CN103088739B - 一种多功能沥青混合料三维格栅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能沥青混合料三维格栅，由布设于同一平面上的多个三维格栅单元拼装组成，三维格栅单元为方形格栅；方形格栅包括多道呈平行布设的横向支板和多道呈平行布设的纵向直板组装而成，所述横向支板与纵向直板呈垂直布设，且多道横向支板和多道纵向直板均布设在同一平面上，横向支板与纵向直板的高度均相同；多道纵向直板分别由左至右布设在多道横向支板上，且每一道纵向直板分别与多道横向支板固定连接；横向支板和纵向直板上均开设有一排或多排通孔，且每一排通孔中均包括由前至后布设的多个通孔。本发明结构简单、设计合理、投入成本较低且施工简便、使用效果好，能有效提高沥青路面的承载力、高温稳定性和整体性。

Description

一种多功能沥青混合料三维格栅

技术领域

本发明涉及一种土工格栅，尤其是涉及一种多功能沥青混合料三维格栅。

背景技术

“土工格栅”(gcogrid)是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格，较高强度的平面网状材料。它以聚丙烯、高密度聚乙烯或其它高分子聚合物为原料，加入一定量的抗紫外线助剂，经热熔、挤出拉伸等新工艺生产而成。土工格栅在制造过程中经过定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向排列，加强了分子链间的联结力，与其它土工合成材料相比，具有重量轻、变形小、抗拉强度高、延伸率低等优点，同时具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化、与沥青混合料相容性好等性能。

按照土工格栅生产材料和加工工艺的不同，国内外道路用土工格栅主要分为塑料土工格栅、经编土工格栅和玻璃纤维土工格栅三种类型，其中玻璃纤维土工格栅，较塑料土工格栅和经编土工格栅的性能更加优越，是道路工程使用的优良材料。在路基中，格栅可用于软基处理、路堤加筋等，应用格栅可减少垫层厚度；在基层中，应用格栅作加筋材料，能节约材料达60%，增强基层的抗腐蚀性和抗冰冻性，更利于应力分散，减少基层的开裂变形。特别是玻纤格栅用作柔性、半刚性路面系统中的加筋材料，具有十分理想的效果。在面层中，将格栅层施加于旧路表面与新铺罩面层层间，尤其当在旧水泥混凝土路面上加铺沥青层，形成水泥混凝土与沥青混凝土的复合面层结构。

但是实际使用过程中，传统厚度为5cm的三维土工格栅，将沥青混合料分隔在一个个网格内，不同网格内沥青混合料的结合性和集料之间的嵌挤作用被束缚，因而不能有效地将沥青混合料很好地粘结在一起并形成嵌锁结构。另外，目前路面常用的薄层土工格栅均为平面状（厚度为1cm～1.5cm），普遍存在与沥青混合料结合不好的情况。薄层土工格栅虽然对路面因水平位移引起的张开型裂缝能起到一定防裂作用，但对于由于竖向错位引起的剪切型反射裂缝，作用不明显，且延缓疲劳和抵抗车辙的能力较差。另外，现有的薄层土工格栅不具备竖向排水功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能沥青混合料三维格栅，其结构简单、设计合理、投入成本较低且施工简便、使用效果好，能有效提高沥青路面的承载力、高温稳定性和整体性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：由布设于同一平面上的多个三维格栅单元拼装组成，所述三维格栅单元为方形格栅；所述方形格栅由多道呈平行布设的横向支板和多道呈平行布设的纵向直板组装而成，所述横向支板与纵向直板呈垂直布设，且多道所述横向支板和多道所述纵向直板均布设在同一平面上，所述横向支板与纵向直板的高度均相同；多道所述纵向直板分别由左至右布设在多道所述横向支板上，且每一道所述纵向直板分别与多道所述横向支板固定连接；多道所述横向支板呈均匀布设，且多道所述纵向直板呈均匀布设，相邻两道所述横向支板之间的间距与相邻两道所述纵向直板之间的间距相同；所述横向支板和纵向直板上均开设有一排或多排通孔，且每一排通孔中均包括由前至后布设的多个通孔。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：所述横向支板和纵向直板均呈竖直向布设，且所述横向支板和纵向直板均为复合板，所述复合板包括两个均呈竖直向布设的层板和安装在两个所述层板之间的内支撑结构，两个所述层板通过所述内支撑结构紧固连接为一体。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：多个所述三维格栅单元分多排多列进行布设，相邻两排所述三维格栅单元中纵向直板之间的搭接长度不小于50cm，相邻两列所述三维格栅单元中横向支板之间的搭接长度不小于30cm。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：所述内支撑结构包括由前至后布设在两个所述层板之间的多道内支撑板，且前后相邻两道所述内支撑板之间形成一个竖向排水通道。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：所述竖向排水通道的数量为多个，两个所述层板上均开有多列分别与多个所述竖向排水通道相通的排水孔。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：多道所述横向支板的结构和尺寸均相同，且多道所述纵向直板的结构和尺寸均相同。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：所述横向支板和纵向直板均为长条板，每一排通孔中的多个所述通孔均布设在与所述长条板中心线相平行的同一直线上；所述横向支板与纵向直板的长度相同。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：所述横向支板和纵向直板上均开设有一排通孔，且所述横向支板上所开设的所有通孔均布设在横向支板的中心线上，所述纵向直板上所开设的所有通孔均布设在纵向直板的中心线上。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：所述横向支板和纵向直板的高度均为4cm～6cm且二者所形成正方形网格边长为25cm±5cm；多个所述通孔呈均匀布设。

