Результат интеллектуальной деятельности: Автомобильная дорога

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения дорожного автомобильного полотна в различных климатических условиях.

Известна автомобильная дорога, состоящая из следующих слоев сверху вниз: мелкозернистый асфальтобетон, крупнозернистый асфальтобетон, щебень двух видов, песок (см. Садило М.В., Садило Р.М. Автомобильные дороги. Строительство и эксплуатация. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2011. С. 80).

Недостатком такой дороги является необходимость длительного уплотнения асфальтобетонных слоев, а также низкая долговечность.

Известна автомобильная дорога с применением цементобетонного покрытия (см. Шведовский П.В., Лукша В.В., Чумичева Н.В. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. В 2 ч. Ч. 1. План, земляное полотно : учеб. пособие. - Минск: Новое знание; М.:ИНФРА-М, 2015. С. 256). Ее строят в виде отдельных плит с заливкой бетоном на месте. Плиты отделяются друг от друга швами, необходимыми для компенсации изменений их длины при колебаниях температуры.

Недостатками автомобильной дороги является наличие швов в дорожном покрытии, через которые влага проникает в основание, что отрицательно сказывается на морозостойкости и долговечности конструкции.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению, принятой за прототип, является автомобильная дорога, содержащая слои дорожного покрытия, щебня, песка, геоткань и грунт основания (см. патент РФ № 2221102, МПК E01C 3/06, E01C 3/00, 2002 г.).

Недостатком данной конструкции являются относительно низкие динамические прочностные характеристики, что отрицательно сказывается на долговечности.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения долговечности за счет повышения монолитности и прочностных динамических характеристик автомобильной дороги.

Техническим результатом изобретения является повышение монолитности и прочностных динамических характеристик автомобильной дороги, создание оптимального влажностного насыщения для каждого слоя дорожного полотна, а также уменьшение стоимости конечной продукции и улучшение экологической обстановки.

Для решения поставленной задачи, автомобильная дорога, содержащая слои дорожного покрытия, щебня, песка, геоткань и грунт основания, отличается тем, что геоткань из полипропиленовых волокон уложена между грунтом основания и слоем песка на всю площадь основания, при этом, дополнительно между слоями песка и щебня уложена плоская трехосная гексагональная полимерная геосетка с треугольными ячейками размером от 35х35х35 до 60х60х60 мм, кроме того, в качестве дорожного покрытия использован геобетон.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак «геоткань из полипропиленовых волокон уложена между грунтом основания и слоем песка на всю площадь основания» позволяет предотвратить смешения слоев дорожной одежды (песка и грунтового основания), а также способствует выводу влаги из нижних слоев.

Признак «…дополнительно между слоями песка и щебня уложена плоская трехосная гексагональная полимерная геосетка с треугольными ячейками размером от 35х35х35 до 60х60х60 мм …» позволяет разделять инертные слои и армировать дорожное полотно, превращая его в эквивалентную монолитную плиту. Это позволяет дорожной конструкции выдерживать высокие нагрузки за счет равномерного распределения давления от транспортных средств в шести направлениях.

Признак, указывающий применение «в качестве дорожного покрытия геобетона» позволяет получить более износостойкий материал автомобильной дороги, по сравнению с асфальтобетонным покрытием, обладающий на 43-48% улучшенными динамическими прочностными характеристиками, более плотный и соответственно, менее водопроницаемый, что в 2,5-3 раза увеличивает срок службы дороги. Кроме того, достигается снижение трудовых и материальных затрат на возведение, ввиду отсутствия операций по уплотнению.

Применение в составе автомобильной дороги геоткани, геосетки и геобетона позволяет отказаться от традиционных материалов, при изготовлении которых производится загрязнение окружающей среды. Полимеры, используемые при изготовлении геоматериалов, производятся из вторичного сырья (отходов).

В предлагаемой автомобильной дороге происходит управление оптимальным водным режимом каждого слоя за счет применения малопроницаемого верхнего слоя (геобетона) и проницаемых прослоек из геосетки и геоткани.

При этом за счет рационального применения геоматериалов, используется меньшее количество щебня, чем в прототипе.

Таким образом, предлагаемая автомобильная дорога имеет следующие преимущества по сравнению с известными:

- повышены динамические прочностные характеристики на 43-48%

- характеристики водо-, и паропроницаемости снижены на 21-41%;

- за счет уменьшения проницаемости, оптимизируется морозостойкость, соответственно в 2,5-3 раза увеличивает срок службы дороги;

- за счет рационального применения геоматериалов, используется меньшее количество щебня (на 12-15%);

- достигается снижение трудовых и материальных затрат на возведение, ввиду отсутствия операций по уплотнению;

- применение геоматериалов позволяет отказаться от традиционных материалов, при изготовлении которых производится загрязнение окружающей среды.