Конструкция дорожной одежды с цементобетонным покрытием

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ С ЦЕМЕНТОБЕТОННЫМ ПОКРЫТИЕМ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научно-исследовательский институт БелдорНИИ(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научноисследовательский институт БелдорНИИ(57) Конструкция дорожной одежды с цементобетонным покрытием, включающая выполненное с поперечным уклоном в направлении обочин цементобетонное покрытие, состоящее из отдельных плит, и основание,отличающаяся тем, что цементобетонное покрытие выполнено с толщиной, равномерно увеличивающейся от оси дороги к обочине, при этом уклон нижней поверхности покрытия выбран из соотношения где- поперечный уклон верхней поверхности покрытия,1 - толщина цементобетонного покрытия на правой кромке, м 2 - толщина цементобетонного покрытия, м- ширина проезжей части с движением транспорта в одном направлении, м.(56) 1. Инструкция по проектированию жестких дорожных одежд. ВСН 197-91. - М., 1992. - С. 8-10 (прототип). Фиг. 1 Изобретение относится к строительству автомобильных дорог с цементобетонным покрытием. 3610 1 Известна конструкция дорожной одежды с цементобетонным покрытием, в которой все слои выполнены с одинаковой толщиной по ширине проезжей части, включающая покрытие и основание 1. Недостатком такой конструкции является то, что она не представляется равнопрочной по ширине проезжей части. Изгибающий момент, возникающий в цементобетонной плите при воздействии транспортной нагрузки по полосе наката вблизи внешнего продольного края, где, как правило, происходит приложение нагрузки, примерно в два раза больше изгибающего момента, возникающего в покрытии при центральном ее приложении. В результате при многократных нагружениях на краю покрытия появляются остаточные деформации и возникают поперечные трещины, развивающиеся от внешнего продольного края плиты. В тоже время центральная часть покрытия работает с большим ничем не обоснованным запасом прочности. Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости дорожной одежды с цементобетонным покрытием, повышение ее работоспособности. Для решения поставленной задачи в известной конструкции дорожной одежды, включающей выполненное с поперечным уклоном в направлении обочин цементобетонное покрытие, состоящее из отдельных плит,и основание, цементобетонное покрытие выполнено с толщиной, равномерно увеличивающейся от оси дороги к обочине, при этом уклон нижней поверхности покрытия выбран из соотношения где- поперечный уклон верхней поверхности покрытия,1 - толщина цементобетонного покрытия на правой кромке, м 2 - толщина цементобетонного покрытия, м- ширина проезжей части с движением транспорта в одном направлении, м. На фиг. 1 изображен поперечный разрез дорожной одежды для двухполосного движения в двух направлениях, на фиг. 2 - поперечный разрез дорожной одежды для двухполосного движения в одном направлении. Конструкция дорожной одежды состоит из цементобетонного покрытия 1 и основания 2. Покрытие разделено на отдельные плиты продольными и поперечными деформационными швами 3. Для передачи усилий с плиты на плиту в швах установлены металлические штыри 4. Расчетную интенсивность движения на местной автомобильной дороге, где транспорт движется в двух направлениях (фиг. 1), принимаем равной 1000 автомобилей группыв сутки, а на магистральной дороге с односторонним движением транспорта (фиг. 2) - 2000 автомобилей. В соответствии со СНиП 2.05.02-85 поперечный уклон верха покрытия для обеспечения поверхностного водоотвода должен быть равным 2 , а ширина проезжей части с односторонним поперечным уклоном низа покрытия в первом случае 13,5 м, а во втором В 27,5 м. На основании существующих методов расчета плиты на упругом основании определим требуемую толщину покрытия на правой кромке и в центральной, менее напряженной, его части 1. Учитывая, что напряжения от воздействия колеса автомобиля на краю плиты примерно в 1,3 раза больше, чем по оси местной дороги (фиг. 1), где осуществляется передача усилия с плиты на плиту при проезде транспортной нагрузки. Толщина цементобетонного покрытия на краю плиты 10,20 м, а по оси дороги 20,18 м. Для второго случая, магистральной дороги (фиг. 2), наряду с большими расчетными значениями напряжений и толщины покрытия на краю плиты накладывается необходимость учета того, что правые полосы движения находятся под воздействием более тяжелых транспортных средств по сравнению с левыми полосами, используемыми, как правило, для обгона легкими автомобилями. В результате проведенных расчетов получим 10,24 м, 20,20 м. Определим требуемый поперечный уклон нижней поверхности покрытия Таким образом, для первого случая (фиг. 1) поперечный уклон нижней поверхности покрытия должен быть равным 2,57 , для второго случая (фиг. 2) - 2,27 . Обеспечение требуемых поперечных уклонов покрытия при проведении строительства осуществляется регулированием профилирующих органов механизма по укладке основания и покрытия. Предложенные конструкции дорожной одежды с переменной толщиной цементобетонного покрытия обеспечивают выравнивание напряженного состояния плиты по ширине проезжей части, вследствие чего снижается материалоемкость строительства (расход бетона) за счет уменьшения толщины покрытия по оси дороги и повышается работоспособность покрытия благодаря более полному учету напряженного состояния края плиты и увеличению ее толщины. Кроме того, увеличение поперечного уклона на границе между покрытием и основанием способствует улучшению отвода воды, проникающей под покрытие через швы, за 2 3610 1 пределы проезжей части и снижению эрозии основания, предупреждению образования уступов в поперечных швах. Следует отметить, что равномерное утолщение покрытия к обочине дороги способствует повышению продольной устойчивости цементобетонных плит при их расширении при высоких положительных температурах. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.