CN103255695A - 由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其特征在于具体步骤如下：首先制作桁架结构；将制作好的桁架空间体以双向错缝形式进行结合，；桁架空间体结合后坐在底板上，；将无机混合料灌入桁架空间体内，使其形成完整的道路基层结构；在道路基层结构上铺装传统的磨耗层。其采用有机混合料构成的桁架，并在其内部填充无机混合料组成的砌体，将砌体拼装成耐久的道路结构，能够达到缩短施工周期，延长施工可利用时间段的目的，有效缩短道路建设工期；桁架桥片的结构是充分利用三角形稳定性的特点，使用时可以延长道路的使用寿命。

Description

由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法

技术领域

本发明涉及一种由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其是在有机混合料桁架的内部填充无机混合料组成砌体，然后经拼装完成的耐久道路结构；应用于城市道路、港口道路、油田道路、急造道路。

背景技术

目前的道路施工受以下条件的制约，因此存在着以下的问题：

1）道路建设受筑路材料养生期制约，工期长

市政道路结构主要分为黑色路面及白色路面两种，其施工方法都是在路床底部自下而上逐层施工完成的。例如黑色路面的施工工艺是通过各层筑路材料的摊铺、碾压、养生而成的道路。而白色路面（水泥混凝土路面）的施工，需要在路床内安置模板并在其中配置钢筋网，还要在设计板块之间设置纵缝、横缝、施工缝，安置拉杆、传力杆，而混凝土还需要较长时间的养生期，因此传统道路结构施工周期较长。

2）道路建设受环境温度影响可利用天数短

由于筑路材料比如混凝土或石灰粉煤灰碎石混合料，必须在一定温度下经过一段养生期才能提高强度，因此在北方，筑路时间严重受季节的制约。当环境温度低于规范规定的限制时，就不能安排道路施工。这就限制了道路全年可施工月份区间和总天数，对道路施工计划产生制约。

3）          道路结构寿命短

在城市道路中，正是由于施工期间对交通干扰严重，社会反映强烈，建设方对工期要求近乎于苛刻，道路施工在如此短的时间内，在有降雨影响的夏季，施工质量的保证极其困难，这也是城市道路寿命短的关键原因之一。

在建设项目招标过程中，往往片面提高项目低造价指标的权重，导致项目在施工期间的资金投入不足，它与短工期一起成为影响道路质量的原始缺陷，使质量保证更加困难，造成道路使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其采用有机混合料构成的桁架，并在其内部填充无机混合料组成的砌体，将砌体拼装成耐久的道路结构，能够达到缩短施工周期，延长施工可利用时间段的目的，有效缩短道路建设工期；桁架桥片的结构是充分利用三角形稳定性的特点，使用时可以延长道路的使用寿命。

本发明的技术方案是这样实现的：一种由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其特征在于具体步骤如下：

1）首先制作桁架结构，是由环氧树脂混合砂浆灌注形成两片横隔板及两片纵隔板围成桁架空间体并坐在底板上，其中两片横隔板与底板的倾角为锐角，两片纵隔板与底板的倾角为钝角；

2）将制作好的桁架空间体以双向错缝形式进行结合，其中每四个相邻的空间体能够形成一个沙漏状空腔，在空腔内灌注环氧树脂混合砂浆即形成桁架立柱；

3）桁架空间体结合后坐在底板上，其中底板是由土工格栅嵌入碎石后灌注环氧树脂混合砂浆构成复合底板；

4）将无机混合料灌入桁架空间体内，使其形成完整的道路基层结构；

5）在道路基层结构上铺装传统的磨耗层。

所述的桁架空间体的平面为六边形或四边形。

所述的横隔板和纵隔板的上端面为Y形，可以缓解应力集中，阻隔反射裂缝。

本发明的积极效果是充分发挥三角形的作用，实现平面及立面的嵌锁；利用三角形断面的侧板及立柱缓解芯体应力集中、预防反射裂缝；利用芯体-碎石-格栅构成的复合底板实现芯体之间的嵌锁及桁架的自锁；是以符合道路建设要求的土基为弹性地基，以环氧树脂混合砂浆为桁架立柱、横隔板和纵隔板及底板，“X”断面的桁架及“Y”断面横隔板和纵隔板，同时具备缓解拼装体上表面边角处应力集中、预防桁架空间体与上面的磨耗层产生反射裂缝的功能；采用具有独创性的综合嵌锁系统，道路结构拼装体内部芯体纵向嵌锁、横向嵌锁、垂直嵌锁、底部嵌锁及侧边嵌锁组成，各嵌锁付联合作用，满足拼装体结构整体性要求。

