Збірна конструкція автомобільної дороги із залізобетону

1 Збірна конструкція автомобільної дороги із залізобетону, що містить палі і естакаду із залізобетонних плит великого розміру, яка відрізняється тим, що палі з естакадою з повздовжніх хрестоподібних в перерізі залізобетонних балок і залізобетонних плит розміщені в траншеї, залізобетонні плити обперті на виступи повздовжніх балок і мають з одного боку ЩІЛЬОВІ отвори з решіткою для водовідведення під дорогу у відкриті водозабірні лотки, дорога має по краях та посередині масивні габаритні бордюри, розміщені на по Корисна модель відноситься до області дорожнього будівництва і може бути використаний під час спорудження і реконструкції автомобільних шляхів, охорони довкілля, а також для підвищення безпеки дорожнього руху Відома швейцарська збірна конструкція автомобільної дороги, що складається із залізобетонних дорожніх плит великого розміру (3,5х7м), які спираються на повздовжні і поперечні залізобетонні балки [1] Недоліком цієї конструкції є висока собівартість, обмежена ДОВГОВІЧНІСТЬ завдяки використанню металевих балок і їх корозії, складність монтажу і вірогідність усадки основи в процесі тривалої експлуатації та впливу знакоперемінних сезонних температур, що може привести до деформації дорожньої конструкції і руйнування покриття вздовжніх балках естакади, на бордюрах розміщені екрани-шумопоглиначі, між палями крайніх рядів в траншеї закріплені захисні екрани, під естакадою розміщені електрокабелі і слабкострумова проводка та комунікації інженерно-санітарної мережі 2 Конструкція за п 1, яка відрізняється тим, що верхній кінець паль має паз для з'єднання повздовжніх балок з палями та балок між собою 3 Конструкція за п 1, 2, яка відрізняється тим, що хрестоподібні в перерізі залізобетонні балки крайніх рядів мають виступаючу зовні полицю для пішохідної або велосипедної доріжки 4 Конструкція за пп 1-3, яка відрізняється тим, що ЩІЛЬОВІ отвори залізобетонних плит мають решітку з водовідведенням стічних вод у відкриті лотки, виконані з нахилом до водоприймачів 5 Конструкція за пп 1-4, яка відрізняється тим, що ширина траншеї відповідає ширині автомобільної дороги, а м глибина залежить від геологічних та топографічних умов будівництва Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є збірна конструкція автомобільної дороги із залізобетону ФРН, котра має основу, палі і естакаду із залізобетонних плит великого розміру [1] Цю конструкцію доцільно використовувати на піщаних і болотистих основах Але дана збірна конструкція автомобільної дороги по своїй будові не може вирішити перелік питань, поставлених авторами Загальними ознаками із прототипом є основа, палі і естакада із залізобетонних плит великого розміру В основу корисної моделі поставлено завдання розробки такої конструкції автомобільної дороги із залізобетону, яка була б надійною альтернативою існуючій основі, що широко використовується в будівництві доріг із асфальтобетону, бетону, залізобетону, а в комплексі забезпечила підви N. CD 6779 щення транспортно-експлуатаційних якостей, централізоване розміщення підземних комунікацій інженерно-технічної мережі, створила б надійний шлях відведення стічних вод з поверхні дороги і верхніх горизонтів ґрунту, їх ізоляцію від фунту з наступним відведенням до водоприймача, і нарешті, дозволила б в певній мірі досягнути скорочення дорожньо-транспортних пригод, пов'язаних із зіткненням і перекиданням транспортних засобів і, як наслідок, - скороченням числа загиблих і поранених людей, а також розмірів матеріальних втрат. Поставлена задача досягається тим, що збірна конструкція автомобільної дороги із залізобетону, що має палі і естакаду із залізобетонних плит великого розміру, згідно з корисною моделлю, палі з естакадою із повздовжніх хрестоподібних в перерізі залізобетонних балок і залізобетонних плит розміщені в траншеї, залізобетонні плити обперті на виступи повздовжніх балок і мають з одного боку щільові отвори з решіткою для водовідведення під дорогу у відкриті водозабірні лотки, дорога має по краям та по середині масивні габаритні бордюри, розміщені на повздовжніх балках естакади, на бордюрах розміщені екранишумопоглиначі, між палями крайніх рядів в траншеї закріплені захисні екрани, під дорожньою естакадою розміщені електрокабелі і слабкострумова проводка та комунікації інженерно-санітарної мережі. Згідно з корисною моделлю, верхній кінець паль має паз для з'єднання повздовжніх балок з палями та між собою. Згідно з корисною моделлю, хрестоподібні в перерізі залізобетонні балки крайніх рядів мають виступаючу зовні полицю для пішохідної або велосипедної доріжки. Згідно з корисною моделлю, щільові отвори залізобетонних плит мають решітку з водовідведенням стічних вод у відкриті лотки, виконані з нахилом до водоприймачів. Згідно з корисною моделлю, ширина траншеї відповідає ширині автомобільної дороги, а її глибина завлежить від геологічних та топографічних умов будівництва. Винахідницький рівень забезпечує сукупність перелічених ознак, що дозволить досягнути очікуваного результату. Корисна модель пояснюється кресленням. На Фіг. 1 і 2 показані ліва і права хрестоподібні повздовжні залізобетонні балки 5, що мають виступаючу зовні полицю - ребра більших розмірів ніж внутрішні, а на Фіг.