CN108193610B - 一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉及其施工方法 - Google Patents
一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉及其施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉及其施工方法，所述橡胶融雪道钉包括橡胶模块、导流管和固定装置，所述橡胶模块包括橡胶模块上部和橡胶模块下部，所述橡胶模块上部底面与橡胶模块下部大端面相贴合，橡胶模块上部与橡胶模块下部为一体成型，所述橡胶模块上部内沿长轴方向倾斜插入有多根用于将融水引入排水设施的导流管，所述橡胶模块下部底面中间开有长方体凹槽；所述固定装置设置为圆柱体，固定装置顶面中间设置有与橡胶模块底面的长方体凹槽相嵌合的凸块。本发明的橡胶融雪道钉为嵌入式固定在沥青路面表面，利用橡胶模块和表面冰层的模量差，车辆持续荷载作用下使橡胶模块上部的冰膜脱落，露出冰面和车胎直接接触，增加了路面抗滑性能。
Description
技术领域
本发明涉及公路工程养护技术领域，具体设计一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉及其施工方法。
背景技术
在我国川藏、内蒙、东北等地区，由于气候环境及所处位置的原因，路面气温低、年积冰时间长、积冰较厚是影响驾驶安全及路面施工养护作业的一个重要因素，路面结冰会降低车辆轮胎和路面间的摩擦系数，导致制动距离增加，容易发生侧滑和侧翻事故，高寒地区路面除冰技术已成为了公路工程技术领域的一个重要研究课题。
现有技术通常采用融雪剂、除雪设备及改进沥青混合料等热力学和材料学方法去解决路面结冰问题，但是，在高寒地区，由于气候环境恶劣、高海拔、地区偏远等原因，人力资源相对匮乏，基础设施相对落后，运输和物流成本相对内地更高，使现有技术面临经济效益低、施工和养护成本高等问题，导致现有技术不适合大面积推广；同时在青藏高原地区，部分路段全年积冰，冬季积冰厚度往往会超过20mm，通过使用具备自融雪功能的改性沥青混合料已不能满足这些路段的除冰和抗滑需求。
发明内容：
针对现有技术的不足，本发明专利提供了一种经济且高效，增大车轮与路面的摩擦的高原路面用橡胶融雪道钉及其施工方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，包括橡胶模块、导流管和固定装置，所述橡胶模块包括橡胶模块上部和橡胶模块下部，所述橡胶模块上部设置为椭圆台，所述橡胶模块上部设置于地面上，橡胶模块上部内沿顶面长轴方向倾斜插入有多根用于将融水引入排水设施的导流管，所述导流管靠近橡胶模块上部横截面高度较低端的管口穿过橡胶模块上部的底面边缘，所述橡胶模块下部设置为圆台，所述橡胶模块下部设置于地面下，橡胶模块下部底面中间开有长方体凹槽，所述橡胶模块上部底面与橡胶模块下部顶面相贴合，橡胶模块上部与橡胶模块下部为一体成型；所述固定装置设置为圆柱体，所述固定装置设置于地底，固定装置顶面中间设置有与橡胶模块底面的长方体凹槽相嵌合的凸块。
作为本发明的一种优化，所述橡胶模块设置为顺丁橡胶，这样设计，使橡胶融雪道钉的制作工艺简单方便，经济实惠。
作为本发明的一种优化，所述橡胶模块上部横截面两端高度分别为15mm和10mm，顶面设置为长轴10cm、短轴8cm的椭圆形，底面为直径12cm的圆形。
作为本发明的一种优化，所述橡胶模块下部高度为5cm,顶面、底面直径分别为12cm、8cm，所述长方体凹槽长、宽、高分别为4cm、4cm、3cm。
作为本发明的一种优化，所述导流管为PE树脂管，导流管直径为3mm，插入橡胶模块上部的导流管数量为6-8根；所述导流管根据地面倾斜度与排水方向设置一定的倾斜角度。
作为本发明的一种优化，所述固定装置设置为不锈钢装置，底面直径为8cm，高度为15cm；所述凸块的长、宽、高分别为4cm、4cm、3cm。
一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉的施工方法，其特征在于，包括步骤：
