CN101509220A - 模块路基箱及其专用模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块路基箱，它由模块构筑而成的多边形网格状箱体框架和浇注并凝固其中的混凝土构成。本发明还公开了构筑前述箱体框架的专用模块。首先采用模块构筑多边形网格状箱体框架，然后在往箱体框架中浇注混凝土，待混凝土凝固后即形成模块路基箱。利用本发明的模块路基箱进行道路或者桥梁施工，无需进行填土作用，减轻对路基或者桥基的压力，不会固结变形，避免路面或桥面凹陷破损，消除侧向压力；通过改变模块和浇注混凝土的强度可以构筑不同强度要求的路基或者桥基。采用本发明的专用模块构筑箱体框架时，箱体框架和凝固混凝土形成网状结构镶嵌在一起，提高路基箱的强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路减荷设施，具体地说，本发明涉及一种模块化的减荷路基箱以及构筑该路基箱的专用模块。
背景技术
在松软地段铺设道路，需要进行填土(高填方)作业，以便形成高填方路基；建造立交桥时，需要对引桥进行填土(高填方)作业，以便形成高填方桥基。高填方路基或者桥基存在如下缺点和不足之处：①在城市化程度越来越高的情况下，取土越来越困难；②施工工艺复杂，需要运土、填土、机械夯实等作业；③高填方路基或者桥基对地基产生巨大的压力，而且还会对路基或者桥基两侧的档墙产生横向压力；④在各种静载荷和动载荷以及反复运动冲击的作用下，路基或桥基的基身会逐渐压实，进而产生沉陷、固结变形和不均匀沉降，导致路面出现过量变形，路面开裂、路面起伏不平、桥面与高填方桥基沉降差等问题，影响道路的使用寿命和行车安全；⑤当路基或者桥基内需要铺设管线时，沉重的高填方路基或者桥基以及各种动载荷和静载荷对管线产生巨大的压力，情况严重时会导致管线破裂，并且管线的修复和维护非常困难。
中国专利CN2839354Y公开了一种钢板路基箱，此种钢板路基箱成本高，仅适于用作临时通车设施，无法应用于路基或桥基建设。
发明内容
为了解决高填方路基和桥基存在的问题与缺点，本发明提供了一种模块路基箱。
本发明的模块路基箱由多边形网格状箱体框架和浇注并凝固在所述箱体框架内的混凝土构成。
在前述模块路基箱中，所述多边形网格状箱体框架是由模块构筑而成。所述多边形网格状箱体框架可以是长方形、正方形、正六边形或者正八边形的网格状箱体框架。
本发明的模块路基箱内部可以设置横向的管线孔。
所述箱体框架可以采用中空模块构筑，所述中空模块的中央设置有贯通的纵向通孔，两端设置有纵向半孔，两块中空模块连接在一起时，相邻的纵向半孔能够形成一个纵向通孔；所述中空模块的下表面设置有凹沟，上表面设置有凸棱，所述凹沟的深度大于所述凸棱的高度，当采用该中空模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱和上层模块下表面的凹沟能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟和凸棱之间能够形成贯通的空腔。
本发明的模块路基箱的顶部封有一层板材。该板材可以由混凝土或者水泥制作而成。
本发明提供一种构筑模块路基箱的专用模块，该模块的前表面和后表面之间设置有贯通的横向通孔。
前述专用模块的中央设置有贯通的纵向通孔，两端设置有纵向半孔，两块模块连接在一起时，相邻的纵向半孔能够形成一个纵向通孔；所述模块的下表面设置有凹沟，上表面设置有凸棱，所述凹沟的深度大于所述凸棱的高度，当采用该模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱和上层模块下表面的凹沟能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟和凸棱之间能够形成贯通的空腔。
本发明提供另一种构筑模块路基箱的专用模块，该模块的上表面或/和下表面设置凹入所述上表面或/和下表面的横向凹槽。该模块上表面或/和下表面靠近端表面的位置可以设置横向半凹槽。
前述专用模块的中央设置有贯通的纵向通孔，两端设置有纵向半孔，两块模块连接在一起时，相邻的纵向半孔能够形成一个纵向通孔；所述模块的下表面设置有凹沟，上表面设置有凸棱，所述凹沟的深度大于所述凸棱的高度，当采用该模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱和上层模块下表面的凹沟能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟和凸棱之间能够形成贯通的空腔。
