Jak jsou postaveny americké silnice?

Silnice tvoří nedílnou součást dnešní městské krajiny. Pro někoho jezdí po silnicích rychlý, pohodlný jízda, pro někoho problém a hodinu otřesů s dopravní zácpou na úzkých cestách.

Dnes půjdeme na několik stavenišť v Texasu a zjistíme, jak je vybudována dálnice, proč betonový povrch trvá 30 let bez velké opravy (a obecně proč betonu?) A také pochopíme, proč nákladní auta od třiceti šesti tunové "ocasy" nehrozí silnici.

Viz také vydání - Proč ve Spojených státech nevytvářejí standardní domy, jako v SSSR, Život amerických truckerů, Amerika v práci na amatérských fotografiích, Jak postavit nízkopodlažní obytné budovy v USA

(Celkem 41 fotek)

Post Sponsor: V Americe opravdu dělají dobré cesty, a tam také dělají skvělý americký nábytek. Které mohou být zakoupeny na stránkách našich partnerů mebeel.ru.

Zdroj: ЖЖК /engineering-ru

1.

2. Ve skutečnosti jsem se již dotkl tématu života kamionů a zařízení amerického silničního systému, a proto je tento příspěvek pokračováním tematického příběhu o silničním systému.

3. Tradičně začněte s příběhem. První betonová cesta byla položena ve Spojených státech v roce 1930, v Indii a potom v Illinois v roce 1940. V Texasu se první betonová silnice objevila teprve v roce 1951 ve městě Fort Worth. Texaské ministerstvo dopravy (DOT) si velmi rychle uvědomilo správnost zvolené cesty a začalo aktivně vytvářet betonové dálnice po celém státě a dnes Texas je lídrem ve Spojených státech v délce konkrétních silnic s 20,117 km dálnice.

4. Všechny americké silnice mohou být rozděleny do několika velkých skupin, z nichž některé se skládají z tříd. Takže od nejvýznamnějších až po méně významné jsou silnice rozděleny do následujících skupin: mezistátní dálnice (označené indexem I), US Highways (US), státní silnice (v tomto případě TX), FM silnice (FM, ), Místní silnice (tato skupina zahrnuje další silnice, jako jsou Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) a další).

5. Vláda, zastoupená US DOT, stanoví určité požadavky na výstavbu silnic a tyto požadavky se liší od třídy silnic k třídě. Učiním si výhradu, že na rozdíl od drobných dopravních záležitostí, jako jsou omezení rychlosti nebo cesta po silnicích, nelze návrhové normy měnit personálem DOT, všechny státy podléhají americkým DOT a stavebním normám.

6. Poznamenávám také, že na rozdíl od konstrukce (která je jednotná ve všech státech, značkách, ukazatelích, značkách), se konstrukční technologie v různých státech mírně liší, což je způsobeno seizmikem některých států, zimních podmínek, bažin apod. US DOT provádí výzkum technologií pokládání silnic a mění stavební kódy DOT. Obecně platí, že systém předkládání kódů a obsazení personálu DOT do US DOT je pro průměrného člověka velice matoucí, pravděpodobně budu psát samostatný příspěvek později.

7. 6. Nemyslel jsem si, že se jednoho dne vrátím na DOT a ještě více bych naplánoval revizi stavby silnic, protože ihned po ukončení studia na univerzitě jsem byl ostře odvrácen od osudu od budov až po zcela jiné džungle. Ale jakmile jsem sám napsal svou diplomovou práci o dopravním problému budování mostů pro TX DOT, jak se ukázalo, nemůžete se odvrátit od starého.

8. 7. Takže před zahájením výstavby DOT jmenuje veřejné slyšení (obvykle v soudní budově nebo ve své kanceláři). Jakýkoli obyvatel oblasti, kde bude cesta postavena nebo opravena, se může zúčastnit jednání a poskytnout své stanovisko..

Aby lidé neměli otázky, co a jak budou přepracováni nebo postaveni, jsou všechny DOT plány online (pečlivě, velmi těžké kresby), například pro Dallas, jděte na stránku a podívejte se na všechny aktuální projekty.

9. Návrh může být změněn shromážděním stanovisek. Například, obyvatelé se mohou podívat na plán a říci, že musíte zavřít výjezd z této silnice na dálnici, z bezpečnostních důvodů, nebo nainstalovat zvukovou izolační stěnu po silnici tak, aby byla klidná v sousedních kavárnách.

10. Každý rozumný návrh bude studován a pokud mají obyvatelé pravdu, změní se návrh. Slyšení je zpravidla určováno v počátečních fázích projektu, kdy je učiněn pouze návrh, takže později v případě úplných změn dochází k menší změně..

