Способ восстановления слоев дорожной одежды
Владельцы патента RU 2593399:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)
Изобретение относится к строительству дорожных покрытий, в частности к области ремонтно-восстановительных работ, и может быть использовано при капитальном ремонте и/или реконструкции автомобильных дорог и автомагистралей. Способ включает рыхление слоев дорожной одежды, добавление наполнителя и воды, перемешивание компонентов с введением вяжущего, распределение полученной смеси и ее уплотнение, причем воду добавляют в смесь перед ее уплотнением, после которого выполняют рустовку уплотненной смеси посредством штампа для создания полужесткого несущего слоя дорожной одежды, в качестве наполнителя используют медленнотвердеющие отходы, а в качестве вяжущего - цемент в виде суспензии. Заявляемый способ восстановления слоев дорожной одежды обеспечивает повышение надежности конструктивных слоев дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием за счет увеличения их долговечности путем создания полужесткого несущего слоя, что позволяет регулировать напряженно-деформированное состояние слоев дорожной одежды в результате обеспечения направленного трещинообразования. 1 ил.
Изобретение относится к строительству дорожных покрытий, в частности к области ремонтно-восстановительных работ, и может быть использовано при капитальном ремонте и/или реконструкции автомобильных дорог и автомагистралей.
Известен способ холодной регенерации слоев дорожной одежды, включающий их рыхление с добавлением щебня, песка, вяжущего и воды и уплотнение полученной смеси, причем в качестве вяжущего используют негидратированную известь, которую распределяют по слою дорожной одежды до его регенерирования с добавлением щебня и песка, а воду добавляют в процессе регенерации (см. патент РФ №2331728, Е01С 7/18).
Недостатком известного способа является невысокая надежность слоев дорожной одежды, обусловленная образованием хаотичного трещинообразования в конструктивном слое дорожной одежды в ходе его эксплуатации. Это не позволяет обеспечить высокую долговечность слоев дорожной одежды ввиду невозможности создать полужесткий несущий слой. Кроме того, для уменьшения трещинообразования применяют укладку толстых слоев асфальтобетонного покрытия, что приводит к повышению трудоемкости восстановления слоев дорожной одежды. Использование в качестве вяжущего негидратированной извести также приводит к увеличению трудоемкости процесса восстановления.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ восстановления слоев дорожной одежды, включающий их рыхление, добавление наполнителя и воды, перемешивание компонентов с введением вяжущего, распределение полученной смеси и ее уплотнение. Причем в качестве вяжущего используют разогретый до рабочей температуры вязкий битум (см. патент РФ №2232841, Е01С 7/18).
Недостатком данного способа является низкая надежность слоев дорожной одежды ввиду невысокой долговечности ее конструктивных слоев. Это вызвано тем, что несущая способность конструктивного слоя непостоянна и зависит от времени года и температурного режима асфальтобетонного покрытия. Кроме того, использование в качестве вяжущего битума и разогрев его до рабочей температуры приводит к увеличению трудоемкости восстановления слоев дорожной одежды.
Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в повышении надежности конструктивных слоев дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием при одновременном снижении трудоемкости процесса восстановления.
Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, заключается в увеличении долговечности конструктивных слоев дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием путем создания полужесткого несущего слоя, что позволяет регулировать напряженно-деформированное состояние слоев дорожной одежды в результате обеспечения направленного трещинообразования.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе восстановления слоев дорожной одежды, включающем их рыхление, добавление наполнителя и воды, перемешивание компонентов с введением вяжущего, распределение полученной смеси и ее уплотнение, согласно изменению воду добавляют в смесь перед ее уплотнением, после которого выполняют рустовку уплотненной смеси посредством штампа для создания полужесткого несущего слоя дорожной одежды, в качестве наполнителя используют медленнотвердеющие отходы, а в качестве вяжущего - цемент в виде суспензии.
Способ восстановления слоев дорожной одежды поясняется чертежом, на котором схематично изображена технологическая схема восстановления слоев дорожной одежды с созданием полужесткого несущего слоя.
Способ восстановления слоев дорожной одежды осуществляют следующим образом.