在本发明的模块路基箱中，多边形网格状箱体框架的连接点使用专用连接模块连接。采用模块构筑多边形网格状箱体框架，然后再浇注混凝土，混凝土凝固后即形成本发明的模块路基箱；最后在模块路基箱的上面铺设路面或者桥面材料，即形成由模块路基箱支撑的路或桥。
本发明的模块路基箱，无需进行填土(高填方)作业，施工工艺简单；能够有效减轻路基箱本身对路基的压力，并且能够完全避免侧向压力；模块路基箱内可以很方便地预留管线孔，在管线孔内铺设管线能够避免各种载荷对管道的压力；采用中空模块构筑而成的箱体框架，浇注混凝土时，混凝土流过并充满箱体框架内部的纵向通孔以及凹沟和凸棱之间的空腔内，混凝土凝固后在箱体框架内部形成纵横相连的网状结构，该网状结构与箱体框架本身的网格结构镶嵌在一起，提高箱体框架的强度；采用本发明的专用模块构筑模块路基箱的箱体结构，浇注混凝土流过并充满专用模块的横向通孔，使网格状箱体框架内部的混凝土柱横向相连，形成立体网状结构，提高模块路基箱的连接强度；此外，根据路基箱的强度要求，采用相应强度等级的模块构筑箱体框架或/和采用相应强度等级的混凝土浇注，可以形成所需强度的路基箱；此外，还可以在路基箱内部的纵向通孔和横向通孔中放置加强件，如钢筋，进一步提高路基箱的强度。
附图说明
下面结合附图，对本发明的模块路基箱及其专用模块作进一步说明。
附图1是本发明模块路基箱的正方形网格状箱体框架的俯视图；
附图2是本发明模块路基箱的正六边形网格状箱体框架的俯视图；
附图3是显示管线孔横截面的箱体框架的局部平面图；
附图4是构筑箱体框架所用中空模块的立体图；
附图5是本发明的设置有横向通孔的专用模块的立体图；
附图6是本发明的设置有横向通孔的专用模块的正视图；
附图7是采用附图4和附图5所示的专用模块构筑的箱体框架的局部平面图；
附图8是显示本发明的上表面设置有横向凹槽的专用模块的立体图；
附图9是显示本发明的下表面设置有横向凹槽的专用模块的立体图；
附图10是本发明的上、下表面均设置有横向凹槽的专用模块的立体图；
附图11是本发明的上、下表面设置有凹槽和半凹槽的专用模块的立体图。
附图12是采用附图4和附图11所示的模块构筑的箱体框架的局部平面图；
附图13是构筑正方形网格状箱体框架连接模块及其连接状态的俯视图；
附图14是构筑正六边形网格状箱体框架第一种连接模块及其连接状态的俯视图；
附图15是构筑正六边形网格状箱体框架第二种连接模块及其连接状态的俯视图；
附图16是构筑正六边形网格状箱体框架第三种连接模块及其连接状态的俯视图；
附图17是采用本发明的模块路基箱构筑而成的引桥的局部剖面图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
在开挖好的路基或者桥基内，根据路基或者桥基的高度，利用模块构筑成所需高度的正方形网格状箱体框架，附图1是前述正方形网格状箱体框架的俯视图。在构筑时，相邻层模块的摆放方式能够使它们形成压缝结构，即任何层的相邻模块之间的连接缝与其相邻上层或下层的相邻模块之间的连接缝不位于同一直线上。
附图13显示构筑正方形网格状箱体框架的连接模块及其连接状态的俯视图，附图13中实线显示连接模块，虚线显示与连接模块相连接的模块。
在构筑完成的正方形网格状的箱体框架内部浇注混凝土，混凝土凝固后，即形成本发明的模块路基箱，在模块路基箱的顶部铺设路面或者桥面材料，即形成由模块路基箱支撑的路或桥。
实施例2
在开挖好的路基或者桥基内，根据路基或者桥基的高度，利用模块构筑成所需高度的正六边形网格状的箱体框架，附图2是前述正六边形网格状箱体框架的俯视图。在构筑时，相邻层模块的摆放方式能够使它们形成压缝结构，即任何层的相邻模块之间的连接缝与其相邻上层或下层的相邻模块之间的连接缝不位于同一直线上。
在构筑正六边形网格状的箱体框架时，在正六边形的顶点(相邻正六边形的连接点)可以采用附图14、附图15或者附图16所示的连接模块。
附图14显示构筑正六边形网格状箱体框架的第一种连接模块及其连接状态的俯视图，附图14中实线显示连接模块，虚线显示与连接模块相连的模块。
附图15显示构筑正六边形网格状箱体框架的第二种连接模块及其连接状态的俯视图，附图15中实线显示连接模块，虚线显示与连接模块相连的模块。
附图16显示构筑正六边形网格状箱体框架的第三种连接模块及其连接状态的俯视图，附图16中实线显示连接模块，虚线显示与连接模块相连的模块。
在构筑完成的正六边形网格状的箱体框架内部浇注混凝土，在混凝土凝固后，即形成本发明的模块路基箱。
实施例3