З - середня повздовжня балка 5 з однаковими боковими ребрами. Фіг.4 ілюструє вузол з'єднання лівої повздовжньої балки 5 з палею 3, до якої закріплений захисний екран 4, а також з'єднання лівої повздовжньої балки 5 із дорожньою залізобетонною плитою 6. Фіг.5 демонструє збірну конструкцію автомобільної дороги та окремі її елементи, що включає: траншею 1, свердловини 2, палі 3, захисні екрани 4, повздовжні залізобетонні балки 5 з бордюрами 11, стояки із екранами-шумопоглиначами 14 на лівому і правому ряді паль, дорожніми залізобетонними плитами 6 із щільовими отворами 7 і металевими рамками з решіткою 8 і водовідводами 9 стічних вод, залізобетонні відкриті лотки 10, а також електрокабелі, слабкострумова проводка 12 і комунікації інженерно-санітарної мережі 13, що знаходяться в підземній центральній частині дороги. Корисна модель реалізується таким чином: збірна конструкція автомобільної дороги із залізобетону включає розміщені в траншеї 1 палі З, опущені в пробуравлені свердловини 2. Із зовнішнього боку паль закріплені захисні екрани 4, а зверху паль - повздовжні хрестоподібні залізобетонні балки 5, на яких розміщені поперечні дорожні залізобетонні плити 6 із щільовими отворами 7, в яких знаходяться металеві рамки з решіткою 8 і водовідводом 9 стічних вод, спрямованим у залізобетонний відкритий лоток 10. На верхньому ребрі повздовжньої залізобетонної балки 5 лівого і правого боку паль розміщені у вигляді суцільної лінії масивні габаритні бордюри 11, що складаються із окремих елементів шириною 0,3-0,4м, висотою 0,8 - їм і довжиною 2,5 - Зм, на яких знаходяться стояки із екранами-шумопоглиначами 14. Такі ж бордюри, але без шумопоглиначів-екранів розміщені на повздовжній залізобетонній балці 5 на палях середньої частини дороги. Між крайніми рядами паль з лівого і правого боків дороги під дорожніми плитами у виритих допоміжних траншеях загальної траншеї розташовані залізобетонні відкриті лотки 10, а в середній частині загальної траншеї на бокових стінках середнього ряду паль і в проміжках між ними і лотками 10 на полицях розташовані електрокабелі і слабкострумова проводка 12, а на дні траншеї знаходиться комунікації інженерносанітарної мережі - система тепло - і водопостачання 13. Використання повздовжніх хрестоподібних залізобетонних балок із зовнішніми боковими полицями - ребрами більших розмірів забезпечує перекриття траншеї з лівого і правого боку паль, що засипається ґрунтом, а також створює можливості використання цих полиць для велосипедних та пішохідних доріжок. Розміщення дорожніх залізобетонних плит на повздовжніх залізобетонних балках, що спираються на жорстку основу у вигляді паль, забезпечує обмеження негативного впливу при використанні традиційної ґрунтової основи, котра здатна деформуватись при знакоперемінних температурах в умовах її зволоження, а також при динамічних навантаженнях. За рахунок цього підвищується надійність і довговічність експлуатації збірної автомобільної дороги із залізобетону. Захисні екрани, що встановлюють із зовнішнього боку паль захищають простір під дорожніми плитами від ґрунту зворотної засипки в пазухи траншеї. Крім того, наявність жорсткої основи у вигляді паль з екранами вздовж дороги та масивних габаритних бордюрів в певній мірі запобігає боковому зсуву ґрунту на автомобільну дорогу, створює умови запобігання її руйнування, особливо в гірській місцевості під час стихійних явищ. Щільові отвори, котрі мають металеві рамки із решітками і водовідводами, призначені для відведення забрудненої стічної води з поверхні дорожніх плит до відкритих залізобетонних лотків і пода 6779 льшому збору і регенерації у водоприймачах із очисними спорудами. Використання масивних габаритних бордюрів замість розділювальної смуги, як конструктивно виділеного елементу у вигляді суцільних ліній дорожньої розмітки 1.1 або 1.2, що розділяє суміжні проїзні частини [2], дозволить запобігти виїзду транспортного засобу із проїзної частини дороги або на зустрічну смугу дорожнього руху. Якщо навіть водій відволік свою увагу