CN1062940A - 筑路方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种筑路方法,其中将地桩打入地 面,将预制板安装的地桩上筑成连结的路面。短的预 制板可被支撑在带桩帽的梁上。将预制件支撑在地 桩上,再将预制板支撑在预制件上可铺筑高架公路, 预制件包括V形槽梁,以其纵轴对应公路的纵向中 心线为直角安装,其翼缘向下。可互相上下叠堆安装 多排预制件铺筑所需高度的公路。改变预制件的大 小能筑成具理想坡度的公路。

Description

本发明涉及一种筑路方法,本说明书中所述的公路为高速公路或其它铺筑过的路面,例如,跑道。
传统的筑路方法要挖掘大量的材料,因而要使用复杂的地面支持系统和压实路面以下部分,以提供一个足够稳定的地基。
在地面松软地区,必须去掉异常大量的材料,并以地基材料来替代。为确保最终铺筑路面不要过量沉陷,施工前,需要进行广泛地土质勘查。
当必需要抬高公路高度时,通过压实填土或经过铺筑一种带路面的多孔桥结构,即可完成。常见的路堤填土问题是寻找适当的土源。通常沙土必须被运送相当一段距离才能到达所需地点。这样筑路的费用变得很高。另外,沙土填筑方法需要运来的沙土要被适当地压到所需的水准,这样常常需要相当多的时间,因为压实步骤要将许多层填土都要压实。另一个复杂情况是需要有许多排水道来使路堤下面的天然水流动。尽管还有这么多缺点,构筑路堤的填土方法还是最常见的,因为构筑路堤的“桥”式方法非常昂贵。
本发明的目的在于提供一种筑路的方法,该方法包括向地下打桩并在地桩上支撑预制板。
为了铺筑高架路,按照本发明的方法,进一步包括,在地桩上支撑预制构件,预制板被支撑在所述的预制构件上。
所述的预制板和预制构件可以由预制混凝土来制得。所述的预制板和构件可为加筋的,也可为预加应力的。在施工之前,大量的预制板或构件可以在工地上装配,这样在铺筑过程中,能节省大量时间因为在施工现场可以大大地减少大量的预制件。
另外,不必进行广泛的土质勘查即可保证铺筑过的路面沉陷将在可接受的限度内。因为同已知的方法相比地桩将负载传递到地下更深的地方。利用Mackintosh探头测量土壤条件已经足够了。可以通过调节地桩的长度和间距来适合遇到的特殊地层,从而确保负载传递到地层更深的地方,减少差异沉陷。
如果所筑的路不需抬高,也无需预制构件,每块预制板优选为短的,在其端头上预制板被直接支撑在相对低承载能力的地桩上。因为支撑物的跨距短,地桩、桩帽梁(pile  cap  beams)的预制板统统容易管理和运输。
用平板也可能铺筑一种逐渐改变坡度的公路,这些平板长度是短的。如果需要的话,也能采用弯曲平板来增强行驶质量。
采用打桩地基系统大大地降低了所需的挖掘量,回填料不要求同样的压实程度。从而筑路的花费过进一步降低,因为由于不利的气候条件,施业会暂停。
如果需要预制构件抬高路面,每个预制构件优选地沿公路的纵长方向向近邻地桩之间延伸。所述的预制构件最好具有可以导至地桩和预制板之间产生一个开放的施工结构的形状。例如,每个预制构件可包括一个带翼缘的腹板,该翼缘从腹板的侧面突出。最好,所述的翼缘从腹板的对边伸延,指向腹板的同一面。
在优选的实施方案中,翼缘在远离腹板的方向叉开,因此所述的预制构件实际上包括V型槽梁(channels),该槽梁位于它们的纵轴上,沿路堤或高架公路的纵向中心线横向延伸。所述的V型件最好是反向安装,并支撑于独立的桩帽上的每个翼缘或支腿的端部。优选地是,每个桩帽支撑两个邻近依次相连的V型构件的各自的支腿。
由于支撑之间距离短,地桩,桩帽梁构件和预制板都变得容易管理和运输。因这些构件都是预制的,所以可用连续施工进行筑路,这种方法不会误期,而大量的新铸型水泥可就地养护,因此整体建筑速度比传统方法的速度大大开快。
使用预制件和预制板的好处还有在铸型和养护阶段质量控制非常好,而且预制件和预制板的单位耗费低。预制件和预制板的高质量与准确尺寸使得公路安装和铺设沥青路面变得容易的多,因此,改善了完工后公路的行驶质量。
采用预制件进行筑路能避免上述的制备,运输和压实填料所出现的问题,也减轻了填土路堤上通常遇到的沉陷问题。另外,因为水能自由地流径预制件的中空槽,能有效地减少对流水通道的要求。确实,地表水的自然流动在筑路前就已存在,根据本发明经过使用路堤或抬高公路也很难奏效。
同填土方法相比,采用预制件来铺筑一条高架公路给环境带来的好处更加有意义,特别是由于土地面积愈来愈少,要求的这种方式构筑路堤,假如采用桥式方法,路堤的全部宽度地并不宽。
