CN111441208A - 防沉降公路路基 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防沉降公路路基，包括：下基层；第一防沉降层；上基层；第二防沉降层；防沉降机构，其包括沉降监测单元、控制器，以及选择性的与第一防沉降层的第一输浆管或第二防沉降层的第二输浆管可拆卸连接的混凝土输送泵；沉降监测单元由中空检测管和分别设置于中空检测管的两端的相互适配的红外发射器和红外接收器组成；控制器在红外接收器接收不到由红外发射器发射的红外线时，控制混凝土输送泵通过输浆管持续向接收不到红外线的红外接收器对应的第一或第二支撑袋内注入混凝土砂浆。其通过防沉降层和防沉降机构的设置，实现了对沉降路基的有效及时修复，进而避免了因路基沉降造成的公路损坏，简化了公路修复施工工艺，并延长了公路寿命。

Description

防沉降公路路基

技术领域

本发明涉及公路建造技术领域，尤其涉及一种防沉降公路路基。

背景技术

路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，它是铁路和公路的基础，路基是用土或石料修筑而成的线形结构物，随着我国社会经济的不断发展，公路的数量也在不断的增加，然而，路基是路面结构的基础，路基的质量直接影响整个公路的质量，路基一旦发生沉降，整个公路也就随之毁坏，现有的路面结构中，对于路基沉降造成的路面结构损坏，只能采取在路面上进行填补或者将整个道路重新修建的方式进行道路维护，路面部分填补容易造成新旧路面结合处接缝易开裂的问题，且影响路面美观，整条道路重新修建，又使得耗资巨大，因而，如果能够在路基沉降发生时能够及时发现并针对路基本身进行修复，则会大大便利路面修复工作的进行，具有积极且深远的意义。

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防沉降公路路基，通过防沉降层和防沉降机构的设置，实现了对沉降路基的有效及时修复，进而避免了因路基沉降造成的公路损坏，简化了公路修复施工工艺，并延长了公路的使用寿命。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种防沉降公路路基，包括：

下基层，其由粒径在3-6cm的石料与混凝土和砂子按照体积比1：0.1-0.5：0.1-0.5混合均匀铺设并夯实后形成；

第一防沉降层，其包括平铺在所述下基层上的第一土工格栅，平铺在所述第一土工格栅上并设置有连通至地面的第一输浆管的第一支撑袋，以及平铺在所述第一支撑袋上的第一防水土工布；

上基层，其由粒径不大于1cm的细石料与混凝土和砂子按照体积比1:0.3-0.5:0.5-1混合均匀铺设在所述第一防水土工布上并夯实后形成；

第二防沉降层，其包括铺设在所述上基层上表面上的第二土工格栅，平铺在所述第二土工格栅上并设置有连通至地面的第二输浆管的第二支撑袋，以及平铺在所述第二支撑袋上的第二防水土工布；

防沉降机构，其包括沉降监测单元、控制器，以及选择性的与所述第一输浆管或第二输浆管可拆卸连接的混凝土输送泵；所述沉降监测单元由分别设置于所述第一防水土工布和第二防水土工布上方的支撑槽内的弹性的中空检测管和分别设置于所述中空检测管的两端的相互适配的红外发射器和红外接收器组成；所述控制器与所述红外接收器通讯连接，并在所述红外接收器接收不到由红外发射器发射的红外线时，控制所述混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器对应的第一输浆管或第二输浆管相连接，并通过所述第一输浆管或第二输浆管持续向相应的第一支撑袋或第二支撑袋内注入混凝土砂浆，直至红外接收器重新接收到红外发射器发送的红外线。

优选的是，所述的防沉降公路路基中，所述支撑槽沿所述下基层或上基层的纵向延伸方向间隔均匀的设置为多条；所述中空检测管以相邻两根中空检测管的端部相抵顶的方式布置在各个所述支撑槽内。

优选的是，所述的防沉降公路路基中，每根所述中空检测管的长度为3-5m；且所述中空检测管的上表面与所述支撑槽的上表面齐平。

优选的是，所述的防沉降公路路基中，所述第一支撑袋和第二支撑袋分别设置为位于各个所述中空检测管下方并与所述中空检测管的长度适配的多个相互独立的袋体；且位于所述第一防水土工布上的各个红外接收器分别对应于位于所述红外接收器所在的中空检测管下方的第一支撑袋；位于所述第二防水土工布上的各个红外接收器分别对应于位于所述红外接收器所在的中空检测管下方的第二支撑袋。

