CN110172885B - 沙漠公路施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沙漠公路施工方法，包括自下至上铺设路基、基层、面层，铺设路基包括以下步骤：步骤一、开挖基坑，形成水浸沙基；步骤二、在水浸沙基外表面形成具有定位桩的包覆层；步骤三、在包覆层位于公路宽度方向的两端分别设置一拼接钢板；步骤四，在每个拼接钢板水平部上方支模并浇筑水凝砂浆形成第一砂浆座；步骤五，在沿公路中线延伸方向支模并浇筑水凝砂浆形成第二砂浆座；步骤六、在沿公路长度方向间隔设置多组分力组件；步骤七、向第一砂浆座、第二砂浆座、包覆层形成空间内填充沙漠沙，整平后均匀喷撒水，静置后形成加强沙基。本发明具有减缓路基承受竖向力，增强路基稳固性的有益效果。

Description

沙漠公路施工方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域。更具体地说，本发明涉及一种沙漠公路施工方法。

背景技术

公路交通道路结构一般包括路基、基层、面层；面层位于路面结构的最上层，主要有：沥青面层、混凝土面层、或沥青混凝土面层；基层位于面层之下，主要承受面层传递过来的车轮垂直力的作用，并将作用力传递至路基；

我国是一个多沙漠国家，沙漠总面积高达80.89万平方公里，随着经济的高速发展，国家投入了大量的资金进行西部地区的公路交通基础设施建设。在沙漠地区，特别是在大沙漠地区修筑公路路面远运路面材料造价十分昂贵，因此，在技术可行的情况下，通常考虑最大限度的利用当地沙材，特别是利用沙材构建路基，但是利用沙材构建路基，由于其骨架松散，不能满足强度高，变形小的要求，容易发生整体沉陷、侧向变形，导致整个路面结构发生破坏，因此，用沙材构建路基必须考虑强度和稳定性，申请号为2015109231133，名称为沙漠公路及其施工方法的发明专利中公开了沙漠公路包括设于底部的底部钢板、设于上部的上部钢板、设于底部钢板与上部钢板之间的钢管冲沙柱、以及填充于底部钢板、上部钢板、钢管充沙柱、侧面钢板形成空间内的沙，虽然其通过钢结构有效提高沙材稳定性，但面层传递过来的车轮垂直力均通过钢管冲沙柱传递至底部钢板，导致底部钢板承受过大的力，而不能被有效分担。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种沙漠公路施工方法，其能够减缓路基承受竖向力，增强路基稳固性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种沙漠公路施工方法，包括自下至上铺设路基、基层、面层，铺设路基包括以下步骤：

步骤一、开挖基坑，并将沙漠沙堆到基坑内，整平，向表面均匀喷撒水至浸透1/2-3/4厚度，静置后形成水浸沙基；

步骤二、在水浸沙基外表面铺设混凝土，在混凝土凝结成型前插设多个定位桩，以形成具有定位桩的包覆层，其中，多个定位桩分设于包覆层宽度方向的两端、且位于同一端的定位桩沿公路长度方向间隔设置；

步骤三、在包覆层位于公路宽度方向的两端分别设置一拼接钢板，任一拼接钢板沿公路宽度方向的纵向截面包括端部对接呈L型的水平部和竖直部，两个拼接钢板水平部的端部相对设置，其中，任一拼接钢板水平部设有用于使公路同侧定位桩穿过的定位孔，多个定位桩一一对应穿过定位孔；

步骤四，在每个拼接钢板水平部上方支模并浇筑水凝砂浆形成第一砂浆座，其中，所述砂浆座的顶面高于拼接钢板竖直部的顶面；

步骤五，在沿公路中线延伸方向支模并浇筑水凝砂浆形成第二砂浆座，其中，第二砂浆座至两个第一砂浆座的距离相等，第二砂浆座顶面低于第一砂浆座顶面；

步骤六、在沿公路长度方向间隔设置多组分力组件，每组分力组件包括关于第二砂浆座对称设置的两个分力机构，每个分力机构包括：

两个内圆筒，所述内圆筒的顶端开口、底端呈锥状，两个内圆筒均在混凝土凝结成型前预先插设于包覆层；

两个外圆筒，所述外圆筒的顶端开口、底端向内缩合形成使内圆筒顶端穿过的穿孔，两个外圆筒通过穿孔一一对应套设于所述内圆筒外周、且底端与所述包覆层抵接，其中，其中一外圆筒的外侧与拼接钢板水平部的端面、及第一砂浆座侧面抵接，另一外圆筒的外侧与第二砂浆座的侧面抵接；

