforcement is oriented parallel to the road, and transverse - perpendicular. It can also be assembled in the form of a rhombus when the reinforcement is at an angle to the side generatrix of the road. It is preferable to use the last arrangement of fittings, as the area in the light is 20-25% less, and therefore the bending load on this area is less.

Сверху на каркас 3 укладывается и привязывается к нему арматурная (дорожная) сетка 6 с ячейкой 100×100 или 150×150 с целью усиления прочностных характеристик бетонного полотна 5.Reinforcing (road) mesh 6 with a mesh of 100 × 100 or 150 × 150 is placed on top of the frame 3 and attached to it in order to enhance the strength characteristics of concrete concrete 5.

Изготовленное таким образом свайное поле с укрепленным на сваях 1 арматурным каркасом 3 и проложенной дорожной сеткой 6 заливается монолитным бетоном 5 толщиной 100-200 мм марки В30-В-45. Марка бетона будет определяться нагрузкой на дорогу.A pile field made in this way with reinforcing cage 3 fixed on piles 1 and a laid road mesh 6 is poured with monolithic concrete 5 with a thickness of 100-200 mm of grade B30-B-45. The brand of concrete will be determined by the load on the road.

Автомобильная бетонная дорога по представленному техническому решению работает следующим образом. Нагрузка, создаваемая на бетонное полотно 5 автомобильным транспортом, равномерно распределяется на сваи 1, выполненные из горячекатаной периодического профиля арматуры. Глубина погружения свай в грунт 2 определяется свойствами грунта (песок, глина, наличие плывунов и т.д.) и может составлять от 2-х до 24-х метров. Именно физико-механические свойства грунта 2 определяют силу трения боковой поверхности единичной сваи и соответственно несущую способность. Размещение свай 1 по определенной сетке (рядами, в шахматном порядке, виде сот и т.д.) позволяет создать оптимальное для нагрузки свайное поле с тем, чтобы максимальная нагрузка не была воспринята только одной сваей 1. Для увеличения силы трения свай 1 по боковой поверхности применяется горячекатаная периодического профиля арматура. Распределению нагрузок от автотранспорта на несколько свай также способствует арматурный каркас 3, выполненный сварным из арматур, уложенных внахлест и приваренных к концам свай 1. Для того, чтобы оградить нижнюю поверхность бетонного полотна 5 от грунтовой влаги, а также для того, чтобы создать демпфирующий слой в случае подвижки грунта, между бетонным полотном 5 и грунтом 2 укладывается гидрофобная полимерная прокладка 4, например пенополистирол толщиной 50-60 мм. Роль полимерной прокладки 4 состоит еще и в том, что она нивелирует все неровности грунта, снижая тем самым расход бетона.Concrete road according to the presented technical solution works as follows. The load created on the concrete canvas 5 by road is evenly distributed on piles 1 made of a hot-rolled periodic reinforcement profile. The depth of immersion of piles in soil 2 is determined by the properties of the soil (sand, clay, the presence of quicksand, etc.) and can be from 2 to 24 meters. It is the physical and mechanical properties of soil 2 that determine the friction force of the side surface of a single pile and, accordingly, the bearing capacity. Placing piles 1 on a specific grid (in rows, staggered, in the form of honeycombs, etc.) allows you to create a pile field that is optimal for the load so that the maximum load is not perceived by only one pile 1. To increase the friction force of piles 1 on the side The surface is applied hot-rolled periodic profile reinforcement. The distribution of loads from vehicles to several piles is also facilitated by a reinforcing cage 3 made of welded reinforcing bars overlapped and welded to the ends of piles 1. In order to protect the lower surface of concrete sheet 5 from soil moisture, as well as to create a damping layer in case of soil movement, a hydrophobic polymer gasket 4, for example, polystyrene foam with a thickness of 50-60 mm, is placed between the concrete sheet 5 and the soil 2. The role of the polymer pad 4 also lies in the fact that it levels all the irregularities of the soil, thereby reducing concrete consumption.

Полотно заливается бетоном равномерно по всей ширине дороги, ограниченной опалубкой, и по всей длине.The canvas is poured with concrete evenly over the entire width of the road, limited by the formwork, and over the entire length.

Толщина бетонного полотна 5 варьируется от 100 до 200 мм, причем бетон имеет марку В30-В45.The thickness of the concrete sheet 5 varies from 100 to 200 mm, and the concrete has the brand B30-B45.

Построенная таким образом автомобильная бетонная дорога способна обслужить максимально тяжелый транспорт во всех климатических условиях и на любых грунтах. Расчет, а также практическое строительство показывают, что при небольшом навыке и бригаде из 20-ти человек за сутки можно построить до 1 км дороги. При этом ориентировочные затраты могут составлять 30% от затрат при строительстве дороги традиционным способом.The concrete road constructed in this way is capable of serving the most difficult vehicles in all climatic conditions and on any soil. Calculation, as well as practical construction show that with a small skill and a team of 20 people per day, you can build up to 1 km of the road. At the same time, the estimated costs can be 30% of the costs in the construction of the road in the traditional way.

Claims

1. Automobile concrete road, characterized in that it has a concrete sheet, inside of which there is a reinforcing cage resting on piles made of hot-rolled periodic profile of reinforcement.

2. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that the reinforcing frame on top is covered with reinforcing (road) mesh.

3. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that between the concrete sheet and the soil is a gasket made of a hydrophobic polymer material.

4. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that the reinforcing cage is assembled with an overlap at an angle to the side surface of the road.

5. Automobile concrete road according to claim 1, characterized in that the grid placement of piles is determined by the load on the road.

6. The road according to claim 1, characterized in that the intersection points of the carcass reinforcement coincide with the ends of the piles that come to the surface.