优选的是，所述的防沉降公路路基中，还包括：

支撑柱，其分别通过开设在所述下基层上的第一通孔和开设在上基层上的第二通孔穿设在所述下基层和上基层内，且所述支撑柱的顶端由第一土工格栅或第二土工格栅的孔洞穿过所述第一土工格栅或第二土工格栅，并与所述第一支撑袋或第二支撑袋的下表面相接触；所述支撑柱包括下柱体和由所述下柱体顶端的开口穿设入所述下柱体内部的上柱体；所述下柱体的内部的底端设置有触碰开关；环绕所述触碰开关设置有顶端与所述上柱体的底端相抵顶的支撑弹簧，所述上柱体在受到向下的压力时压迫所述支撑弹簧压缩，以使所述上柱体的底端触发所述触碰开关闭合；所述触碰开关与所述控制器通讯连接，所述控制器在所述红外接收器接收不到与所述红外接收器适配的红外发射器发射的红外线时，仅在位于接收不到红外线的红外接收器所在的第一支撑袋或第二支撑袋下方的触碰开关为闭合状态时，才通过所述混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器对应的第一输浆管或第二输浆管连接，并通过所述第一输浆管或第二输浆管向相应的第一支撑袋或第二支撑袋注入混凝土砂浆。

优选的是，所述的防沉降公路路基中，所述第一通孔和第二通孔为垂直于所述下基层或上基层的上表面均匀的开设在所述下基层和上基层上的通孔。

优选的是，所述的防沉降公路路基中，还包括：

警报机构，其与所述控制器通讯连接；所述控制器在所述红外接收器接收不到与所述红外接收器适配的红外发射器发射的红外线，且位于接收不到红外线的红外接收器所在的第一支撑袋或第二支撑袋下方的触碰开关为断开状态时，触发所述警报机构发出警报信息；且所述警报信息中包含接收不到红外线的红外接收器所在的地理位置信息。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的防沉降公路路基中，通过下基层、第一防沉降层、上基层、第二防沉降层以及防沉降机构的设置，使得在基层发生沉降时，防沉降机构即能迅速检测到路基的沉降，而后利用设置的防沉降层对沉降的路基进行及时的修复，从而有效避免了因路基沉降而造成的公路损坏。

通过将路基设置为上基层和下基层两层，不仅使得在施工时各层路基的分别夯实，使得路基结构更加稳固，还使得设置在各基层间的防沉降层承受的重力相对较小，进而降低了在通过输浆管向支撑袋内注入水泥混凝土砂浆的难度。

通过在上基层上和下基层上分别设置包括支撑袋的防沉降层，使得在路基发生沉降时，能够通过混凝土输送泵跟输浆管的连接方便的向支撑袋内注入混凝土砂浆，从而在混凝土砂浆凝固后实现对沉降基层的补充，有效的避免了路基的沉降。

通过在具有弹性的中空检测管的两端分别设置红外发射器和红外接收器，并将中空检测管分别设置在第一防沉降层和第二防沉降层上方，使得在上基层或下基层发生沉降时，中空检测管能够随之发生形变，以使红外接收器不能接收到红外发射器发出的红外线，从而实现对基层沉降的实时监测，即在路基沉降影响路面质量前，就能够对沉降路基进行及时的修复，有效的延长了公路的使用寿命。

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是本发明提供的防沉降公路路基的纵切面结构图；

图2是本发明提供的中空检测管的剖面结构图；

图3是本发明提供的支撑柱的剖面结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1和图2所示，一种防沉降公路路基，包括：下基层1，其由粒径在3-6cm的石料与混凝土和砂子按照体积比1：0.1-0.5：0.1-0.5混合均匀铺设并夯实后形成；

第一防沉降层，其包括平铺在所述下基层1上的第一土工格栅2，平铺在所述第一土工格栅2上并设置有连通至地面的第一输浆管3的第一支撑袋4，以及平铺在所述第一支撑袋4上的第一防水土工布5；