其优点如下：①、改变传统筑路采用在路床位置逐层添加材料成型的施工方法，为两阶段施工，即预制场地和道路现场。缩短了在市区施工的时间段，对缓解施工期间的交通压力更为有利。

②  、由于采用两阶段施工，主要材料在预制场地加工。因此避免了灰土类筑路材料现场拌和作业，对保护城市环境更加有利。

③  、由于芯体部件在预制场地加工，对控制产品质量，保证及延长道路使用寿命，减少翻建次数更为有利。

④  、由于采用预制芯体方式，可以降低人工成本，对提高作业效率实现机械化生产更加有利。

⑤  、由于采用两阶段施工工艺，预制材料养生在第一阶段，第二阶段只有拼装作业，对环境温度要求不高，因此全年可施工的时间更长。结合改性沥青混凝土可以做到温拌摊铺道路面层，同样具有对环境温度要求较低的特性，因此道路施工完全可以在气温低于O°度的在初冬季节进行。这对于我国北方各省寒冷地区道路建设更为有利。

⑥、由于芯体高度可以适当增厚加强，并通过增设路基保温层，保持冬季路基底层温度在零摄氏度以上，对于防治冻害及避免道路翻浆更加有利。使基层结构更耐久，更耐重载交通，对于减弱车辆超载及大交通量对道路的损坏更加有利。

附图说明

图1为本发明的桁架空间体平面双向错缝布置图。

图2为本发明平纵嵌锁组合结构剖面图。

图3为本发明双向嵌锁组合结构示意图。

图4为本发明实施的道路结构剖面图。

图5为本发明的桁架立柱缓解应力集中的沙漏“X”形断面。

图6为本发明的横隔板、纵隔板顶部应力集中的“Y” 形断面剖图。

图7为本发明的桁架结构示意图。

  具体实施方式

  下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述：

实施例1

1）首先制作桁架结构，是由环氧树脂混合砂浆灌注形成两片横隔板及两片纵隔板围成桁架空间体并坐在底板上，其中两片横隔板与底板的倾角为锐角，两片纵隔板与底板的倾角为钝角；

2）将制作好的四边形桁架空间体以双向错缝形式进行结合，如图1、3所示，其中每四个相邻的空间体能够形成一个沙漏状空腔，在空腔内灌注环氧树脂混合砂浆即形成桁架立柱4；其中立柱形状如图5、6所示。

3）桁架空间体1结合后坐在底板3上，其中底板3是由土工格栅嵌入碎石后灌注环氧树脂混合砂浆构成复合底板位于土基2上；如图7所示。

4）将无机混合料4灌入桁架空间体1内，使其形成完整的道路基层结构；如图4所示。

5）在道路基层结构上铺装传统的磨耗层。

如图1-3所示，桁架空间体与底板之间具有嵌锁作用，在桁架空间体的横断面，靠近中间位置桁架空间体1的侧向位移，不但受底板黏合力的限制，还受到两侧桁架空间体1的压力，稳固性最好。而横断两端边缘的桁架空间体1只有粘合力限制，桁架空间体在横向力作用下容易发生向外侧滑移从而脱离底板的不利情况。所以需要在土工格栅两端设置特殊结构即三角形边缘专用芯体才能与桁架空间体之间锁固，从而满足桁架横向的结构稳定性要求。

三角形边缘专用芯体底面的凸状脚趾恰好插入土工格栅5的网孔内，三角形边缘专用芯体的里面侧边与桁架空间体1侧面贴合，三角形边缘专用芯体的外面侧边与路槽侧面贴合，即构成自锁稳定结构。如图7所示。