(1)在导流管上涂上环氧树脂并倾斜插入橡胶模块上部内；
(2)根据道钉尺寸，在沥青路上钻一个圆孔，并清除圆孔中杂质；
(3)圆孔中注入适量粘着剂，并将固定装置放入圆孔中，同时进行旋转使粘着剂从固定装置边缘溢出；
(4)往放置有固定装置的圆孔中注入粘着剂，将橡胶模块放入孔内，使橡胶模块的长方体凹槽与固定装置的凸块相嵌合，并进行旋转使粘着剂从橡胶模块边缘溢，同时保证道钉橡胶模块上部露出地面，橡胶融雪道钉其余部分均埋于地面下。
(5)重复步骤(1)～(4)沿行车方向每隔30cm-50cm布置一个橡胶融雪道钉，沿道路横截面方向每隔30cm-40cm布置一个橡胶融雪道钉。
作为本发明的一种优化，所述步骤(2)、(4)中的粘着剂为环氧树脂或沥青胶。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的橡胶融雪道钉为嵌入式固定在沥青路面表面，利用橡胶模块和表面冰层的模量差，在车辆持续荷载作用下橡胶模块顶部的冰膜首先脱落，露出冰面和车胎直接接触，增加了路面抗滑性能，然后开裂和脱落逐渐蔓延至橡胶融雪道钉周边冰层，破坏了冰层的整体性，最终达到除冰的效果；同时，本发明提供的橡胶融雪道钉在橡胶模块内部设置有导流管，通过车辆轮胎上下挤压，可有效的将路面融水加速引入中央分隔带和边沟的排水设施中，减少路表水分的聚集，达到保护路面结构和增加行驶安全性的目的。
附图说明
图1是本发明设计橡胶融雪道钉的侧视剖面图；
图2是本发明设计橡胶融雪道钉的正视剖面图；
图3是本发明设计橡胶融雪道钉的立体图；
图4是本发明设计橡胶融雪道钉的路面布置方案图。
附图标记：1、橡胶模块下部；2、橡胶模块上部；3、固定装置；4、导流管；5、长方体凹槽；6、凸块；7、地面。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1、2、3、4所示，一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，包括橡胶模块、导流管4和固定装置3，所述橡胶模块设置为顺丁橡胶，使橡胶融雪道钉的制作工艺简单方便，经济实惠，所述橡胶模块包括橡胶模块上部2和橡胶模块下部1，所述橡胶模块上部2设置为椭圆台并设置于地面7上，橡胶模块上部2的横截面两端高度分别为15mm和10mm，顶面设置为长轴10cm、短轴8cm的椭圆形，底面为直径12cm的圆形，所述橡胶模块上部2内沿顶面长轴方向倾斜插入有多根用于将融水引入排水设施的导流管4，所述导流管4靠近橡胶模块上部2横截面高度较低端的管口穿过橡胶模块上部2的底面边缘，导流管4设置为PE树脂管，直径为3mm，插入橡胶模块上部2的数量为6-8根，导流管4可以根据地面7倾斜度与排水方向设置一定的倾斜角度；所述橡胶模块下部1设置为圆台并埋于地面7下，橡胶模块下部1高度为5cm,顶面、底面直径分别为12cm、8cm，所述橡胶模块下部1底面中间开有长方体凹槽5，所述长方体凹槽5长、宽、高分别为4cm、4cm、3cm，所述橡胶模块上部2底面与橡胶模块下部1大端面相贴合，橡胶模块上部2与橡胶模块下部1为一体成型；所述固定装置3设置为圆柱体并埋于地底，固定装置3设置为不锈钢装置，底面直径为8cm，高度为15cm，所述固定装置3顶面中间设置有与橡胶模块底面的长方体凹槽5相嵌合的凸块6，所述凸块6的长、宽、高分别为4cm、4cm、3cm。
一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉的施工方法，包括步骤：
(1)在导流管4上涂上环氧树胶并倾斜插入橡胶模块上部2内；
(2)根据道钉尺寸，在沥青路上钻一个圆孔，并清除圆孔中杂质；
(3)圆孔中注入适量环氧树胶，并将固定装置3放入圆孔中，同时进行旋转使环氧树胶从固定装置3边缘溢出；
(4)往放置有固定装置3的圆孔中注入环氧树胶，将橡胶模块放入孔内，使橡胶模块的长方体凹槽5与固定装置3的凸块6相嵌合，并进行旋转使粘着剂从橡胶模块边缘溢出，同时保证道钉橡胶模块的橡胶模块上部2露出地面7，橡胶融雪道钉其余部分均埋于地面7下。
(5)重复步骤(1)～(4)沿行车方向每隔30cm-50cm布置一个橡胶融雪道钉，沿道路横截面方向每隔30cm-40cm布置一个橡胶融雪道钉，保证车辆在行驶过程每侧轮胎触地面7积范围内至少有一个橡胶融雪道钉。