地面上的高架公路的高度,可以通过堆迭许多排一个接一个预制构件来抬高。另外,用连续改变相邻预制构件的大小可以预先确定的坡度来铺筑高架公路。
为了更好地理解本发明,下面将结合附图和实施例说明本发明的效果。
其中图1是公路的平面图;
图2是图1延AA线处的公路侧视图;
图3是图1延BB线处的横截面图;
图4是桩帽梁下面的地桩展示图;
图5是放大的桩帽梁的截面图;
图6是位于地桩上面的桩帽梁;
图7是公路的详细侧视图;
图8是另一种形式公路的高架状态;
图9是高架公路的透视图;
图10是图9高架公路的截面图;
图11是V型预制混凝土件;
图12是两个邻近的V型钢筋混凝土构件和一个桩帽之间联接细部。
图13是所述的V型预制混凝土构件是如何叠装在一起的。
参照附图1至3,公路2包括支撑在预制钢筋混凝土桩帽梁6上面的预制钢筋混凝土板4。所述的帽梁6连接在预制钢筋混凝土地桩8的顶部,用常规的jeck-in(顶入式)打桩系统将地桩8打入地下G。用已知方法将沥青层10铺在混凝土板4上,这样便筑成一条光滑连续的路面。
图4所示桩帽梁6下面地桩8的分布情况。在本实施方案中,地桩4沿着桩帽梁6的长度的等间距成对安装。
如图5所示,桩帽梁在浇铸时具有孔12。根据地桩8的大小和间隔来设置孔12的大小和间隔,因此桩帽梁6自由地固定在地桩8的暴露端14。图6所示安装在一对地桩4上面的桩帽梁。将一个锥形孔19浇铸到一桩帽梁6中,以适合安装固定螺母18。
图7表示公路2的装配后结构的详细情况。当地桩8上的桩帽梁6对位之后,向孔12内浇铸混凝土,并震动压实。然后将弹性夹板支座(laminated  elastomeric  bearing  strip)20放在桩帽梁上,将预制板4端头对端头地安置于夹板支座20的顶端上。所述的支座20用于保证预制板4能牢固地位于桩帽梁6上面。将带垫圈24的螺栓插入两个预制板端头进入固定螺母18,拧紧螺母保证预制板相对位于柱帽梁6上。
所述的桩帽梁6可以设于地面水平位置或者可以挖掘一条路槽,将桩帽梁放在路槽内。如果需要回填也不必同常规的筑路那样压实。
一旦预制板4就位后,即已适当的对准,用已知方法在预制板4的上面铺筑沥青混凝土路面。
图8示出如何使用本发明在软土层SG地区铺筑一条均匀、缓变坡度的公路。
例如,该公路可以延伸至一座桥梁上,或高架高速公路部分。
地桩24以等间距被打入所述的松软土地SG,然后加帽。用已知的运土装置将填入材料F置于土地SG上面,再压实,然后筑建正确的坡度。
地桩8穿过新填成的路堤被打进原地面SG。这样便铺筑成上述的公路2。
如果公路上的承载非常大,以及如要使所需的预制板4和帽梁6变得细长,它们可以用预应力混凝土来制造。
可以预先浇铸成贯穿预制板4的各种管道,这样各种电缆和管线可以在公路下面经过。如果用中空的预制板4,则不需要特别的管道,因为电缆和管线可以穿经所述预制板内的中空部分。
图9和图10示出本发明的另一种实施方案,其中预制钢筋混凝土板4支撑在预制件5上,该预制件5本身再支撑在预制钢筋混凝土桩帽梁6上。如前述的实施方案,将桩帽梁6联于预制钢筋混凝土地桩8的顶端,该地桩被用常规顶入打桩系统打入地面G。再采用已知方法将沥青层10铺设在预制板4上,这样便铺筑成一条光滑连续的路面。
图11为预制件的放大截面图。所述的预制件实质上包括一个钢筋混凝土预制的V型倒槽(V-shaped  inverted  channel)梁5。所述的V型槽梁或构件5包括一个腹板12(web)和两个翼缘(flange)14,该翼缘从腹板12的每一端以接近于45°向外突出。所述的V型构件5,按它的设计承载用常规方法进行加筋或加预应力。在浇铸V型构件5的过程中,将另外的钢筋16,18浇铸进入所述的腹板和最远从腹板12于翼缘14的顶端。所述的钢筋16,18从V型构件5向外突出。典型的是,V型构件为2至4米高,2.5至3.5米宽,其翼缘最大是0.25米厚。
图12显示从邻近的V型构件5a、5b的翼缘14中突出出来的钢筋18,是如何同桩帽梁6相互配合的。每个桩帽梁6都具有锚固钢筋20,所述的锚固钢筋被嵌入桩帽梁6的顶端表面的中央部分,并由此突出来。邻近的V型构件5a,5b的各自的翼缘14安装在桩帽梁6顶面的锚固钢筋20的两边。因此第一个V型构件5a的翼缘14脚中的突出的钢筋18,与其邻近V型构件5b的翼缘脚中的钢筋18相互配合,并且也同从所述的桩帽梁中突出的锚固钢筋20相互配合。互相配合和链锁的钢筋18,20用钢筋混凝土结头22现场浇铸,将其结合在一起。所以,每个桩帽梁6支撑着邻近V型构件5a,5b的各自的翼缘14。