Po schválení projektu místními obyvateli se DOT dostane do provozu..

11. Všechny dálnice označené jako I a USA jsou vyrobeny z betonu (s velmi malými výjimkami). To je způsobeno skutečností, že na těchto silnicích jsou tranzitní dopravní toky a největší tok automobilů i zboží. Co jsi? Mám cestu ah - někde tam - z asfaltu! Vytváření některých čtenářů. Ano, silnice jsou často pokryté asfaltem - tak to je falešný pod asfaltem - beton. Teprve po opotřebení betonu je pokryt asfaltem, před rozsáhlými opravami. Takový trik se dělá pro prodloužení životnosti silnice a táhla. opravit, protože k přesunu betonu je problematičtější a dražší než vrhání vrstvy asfaltu nahoře.

12. Volba ve prospěch betonu byla provedena v souvislosti s několika charakteristikami betonu - jeho pevností, trvanlivostí, nenáročností vůči zatížení a nadměrnou hmotností nákladního automobilu. Z mínů betonové dlažby - její problematické pokládání a opravy. Pokud je po finišti cesta připravena po 8 hodinách pro tok strojů, pak trvá několik měsíců, než se otevře betonová cesta, ale výsledek stojí za to.

13. Takže po obdržení zeleného světla pro práci začne DOT nejprve přemýšlet o tom, jak zavřít silnici, aniž by došlo k dopravní zácpě. Za tímto účelem se dočasné uličky nacházejí někde na boku silnice (obvykle dočasné domy jsou z asfaltu), nebo je cesta přepracována, aby se dostaly na silnici. V žádném případě však DOT nemůže uzavřít silnici o více než 30% dopravní kapacity..

14. Nejčastěji je DOT mazaný a opravuje nebo staví úseky s pruhy, nejprve se děje na jedné straně silnice, přesouvá všechny pruhy směrem k druhému směru a pak začne proudit po silnici postavené na okraji silnice a uprostřed silnice a začne se dunit jinou starou silnicí.

15. Všechna místa opravy jsou vždy označena pro řidiče se značkami, čipy a informačními tabulemi, kde stavitelé v budoucnu psát rychlé zprávy o aktuálním stavu silnice nebo o plánovaném uzavření některých drah. Na více vysokorychlostních silnicích jsou aktuální zóny ohraničeny okraji, protože silniční doprava se stále pohybuje rychlostí 100 km / h..

16. Poznamenávám také, že stavitelé nezapomínají na označování, jsou prováděny ve formě dočasných potrubí vložených na vozovce, taková jádra jsou jasně viditelná v noci (velmi často nedochází k osvětlení v opravárenských oblastech, protože nebyly dosud instalovány sloupky) stejně jako je cítit u kola, když řídil, nechal řidiče vědět, že on byl gape.

17. Mimochodem, pokuty ve stavebních zónách jsou vždy zdvojnásobeny pro všechny druhy přestupků, rychlost je obzvláště krutě potrestána, protože Někdy stavitelé pracují bez ochranných obrubníků. Policie zase miluje sledování porušovatelů v takových zónách.

18. Poté, co vše je oplocené a připravené k práci, začne samotný stavební proces..

19. Nejprve je odstraněno zhruba metr skal, obvykle se plemeno nepřebírá, protože Může být použita pro různé hromady nebo pro úpravu území. Pokud probíhají opravy, začínají odstraňovat starý povlak..

20. Pak je polštář položen na silnici, obvykle je to štěrk, písek a hlína, všechno je po pokládce každé vrstvy pečlivě utlačováno, protože pak není nic, co by se země mohla plazit v různých směrech. Také všechny komunikace a sběrače jsou postaveny..

21. Každá položená vrstva se napojuje vodou a pak chloridem vápenatým - nebo spíše 35% roztokem CaCl2 nebo vápennou maltou, po níž začínají buldozery s "vidličkami", které otevírají vrstvu, načež se znovu vrazí. Proč? Skutečnost je taková, jako by polštář nebyl narovnán v jeho přirozené podobě, tam je voda (zejména v písku a hlíně), a když se voda odpaří, polštář odtéká, aby se snížilo procento propadnutí a vápno se nalije. Díky chemické reakci udržuje vápno vodu sama o sobě, neumožňuje její odpařování a opuštění polštáře, tj. zadržet stálé procento vody v polštáři, a nechat ji klesat. Studie ukazují, že výkonnost takového polštáře je o 80% lepší než jen kompaktní polštář..

22. Po položení podložky se položí dvojitá vrstva asfaltu, tato vrstva je relativně tenká, tloušťka každé vrstvy je obvykle 5-7 cm.