上述一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征是：前后相邻两个所述通孔之间的间距为2cm～2.5cm，所述通孔为直径为3cm～4cm的圆孔或边长为1.5cm～2.2cm的正六边形孔。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作方便且投入成本较低。

2、施工方便，只需将本发明布设在路面面层中部即可。

3、设计合理且使用效果好、实用价值高，应用于沥青路面中面层，本发明的厚度为4cm～6cm，其侧壁上所布设的开孔结构使沥青混合料贯穿格栅侧壁（即横向支板与纵向直板），将格栅侧壁内外两侧的沥青混合料粘结在一起，使得集料之间起到更好地嵌挤作用，形成一个复合的力学嵌锁体系。这样可以阻碍集料的运动，使沥青混合料得到更好的压实，获得更大的承载能力，提高路面的高温稳定性和整体性。同时，铺筑本发明的沥青路面和传统沥青路面相比，在同等荷载作用下，在满足路面设计通行能力的情况下，能够减薄路面结构层的厚度，降低路面的造价，降低维护费用及减少维修频次。

4、能有效减缓反射裂缝，在中面层中铺垫本发明后能有效减小剪应力，最大限度地阻止剪切流动，使网格和面层间形成较高的抗剪强度区，并在荷载作用下，减小水平方向的主应力和垂直方向主应力，多功能沥青混合料三维格栅在沥青路面中产生的抗拉伸能力，可以抑制应力及提高弹性模量，起到阻止和延缓基层反射裂纹向面层发展的过程，对路面产生显著的加强作用。

5、具有抗疲劳开裂功能，由于沥青路面必须具有一定的承载能力，在规定的时间内不能发生疲劳破坏，沥青路面上中面层直接受到车轮的压力，在轮载边缘以外的区域中面层受到拉力的作用，由于两处受力区域紧靠，但所受力性质不同，因此在受力区域的交界处产生力的突变发生破坏，在长期荷载的作用下，发生疲劳开裂。沥青中面层铺设本发明后可以抵抗疲劳开裂，提高路面使用寿命。

6、具有耐高温车辙作用，由于沥青混凝土在高温时具有流变性，在车辆荷载作用下，沥青面层形成了微量的波形流变，面层中没有任何可以约束沥青混凝土流变的骨架材料，造成沥青面层流变累积叠加，形成车辙。而在沥青中面层中使用本发明后，起到骨架作用，使沥青混凝土中集料通过格栅侧壁开孔贯穿于格栅之间，形成复合力学嵌锁体系，这种机械咬合并经过压实后，可以构成高强度的整体，有效限制集料运动，增强沥青面层中的内摩擦阻力和横向约束力，使各部分彼此牵制，防止沥青面层推移，起到抵抗车辙的作用。

7、具有抗低温收缩开裂的作用，严寒时期，沥青混凝土面层的温度近于气温，沥青混凝土遇冷收缩，产生拉应力，在受到荷载反复作用下，拉应力进一步增加，当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时，产生裂纹，在裂纹两端处，拉应力更加集中，裂纹逐步形成裂缝。而本发明可抵抗沥青混凝土低温收缩产生的拉应力，避免裂缝病害。