构筑正方形或者正六边形网格状的箱体框架时，在需要铺设管道的高度层，沿着管线的走向，使相应层上相邻的两块模块不接触，根据管线的外径留出缝隙，即形成管线孔1。附图3是显示管线孔1横截面的箱体框架的局部平面图。在摆放上层模块前，将管线放置在管线孔1内。
在构筑完成的正方形或者正六边形网格状的箱体框架内部浇注混凝土，在混凝土凝固后，即形成本发明的带有管线孔的模块路基箱。
实施例4
在开挖好的路基或者桥基内，根据路基或者桥基的高度，采用附图4所示的中空模块构筑正方形或者正六边形网格状的箱体框架。
如附图4所示的中空模块，该模块的中央设置有贯通的纵向通孔2，两端设置有纵向半孔3，两块中空模块连接在一起时，相邻的纵向半孔3能够形成一个纵向通孔；该模块的下表面设置有凹沟4，上表面设置有凸棱5，所述凹沟4的深度大于所述凸棱5的高度，当采用该中空模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱5和上层模块下表面的凹沟4能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟4和凸棱5之间能够形成贯通的空腔。
采用该中空模块构筑成网格状箱体框架，然后再浇注混凝土。流入中空模块的纵向通孔2和纵向半孔3的混凝土凝固后在箱体框架内部形成纵向的强度构件，流入凹沟4和凸棱5之间的空腔的混凝土凝固后在在箱体框架内部形成横向的强度构件，这些纵向和横向的强度构件在箱体框架内部形成网状结构，并且该网状结构与箱体框架本身的网状结构镶嵌在一起，提高箱体框架的强度，进而提高模块路基箱的强度。
实施例5
如附图5和附图6所示，构筑本发明的模块路基箱的专用模块，该模块的前表面6和后表面7之间设置有贯通的横向通孔8。
如附图5所示，该专用模块的中央设置有贯通的纵向通孔2，两端设置有纵向半孔3，两块模块连接在一起时，相邻的纵向半孔3能够形成一个纵向通孔；该模块的下表面设置有凹沟4，上表面设置有凸棱5，所述凹沟4的深度大于所述凸棱5的高度，当采用该模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱5和上层模块下表面的凹沟4能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟4和凸棱5之间能够形成贯通的空腔。
如附图7所示，采用附图4和附图5所示的模块构筑的网格状箱体框架的墙壁上具有横向通孔8，根据实际情况，在需要横向通孔的地方使用附图5所示的模块，在不需要横向通孔的地方使用附图4所示的模块，浇注混凝土时，混凝土能够流过该横向通孔8。
采用该模块构筑成网格状箱体框架，然后再浇注混凝土。流入模块的纵向通孔2和纵向半孔3的混凝土凝固后在箱体框架内部形成纵向的强度构件，流入凹沟4和凸棱5之间的空腔的混凝土凝固后在箱体框架内部形成横向的强度构件，这些纵向和横向的强度构件在箱体框架内部形成网状结构，并且该网状结构与箱体框架本身的网状结构镶嵌在一起，提高箱体框架的强度，进一步提高路基箱的强度。流入横向通孔8的混凝土凝固后能够使流入箱体框架网格内的混凝土凝固后形成的立柱连接在一起，使整个路基箱内部的立柱形成一个立体网状结构，该立体网状结构与箱体框架镶嵌在一起，提高路基箱的强度。
实施例6
如附图8所示的专用模块，其上表面9上设置有凹入所述上表面9的横向凹槽11。
采用附图8所示的模块构筑箱体框架时，所述模块上表面9上的横向凹槽11形成横向通孔，浇注的混凝土能够流入其中，凝固后形成横向强度构件。
如附图9所示的专用模块，其下表面10上设置有凹入所述下表面10的横向凹槽12。
采用附图9所示的模块构筑箱体框架时，所述模块下表面10上的横向凹槽12形成横向通孔，浇注的混凝土能够流入其中，凝固后形成横向强度构件。
如附图10所示的专用模块，其上表面9和下表面10上均设置有凹入所述上表面9和下表面10的横向凹槽11和横向凹槽12。
如附图11所示，该专用模块的上表面9和下表面10靠近端表面的位置设置横向半凹槽13。
如附图12所示，采用附图4和附图11的模块构筑箱体框架时，由于上下层模块采用压缝的方式摆放，模块上表面9上的凹槽11或下表面10上的凹槽12与靠近端表面的半凹槽13共同形成横向通孔，根据实际情况，在需要形成横向通孔的地方使用附图11所示的模块，在不需要形成横向通孔的地方使用附图4所示的模块，在浇注的混凝土能够流入其中，凝固后形成横向强度构件。
