При строительстве временных дорог следует руководствоваться документами по технике безопасности.
На обводненных участках и болотах I и II типов применяют следующие временные дорожные конструкции [ВСН 2-105-78]:
Дороги с покрытием низшего типа:
- деревогрунтовые (лежневые);
- сборно-разборные (колейные и сплошные) с деревянным покрытием;
- из грунтов, улучшенных добавками;
Грунтовые дороги без покрытия (земляное полотно);
Дороги с покрытием переходного типа:
- гравийные и щебеночные;
- сборные с покрытием из железобетонных плит.
Традиционными материалами в качестве дорожного покрытия являются:
- конструкций временных лежневых дорог общей шириной 8,5 м и шириной проезжей части 5,5 м;
- сборные, колейные, покрытия из деревянных конструкций;
- железобетонные плиты, которые относятся к конструкциям сборного и монолитного типов с разнообразной геометрической конфигурацией и размерами.
В настоящее время появились новые дорожные покрытия:
- плита дорожная универсальная (ПДПУ);
- пластиковые модульные покрытия.
Данные материалы и технология их укладки будут изучены во второй главе.
2. Применение покрытий из модуля для строительства временных дорог
2.1 Материал покрытие из модуля. Этапы развития технологии покрытий из модуля. Преимущества и недостатки покрытий из модуля
Ещё в 2002 году одной индийской компанией было запатентовано изобретение изспользования пластиковых отходов для строительства автомобильных дорог.
В настоящее время уникальную инновационную технологию использования пластиковых отходов разрабатывает и усовершенствует голландская компания VolkerWessels.
Она заключается в литье из переработанного пластика пустотелых плит для дорожного полотна. В пустотах планируется прокладывать городские коммуникации. Плиты на таких пластиковых дорогах будут укладываться на подушку из уплотненного песка.
Отличительная особенность технологии - использование большого количества отходов, а также быстрый монтаж.
Российские специалисты проанализировали потенциал этой системы и пришли к выводу, что подобное дорожное покрытие из пластика можно использовать в климатических условиях нашей страны только для строительства тротуаров и парковых дорожек.
Сегодня пластиковые модульные покрытия востребованы для временных и технологических дорог в качестве дорожного покрытия.
Разработка пластиковых модулей для дорожных покрытий в нашей стране ведется полным ходом. И хотя пока на данную продукцию не разработаны государственные (национальные) стандарты, российские предприятия разрабатывают свои, производственные стандарты (ОСТы и ТУ).
Среди преимуществ дорожного модульного покрытия с пластиком:
- увеличенная прочность;
- высокая водостойкость;
- увеличение интервалов между ремонтными работами;
- снижение эксплуатационных затрат;
- высокая прочность на растяжение;
- эксплуатация при температурах в диапазоне от -40 до +80єС;
- хорошее сцепление с колесами автомобилей;
- повышенная устойчивость к воздействию машинного масла и топлива;
снижение деформации покрытия и отсутствие колеи;
- минимальное количество трещин, благодаря пластичности пластика;
- продолжительный срок эксплуатации;
- возможность многократного использования;
- использование на болотах 1 и 2 типов;
- позволяют не проводить дорогостоящие рекультивационные мероприятия;
- малый вес самих плит;
- выдерживают колесную и гусеничную технику до 80 тонн;
- высокая огнестойкость;
- просты в эксплуатации;
- положительная плавучесть конструкции;
- обеспечивают сильную сцепку с грунтом.
2.2 Опыт создания и применения технологии дорожных покрытий из модуля в России
Опыт создания ПДПУ. В 1994 г. на непроходимых болотных топях бригады ОАО «Самотлортранс» для АООТ «Черногорнефть» начали строить площадку под бурение и прокладывать к ней дороги на слабых грунтах, в основании которых лежала «хворостяная выстилка», выполненная по запатентованной технологии.
Консультировал строителей В.Д. Прохоренков - специалист по слабым грунтам, посвятивший многие годы изучению болот и возведению на них самых разных объектов.
Несущая основа болота (мохо-растительный покров) оставалась нетронутой. Вместо леса использовали отходы санитарной рубки, проводившейся на трассах ЛЭП. Их укладывали вручную по специальной технологии, а сверху засыпали грунтом. И куст, и дороги получились плавающими.