拱形钢板，其包括沿所述公路宽度方向设置的拱形部、分别位于拱形部两端的L形固接部，所述L形固接部包括端部对接的竖板和横板；

其中，向所述外圆筒内浇筑水泥砂浆至与外筒顶面齐平，所述拱形钢板的两个横板分别架设于两个外圆筒顶端且与外圆筒间通过螺栓连接、其中一个竖板与第一砂浆座抵接并通过螺栓连结、另一个竖板与第二砂浆座抵接并通过螺栓连结；

步骤七、向第一砂浆座、第二砂浆座、包覆层形成空间内填充沙漠沙，整平后均匀喷撒水，静置后形成加强沙基，其中，加强沙基的顶面高度低于第二砂浆座顶面高度、高于拱形钢板顶面高度。

优选的是，步骤二中铺设包覆层的方法为：取沙漠沙置于搅拌机内加入沙漠沙总重量15-20％硅酸盐水泥、占硅酸盐水泥50-60％的水，搅拌均匀，形成混凝土，沿水浸沙基外表面铺设并压实整平，形成包覆层。

优选的是，沿公路长度方向任意相邻两组分力组件间的距离为3-3.5m。

优选的是，铺设基层的方法具体为：在两个第一砂浆座、加强沙基顶面形成空间内填充水泥稳定碎石，形成水泥稳定碎石层，水泥稳定碎石层的顶面高度等于第一砂浆座的顶面高度。

优选的是，铺设面层的方法具体为：在水泥稳定碎石顶面由下至上依次铺设中粒式沥青混泥土、细粒式沥青混凝土。

优选的是，所述定位桩顶端螺设螺帽，所述螺帽顶端固接圆盘，所述圆盘的外周半径大于所述定位桩的外周半径。

优选的是，每个拼接钢板包括多个钢板，每个钢板包括L型本体部、位于L形本体部一端的L形连接部、位于L型本体部另一端的板状连接部，每个L形连接部贯穿具有上孔体，每个板状连接部贯穿具有下孔体，任意相邻两个钢板的L形连接部与板状连接部匹配对接，且对接的上孔体和下孔体配合形成穿孔，以使任一拼接钢板的多个钢板通过定位桩固接。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、在水浸沙基上包覆由混泥土构成的包覆层，包覆层沿外表面包裹原水浸沙基，有效增强路基稳固性，进一步在包覆层未成型前预设定位桩和内圆筒，避免后期定桩繁琐，简化固定程序，配合定位桩设置拼接钢板，增强路基两端稳固性，拼接钢板上浇筑第一砂浆座，配合定位桩由上至下构成第一砂浆座、拼接钢板、包覆层之间的连接，第一砂浆座配合第二砂浆座构成用于安置分力组件的空间；

第二、分力组件的设置有效的将路面力分散，以使第一砂浆座配合第二砂浆座组成的刚性结构对力进行有效分散，减缓水浸沙基配合包覆层承受的竖向力，进一步，在第一砂浆座、第二砂浆座、包覆层形成空间内填充沙漠沙，进一步利用沙漠自有原料增强路基稳固。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案所述公路的结构示意图；

图2为本发明的其中一种技术方案所述公路的结构示意图；

图3为本发明的其中一种技术方案所述拼接钢板的结构示意图。

附图标记为：基层1；中粒式沥青混泥土20；细粒式沥青混凝土21；基坑3；水浸沙基40；包覆层41；加强沙基42；定位桩50；螺帽51；圆盘52；水平部60；竖直部61；定位孔62；L型本体部630；L形连接部631；板状连接部632；上孔体620；第一砂浆座7；第二砂浆座8；内圆筒90；外圆筒91；穿孔910；拱形钢板92；拱形部920；L形固接部921；竖板922；横板923；螺栓93。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，本发明提供一种沙漠公路施工方法，包括自下至上铺设路基、基层1、面层，铺设路基包括以下步骤：