由于该专用模块的中央设置有贯通的纵向通孔2，两端设置有纵向半孔3，两块模块连接在一起时，相邻的纵向半孔3能够形成一个纵向通孔；该模块的下表面设置有凹沟4，上表面设置有凸棱5，所述凹沟4的深度大于所述凸棱5的高度，当采用该模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱5和上层模块下表面的凹沟4能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟4和凸棱5之间能够形成贯通的空腔。
采用该专用模块构筑成网格状箱体框架，然后再浇注混凝土。流入专用模块的纵向通孔2和纵向半孔3的混凝土凝固后在箱体框架内部形成纵向的强度构件，流入凹沟4和凸棱5之间的空腔的混凝土凝固后在箱体框架内部形成横向的强度构件，这些纵向和横向的强度构件在箱体框架内部形成网状结构，并且该网状结构与箱体框架本身的网状结构镶嵌在一起，提高箱体框架的强度，进一步提高路基箱的强度。流过横向凹槽11或/和横向凹槽12以及横向半凹槽13形成的横向通孔的混凝土凝固后能够使流过箱体框架的混凝土凝固后形成的立柱连接在一起，使整个路基箱内部的立柱形成一个立体网状整体，提高路基箱的强度。
实施例7
在开挖好的引桥桥基内，根据引桥高度和坡度，采用附图4或附图10所示的模块构筑成具有一定坡度的阶梯结构的模块路基箱，然后浇注混凝土，并在顶部铺设桥面材料，即形成附图17所示的引桥。在附图17中，阶梯状网格结构为箱体框架，其内部浇注并凝固有混凝土，虚线部分为管道孔，下层阴影部分为路基箱地基，上层阴影部分为桥面材料。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对本发明的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种模块路基箱，其特征在于由多边形网格状箱体框架和浇注并凝固在所述箱体框架内的混凝土构成。
2.根据权利要求1所述的模块路基箱，其特征在于所述多边形网格状箱体框架采用模块构筑而成。
3.根据权利要求1或者2所述的模块路基箱，其特征在于所述多边形网格状箱体框架是长方形、正方形、正六边形或正八边形的网格状箱体框架。
4.根据权利要求3所述的模块路基箱，其特征在于其内部布置有横向的管线孔1。
5.根据权利要求2所述的模块路基箱，其特征在于所述模块为中空模块，所述中空模块的中央设置有贯通的纵向通孔(2)，两端设置有纵向半孔(3)，两块中空模块连接在一起时，相邻的纵向半孔能够形成一个纵向通孔；所述中空模块的下表面设置有凹沟(4)，上表面设置有凸棱(5)，所述凹沟(4)的深度大于所述凸棱(5)的高度；当采用该中空模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱(5)和上层模块下表面的凹沟(4)能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟(4)和凸棱(5)之间能够形成贯通的空腔。
6.一种构筑权利要求1所述模块路基箱的多边形网格状箱体框架的模块，其特征在于前表面(6)和后表面(7)之间设置有贯通的横向通孔(8)。
7.根据权利要求6所述的模块，其特征在于其中央设置有贯通的纵向通孔(2)，两端设置有纵向半孔(3)，两块模块连接在一起时，相邻的纵向半孔能够形成一个纵向通孔；所述模块的下表面设置有凹沟(4)，上表面设置有凸棱(5)，所述凹沟(4)的深度大于所述凸棱(5)的高度，当采用该模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱(5)和上层模块下表面的凹沟(4)能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟(4)和凸棱(5)之间能够形成贯通的空腔。
8.一种构筑权利要求1所述模块路基箱的多边形网格状箱体框架的模块，其特征在于其上表面(9)或/和下表面(10)设置有凹入所述上表面(9)或/和下表面(10)的横向凹槽(11)或/和(12)。
9.根据权利要求8所述的模块，其特征在于其上表面(9)或/和下表面(10)靠近端表面的位置设置有横向半凹槽(13)。
10.根据权利要求8或者9所述的模块，其特征在于其中央设置有贯通的纵向通孔(2)，两端设置有纵向半孔(3)，两块模块连接在一起时，相邻的纵向半孔能够形成一个纵向通孔；所述模块的下表面设置有凹沟(4)，上表面设置有凸棱(5)，所述凹沟(4)的深度大于所述凸棱(5)的高度，当采用该模块构筑箱体框架时，下层模块上表面的凸棱(5)和上层模块下表面的凹沟(4)能够互相配合使上下层模块对齐，并且在所述凹沟(4)和凸棱(5)之间能够形成贯通的空腔。
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