通过将上述的橡胶融雪道钉嵌入固定在沥青路面表面，利用橡胶模块和表面冰层的模量差，在车辆持续荷载作用下橡胶模块上部2的冰膜首先脱落，露出冰面和车胎直接接触，增加了路面抗滑性能，然后开裂和脱落逐渐蔓延至橡胶融雪道钉周边冰层，破坏了冰层的整体性，最终达到除冰的效果；同时，上述的橡胶融雪道钉在橡胶模块内部设置有导流管4，通过车辆轮胎上下挤压，可有效的将路面融水加速引入中央分隔带和边沟的排水设施中，减少路表水分的聚集，达到保护路面结构和增加行驶安全性的目的。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，包括橡胶模块、导流管和固定装置，其特征在于，所述橡胶模块包括橡胶模块上部和橡胶模块下部，所述橡胶模块上部设置为椭圆台，所述橡胶模块上部设置于地面上，橡胶模块上部内沿顶面长轴方向倾斜插入多根用于将融水引入排水设施的导流管，所述导流管靠近橡胶模块上部横截面高度较低端的管口穿过橡胶模块上部的底面边缘，所述橡胶模块下部设置为圆台，所述橡胶模块下部设置于地面下，橡胶模块下部底面中间开有长方体凹槽，所述橡胶模块上部底面与橡胶模块下部顶面相贴合，橡胶模块上部与橡胶模块下部为一体成型；所述固定装置设置为圆柱体，所述固定装置设置于地底，固定装置顶面中间设置有与橡胶模块底面的长方体凹槽相嵌合的凸块。
2.根据权利要求1所述一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，其特征在于，所述橡胶模块设置为顺丁橡胶。
3.根据权利要求1所述一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，其特征在于，所述橡胶模块上部横截面两端高度分别为15mm和10mm，顶面设置为长轴10cm、短轴8cm的椭圆形，底面为直径12cm的圆形。
4.根据权利要求1所述一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，其特征在于，所述橡胶模块下部高度为5cm,顶面、底面直径分别为12cm、8cm，所述长方体凹槽长、宽、高分别为4cm、4cm、3cm。
5.根据权利要求1所述一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，其特征在于，所述导流管设置为PE树脂管，导流管直径为3mm，插入橡胶模块上部的导流管数量为6-8根；所述导流管根据地面倾斜度与排水方向设置一定的倾斜角度。
6.根据权利要求1所述一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，其特征在于，所述固定装置设置为不锈钢装置，底面直径为8cm，高度为15cm；所述凸块的长、宽、高分别为4cm、4cm、3cm。
7.一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉的施工方法，应用于权利要求1-6任意一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉，其特征在于，包括步骤：
(1)在导流管上涂上环氧树脂并倾斜插入橡胶模块上部内；
(2)根据道钉尺寸，在沥青路上钻一个圆孔，并清除圆孔中杂质；
(3)圆孔中注入适量粘着剂，并将固定装置放入圆孔中，同时进行旋转使粘着剂从固定装置边缘溢出；
(4)往放置有固定装置的圆孔中注入粘着剂，将橡胶模块放入孔内，使橡胶模块的长方体凹槽与固定装置的凸块相嵌合，并进行旋转使粘着剂从橡胶模块边缘溢，同时保证道钉橡胶模块上部露出地面，橡胶融雪道钉其余部分均埋于地面下；
(5)重复步骤(1)～(4)沿行车方向每隔30cm-50cm布置一个橡胶融雪道钉，沿道路横截面方向每隔30cm-40cm布置一个橡胶融雪道钉。
8.根据权利要求7所述一种用于高寒地区的橡胶融雪道钉的施工方法，其特征在于，所述步骤(2)、(4)中的粘着剂为环氧树脂或沥青胶。
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