上基层6，其由粒径不大于1cm的细石料与混凝土和砂子按照体积比1:0.3-0.5:0.5-1混合均匀铺设在所述第一防水土工布5上并夯实后形成；

第二防沉降层，其包括铺设在所述上基层6上表面上的第二土工格栅7，平铺在所述第二土工格栅7上并设置有连通至地面的第二输浆管8的第二支撑袋9，以及平铺在所述第二支撑袋9上的第二防水土工布10；

防沉降机构，其包括沉降监测单元、控制器，以及选择性的与所述第一输浆管3或第二输浆管8可拆卸连接的混凝土输送泵；所述沉降监测单元由分别设置于所述第一防水土工布5和第二防水土工布10上方的支撑槽11内的弹性的中空检测管12和分别设置于所述中空检测管12的两端的相互适配的红外发射器20和红外接收器21组成；所述控制器与所述红外接收器21通讯连接，并在所述红外接收器21接收不到由红外发射器20发射的红外线时，控制所述混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器21对应的第一输浆管3或第二输浆管8相连接，并通过所述第一输浆管3或第二输浆管8持续向相应的第一支撑袋4或第二支撑袋9内注入混凝土砂浆，直至红外接收器21重新接收到红外发射器20发送的红外线。

在上述方案中，采用石料、混凝土和砂子组成的下基层材料中石料粒径较大，大粒径的石料成本较低，而上基层的材料中石料的粒径以及混凝土、砂子的配比都较之下基层更多，使得上基层结构更为致密，能够更多的消耗由路面传递的压力；第一和第二防沉降层中土工格栅的设置，能够有效的保护支撑袋，减少支撑袋被石料扎破的几率；防水土工布的设置不仅能够提高对支撑袋的保护，还能提高路基的防水性，同时，还可以采用水泥砂浆等将防水土工布、土工格栅与基层连接紧密，进而减少路基错位的风险。

本申请的防沉降公路路基在路基发生沉降时，例如，上基层的某个位置发生沉降，则沉降位置处发生形变，设置在上基层上的第二防沉降层也会随之发生形变，进而使得设置在第二防沉降层上方的支撑槽和支撑槽内的弹性的中空检测管也会发生形变，设置在中空检测管一端的红外接收器就会接收不到设置于中空检测管另一端的红外发射器发射的红外线，控制器得到这一信号，然后可以采用将混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器对应的第二输浆管相连接，并通过所述第二输浆管持续向相应的第二支撑袋内注入混凝土砂浆，随着混凝土砂浆的注入，第二支撑袋逐渐膨胀，并将路基沉降造成的空间进行填补，从而使得支撑槽和其内部的中空检测管的形变逐渐恢复，最终中空检测管恢复形变，红外接收器重新接收到红外发射器发送的红外线，即实现了沉降路基的自动修复。

通过下基层、第一防沉降层、上基层、第二防沉降层以及防沉降机构的设置，使得在基层发生沉降时，防沉降机构即能迅速检测到路基的沉降，而后利用设置的防沉降层对沉降的路基进行及时的修复，从而有效避免了因路基沉降而造成的公路损坏。

通过将路基设置为上基层和下基层两层，不仅使得在施工时各层路基的分别夯实，使得路基结构更加稳固，还使得设置在各基层间的防沉降层承受的重力相对较小，进而降低了在通过输浆管向支撑袋内注入水泥混凝土砂浆的难度。

通过在上基层上和下基层上分别设置包括支撑袋的防沉降层，使得在路基发生沉降时，能够通过混凝土输送泵跟输浆管的连接方便的向支撑袋内注入混凝土砂浆，从而在混凝土砂浆凝固后实现对沉降基层的补充，有效的避免了路基的沉降。

通过在具有弹性的中空检测管的两端分别设置红外发射器和红外接收器，并将中空检测管分别设置在第一防沉降层和第二防沉降层上方，使得在上基层或下基层发生沉降时，中空检测管能够随之发生形变，以使红外接收器不能接收到红外发射器发出的红外线，从而实现对基层沉降的实时监测，即在路基沉降影响路面质量前，就能够对沉降路基进行及时的修复，有效的延长了公路的使用寿命。

其中，第一输浆管和第二输浆管优选采用硬质的金属管路，进而不会随公路的施工发生形变，以保证注浆顺利进行。

一个优选方案中，所述支撑槽11沿所述下基层1或上基层6的纵向延伸方向间隔均匀的设置为多条；所述中空检测管12以相邻两根中空检测管12的端部相抵顶的方式布置在各个所述支撑槽11内。