23. Proč jsou asfalt pod betonem? Existuje několik důvodů. Za prvé, beton je křehký kvůli selhání a v případě poklesu půdy se okamžitě objeví praskliny a jak jsem již zmínil, opravy betonu nejsou tak snadné. Důvodem poklesu půdy je voda. Vložte vrstvu hustého asfaltu pod beton, připravte rovný povrch a odstraňte jakýkoliv možný pokles, protože asfalt je pevně zabroušen a zabírá všechny druhy malých otvorů a prasklin v zemi a za druhé slouží jako vodotěsnost pro vodu a brání tomu, aby se dostala pod beton přes tepelné spoje betonových spojů.

24. Dovolte mi připomenout, že procento vody v položeném polštáři se během životnosti silnice liší velmi málo. Silniční lůžko tedy není náchylné k poklesu, a pokud dojde k poklesu (někdy se pod podlahou vzdaluje podložka), ukazuje se jako plochá monotónní fossa, která je příjemná k jízdě a která nezpůsobuje trhliny v betonu díky flexibilnějšímu asfaltu.

25. Po všech těchto problémech konečně začne instalace výztuže pro beton. Obvykle se používá standardní ocelová výztuž o průměru 16 mm (413 MPa). Po vyzvednutí armatur na zemi se zvedá na plastový nebo kovový stojan. Ideální poloha výztuže je mezi 1/3 a 1/2 tloušťky kravaty od horní hrany, jinými slovy těsně nad středem kravaty.

26. Existují dva důvody: pokud je výztuž umístěna příliš blízko k povrchu - výztuž může zkorodovat z nedostatku materiálu zhora, pokud je položena příliš hluboko, ocel nebude chrání beton před prasklinami v horní betonové vrstvě.

27. Ocelový výstupek přichází na staveništi s tyčemi o délce 18 metrů, přičemž u kloubů se výztuha překrývá, což jsou vypočítány technickými pracovníky. Během historie stavby inženýři "odvodili" technologii překrytí, která má vyloučit překrytí celé výztuže po celé šířce silničního lože na jednom místě. Dnes je nejčastěji používán šach, který je na této fotografii dokonale viditelný..

28. Výstuž v betonu se používá k rozdělení zatížení a zabránění vzniku trhlin v povlaku. Procento oceli v průřezu (kolmo na průběh vozu) je obvykle 0,60%, v podélném směru (ve směru jízdy) 0,85%.

29. Většina trhlin v povlaku se vyskytuje ve vzdálenosti 1 až 3 metry, příčně k průřezu silnice (kolmo k pohybu strojů), protože auta posunují kola ve směru jízdy. Tam, kde napnutí betonu přesahuje přípustné konstrukční zatížení, objeví se trhlina. Beton se chová velice špatně v napětí a ocel - velmi dobře, takže společně kompenzují nedostatky každého jiný..

30. Mimochodem, byl nalezen lineární vztah mezi počtem a polohou trhlin v betonu a objemem oceli v potěru dávno předtím. Bylo tedy prokázáno, že s poklesem kontaktní plochy oceli s betonem se zvyšuje vzdálenost mezi trhliny.

31. Pak se začne plnicí stroj naplnit kusem cesty. V procesu kladení stavitelů aktivně plisovat beton s vibrátory, aby co nejvíce posílal vzduch z povlaku, vzduch snižuje pevnost betonu. Soupravu najednou musí vylévat oblast z jednoho tepelného spoje do druhého, celý kus silnice musí být pevný a bez spár betonu. Betonový typ III se používá pro směs, as Částice tohoto betonu jsou ve srovnání například s typem I menší, neměli bychom však zapomínat na to, že použití menších částic zvyšuje přenos tepla betonu během vytvrzování, což představuje jeho problémy při procesu vytvrzování betonu. Teplotní faktor prostředí silně ovlivňuje tvorbu trhlin v povlaku..

32. V horkém podnebí (Texas, Florida) se obvykle snažíte betonovat v noci, protože směs ztrácí méně vlhkosti. Doporučený teplotní rozsah pro kladení betonu je od 10 do 25 ° C. V opačném případě stavitelé používají betonový zavlažovací systém, aby se zabránilo vzniku trhlin v procesu vytvrzování betonu. Nesmíme však zapomínat, že přidávání vody snižuje procento pevnosti betonu, takže pro zavlažování se používá řada malých technologií a triků - nejčastěji je beton zabalen celofánem.

33. Dalším faktorem, který silně ovlivňuje betonovou dlažbu a její trvanlivost je typ použitého drtí, například říčního kamene nebo štěrku lomu, mají různé ukazatele tepelné roztažnosti, pevnosti a pružnosti. Takže různé sutiny jsou jedním z důvodů vzniku prasklin v případě zanedbání jejich vlastností. V šedesátých letech byla provedena podrobná studie různých druhů sutin..

