CN112359661A - 一种均匀磁吸式路基夯实方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种均匀磁吸式路基夯实方法，属于路基施工技术领域，本发明可以通过混入辅助夯实压片的方式，同时在摊铺填料的过程中预埋控磁引球，可以实现在每一次的夯击时，利用土壤将震动传递至控磁引球中，从而迫使蜂窝块内的磁性水溶微球得以释放，并与触发球上吸收的水分接触并溶解，迅速吸收大量热量实现降温的目的，遇冷收缩拉丝在降温后缩短拉动分布式磁屏蔽瓣从中心磁球的表面的张开，从而使得中心磁球的部分磁场漏出，对填料中的辅助夯实压片施加磁吸作用，辅助夯实压片在填料内进行辅助压实，有利于改善填料的微观孔隙结构，从而提高填料的压实度，且中心磁球的磁场随着夯击次数同步释放增强，进而形成有效均匀的辅助压实。

Description

一种均匀磁吸式路基夯实方法
技术领域
本发明涉及路基施工技术领域，更具体地说，涉及一种均匀磁吸式路基夯实方法。
背景技术
路基工程施工，是指通过机械包括铲土运输机械(推土机、铲运机、平地机)、挖掘与装载机械(挖掘机、装载机)、工程运输车辆和压实机械进行施工。
公路的主要组成部分是路面和路基，路基是路面的基础，是在原地面上开挖或填筑压实而成的。根据路基横断面形式分为填筑路基、开挖路基和半填半挖路基。填筑路基的结构组成主要由原地基、路堤和路床组成，此处主要讨论填筑路基的路堤填筑技术。一般情况下，路堤填筑是采用满足一定技术要求的粘性土填筑，其中在填筑过程中最重要的一步就是夯实，夯实就是利用重物使其反复自由坠落，对地基或填筑土石料进行夯击，以提高其密实度的施工作业。
但是目前路基施工时的夯实方法大多都是将填料一次性掩埋上去，然后利用夯实机械进行反复夯实即可，虽然施工简单方便，却造成夯实质量的低下，且夯实效率较低，严重拖慢施工进度，填料往往需要经过反复夯击，且还容易出现填料的密实程度不够均匀充分，因此在后续施工过程中容易出现下沉、脱落等不良现象。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种均匀磁吸式路基夯实方法，可以通过在路基填料内混入辅助夯实压片的方式，同时在摊铺填料的过程中预埋控磁引球，可以实现在每一次的夯击时，利用土壤将震动传递至控磁引球中，从而迫使蜂窝块内的磁性水溶微球得以释放，磁性水溶微球借由磁力作用主动靠近触发球，并与触发球上吸收的水分接触并溶解，迅速吸收大量热量实现降温的目的，遇冷收缩拉丝在降温后缩短拉动分布式磁屏蔽瓣从中心磁球的表面的张开，从而使得中心磁球的部分磁场漏出，对填料中的辅助夯实压片施加磁吸作用，辅助夯实压片在填料内进行辅助压实，有利于改善填料的微观孔隙结构，从而提高填料的压实度，且中心磁球的磁场随着夯击次数同步释放增强，进而形成有效均匀的辅助压实，避免干扰填料的宏观压实效果，可以显著提高压实效果，加快夯实效率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种均匀磁吸式路基夯实方法，包括以下步骤：
S1、施工前，清除夯实场地内所有障碍物及地下管线，然后对场地进行初步平整；
S2、准备好路基填料，并与水泥砂灰和辅助夯实压片均匀混合，然后测量其含水量，若满足规定则直接装车运至现场，若不满足规定则进行补水处理；
S3、填料运输至现场后摊铺在路基上，并且同步在摊铺过程中预埋多个均匀分布的控磁引球，摊铺结束后先静压一遍，然后采用平地机进行整平；