під час керування транспортним засобом або при несприятливих дорожніх умовах (ожеледиця, снігопад, дощ, тощо) різко загальмував, що може привести до заносу транспорту і виїзду на смугу зустрічного руху, то присутність масивних габаритних бордюрів у вигляді суцільної лінії обмежить можливість виникнення дорожньо-транспортної пригоди. Крім того, наявність масивних габаритних бордюрів з лівого і правого краю автомобільної дороги також обмежить можливість забруднення її сельовими потоками в гірських умовах під час стихійних явищ. Використання екранів-шумопоглиначів по краю дороги в разі проходження автомобільної дороги через населені пункти дозволить значно скоротити негативний вплив транспортного шуму на організм людини в населених пунктах. Завдяки використанню у конструкції екранів-шумопоглиначів волокнистого матеріалу, останній може водночас виконувати функцію поглинання негативного для організму людини пилу, котрий утворюється при проходженні транспорту по автомобільній дорозі. Комплексне розміщення електрокабелю, слабкострумової проводки та комунікацій інженерносанітарної мережі у збірній конструкції автомобільної дороги під естакадою дасть змогу значно скоротити об'єм витрат на виготовлення, установку та обслуговування мереж за рахунок централізованого вирішення цієї проблеми. Для здійснення профілактичних заходів за станом системи мереж під час їх експлуатації передбачено в боковій частині збірної конструкції автомобільної дороги в захисних екранах в окремих їх місцях створити отвори для монтажу дверей, котрі розташовані на певній відстані між собою вздовж дороги. В зв'язку із присутністю масивних габаритних бордюрів з лівого і правого боку автомобільної дороги передбачено створення прорізів в бокових частинах бордюрів, котрі будуть виконувати функцію виїзду із неї і заїзду автотранспорту, а також місць перетину пішоходів з певних населених пунктів. Отже, використання траншей і жорсткої основи у вигляді паль у запропонованій збірній конструкції автомобільної дороги із залізобетону має значні переваги у порівнянні з існуючими конструкціями автомобільних доріг, значні перспективи в плані підвищення ефективності широкого впровадження індустріального способу виготовлення збірних елементів із зведенням дорожньо-будівельних робіт до монтажних, не залежно від пори року і кліматичних умов, що дає змогу підвищити якість, надійність і довговічність доріг із твердим покриттям. Крім того, такі дорогі мають значні екологічні переваги перед існуючими. Відомо [3], щоб досягнути забезпечення автошляхами європейського рівня Україні необхідно побудувати майже 200тис.км шляхів, в тому числі і в сільській місцевості, тому доцільність впровадження на практиці запропонованого технічного рішення не викликає сумнівів. Реалізація останнього має велике соціальне значення по створенню додаткових робочих місць, завантаженню вітчизняних заводів залізобетонних конструкцій при виготовленні збірних залізобетонних елементів конструкцій доріг, і, як наслідок, дає можливість розширити масштаби і збільшити темпи будівництва автомобільних мереж на Україні. Запропоноване технічне рішення ініціює в дорожньому будівництві такі підходи: 1) використання траншей і жорсткої основи у вигляді паль для збірної конструкції автомобільної дороги; 2) створює умови для централізованого розміщення силових кабелів та інженерно-санітарної мережі; 3) поліпшує організацію охорони довкілля на дорогах за рахунок обмеження шуму і пилу, а також створює можливість відведення з поверхні доріг із твердим покриттям забруднених стічних вод у залізобетонні відкриті лотки, що знаходяться під естакадою, з подальшим відведенням їх у водоприймачі для регенерації; 4) підвищує безпеку руху за рахунок використання масивних габаритних бордюрів, котрі встановлюють на суцільних лініях дорожньої розмітки; 5) зменшує можливість руйнування автомобільних шляхів, особливо в гірських умовах під час стихійних явищ за рахунок обмеження зсуву ґрунту через використання жорсткої основи у вигляді паль та масивних габаритних бордюрів. Таким чином, вказані аспекти дають можливість використання технічного рішення в промислових умовах і забезпечують йому відповідність критерію "Промислова придатність". Література 1. А.А.Тимофеев. Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров. М.: Стройиздат, 1986, 315с, с.62-63, 70-73. 2. Правила дорожнього руху України. 2002. Що в них нового? Харків:НПП "Светофор", 2001, 88с, с.11. 3. Є.П.Качан, М.О.Ковтонюк, М.О.Петрича та ін. Розміщення продуктивних сил України: підручник. К.: Вища школа, 1998, 375с. 6779 Фіг. 5 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601