8、所采用横向支板和纵向直板的结构设计合理且加工制作方便，横向支板和纵向直板均为内部布设多个竖向排水通道的复合板，并且复合板的两个层板上均开有分别与多个竖向排水通道相通的排水孔，因而进一步优化了三维格栅的排水效果。实际使用时，由铺装在本发明上方的沥青路面上面层渗透下来的水，可通过横向支板和纵向直板上所布设的竖向排水通道和排水孔，快速、及时向道路两侧排走，减小因水对沥青路面造成的早期病害，如：网裂、坑槽、剥落、冻胀、翻浆等，提高路面的使用性能。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、投入成本较低且施工简便、使用效果好，能有效提高沥青路面的承载力、高温稳定性和整体性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明复合板的结构示意图。

附图标记说明:

1—横向支板；             2—纵向直板；            3—通孔；

4—竖向排水通道；         5—排水孔。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明由布设于同一平面上的多个三维格栅单元拼装组成，所述三维格栅单元为方形格栅；所述方形格栅由多道呈平行布设的横向支板1和多道呈平行布设的纵向直板2组装而成，所述横向支板1与纵向直板2呈垂直布设，且多道所述横向支板1和多道所述纵向直板2均布设在同一平面上，所述横向支板1与纵向直板2的高度均相同；多道所述纵向直板2分别由左至右布设在多道所述横向支板1上，且每一道所述纵向直板2分别与多道所述横向支板1固定连接。多道所述横向支板1呈均匀布设，且多道所述纵向直板2呈均匀布设，相邻两道所述横向支板1之间的间距与相邻两道所述纵向直板2之间的间距相同。所述横向支板1和纵向直板2上均开设有一排或多排通孔3，且每一排通孔3中均包括由前至后布设的多个通孔3。

本实施例中，所述横向支板1和纵向直板2均呈竖直向布设，且所述横向支板1和纵向直板2均为复合板，所述复合板包括两个均呈竖直向布设的层板和安装在两个所述层板之间的内支撑结构，两个所述层板通过所述内支撑结构紧固连接为一体。

本实施例中，所述内支撑结构包括由前至后布设在两个所述层板之间的多道内支撑板，且前后相邻两道所述内支撑板之间形成一个竖向排水通道4。

本实施例中，所述内支撑结构的形状为锯齿形。

实际加工时，也可以根据具体需要，对所述内支撑结构的形状进行相应调整。

本实施例中，所述竖向排水通道4的数量为多个，两个所述层板上均开有多列分别与多个所述竖向排水通道4相通的排水孔5。

本实施例中，多个所述三维格栅单元分多排多列进行布设，相邻两排所述三维格栅单元中纵向直板2之间的搭接长度不小于50cm，相邻两列所述三维格栅单元中横向支板1之间的搭接长度不小于30cm。

实际加工时，多道所述横向支板1的结构和尺寸均相同，且多道所述纵向直板2的结构和尺寸均相同。

本实施例中，所述横向支板1和纵向直板2均为长条板，每一排通孔3中的多个所述通孔3均布设在与所述长条板中心线相平行的同一直线上。

实际加工时，所述通孔3为圆孔或正多边形孔。本实施例中，所述通孔3为正六边形孔。具体加工时，所述通孔3也可以采用圆孔或其它正多边形孔。

本实施例中，所述横向支板1与纵向直板2的长度相同。

本实施例中，所述横向支板1和纵向直板2上均开设有一排通孔3，且所述横向支板1上所开设的所有通孔3均布设在横向支板1的中心线上，所述纵向直板2上所开设的所有通孔3均布设在纵向直板2的中心线上。

实际加工时，也可以根据具体需要，对所述横向支板1和纵向直板2上所开设通孔3的排数进行相应调整。

本实施例中，所述横向支板1和纵向直板2的高度均为4cm～6cm且二者所形成正方形网格边长为25cm±5cm。多个所述通孔3呈均匀布设。前后相邻两个所述通孔3之间的间距为2cm～2.5cm，所述通孔3为直径为3cm～4cm的圆孔或边长为1.5cm～2.2cm的正六边形孔。实际加工时，可根据具体需要，对横向支板1和纵向直板2的高度、横向支板1和纵向直板2的长度、前后相邻两个所述通孔3之间的间距、所述通孔3的结构和尺寸仅相应调整。