S4、打夯机进场，夯实前先测量路基标高，然后对填料进行夯实，每一次夯击结束后测量标高；
S5、连续夯实至到达指定标高，局部区域采用人工夯实，最后静压收光一遍。
进一步的，所述步骤S2中路基填料选取应满足路基施工规范，且填料与水泥砂灰和辅助夯实压片的质量比为1:0.1-0.2:0.02-0.03。
进一步的，所述辅助夯实压片包括陶瓷弧面片和磁屏蔽膜，且磁屏蔽膜覆盖于陶瓷弧面片的外表面，所述陶瓷弧面片内表面开设有多个均匀分布的内延槽，所述内延槽内部连接有磁性嵌块，磁屏蔽膜起到屏蔽陶瓷弧面片外侧磁场的作用，避免相邻的控磁引球之间出现磁场相互干扰的现象，内延槽则可以与填料结合实现高强度的连接，间接提高压实效果，磁性嵌块可以与控磁引球的磁场相配合，进而对填料进行内部微观的辅助压实。
进一步的，所述控磁引球包括补强球体和设置于补强球体内部的中心磁球，所述中心磁球外端覆盖有多片均匀分布的分布式磁屏蔽瓣，且分布式磁屏蔽瓣一端与中心磁球连接另一端不连接，所述分布式磁屏蔽瓣与中心磁球的连接处固定连接有触发球，所述触发球与补强球体内壁之间连接有支撑管，所述支撑管远离触发球一端内侧设有与补强球体内壁连接的反馈包，所述触发球与分布式磁屏蔽瓣远离其的一端之间连接有遇冷收缩拉丝，反馈包在每次夯击时因为振动关系会作出反馈释放出磁性水溶微球，进而磁性水溶微球与触发球配合触发辅助压实的条件，控制分布式磁屏蔽瓣在中心磁球表面的张开强度，进而控制中心磁球外漏的磁场强度，与夯击次数保持同步增强的效果，最终实现辅助夯实的效果。
进一步的，所述触发球包括对称连接的吸水半球和磁吸半球，且磁吸半球位于吸水半球靠近分布式磁屏蔽瓣的一端，所述吸水半球采用吸水材料制成，吸水半球内吸收有与磁性水溶微球配合的水分，而磁吸半球则依靠磁场作用稳定的吸附磁性水溶微球与吸水半球进行配合。
进一步的，所述反馈包包括蜂窝块以及多个磁性水溶微球，所述蜂窝块采用多孔材料制成，且磁性水溶微球镶嵌于蜂窝块的孔隙中，蜂窝块在正常状态下可以承载磁性水溶微球而不至于脱落，在高频振动作用下磁性水溶微球则容易从孔隙中脱落与触发球展开配合。
进一步的，所述蜂窝块的外表面包裹有辅助定位网，所述辅助定位网为采用弹性材料制成的网状结构，辅助定位网起到对磁性水溶微球的临时性固定作用，避免磁性水溶微球提前在磁吸半球的磁吸作用下脱落，从而干扰辅助夯实的效果。
进一步的，所述磁性水溶微球采用硝石粉末和磁粉混合制成，且磁粉采用水溶性胶水粘结包裹于硝石粉末的外表面，磁粉赋予磁性水溶微球磁性，同时可以对硝石粉末进行包裹，避免其在空气中出现潮解而影响效果，而在磁性水溶微球接触到水分后，水溶性胶水溶解后磁粉也分散在水中，硝石粉末可以充分溶解在水中吸收大量热量，从而触发遇冷收缩拉丝的缩短形变。
进一步的，所述步骤S4中保证最后两次夯击的平均夯沉量不大于1cm-2cm。
进一步的，所述步骤S5中连续夯实时夯击工作应按起重机的位置分段进行，每段范围以起重机臂作用半径为准，夯击时每完成一段，再转入进行下一段。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过在路基填料内混入辅助夯实压片的方式，同时在摊铺填料的过程中预埋控磁引球，可以实现在每一次的夯击时，利用土壤将震动传递至控磁引球中，从而迫使蜂窝块内的磁性水溶微球得以释放，磁性水溶微球借由磁力作用主动靠近触发球，并与触发球上吸收的水分接触并溶解，迅速吸收大量热量实现降温的目的，遇冷收缩拉丝在降温后缩短拉动分布式磁屏蔽瓣从中心磁球的表面的张开，从而使得中心磁球的部分磁场漏出，对填料中的辅助夯实压片施加磁吸作用，辅助夯实压片在填料内进行辅助压实，有利于改善填料的微观孔隙结构，从而提高填料的压实度，且中心磁球的磁场随着夯击次数同步释放增强，进而形成有效均匀的辅助压实，避免干扰填料的宏观压实效果，可以显著提高压实效果，加快夯实效率。