Именно в этом и заключалось принципиальное отличие новой технологии.
Таким образом, здесь были использованы естественная упругость болотного покрытия и слой песка толщиной 40 - 50 см, амортизированный хворостом.
В этом и состоял один из главных секретов новой технологии: независимо от опорной площади самого объекта его вес должна воспринимать вся площадка (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1. 19-тонный экскаватор работает на площадке, площадь которой чуть больше, чем у экскаватора в плане
Испытания подтвердили все предпосылки. В центр кустовой площадки поставили несколько десятков груженых самосвалов «Татра» общей массой более тысячи тонн. Прогиб в центре кустовой площадки составил всего 8 мм, и через 20 минут после снятия нагрузки он исчез.
На первый взгляд, странно: какие-то прутики держат огромный вес. Казалось бы, идеальное решение проблемы. Линии электропередач идут в нефтепромысловых районах во множестве, и санитарные рубки под ними ведутся регулярно. И уж чего-чего, а хвороста хватает.
Однако не все просто, т.к. необходимо знать, какой хворост годен, а какой нет, как его уложить, и какой толщины должна быть выстилка.
А значит, каждому строительству требуется собственный высококвалифицированный специалист по слабым основаниям.
Если учесть, что такое строительство ведется одновременно во многих местах… Но поскольку подготовка специалиста дело долгое, то желательно заменить науку технологией, чтобы любой инженер-строитель знал: нужно взять некоторое готовое изделие, сделать с ним то-то и то-то, и результат будет такой-то.
В.Д. Прохоренковым были разработаны конструкционные элементы, которые должны лечь в основу новой технологии строительства на заболоченной местности и других слабонесущих основаниях.
Они получили название УНОК - универсальных несущих опорных конструкций.
Одна из них - ПДПУ (плита дорожная универсальная), неплоские снизу плиты, быстро собираемые на месте строительства без сварки и прочих трудоемких крепежных операций.
Благодаря своей форме они, подобно конструктору «Лего», собираются в единую конструкцию, сцепляясь между собой выступами и выемками.
Плиты изготавливаются из железобетона, гребень на основании плиты может быть приваренным стальным или монолитным бетонным. Плиты имеют размеры в плане: ПДПУ-1 - 1 000Ч2 500 мм; ПДПУ-2 - 2 000Ч5 000 мм.
Собранная из плит конструкция реализует «принцип веника» - ее элементы работают как сами по себе, так и совместно.
В результате приложенная к ней нагрузка в зависимости от ее величины распределяется на большую или меньшую площадь.
Система в целом обеспечивает давление на грунт, не превышающее допустимого, вовлекая в работу более прочные глубинные слои грунта. При этом ее деформации носят упругий характер.
Благодаря собранному из ПДПУ настилу несущая способность слабого болотного грунта повышается до 6 т/м2, в то время как для лежневого настила она составляет всего 2,5 т/м2.
Но при этом единичная нагрузка определяется всей площадью конструкции.
Рисунок 2.2. Присыпали специально уложенный хворост небольшим слоем грунта и дорога готова
Стоимость одной ПДПУ хотя и превышает стоимость обычной железобетонной плиты того же размера, но остается в пределах сопоставимого. Производство этих плит можно быстро наладить практически на любом заводе ЖБИ.
ПДПУ можно перевозить любыми видами наземного транспорта по минимальным тарифам (габаритный груз I класса), а для укладки требуется автокран или даже грузовик с мощным краном-манипулятором, причем не обязательно полноприводный.
ПДПУ позволяет быстро строить и разбирать как временные, так и постоянные дороги или площадки.
Например, 400 ПДПУ позволят проложить за 8 - 16 ч временную дорогу с шириной проезжей части 4 м и длиной 1 км к месту аварии трубопровода - по болотным, пойменным или переувлажненным грунтам.
После ликвидации аварии дорогу можно разобрать за такое же время, а плиты хранить до следующей аварии или планового ремонта столь же труднодоступного участка. Дороги из ПДПУ не разбиваются, не теряют первоначальную ровность.