在上述方案中，通过将支撑槽设置为多条，能够保证对路基沉降位置的全面监测，以保证路基沉降的有效预防，而中空检测管设置为多条，能够提高检测的准确性，并减少注浆面积，不仅提高修复效果，且节省了原料，降低了维护成本。

一个优选方案中，每根所述中空检测管12的长度为3-5m；且所述中空检测管12的上表面与所述支撑槽11的上表面齐平。

在上述方案中，中空检测管的长度可以根据需要进行调整，优选3-5m，中空检测管的上表面与支撑槽上表面齐平，便于后续路面结构施工，并保证路基和路面结构连接的紧密性。

一个优选方案中，所述第一支撑袋4和第二支撑袋9分别设置为位于各个所述中空检测管12下方并与所述中空检测管12的长度适配的多个相互独立的袋体；且位于所述第一防水土工布5上的各个红外接收器分别对应于位于所述红外接收器21所在的中空检测管12下方的第一支撑袋4；位于所述第二防水土工布10上的各个红外接收器21分别对应于位于所述红外接收器21所在的中空检测管12下方的第二支撑袋9。

在上述方案中，通过设置支撑袋的长度以及不同层的红外接收器分别对应，使得针对不同位置的路基的沉降能够有目的的修复，提高了路基防沉降的效果。

如图3所示，一个优选方案中，还包括：

支撑柱13，其分别通过开设在所述下基层1上的第一通孔14和开设在上基层6上的第二通孔15穿设在所述下基层1和上基层6内，且所述支撑柱13的顶端由第一土工格栅2或第二土工格栅7的孔洞穿过所述第一土工格栅2或第二土工格栅7，并与所述第一支撑袋4或第二支撑袋8的下表面相接触；所述支撑柱13包括下柱体16和由所述下柱体16顶端的开口穿设入所述下柱体16内部的上柱体17；所述下柱体16的内部的底端设置有触碰开关18；环绕所述触碰开关18设置有顶端与所述上柱体17的底端相抵顶的支撑弹簧19，所述上柱体17在受到向下的压力时压迫所述支撑弹簧19压缩，以使所述上柱体17的底端触发所述触碰开关18闭合；所述触碰开关18与所述控制器通讯连接，所述控制器在所述红外接收器21接收不到与所述红外接收器21适配的红外发射器20发射的红外线时，仅在位于接收不到红外线的红外接收器21所在的第一支撑袋4或第二支撑袋9下方的触碰开关18为闭合状态时，才通过所述混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器21对应的第一输浆管3或第二输浆管8连接，并通过所述第一输浆管3或第二输浆管8向相应的第一支撑袋4或第二支撑袋9注入混凝土砂浆。

在上述方案中，路基发生沉降或者鼓胀时都会造成中空检测管的形变，因而通过支撑柱的设置，使得控制器能够区别中空检测管发生形变的原因，进而仅在因路基沉降发生形变时，才通过输浆管向相应的支撑袋内输入混凝土砂浆。

一个优选方案中，所述第一通孔14和第二通孔15为垂直于所述下基层1或上基层6的上表面均匀的开设在所述下基层1和上基层6上的通孔。

在上述方案中，垂直设置的通孔使得支撑柱竖直放置，受力更加均匀。

一个优选方案中，还包括：

警报机构，其与所述控制器通讯连接；所述控制器在所述红外接收器21接收不到与所述红外接收器21适配的红外发射器20发射的红外线，且位于接收不到红外线的红外接收器21所在的第一支撑袋4或第二支撑袋9下方的触碰开关18为断开状态时，触发所述警报机构发出警报信息；且所述警报信息中包含接收不到红外线的红外接收器21所在的地理位置信息。

在上述方案中，通过警报机构的设置，使得路基在发生鼓胀的时候，能够及时通知相关人员，其中警报信息中包含地理位置信息，使得工作人员能够快速准确的对相应路段的路基进行修护，以提高了公路的使用寿命。

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所示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种防沉降公路路基，其中，包括：

下基层，其由粒径在3-6cm的石料与混凝土和砂子按照体积比1：0.1-0.5：0.1-0.5混合均匀铺设并夯实后形成；

第一防沉降层，其包括平铺在所述下基层上的第一土工格栅，平铺在所述第一土工格栅上并设置有连通至地面的第一输浆管的第一支撑袋，以及平铺在所述第一支撑袋上的第一防水土工布；