Старое асфальтобетонное покрытие 1, несоответствующее транспортно-эксплуатационным требованиям по ровности и коэффициенту сцепления, подвергают грубому фрагментированию (разрушению) верхних слоев дорожной одежды посредством кулачкового катка или аналогичной техники (не показаны). Далее выполняют рыхление разрушенных слоев, например, путем фрезерования, с укладкой измельченного материала 2 в валик на половине проезжей части. Глубину рыхления определяют по расчетной толщине создаваемого полужесткого несущего слоя. Затем подвозят наполнитель 3, в качестве которого используют медленнотвердеющие отходы, например шлак, шлам, золу уноса. Наполнитель 3 выгружают на другой (свободной) половине проезжей части в количестве, необходимом для создания плотной смеси с измельченным материалом 2. Использование в качестве наполнителя медленнотвердеющих отходов позволяет создать полужесткий несущий слой и тем самым повысить несущую способность конструктивных слоев дорожной одежды и их долговечность. Далее выполняют предварительное перемешивание исходных материалов 2 и 3 посредством автогрейдера (не показан). Затем осуществляют перемешивание смеси из исходных материалов 2 и 3 посредством фрезы (не показана) с введением вяжущего, в качестве которого используют цемент в виде суспензии. Перед уплотнением полученной смеси в нее добавляют воду, чтобы обеспечить оптимальную влажность для максимального уплотнения смеси. Далее готовую смесь распределяют укладчиками (не показаны) по полосе с последующим ее уплотнением посредством катка (не показан). Время, необходимое для уплотнения смеси, определяют экспериментальным способом. Оно зависит от свойств исходных материалов, толщины укладываемого слоя и погодно-климатических факторов. Скорость движения катка при первых двух и двух последних проходах принимают равной 2-3 км/час, при промежуточных проходах скорость катка может быть увеличена до 7-8 км/час. Число проходов катка устанавливают после пробной укатки экспресс-методом, например, баллонным плотномером БПД-КМ или в лаборатории. После завершения уплотнения выполняют рустовку уплотненной смеси посредством штампа (не показан) для создания полужесткого несущего слоя 4 дорожной одежды путем нанесения на поверхность уплотненной смеси системы ослабленных сечений для направленного трещинообразования. Это позволяет регулировать напряженно-деформированное состояние слоев дорожной одежды и обеспечить равномерность деформирования асфальтобетонного покрытия, что приводит к повышению долговечности конструктивных слоев дорожной одежды и, соответственно, к увеличению их надежности. После создания полужесткого несущего слоя 4 дорожной одежды выполняют укладку слоя износа из асфальтобетона 5.
Выполнение рустовки уплотненной смеси для создания полужесткого несущего слоя дорожной одежды путем нанесения на поверхность уплотненной смеси системы ослабленных сечений для обеспечения направленного трещинообразования не известно из уровня техники.
Использование в качестве наполнителя медленнотвердеющих отходов, например шлака, шлама, золы уноса, для повышения долговечности конструктивных слоев дорожной одежды путем создания полужесткого несущего слоя дорожной одежды не известно из уровня техники.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ восстановления слоев дорожной одежды не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Согласно Приказа Минтранса России от 01.11.2007 N 157 (ред. от 25.02.2015) «О реализации Постановления Правительства Российской Федерации от 23 августа 2007 г. N 539 «О нормативах денежных затрат на содержание и ремонт автомобильных дорог федерального значения и правилах их расчета» (Зарегистрировано в Минюсте России 22.11.2007 N 10516) ремонт (восстановление) слоев дорожной одежды принято проводить в среднем через каждые 3-5 лет. Было построено три опытных участка дороги с рустовкой поверхности несущего слоя из тощего бетона. Срок их эксплуатации составил более 15 лет. Ввиду этого можно предположить, что заявляемое изобретение позволит повысить долговечность конструктивных слоев дорожной одежды, увеличив срок эксплуатации восстановленных слоев дорожной одежды в среднем до 10-15 лет.
Таким образом, заявляемый способ восстановления слоев дорожной одежды обеспечивает повышение надежности конструктивных слоев дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием за счет увеличения их долговечности путем создания полужесткого несущего слоя, что позволяет регулировать напряженно-деформированное состояние слоев дорожной одежды в результате обеспечения направленного трещинообразования. Кроме того, обеспечение направленного трещинообразования позволяет уменьшить толщину асфальтобетонного покрытия, что приводит к сокращению трудоемкости восстановления слоев дорожной одежды.
Способ восстановления слоев дорожной одежды, включающий их рыхление, добавление наполнителя и воды, перемешивание компонентов с введением вяжущего, распределение полученной смеси и ее уплотнение, отличающийся тем, что воду добавляют в смесь перед ее уплотнением, после которого выполняют рустовку уплотненной смеси посредством штампа для создания полужесткого несущего слоя дорожной одежды, в качестве наполнителя используют медленнотвердеющие отходы, а в качестве вяжущего - цемент в виде суспензии.