34. Při nalití jednotlivých úseků se vytvoří betonové válce velikosti 10 (průměr) x 20 (výška) cm nebo 15x30 cm, které jsou ponechány vedle vyplněné plochy, po 3 dnech budou odevzdány do laboratoře a rozbity, pak se vypočítá pevnost betonu, který je odlit. To se provádí tak, aby bylo zajištěno, že beton splňuje všechny požadavky. To se provádí na místě, takže válce jsou ve stejných podmínkách jako beton. Pokud vylijete lahve v závodě z betonových výrobků, odkud pocházejí betonové míchačky, velmi často se nafouknete. Pokud beton neprojde zkouškou - musí být povlak demontován a znovu odlišen.

35. Obvyklá tloušťka potěru mezi mezistěnami dálnice je 30 cm, menší jsou 20 cm. Jak ukazuje praxe, tato tloušťka betonu položená na asfaltovém polštáři odolává zatížení a nevyžaduje druhou ocelovou síť. S rostoucí tloušťkou betonu se objevují trhliny, protože beton nemá dostatečnou ocel pro rozložení zatížení při snížení tloušťky - beton nevydržuje zatížení aut.

36. Po průniku obvykle nádrž dává hrubý povrch, který pomáhá při dešti propouštět vodu a také zvyšuje součinitel trakce kol vozů s vozovkou. Někdy drsnost neprobíhá okamžitě a řez již po použití speciálního stroje. To se obvykle děje na monolitických mostích..

37. Po vylití na silnici také nezapomínají, že po zaplnění tohoto segmentu to bude užitečné pro účely opravy, stejně jako zjistit, kdy může být cesta k přepravě stavebních zařízení v tomto procesu otevřena. Beton musí ležet po dobu nejméně 7 dní bez zatížení, po sedmi dnech můžete řídit lehká stavební zařízení na silnici, ale neměli byste zapomínat, že beton získá plnou sílu až po 28 dnech, a pokud se z nějakého důvodu dostanou do podlahy těžké stroje, struktura beton může být zcela poškozen. Proto, pokud někde potřebujete přejít silnici na těžký jeřáb - pod ním leží rohože nebo beton je pokryt silnou vrstvou písku..

38. Po 28 dnech je cesta plně funkční. Životnost silnice bez větších oprav je 25 let. Ve městech Houstonu a Dallasu jsou části dálnice, které byly zaplaveny v roce 1960 a jsou stále ve výborném stavu. Tyto stránky jsou používány pro výzkum a pozorování. Vědecké práce se varí na dvou největších a nejprestižnějších univerzitách v Texasu - v Austinu (hlavním městě Texasu) av Houstonu.

39. Dnes v USA existuje relativně mnoho experimentálních ploch betonové dlažby, protože Oddělení dopravy vidí budoucnost v konkrétních silnicích. Takové segmenty se nacházejí ve všech čtyřech klimatických zónách země a mají jiný design. Do roku 2001 z několika set parcel naplněných mezi lety 1961 a 2001 zůstalo 89 parcel, které jsou monitorovány.

40. Na základě pokusů provedených v letech 1999 a 2001 na základě pozemků ve věku od 25 do 40 let bylo učiněno několik závěrů:

- v závislosti na konstrukci a materiálech je betonový nátěr schopen vydržet zatížení bez prasknutí po dobu 34 let (oproti průměru 8 let u asfaltového betonu);
- po 34 letech v příštích 5 letech se zbylo jen 16 segmentů a podléhalo úplné výměně;
- po dobu 20 let se motoristé stěžovali na zhoršení jízdního komfortu, avšak v některých oblastech se opěrná plocha "vzdala" a vytvářela malé hladké žlaby bez trhlin v horní vrstvě povrchu vozovky;
- do roku 2012, z 89 experimentálních pracovišť, 34 zůstává aktivní (17 je v Texasu). Jejich průměrný věk dnes činí 31 let. Zbývající části byly přesunuty z důvodu současné expanze silnic a vědecké práce byly úspěšně dokončeny v době převodu..

41. Zkušenosti s kladením betonových komunikací aktivně přijímá USA z asijských zemí a nejen z nich. Čína a Japonsko, stejně jako Austrálie a některé evropské země, aktivně vytvářejí betonové silnice s využitím zkušeností amerických stavitelů silnic. Ve Spojených státech se státy pokaždé, když je to možné, pokoušejí stavět nové cesty pouze z betonu, a tím snižovat náklady na údržbu silnic během jejich provozu..

No, příště se budu dotýkat tématu asfaltového betonu a povím vám, proč DOT nemá tolik asfaltu.