018955 B1 018955 B1 (11) 018955

Евразийское
патентное
ведомство
(19)
(11)
018955
(13)
B1
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45)
Дата публикации и выдачи патента
2013.12.30
(21)
Номер заявки
(51) Int. Cl. E01C 9/00 (2006.01)
E01C 3/04 (2006.01)
E01C 9/08 (2006.01)
201100670
(22)
Дата подачи заявки
2008.05.27
(54)
ДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ НА СЛАБЫХ ГРУНТАХ (ВАРИАНТЫ)
018955
Изобретение относится к строительству и предназначено для строительства дорог на слабых
грунтах. Дорожная конструкция на слабых грунтах содержит грунт, армированный одним или
более слоями хворостяной выстилки, размещенной внахлест под острым углом к оси дороги. Края
проезжей части и/или обочины усилены дополнительным слоем хворостяной выстилки, уложенной
внахлест с углом, не превышающим 15° к оси дороги. Дополнительный слой хворостяной выстилки
переплетен по меньшей мере с одним слоем хворостяной выстилки. При выполнении хворостяной
выстилки с более чем одним слоем слои хворостяной выстилки переплетены между собой у
краев проезжей части и/или обочин. В каждом слое выстилки хворост уложен с чередованием
направления укладки стволов хвороста "комель-вершина". По второму варианту выполнения
дорожная конструкция на слабых грунтах содержит грунт, армированный одним или более слоями
хворостяной выстилки, уложенными в предварительно отрытое корыто, ширина которого равна
ширине дорожной конструкции, а сверху на хворостяную выстилку уложен и уплотнен грунт,
извлеченный при отрывании корыта. При этом проезжая часть, края и обочины усилены аналогично
первому варианту. Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности
дорожной конструкции с возможностью эксплуатации тяжелых транспортных средств.
B1
B1
(57)
018955
(56) RU-C1-2134320
(43) 2011.10.31
RU-C1-2024670
(86) PCT/RU2008/000329
Павлов Ф.А. Покрытия лесных дорог. - М.:
(87) WO 2009/145656 2009.12.03
Лесная промышленность, 1980, с. 64-66
(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец:
US-A-5123778
ПРОХОРЕНКОВ АЛЕКСЕЙ
ВИКТОРОВИЧ; ПРОХОРЕНКОВ
ВИКТОР ДМИТРИЕВИЧ (RU)
018955
Область применения
Изобретение относится к строительству и предназначено преимущественно для строительства дорог с круглогодичной и долговременной, временной и постоянной эксплуатацией на слабых грунтах, в
том числе болотах, а также на вечномерзлых грунтах, минеральных переувлажненных грунтах, плывунах, зыбучих песках, при сооружении кустовых площадок для бурения и эксплуатации скважин, при прокладке трубопроводов или при ликвидации аварий на трубопроводах.
Предшествующий уровень техники
Известно основание временной дороги на болотах с развитой корневой системой и пнями, включающее хворостяную выстилку (см. Матвеенко Л.С. и др. Строительство лесовозных дорог. - М.: Лесная
промышленность, 1973, с. 67).
Недостатком такого основания является неупорядоченное, преимущественно перпендикулярное к
оси дороги расположение элементов хворостяной выстилки, что приводит к нарушению устойчивости
основания при движении транспортных средств по краю проезжей части дороги и быстрому разрушению
дороги из-за недостаточной несущей способности основания.
Известна дорожная конструкция на слабых грунтах, болотах и болотах с развитой корневой системой и пнями, включающая слои хворостяной выстилки, размещенные в плоскости основания перпендикулярно к продольной оси будущей дороги в виде подушки (см. Кузнецов Ф.И. Индустриальные методы
строительства лесовозных дорог. - М.: Лесная промышленность, 1966, с. 59, 60).
Недостатком такой дорожной конструкции является недостаточно эффективное расположение элементов хворостяной выстилки, что приводит также к нарушению устойчивости основания при движении
транспортных средств по краю проезжей части дороги и быстрому разрушению дороги из-за недостаточной несущей способности основания.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является
дорожная конструкция на слабых грунтах, содержащая грунт, армированный одним или более слоями
хворостяной выстилки, размещенной внахлест под острым углом к оси дороги (см. патент RU №
2134320, кл. Е01С 3/04, 10.08.1999).
Данная дорожная конструкция позволяет получить устойчивое дорожное основание. Однако в ряде
случаев оно имеет ограниченные возможности для эксплуатации тяжелых транспортных средств.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение несущей способности и
устойчивости дорожной конструкции при ее выполнении на слабых грунтах, а также для значительного
снижения, в том числе до полного исключения, объёмов привозимого для строительства дорожной конструкции грунта.
Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности дорожной конструкции с возможностью эксплуатации тяжелых транспортных средств.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что дорожная конструкция на слабых грунтах содержит грунт, армированный одним или более слоями хворостяной выстилки, размещенной внахлест под острым углом к оси дороги, при этом края проезжей части и/или обочины
усилены дополнительным слоем хворостяной выстилки, уложенной внахлест с углом, не превышающим
15° к оси дороги, причем дополнительный слой хворостяной выстилки переплетен по меньшей мере с
одним слоем хворостяной выстилки, а при выполнении хворостяной выстилки более чем с одним слоем
слои хворостяной выстилки переплетены между собой у краев проезжей части и/или обочин, при этом в
каждом слое выстилки хворост уложен с чередованием направления укладки стволов хвороста "комельвершина".
По второму варианту выполнения дорожная конструкция на слабых грунтах содержит грунт, армированный одним или более слоями хворостяной выстилки, размещенной внахлест под острым углом к
оси дороги, при этом края проезжей части и/или обочины усилены дополнительным слоем хворостяной
выстилки, уложенной внахлест с углом, не превышающим 15° к оси дороги, причем дополнительный
слой хворостяной выстилки переплетен по меньшей мере с одним слоем хворостяной выстилки, а при
выполнении хворостяной выстилки более чем с одним слоем слои хворостяной выстилки переплетены
между собой у краев проезжей части и/или обочин, при этом в каждом слое выстилки хворост уложен с
чередованием направления укладки стволов хвороста "комель-вершина", а один или более слоев хворостяной выстилки уложены в предварительно отрытое корыто, ширина которого равна ширине дорожной
конструкции, а сверху на хворостяную выстилку уложен и уплотнен грунт, извлеченный при отрывании
корыта.
В ходе проведенных исследований было установлено, что можно добиться увеличения несущей
способности дорожной конструкции за счет того, что края проезжей части и/или обочины усилены дополнительным слоем хворостяной выстилки. При этом было установлено, что наиболее оптимально производить укладку хворостяной выстилки внахлест с углом, не превышающим 15° к оси дороги. Было установлено, что при укладке хворостяной выстилки вдоль дорожной конструкции, т.е. под нулевым углом
к оси дороги, достигается наибольшее повышение несущей способности, однако недостаточное сцепле-1-
018955
ние с остальной хворостяной выстилкой снижает надежность дорожной конструкции. В то же время выполнение указанной хворостяной выстилки под углом к оси дороги позволяет повысить монолитность
хворостяной выстилки, но при этом снижается несущая способность. В ходе проведенных экспериментов
было определено, что выполнение хворостяной выстилки под углом к оси дороги более чем 15° нецелесообразно. Дальнейшее повышение монолитности хворостяной выстилки с одновременным увеличением
надежности дорожной конструкции достигается за счет того, что она переплетена по меньшей мере с
одним слоем хворостяной выстилки, а при выполнении хворостяной выстилки более чем с одним слоем
слои хворостяной выстилки переплетены между собой у краев проезжей части и/или обочины, при этом
в каждом слое выстилки хворост уложен с чередованием направления укладки стволов хвороста "комель-вершина".
Более сложной оказалась задача выполнения дорожной конструкции на слабых минеральных переувлажненных грунтах. Достижения указанного выше технического результата удалось добиться за счет
того, что дополнительно один или более слоев хворостяной выстилки уложены в предварительно отрытое корыто, ширина которого равна ширине дорожной конструкции, а сверху на хворостяную выстилку
уложен и уплотнен грунт, извлеченный при отрывании корыта.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид сверху на хворостяную выстилку проезжей части с дополнительным слоем хворостяной выстилки у краев проезжей части и/или обочин дорожной конструкции;
на фиг. 2 - поперечный разрез дорожной конструкции с нулевым поперечным уклоном проезжей
части;
на фиг. 3 - поперечный разрез дорожной конструкции с односторонним поперечным уклоном проезжей части;
на фиг. 4 - поперечный разрез дорожной конструкции с вогнутым поперечным уклоном проезжей
части;
на фиг. 5 - поперечный разрез дорожной конструкции с выпуклым поперечным уклоном проезжей
части;
на фиг. 6 - поперечный разрез дорожной конструкции в корыте.
Лучший вариант осуществления изобретения
Дорожная конструкция на слабых грунтах содержит грунт 1, армированный одним или более слоями хворостяной выстилки 2, размещенной внахлест под острым углом к оси дороги. Края проезжей части
и/или обочины усилены дополнительным слоем 5 хворостяной выстилки 2, уложенной внахлест с углом
α, не превышающим 15° к оси дороги. Дополнительный слой 5 хворостяной выстилки 2 переплетен по
меньшей мере с одним слоем хворостяной выстилки 2, а при выполнении хворостяной выстилки 2 более
чем с одним слоем слои хворостяной выстилки 2 переплетены между собой. В каждом слое выстилки
хворост уложен с чередованием направления укладки стволов хвороста "комель 3-вершина 4".