预制板4被支撑在连续的V型构件5a,5b的两个邻近腹板12之间,并用现场浇铸钢筋混凝土接头24固定围绕从每个腹板12的顶端突出的钢筋16。
另外,固定螺母可被浇铸在腹板12的顶端以代替钢筋16。弹性夹板支座可以安置在腹板12的表面与预制板4的下表面之间,以保证所述的预制板平稳地安装在V型构件5的腹板12上面,带垫圈的螺栓穿过预制板4,在腹板12中接合固定螺母,借此,保证预制板14能与腹板12相配合。
当所筑的公路需要抬高时,可以在第一排V型构件的腹板浇铸另一排V型构件15。许多排V型构件的互相叠堆,可以达到理想的高度。构件排的数量受其结构的稳定性以及最下面一排V型构件5a,5b可承担负截的限制。
图13为两排V型构件5,15的上下相互堆叠。上下排V型构件之间的接头同下排V型构件5的翼缘14脚与桩帽梁6之间的接头相同。现场接头26是浇铸上排中邻近V型构件15a,15b的各自翼缘14,覆盖下排的V型构件5的腹板12处突出的钢筋16,和邻近V型组件15a,15b的翼缘14中突出来的钢筋18之间。
应该注意的是按照施工中遇到的特殊土壤条件以及的要求的公路类型,可以将地桩,桩帽梁6,预制件5和预制板5的大小形状和排列任意组合。

Claims (23)

1.一种筑路方法,包括将地桩打入地面和在该地桩上支撑预制板。
2.如权利要求1所述的方法,其中将桩帽安装在地桩上,将预制板支撑在所述桩帽上。
3.如权利要求2所述方法,其中所述的桩帽包括延伸经过大量所述地桩的梁。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述的桩帽梁横向穿过所述的公路。
5.如上述任何权利要求所述的方法,其中每个预制板仅在该预制板的端处支撑在各自的地桩上。
6.如前述任何一项权利要求所述的方法,其中所述的预制板安装在地面上。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述的地桩以超过它们的全长被装入地面。
8.如权利要求6所述的方法,其中所述的地桩仅部分地装入地面,在所述的地桩直至所述的预制板水平之间填充。
9.如前述任何一项权利要求所述的方法,其中该方法进一步包括:将预制构件支撑在地桩上;及将所述的预制板支撑在所述的预制构件上。
10.如权利要求9所述的方法,其中桩帽安装在所述的地桩上,所述的预制构件支撑在所述的桩帽上。
11.如权利要求9或10所述的方法,其中所述的预制构件提供一种所述地桩和预制板之间的开放施工结构。
12.如前述任何一项权利要求所述的方法,其中每个预制构件均包括一个具有翼缘的腹板,该翼缘由所述的腹板向侧面突出。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述的翼缘由腹板向下伸延,并以向下方向相互叉开,所述的预制构件横向穿过所述公路的纵向中心线。
14.如权利要求12或13所述的方法,其中所述的翼缘在其最远离腹板端支撑在地桩上。
15.如权利要求12至14任一项所述的方法,其中,邻近的预制构件的各自延长的翼缘被连接在一起,并经现场浇铸凝土接头使其与所述的桩帽梁结合。
16.如权利要求9至15任一项所述的方法,其中,多排预制构件上下相互堆叠。
17.如权利要求12至15任一项所述的方法,其中,多排预制构件上下相互堆叠,下排预制构件的腹板支撑两个上排邻近预制构件的各自翼缘。
18.如权利要求17所述的方法,其中经现场浇铸混凝土接头将连续的每排预制构件连接在一起,其浇铸区位于下排预制构件的腹板与各自上排预制构件的翼缘接合处。
19.如权利要求9至18任一项所述的方法,其中每块预制板在其对边被支撑在各自的预制构件上。
20.如权利要求9至19中任何一项所述的方法,其中,用现场浇铸混凝土接头来将所述的预制板结合到所述的预制构件上。
21.如权利要求9至20中任何一项所述的方法,其中,连续预制构件的大小逐渐改变以筑成具理想坡度的公路。
22.按前述任何一项权利要求所述的方法所铺筑的公路。
23.一种根据本申请的任何实施方案和附图所示的铺筑公路的方法。
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