Важно, что при строительстве дорог и площадок из ПДПУ окружающая среда испытывает минимальное воздействие.
Площадки и дороги не нарушают естественно сложенных грунтов, не требуют сооружения дренажа.
Это особенно важно, если не забывать, что болота - это естественный аккумулятор пресной воды, который нельзя трогать.
Этим правилом на протяжении многих лет пренебрегали и в результате получили мелеющие реки и погибшие леса.
Рисунок 2.3. МИ-8 на площадке из ПДПУ
Все перечисленные достоинства новой технологии в полной мере проявились при испытаниях, проведенных с участием СоюздорНИИ и МАДИ.
ПДПУ защищены патентом (Приложение 1).
2.3 Строительство дорог из модульного пластика в России
Идея пластиковых модулей не нова. Уже более 5 лет в России в военном деле и МЧС используются переносные дороги. Такая дорога устойчива к тяжелой технике и артиллерии.
Пластиковые дорожные модули с антискользящим покрытием производятся на заводе стеклопластика ОАО «Тверьстеклопластик», который входит в ГК «Рускомпозит» в г. Тверь. Технология широко используется армией и МЧС. Они используются для прохождения болотистых, сильноухабистых участков пути. Плиты мобильные, не полые и крепятся между собой замковой системой «штырь-отверстие». Уже существует 5 видов плиты, с тремя типами замковых систем, но, по сути, все они универсальны.
Монтаж не предполагает специальных знаний, собрать такое покрытие можно длиной в 800 км не обученному батальону за сутки. Одну плиту достаточно монтировать двумя-четырьмя людьми. После проезда транспорта плиты демонтируются и используются повторно.
Такие дороги часто используются при строительстве газо- или нефтепроводов в зоне вечной мерзлоты, на заболоченных местностях, в тайге, лесотундре или тундре.
Недавно ГК «Рускомпозит» подала заявку на получение патента в изготовлении «пластиковой» дороги для массового пользования в Росавтодор.
Гражданский проект в Росавтодоре широкого использования в «масштабах страны» пока рассматривается на бумаге. На это существует ряд причин.
Самая основная причина - финансирование, которого порой не хватает даже на обычный ямочный ремонт.
Также для внедрения нововведения нужно большое количество вторичного полимера, но пока массовая сортировка и сборка отходов окончательно не налажена.
И третья причина - это длительная подготовка нормативно-правовой базы (ГОСТы, сертификаты, СНиПы), с испытанием дорожного полотна в стране в конкретных климатических условиях.
2.4 Характеристика мобильных дорожных покрытий (МБП), применяемых в отраслях промышленности, в военных структурах и МЧС
Лёгкие полимерные мобильные дорожные плиты, изготовленные методом прессования.
Имеют внутреннюю сотовую структуру, а также технологические отверстия по периметру для соединения изделий между собой.
Назначение. МДП специально сконструированы для использования в нефтегазовой, энергетической, горнодобывающей промышленности, а также при ликвидации последствий природных катастроф и в оборонном комплексе.
Используются для создания временных дорог для проезда техники и провоза оборудования, а также создания временных площадок строительных и административных комплексов.
Рисунок 2.4. Мобильные дорожные покрытия (МДП), ТУ 22.21.30 - 009 - 56910145 - 2016
Конструкция мобильных дорожных плит. Модульные дорожные покрытия изготавливаются из высокомолекулярного полиэтилена ВМПЭ 500. Внутренняя структура из крестообразных рёбер укрепляет конструкцию дорожных плит, одновременно уменьшая их вес.
Благодаря специфике материала, из которого изготавливаются МДП, они не проводят электрический заряд и создают безопасную платформу для проведения работ.
Панели мобильного дорожного покрытия обладают перекрывающими фланцами, вдоль которых размещаются специальные замковые соединения, скрепляющие плиты между собой, а также особой текстурированной поверхностью, предотвращающей скольжение и пробуксовку техники.
Замковое соединение. Для соединения плит между собой применяют замковые соединения стандартные и замковые соединения модернизированные.
Замковые соединения стандартные позволяют с легкостью производить монтаж МДП (рисунок 2.5).
Рисунок 2.5. Замковые соединения МДП стандартные