способ реконструкции дорожного покрытия

Формула изобретения

Способ реконструкции дорожного покрытия, включающий забивку вертикальных несущих элементов, формирование цементно-бетонного слоя, отличающийся тем, что в качестве несущих элементов используют металлические стержни, которые забивают в реконструируемое дорожное покрытие, прикрепляют к выступающим над дорожным покрытием концам металлических стержней металлические полосы, формируя из них опалубку по замкнутому контуру и образуя на поверхности реконструируемого дорожного покрытия ячейки, в которые укладывают цементно-бетонный слой до верхнего края опалубки с виброуплотнением, закрывают ячейки металлическими листами, вдавливая и связывая их с незатвердевшим цементно-бетонным слоем посредством металлических скоб, прикрепленных к нижней поверхности металлических листов, например, сваркой, а уложенный и вдавленный таким образом в незатвердевший цементно-бетонный слой металлический лист соединяют сваркой с металлическими полосами опалубки и соседними металлическими листами в нескольких точках, производят виброуплотнение цементно-бетонного слоя через металлические листы, а после затвердения цементно-бетонного слоя герметично соединяют металлические листы с металлическими полосами опалубки и между собой с помощью сварки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции или ремонте асфальтобетонного или бетонного дорожного покрытия автомобильных дорог и аэродромов.

В настоящее время большими темпами увеличивается интенсивность дорожного движения и все актуальнее становится проблема повышения эксплуатационных характеристик, особенно несущей способности дорожного покрытия и его надежности.

Известен способ укрепления дорожного покрытия в котором в материал дорожного покрытия добавляют связующие из цемента, различные минеральные компоненты с заданным размером частиц и объемом (RU, заявка №93034453/33, кл. Е 01 С 23/06, БИ №31, 1995 г.).

Известен способ укрепления дорожного покрытия, предусматривающий армирование покрытия кольцами, с последующим заполнением промежутков между ними каким-либо заполнителем дорожных покрытий, чаще всего асфальтом (RU, заявка на №94005921/33, кл. Е 01 С 9/00, 5/18, БИ №29, 1995 г.).

Наиболее близким решением, взятым за прототип, является способ возведения дорожной одежды, включающий забивку вертикальных несущих элементов и формирование цементно-бетонного слоя (RU, патент №2027822, кл. Е 01 С 5/00, 9/00, 1995 г.).

Указанные выше аналоги и прототип имеют наружный слой выполненный из бетона или асфальтобетона, отсюда их общими существенным недостатками являются:

- низкая прочность, а следовательно, и недолговечность покрытия, что обусловлено высокой водопроницаемостью и низкой морозостойкостью. Причина разрушения состоит в том, что вода проникает в микротрещины покрытия и, в период становления морозов, превращается в лед, который разрывает структуру покрытия, а движущийся транспорт расшатывает разорванную структуру покрытия и выбивает из нее оторванные фрагменты, что также способствует износу автотранспорта. Кроме того, низкая прочность дорожного покрытия является причиной высокого пылеобразования, что вредит экологии.

- низкая устойчивость к деформациям ведет к образованию неровности (волнообразности) дорожного покрытия.

Для содержания дорог в работоспособном состоянии их приходится постоянно ремонтировать, для чего содержится большое количество дорожных служб, которые все равно не справляются с таким объемом работ.

Задачей предлагаемого изобретения является значительное увеличение прочности и долговечности дорожного покрытия путем его реконструкции.

Сущность изобретения состоит в следующем. Способ реконструкции дорожного покрытия заключается в том, что забивают несущие элементы, формируют цементно-бетонный слой. Отличительными признаками способа является то, что в качестве несущих элементов используют металлические стержни, которые забивают в реконструируемое дорожное покрытие, прикрепляют к выступающим над дорожным покрытием концам металлических стержней металлические полосы, формируя из них опалубку по замкнутому контуру и образуя на поверхности реконструируемого дорожного покрытия ячейки, в которые укладывают цементно-бетонный слой до верхнего края опалубки с виброуплотнением, закрывают ячейки металлическими листами, вдавливая и связывая их с не затвердевшим цементно-бетонным слоем посредством металлических скоб, прикрепленных к нижней поверхности металлических листов, например, сваркой, а уложенный и вдавленный таким образом в незатвердевший цементно-бетонный слой металлический лист соединяют сваркой с металлическими полосами опалубки и соседними металлическими листами в нескольких точках, производят виброуплотнение цементно-бетонного слоя через металлические листы, а после затвердения цементно-бетонного слоя герметично соединяют металлические листы с металлическими полосами опалубки и между собой с помощью сварки.