步骤一、沿公路长度方向开挖基坑3，在基坑3底宽度方向的两端支设模板，形成沿基坑3长度方向的容置坑，容置坑沿基坑3宽度方向的纵向截面呈矩形，并将沙漠沙(原基坑3沙)堆到基坑3(即容置坑)内，将堆到容置坑内的沙整平，向整平的沙表面均匀喷撒水至浸透1/2-3/4厚度，静置沉降一定时间使沙自然沉落达到密实，形成水浸沙基40；

步骤二、拆除步骤一模板，在水浸沙基40外表面铺设混凝土，在混凝土凝结成型前插设多个定位桩50，以形成具有定位桩50的包覆层41，其中，多个定位桩50分设于包覆层41宽度方向的两端、且位于同一端的定位桩50沿公路长度方向间隔设置，即多个定位桩50沿包覆层41长度方向形成两列；

步骤三、在包覆层41位于公路宽度方向的两端分别设置一拼接钢板，任一拼接钢板沿公路宽度方向的纵向截面包括端部对接呈L型的水平部60和竖直部61，两个拼接钢板水平部60的端部相对设置，即两个拼接钢板的竖直部61均位于对应水平部60远离另一水平部60的一端，其中，任一拼接钢板水平部60设有用于使公路同侧定位桩50穿过的定位孔62，多个定位孔62与多个定位桩50一一对应设置，多个定位桩50一一对应穿过定位孔62；

步骤四，在每个拼接钢板水平部60上方支模并浇筑水凝砂浆形成第一砂浆座7，其中，所述砂浆座的顶面高于拼接钢板竖直部61的顶面，第一砂浆座7沿公路宽度方向的截面为长方形，所述第一砂浆座7远离对应拼接钢板竖直部61的一侧与该拼接钢板水平部60的端面齐平；

步骤五，在沿公路中线延伸方向支模并浇筑水凝砂浆形成第二砂浆座8，其中，第二砂浆座8沿公路宽度方向的截面为长方形，第二砂浆座8至两个第一砂浆座7的距离相等，第二砂浆座8顶面低于第一砂浆座7顶面；

步骤六、在沿公路长度方向间隔设置多组分力组件，每组分力组件沿公路宽度方向设置，每组分力组件包括关于第二砂浆座8镜像对称设置的两个分力机构，每个分力机构包括：

两个内圆筒90，所述内圆筒90的顶端开口、底端呈锥状，两个内圆筒90均在步骤二混凝土凝结成型前预先竖直插设于包覆层41；

两个外圆筒91，所述外圆筒91的顶端开口、底端向内缩合形成使内圆筒90顶端穿过的穿孔910，两个外圆筒91通过穿孔910一一对应套设于所述内圆筒90外周、且底端与所述包覆层41抵接，其中，其中一外圆筒91的外侧与拼接钢板水平部60的端面、及第一砂浆座7侧面抵接，另一外圆筒91的外侧与第二砂浆座8的侧面抵接；

拱形钢板92，其包括沿所述公路宽度方向设置的拱形部920、分别位于拱形部920两端的L形固接部921，所述L形固接部921包括端部对接的竖板922和横板923；

其中，向所述外圆筒91内浇筑水泥砂浆至与外筒顶面齐平，所述拱形钢板92的两个横板923分别架设于两个外圆筒91顶端且与外圆筒91间通过螺栓93连接(即每个横板923上预先设置一螺栓93，螺栓93的两端分别位于横板923的两端，当将横板923架设于对应的外圆筒91上时控制螺栓93底端插入对应外圆筒91内的水泥砂浆内，以将横板923与对应的水凝砂浆固定)、其中一个竖板922与第一砂浆座7抵接并通过螺栓93连结、另一个竖板922与第二砂浆座8抵接并通过螺栓93连结；

步骤七、向第一砂浆座7、第二砂浆座8、包覆层41形成空间内填充沙漠沙，整平后均匀喷撒水，静置后形成加强沙基42，其中，加强沙基42的顶面高度低于第二砂浆座8顶面高度、且高于拱形钢板92顶面高度。