上基层，其由粒径不大于1cm的细石料与混凝土和砂子按照体积比1:0.3-0.5:0.5-1混合均匀铺设在所述第一防水土工布上并夯实后形成；

第二防沉降层，其包括铺设在所述上基层上表面上的第二土工格栅，平铺在所述第二土工格栅上并设置有连通至地面的第二输浆管的第二支撑袋，以及平铺在所述第二支撑袋上的第二防水土工布；

防沉降机构，其包括沉降监测单元、控制器，以及选择性的与所述第一输浆管或第二输浆管可拆卸连接的混凝土输送泵；所述沉降监测单元由分别设置于所述第一防水土工布和第二防水土工布上方的支撑槽内的弹性的中空检测管和分别设置于所述中空检测管的两端的相互适配的红外发射器和红外接收器组成；所述控制器与所述红外接收器通讯连接，并在所述红外接收器接收不到由红外发射器发射的红外线时，控制所述混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器对应的第一输浆管或第二输浆管相连接，并通过所述第一输浆管或第二输浆管持续向相应的第一支撑袋或第二支撑袋内注入混凝土砂浆，直至红外接收器重新接收到红外发射器发送的红外线。

2.如权利要求1所述的防沉降公路路基，其中，所述支撑槽沿所述下基层或上基层的纵向延伸方向间隔均匀的设置为多条；所述中空检测管以相邻两根中空检测管的端部相抵顶的方式布置在各个所述支撑槽内。

3.如权利要求2所述的防沉降公路路基，其中，每根所述中空检测管的长度为3-5m；且所述中空检测管的上表面与所述支撑槽的上表面齐平。

4.如权利要求3所述的防沉降公路路基，其中，所述第一支撑袋和第二支撑袋分别设置为位于各个所述中空检测管下方并与所述中空检测管的长度适配的多个相互独立的袋体；且位于所述第一防水土工布上的各个红外接收器分别对应于位于所述红外接收器所在的中空检测管下方的第一支撑袋；位于所述第二防水土工布上的各个红外接收器分别对应于位于所述红外接收器所在的中空检测管下方的第二支撑袋。

5.如权利要求1所述的防沉降公路路基，其中，还包括：

支撑柱，其分别通过开设在所述下基层上的第一通孔和开设在上基层上的第二通孔穿设在所述下基层和上基层内，且所述支撑柱的顶端由第一土工格栅或第二土工格栅的孔洞穿过所述第一土工格栅或第二土工格栅，并与所述第一支撑袋或第二支撑袋的下表面相接触；所述支撑柱包括下柱体和由所述下柱体顶端的开口穿设入所述下柱体内部的上柱体；所述下柱体的内部的底端设置有触碰开关；环绕所述触碰开关设置有顶端与所述上柱体的底端相抵顶的支撑弹簧，所述上柱体在受到向下的压力时压迫所述支撑弹簧压缩，以使所述上柱体的底端触发所述触碰开关闭合；所述触碰开关与所述控制器通讯连接，所述控制器在所述红外接收器接收不到与所述红外接收器适配的红外发射器发射的红外线时，仅在位于接收不到红外线的红外接收器所在的第一支撑袋或第二支撑袋下方的触碰开关为闭合状态时，才通过所述混凝土输送泵与接收不到红外线的红外接收器对应的第一输浆管或第二输浆管连接，并通过所述第一输浆管或第二输浆管向相应的第一支撑袋或第二支撑袋注入混凝土砂浆。

6.如权利要求5所述的防沉降公路路基，其中，所述第一通孔和第二通孔为垂直于所述下基层或上基层的上表面均匀的开设在所述下基层和上基层上的通孔。

7.如权利要求1所述的防沉降公路路基，其中，还包括：

警报机构，其与所述控制器通讯连接；所述控制器在所述红外接收器接收不到与所述红外接收器适配的红外发射器发射的红外线，且位于接收不到红外线的红外接收器所在的第一支撑袋或第二支撑袋下方的触碰开关为断开状态时，触发所述警报机构发出警报信息；且所述警报信息中包含接收不到红外线的红外接收器所在的地理位置信息。

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