由于三角形边缘专用芯体处在道路立缘石以外的位置，不受车辆动载荷影响，因此当工作状态时，桁架空间体的静载荷与动载荷都大于三角形边缘专用芯体。所以在自重及车辆荷载的作用下桁架空间体产生的垂直沉降量大于边缘三角形边缘专用芯体外角的沉降量，而三角形底部外角与内角沉降量之差，导致三角形边缘专用芯体发生向桁架内的转动，即左端顺时针转动，右端逆时针转动。三角形边缘专用芯体在受到垂直载荷作用的同时，还受到来自桁架空间体底部传来的侧向压力，由于其三角形外角底部设有足趾卡在格栅网孔内限制了侧向滑移趋势，三角形上端顶角及侧面受桁架空间体黏合与挤压处于稳固状态，所以在水平推力的作用下，促使三角形边缘专用芯体发生与受到垂直力作用时相同方向的转动，而这转动导致三角形边缘专用芯体与桁架空间体之间的压力增加，嵌锁更可靠，从而满足桁架自锁稳固要求。

使用高强拉力的双向土工格栅作为承受拉力的主体，铺设在混凝土芯体底面与碎石垫层水平缝隙之间，并在其网孔中嵌入碎石作为嵌锁骨料，通过芯体底面三角形凹槽内嵌入碎石与格栅网孔产生嵌固作用，然后在该空间灌注环氧树脂混合料砂浆粘结缝隙内的所有材料，使之成为具备承受桁架空间体结构底部拉力和粘结相邻芯体的复合底板。

实施例2

1）首先制作桁架结构，是由环氧树脂混合砂浆灌注形成三片横隔板及三片纵隔板围成桁架空间体并坐在底板上，其中三片横隔板与底板的倾角为锐角，三片纵隔板与底板的倾角为钝角；

2）将制作好的六边形桁架空间体1以蜂巢形进行结合，其中每三个相邻的空间体能够形成一个沙漏状空腔，在空腔内灌注环氧树脂混合砂浆即形成桁架立柱4；

3）桁架空间体1结合后坐在底板3上，其中底板3是由土工格栅5嵌入碎石后灌注环氧树脂混合砂浆构成复合底板；

4）将无机混合料灌入桁架空间体内，使其形成完整的道路基层结构；

5）在道路基层结构上铺装传统的磨耗层。

实施例3 

1）如图7所示，首先制作桁架结构，是由环氧树脂混合砂浆灌注形成两片横隔板及两片纵隔板围成桁架空间体1并坐在底板3上，其中两片横隔板与底板的倾角为锐角，两片纵隔板与底板的倾角为钝角；如图6所示，横隔板和纵隔板的上端面为Y形，可以缓解应力集中，阻隔反射裂缝。

2）将制作好的四边形桁架空间体以双向错缝形式进行结合，其中每四个相邻的空间体能够形成一个沙漏状空腔如图5所示，在空腔内灌注环氧树脂混合砂浆即形成桁架立柱4；

3）桁架空间体1结合后坐在底板3上，其中底板3是由土工格栅5嵌入碎石后灌注环氧树脂混合砂浆构成复合底板位于土基2上；

4）将无机混合料灌入桁架空间体内，使其形成完整的道路基层结构；

5）在道路基层结构上铺装传统的磨耗层。

Claims (3)

1.一种由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其特征在于具体步骤如下：

1）首先制作桁架结构，是由环氧树脂混合砂浆灌注形成两片横隔板及两片纵隔板围成桁架空间体并坐在底板上，其中两片横隔板与底板的倾角为锐角，两片纵隔板与底板的倾角为钝角；

2）将制作好的桁架空间体以双向错缝形式进行结合，其中每四个相邻的空间体能够形成一个沙漏状空腔，在空腔内灌注环氧树脂混合砂浆即形成桁架立柱；

3）桁架空间体结合后坐在底板上，其中底板是由土工格栅嵌入碎石后灌注环氧树脂混合砂浆构成复合底板；

4）将无机混合料灌入桁架空间体内，使其形成完整的道路基层结构；

5）在道路基层结构上铺装传统的磨耗层。

2.根据权利要求1中所述的由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其特征在于所述的桁架空间体的平面为六边形或四边形。

3.根据权利要求1中所述的由有机混合料桁架构成的砌体拼装成耐久道路结构的方法，其特征在于所述的横隔板和纵隔板的上端面为Y形，可以缓解应力集中，阻隔反射裂缝。

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