在上述技术方案中，基坑3的纵向截面呈圆台状，包覆层41包括位于水浸沙基40顶面的部分、及水浸沙基40沿宽度方向两侧的部分，位于沿水浸沙基40宽度方向两侧的部分的纵向截面优选直角梯形结构，拼接钢板具体可包括多个支钢板，任意支钢板纵向截面呈L型，相邻两支钢板通过U型螺栓93固接，与任意定位桩50对应的支钢板上贯穿设置定位孔62，使用过程中，具体可控制水浸沙基40的厚度为20-25cm，第二砂浆座8顶面高度比第一砂浆座7顶面低15-18cm，加强沙基42的顶面比第二砂浆座8顶面低3-4cm；采用这种技术方案，首先，在水浸沙基40上包覆由混泥土构成的包覆层41，包覆层41沿外表面包裹原水浸沙基40，有效增强路基稳固性，进一步在包覆层41未成型前预设定位桩50和内圆筒90，避免后期定桩繁琐，简化固定程序，配合定位桩50设置拼接钢板，增强路基两端稳固性，拼接钢板上浇筑第一砂浆座7，配合定位桩50由上至下构成第一砂浆座7、拼接钢板、包覆层41之间的连接，第一砂浆座7配合第二砂浆座8构成用于安置分力组件的空间；其次，分力组件的设置有效的将路面力分散，以使第一砂浆座7配合第二砂浆座8组成的刚性结构对力进行有效分散，减缓水浸沙基40配合包覆层41承受的竖向力，进一步，在第一砂浆座7、第二砂浆座8、包覆层41形成空间内填充沙漠沙，进一步利用沙漠自有原料增强路基稳固。

在另一种技术方案中，步骤二中铺设包覆层41的方法为：取沙漠沙置于搅拌机内加入沙漠沙总重量15-20％硅酸盐水泥、占硅酸盐水泥50-60％的水，搅拌均匀，形成混凝土，沿水浸沙基40外表面铺设并压实整平，形成包覆层41。采用这种方案，混凝土的其中一原料沙漠沙就地取材，在增强路基稳固性的基础上加强对沙漠资源利用，且该混凝土形成的包覆层41能与水浸沙基40相互作用进一步增加强度。

在另一种技术方案中，沿公路长度方向任意相邻两组分力组件间的距离为3-3.5m。采用这种方案，使其适用一般车身长度。

在另一种技术方案中，铺设基层1的方法具体为：在两个第一砂浆座7、加强沙基42顶面形成空间内填充水泥稳定碎石，形成水泥稳定碎石层，水泥稳定碎石层的顶面高度等于第一砂浆座7的顶面高度。采用这种方案，构成基层1。

在另一种技术方案中，铺设面层的方法具体为：在水泥稳定碎石顶面由下至上依次铺设中粒式沥青混泥土20、细粒式沥青混凝土21。采用这种方案，构成面层。

在另一种技术方案中，所述定位桩50顶端螺设螺帽51，所述螺帽51顶端固接圆盘52，所述圆盘52的外周半径大于所述定位桩50的外周半径。采用这种方案，增强第一砂浆座7、拼接钢板、包覆层41之间连接的稳固性。

在另一种技术方案中，每个拼接钢板包括多个钢板，每个钢板包括L型本体部630、位于L形本体部一端的L形连接部631、位于L型本体部630另一端的板状连接部632，每个L形连接部631贯穿具有上孔体620，每个板状连接部632贯穿具有下孔体，任意相邻两个钢板的L形连接部631与板状连接部632匹配对接，且对接的上孔体620和下孔体配合形成穿孔910，以使任一拼接钢板的多个钢板通过定位桩50固接。采用这种方案，通过定位桩50设置由上至下构成第一砂浆座7、拼接钢板、包覆层41之间的连接的同时，构成拼接钢板任意相邻两钢板间的连接。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.沙漠公路施工方法，包括自下至上铺设路基、基层、面层，其特征在于，铺设路基包括以下步骤：

步骤一、开挖基坑，并将沙漠沙堆到基坑内，整平，向表面均匀喷撒水至浸透1/2-3/4厚度，静置后形成水浸沙基；

步骤二、在水浸沙基外表面铺设混凝土，在混凝土凝结成型前插设多个定位桩，以形成具有定位桩的包覆层，其中，多个定位桩分设于包覆层宽度方向的两端、且位于同一端的定位桩沿公路长度方向间隔设置；