本实施例中，所述排水孔5均布设在相邻两个所述通孔3之间。

实际加工时，所述排水孔5为直径为0.2cm±0.05cm的圆孔。本实施例中，所述圆孔的直径为0.2cm，可根据具体需要，对所述圆孔的直径进行相应调整。

具体加工时，相邻两个所述通孔3之间所布设竖向排水通道4的数量与相邻两个所述通孔3之间所布设圆孔的列数相同。本实施例中，相邻两个所述通孔3之间所布设竖向排水通道4的数量为4个，且相邻两个所述通孔3之间所布设圆孔的列数为4列，每一列所述圆孔中均包括6个所述圆孔，且6个所述圆孔呈均匀布设。

实际进行加工时，可根据具体需要，对相邻两个所述通孔3之间所布设竖向排水通道4的数量、相邻两个所述通孔3之间所布设圆孔的列数、每一列所述圆孔中所包括圆孔的数量等进行相应调整。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：由布设于同一平面上的多个三维格栅单元拼装组成，所述三维格栅单元为方形格栅；所述方形格栅由多道呈平行布设的横向支板(1)和多道呈平行布设的纵向直板(2)组装而成，所述横向支板(1)与纵向直板(2)呈垂直布设，且多道所述横向支板(1)和多道所述纵向直板(2)均布设在同一平面上，所述横向支板(1)与纵向直板(2)的高度均相同；多道所述纵向直板(2)分别由左至右布设在多道所述横向支板(1)上，且每一道所述纵向直板(2)分别与多道所述横向支板(1)固定连接；多道所述横向支板(1)呈均匀布设，且多道所述纵向直板(2)呈均匀布设，相邻两道所述横向支板(1)之间的间距与相邻两道所述纵向直板(2)之间的间距相同；所述横向支板(1)和纵向直板(2)上均开设有一排或多排通孔(3)，且每一排通孔(3)中均包括由前至后布设的多个通孔(3)；

所述横向支板(1)和纵向直板(2)均呈竖直向布设，且所述横向支板(1)和纵向直板(2)均为复合板，所述复合板包括两个均呈竖直向布设的层板和安装在两个所述层板之间的内支撑结构，两个所述层板通过所述内支撑结构紧固连接为一体；

所述内支撑结构包括由前至后布设在两个所述层板之间的多道内支撑板，且前后相邻两道所述内支撑板之间形成一个竖向排水通道(4)；

所述竖向排水通道(4)的数量为多个，两个所述层板上均开有多列分别与多个所述竖向排水通道(4)相通的排水孔(5)。

2.按照权利要求1所述的一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：多个所述三维格栅单元分多排多列进行布设，相邻两排所述三维格栅单元中纵向直板(2)之间的搭接长度不小于50cm，相邻两列所述三维格栅单元中横向支板(1)之间的搭接长度不小于30cm。

3.按照权利要求1所述的一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：多道所述横向支板(1)的结构和尺寸均相同，且多道所述纵向直板(2)的结构和尺寸均相同。

4.按照权利要求1所述的一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：所述横向支板(1)和纵向直板(2)均为长条板，每一排通孔(3)中的多个所述通孔(3)均布设在与所述长条板中心线相平行的同一直线上；所述横向支板(1)与纵向直板(2)的长度相同。

5.按照权利要求4所述的一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：所述横向支板(1)和纵向直板(2)上均开设有一排通孔(3)，且所述横向支板(1)上所开设的所有通孔(3)均布设在横向支板(1)的中心线上，所述纵向直板(2)上所开设的所有通孔(3)均布设在纵向直板(2)的中心线上。

6.按照权利要求5所述的一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：所述横向支板(1)和纵向直板(2)的高度均为4cm～6cm且二者所形成正方形网格边长为25cm±5cm；多个所述通孔(3)呈均匀布设。

7.按照权利要求6所述的一种多功能沥青混合料三维格栅，其特征在于：前后相邻两个所述通孔(3)之间的间距为2cm～2.5cm，所述通孔(3)为直径为3cm～4cm的圆孔或边长为1.5cm～2.2cm的正六边形孔。