При выполнении дорожной конструкции на минеральных переувлажненных грунтах и зыбучих
песках один или более слоев хворостяной выстилки 2 уложены в предварительно вырытое корыто 6, ширина которого равна ширине дорожной конструкции. При отрывании корыта грунт располагают по одну
или обе стороны корыта 6, который затем укладывают сверху на хворостяную выстилку 2, при этом
грунт заполняет пустоты хворостяной выстилки, уплотняют и придают требуемый поперечный профиль
проезжей части.
На подготовленную поверхность слабого грунта или болота под острым углом к оси дороги укладывают элементы хворостяной выстилки 2 основного слоя, состоящие из веток, сучьев, кустарника и
мелколесья с кроной, при этом элементы хворостяной выстилки 2 укладывают внахлест между собой с
максимальной площадью чаши прогибов при минимальном воздействии нагрузки на слабый грунт и его
работе в упругой стадии без остаточных деформаций от подвижной или неподвижной нагрузки, затем
вдоль краев проезжей части и/или обочин для усиления укладывают дополнительный слой 5 хворостяной
выстилки 2, который укладывают внахлест с углом α, не превышающим 15° к оси дороги. Дополнительный слой 5 хворостяной выстилки 2 переплетают по меньшей мере с одним слоем хворостяной выстилки
2, а при выполнении хворостяной выстилки 2 более чем с одним слоем слои хворостяной выстилки 2
переплетают между собой на краях проезжей части и/или обочины, после чего производят отсыпку грунта 1 в тело хворостяной выстилки 2, уплотнение грунта и профилирование поверхности проезжей части
(покрытия). При необходимости укладывают несколько слоев хворостяной выстилки 2, которые переплетают между собой на краях проезжей части и/или обочины. Затем осуществляют отсыпку, уплотнение и профилирование грунта 1 с образованием покрытия армированной дорожной конструкции.
В ходе строительства может быть выполнена дорожная конструкция с горизонтальной, выпуклой,
вогнутой или с уклоном в одну из сторон поверхностью.
Промышленная применимость
В результате получают дорожную конструкцию, которая имеет увеличенную устойчивость и несущую способность за счет ориентированной укладки элементов слоев хворостяной выстилки, уложенной
внахлест и переплетенной между собой с усилением краев проезжей части и/или обочин с обеспечением
-2-
018955
максимальной площади чаши прогибов при минимальном воздействии нагрузки на слабый грунт и его
работе в упругой стадии без остаточных деформаций от подвижной или неподвижной нагрузки транспортных средств, что позволяет создавать надежные дорожные конструкции, которые могут быть использованы при освоении территорий со слабыми грунтами, в частности в нефте-, газодобывающей промышленности при освоении новых районов промышленной добычи полезных ископаемых.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Дорожная конструкция на слабых грунтах, содержащая грунт, армированный одним или более
слоями хворостяной выстилки, размещенной внахлест под острым углом к оси дороги, отличающаяся
тем, что края проезжей части и/или обочины усилены дополнительным слоем хворостяной выстилки,
уложенной внахлест с углом, не превышающим 15° к оси дороги, причем дополнительный слой хворостяной выстилки переплетен по меньшей мере с одним слоем хворостяной выстилки, а при выполнении
хворостяной выстилки более чем с одним слоем слои хворостяной выстилки переплетены между собой у
краев проезжей части и/или обочин, при этом в каждом слое выстилки хворост уложен с чередованием
направления укладки стволов хвороста "комель-вершина".
2. Дорожная конструкция на слабых грунтах, содержащая грунт, армированный одним или более
слоями хворостяной выстилки, размещенной внахлест под острым углом к оси дороги, отличающаяся
тем, что края проезжей части и/или обочины усилены дополнительным слоем хворостяной выстилки,
уложенной внахлест с углом, не превышающим 15° к оси дороги, причем дополнительный слой хворостяной выстилки переплетен по меньшей мере с одним слоем хворостяной выстилки, а при выполнении
хворостяной выстилки более чем с одним слоем слои хворостяной выстилки переплетены между собой у
краев проезжей части и/или обочин, при этом в каждом слое выстилки хворост уложен с чередованием
направления укладки стволов хвороста "комель-вершина", а один или более слоев хворостяной выстилки
уложены в предварительно отрытое корыто, ширина которого равна ширине дорожной конструкции, а
сверху на хворостяную выстилку уложен и уплотнен грунт, извлеченный при отрывании корыта.
Фиг. 1
Фиг. 2
-3-
018955
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-4-