步骤三、在包覆层位于公路宽度方向的两端分别设置一拼接钢板，任一拼接钢板沿公路宽度方向的纵向截面包括端部对接呈L型的水平部和竖直部，两个拼接钢板水平部的端部相对设置，其中，任一拼接钢板水平部设有用于使公路同侧定位桩穿过的定位孔，多个定位桩一一对应穿过定位孔；

步骤四，在每个拼接钢板水平部上方支模并浇筑水凝砂浆形成第一砂浆座，其中，所述砂浆座的顶面高于拼接钢板竖直部的顶面；

步骤五，在沿公路中线延伸方向支模并浇筑水凝砂浆形成第二砂浆座，其中，第二砂浆座至两个第一砂浆座的距离相等，第二砂浆座顶面低于第一砂浆座顶面；

步骤六、在沿公路长度方向间隔设置多组分力组件，每组分力组件包括关于第二砂浆座对称设置的两个分力机构，每个分力机构包括：

两个内圆筒，所述内圆筒的顶端开口、底端呈锥状，两个内圆筒均在混凝土凝结成型前预先插设于包覆层；

两个外圆筒，所述外圆筒的顶端开口、底端向内缩合形成使内圆筒顶端穿过的穿孔，两个外圆筒通过穿孔一一对应套设于所述内圆筒外周、且底端与所述包覆层抵接，其中一外圆筒的外侧与拼接钢板水平部的端面、及第一砂浆座侧面抵接，另一外圆筒的外侧与第二砂浆座的侧面抵接；

拱形钢板，其包括沿所述公路宽度方向设置的拱形部、分别位于拱形部两端的L形固接部，所述L形固接部包括端部对接的竖板和横板；

其中，向所述外圆筒内浇筑水泥砂浆至与外筒顶面齐平，所述拱形钢板的两个横板分别架设于两个外圆筒顶端且与外圆筒间通过螺栓连接、其中一个竖板与第一砂浆座抵接并通过螺栓连结、另一个竖板与第二砂浆座抵接并通过螺栓连结；

步骤七、向第一砂浆座、第二砂浆座、包覆层形成空间内填充沙漠沙，整平后均匀喷撒水，静置后形成加强沙基，其中，加强沙基的顶面高度低于第二砂浆座顶面高度且高于拱形钢板顶面高度。

2.如权利要求1所述的沙漠公路施工方法，其特征在于，步骤二中铺设包覆层的方法为：取沙漠沙置于搅拌机内加入沙漠沙总重量15-20％硅酸盐水泥、占硅酸盐水泥50-60％的水，搅拌均匀，形成混凝土，沿水浸沙基外表面铺设并压实整平，形成包覆层。

3.如权利要求1所述的沙漠公路施工方法，其特征在于，沿公路长度方向任意相邻两组分力组件间的距离为3-3.5m。

4.如权利要求1所述的沙漠公路施工方法，其特征在于，铺设基层的方法具体为：在两个第一砂浆座、加强沙基顶面形成空间内填充水泥稳定碎石，形成水泥稳定碎石层，水泥稳定碎石层的顶面高度等于第一砂浆座的顶面高度。

5.如权利要求1所述的沙漠公路施工方法，其特征在于，铺设面层的方法具体为：在水泥稳定碎石顶面由下至上依次铺设中粒式沥青混泥土、细粒式沥青混凝土。

6.如权利要求1所述的沙漠公路施工方法，其特征在于，所述定位桩顶端螺设螺帽，所述螺帽顶端固接圆盘，所述圆盘的外周半径大于所述定位桩的外周半径。

7.如权利要求1所述的沙漠公路施工方法，其特征在于，每个拼接钢板包括多个钢板，每个钢板包括L型本体部、位于L形本体部一端的L形连接部、位于L型本体部另一端的板状连接部，每个L形连接部贯穿具有上孔体，每个板状连接部贯穿具有下孔体，任意相邻两个钢板的L形连接部与板状连接部匹配对接，且对接的上孔体和下孔体配合形成穿孔，以使任一拼接钢板的多个钢板通过定位桩固接。

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