Изобретательский уровень предлагаемого способа заключается в разрешении давно поставленной и не решенной до настоящего времени проблемы - повышения прочности и долговечности дорожного покрытия, причем со скачкообразным техническим эффектом. Это подтверждается следующим:

- долговечность покрытия 50 лет без проведения ремонтных работ за счет высокой прочности металла;

- отсутствие запыленности;

- появляется возможность борьбы с гололедом путем использования электрического нагрева покрытия, кроме того, металлическое покрытие быстрее, чем существующие покрытия, освободится от гололеда под действием солнечных лучей;

- безопасность движения на дорогах с металлическим покрытием будет значительно выше, чем на существующих, так как на них не будет ям, вздутий и прочих неровностей;

- тормозной путь на металлическом покрытии будет в два раза меньше, чем на бетонном (коэффициент трения пары металл-резина равен 0,82, а коэффициент трения пары бетон-резина равен 0,4-0,6);

- металлизированное покрытие дорог в большей степени способствует использованию электромобилей.

Следует отметить, что предлагаемый способ реконструкции дорожного покрытия по себестоимости дороже, чем однократный капитальный ремонт по действующей технологии. Но, учитывая многократность капитального ремонта дорожного покрытия по действующей технологии в течение 50 лет, предлагаемое решение экономически более выгодно.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показан вид сверху реконструированного дорожного покрытия.

На фиг.2 показано сечение А-А, указанное на фиг.1.

На фиг.3 изображен металлический лист с прикрепленной к нему скобой, вид сбоку.

На фиг.4 - то же, вид сверху.

На фиг.5 - то же, узел В на фиг.3.

На фиг.6 показана ячейка, образованная металлическими полосами, являющимися опалубкой.

На фиг.7 показано сечение Б-Б, указанное на фиг.6.

Пример реконструкции дорожного покрытия согласно предлагаемому способу.

Забивают сквозь асфальтобетонный или бетонный слой вертикально металлические стержни 1 с шагом 1000 мм по замкнутому контуру в реконструируемое дорожное покрытие 7 так, чтобы образовалась ячейка 6, размерами 15000×2000 мм (фиг.6). Металлические стержни 1 забивают на глубину 500 мм с обеспечением выступа верхнего конца металлического стержня 1 над поверхностью реконструируемого дорожного покрытия 7, равного 50 мм (фиг.7). При этом металлические стержни 1 могут быть вбиты сквозь всю толщину дорожного покрытия, включая слои асфальтобетона, щебенки, песка, и заходить в земляное полотно (не показано). Прикрепляют сваркой, к выступающим над дорожным покрытием концам металлических стержней 1, металлические полосы 2 по замкнутому контуру с образованием ячейки 6 размером 15000×2000 мм (фиг.6) для последующей заливки цементно-бетонного слоя 5. Следует особо отметить, что в предлагаемом способе, при необходимости дополнительного увеличения прочности, можно производить армирование, как в прототипе, ячеек 6 путем монтирования арматуры (не показано) между верхними, выступающими над поверхностью реконструируемого дорожного покрытия 7 концами металлических стержней 1. Металлические полосы могут быть шириной 50 мм и толщиной 5 мм. В ячейку 6 укладывают цементно-бетонный слой 5, например, марки М-250, до верхнего края опалубки и выравнивают в границах ячейки 6 (фиг.2). Производят виброуплотнение цементно-бетонного слоя 5. Закрывают ячейку 6 (фиг.1, 2) металлическими, рифлеными с верхней (наружной) стороны листами 3 (фиг.1, 2), связывая их с не затвердевшим цементно-бетонным слоем 5 посредством металлических скоб 4 (фиг.3, 4, 5), прикрепленных к нижней поверхности металлических листов 3. Размер металлического листа 3 может быть 2000×750×5 мм. Металлические скобы 4 прикрепляют к нижней поверхности металлических листов 3, например, с помощью сварки. Каждый уложенный и вдавленный в незатвердевший цементно-бетонный слой 5 металлический лист 3 предварительно соединяют сваркой с металлическими полосами 2 опалубки и соседними металлическими листами 3 в нескольких, например шести, точках. Таким образом закрывают всю ячейку 6 металлическими листами 3 (фиг.1), после чего производят виброуплотнение цементно-бетонного слоя 5 в ячейке 6 через уложенные на нее металлические листы 3, чтобы обеспечить плотный контакт металлического листа 3 и скоб 4 с цементно-бетонным слоем 5. После затвердевания цементно-бетонного слоя 5 металлические листы 3 герметично соединяют сваркой сплошным швом между собой и с металлическими полосами 2 опалубки. Между ячейками, поперек дорожного покрытия, формируют температурный шов (зазор) 8, который герметично заполняют битумом.

Следует отметить, что опалубка из металлических полос 2 является встроенным элементом реконструированного дорожного покрытия.

Предложенный способ можно использовать и при строительстве нового дорожного покрытия. В этом случае на земляное полотно укладывают слой песка, слой щебенки крупной фракции, слой щебенки мелкой фракции, а затем сквозь это многослойное покрытие вбивают металлические стержни и далее производят операции, описанные выше.

Предлагаемая технология является перспективной:

- появляется возможность отличной стыковки проезжей части дороги с пересекающимися трамвайными и железнодорожными путями, колодцами подземных коммуникаций.