(2)辅助夯实压片包括陶瓷弧面片和磁屏蔽膜，且磁屏蔽膜覆盖于陶瓷弧面片的外表面，陶瓷弧面片内表面开设有多个均匀分布的内延槽，内延槽内部连接有磁性嵌块，磁屏蔽膜起到屏蔽陶瓷弧面片外侧磁场的作用，避免相邻的控磁引球之间出现磁场相互干扰的现象，内延槽则可以与填料结合实现高强度的连接，间接提高压实效果，磁性嵌块可以与控磁引球的磁场相配合，进而对填料进行内部微观的辅助压实。
(3)控磁引球包括补强球体和设置于补强球体内部的中心磁球，中心磁球外端覆盖有多片均匀分布的分布式磁屏蔽瓣，且分布式磁屏蔽瓣一端与中心磁球连接另一端不连接，分布式磁屏蔽瓣与中心磁球的连接处固定连接有触发球，触发球与补强球体内壁之间连接有支撑管，支撑管远离触发球一端内侧设有与补强球体内壁连接的反馈包，触发球与分布式磁屏蔽瓣远离其的一端之间连接有遇冷收缩拉丝，反馈包在每次夯击时因为振动关系会作出反馈释放出磁性水溶微球，进而磁性水溶微球与触发球配合触发辅助压实的条件，控制分布式磁屏蔽瓣在中心磁球表面的张开强度，进而控制中心磁球外漏的磁场强度，与夯击次数保持同步增强的效果，最终实现辅助夯实的效果。
(4)触发球包括对称连接的吸水半球和磁吸半球，且磁吸半球位于吸水半球靠近分布式磁屏蔽瓣的一端，吸水半球采用吸水材料制成，吸水半球内吸收有与磁性水溶微球配合的水分，而磁吸半球则依靠磁场作用稳定的吸附磁性水溶微球与吸水半球进行配合。
(5)反馈包包括蜂窝块以及多个磁性水溶微球，蜂窝块采用多孔材料制成，且磁性水溶微球镶嵌于蜂窝块的孔隙中，蜂窝块在正常状态下可以承载磁性水溶微球而不至于脱落，在高频振动作用下磁性水溶微球则容易从孔隙中脱落与触发球展开配合。
(6)蜂窝块的外表面包裹有辅助定位网，辅助定位网为采用弹性材料制成的网状结构，辅助定位网起到对磁性水溶微球的临时性固定作用，避免磁性水溶微球提前在磁吸半球的磁吸作用下脱落，从而干扰辅助夯实的效果。
(7)磁性水溶微球采用硝石粉末和磁粉混合制成，且磁粉采用水溶性胶水粘结包裹于硝石粉末的外表面，磁粉赋予磁性水溶微球磁性，同时可以对硝石粉末进行包裹，避免其在空气中出现潮解而影响效果，而在磁性水溶微球接触到水分后，水溶性胶水溶解后磁粉也分散在水中，硝石粉末可以充分溶解在水中吸收大量热量，从而触发遇冷收缩拉丝的缩短形变。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明辅助夯实压片的外观示意图；
图3为本发明辅助夯实压片的剖视图；
图4为本发明控磁引球正常状态下的剖视图；
图5为图4中A处的结构示意图；
图6为本发明控磁引球夯击状态下的剖视图。
图中标号说明：
1辅助夯实压片、11陶瓷弧面片、12磁屏蔽膜、13内延槽、14磁性嵌块、2控磁引球、21补强球体、22中心磁球、3遇冷收缩拉丝、4分布式磁屏蔽瓣、5吸水半球、6磁吸半球、7支撑管、8辅助定位网、9蜂窝块、10磁性水溶微球。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种均匀磁吸式路基夯实方法，包括以下步骤：
S1、施工前，清除夯实场地内所有障碍物及地下管线，然后对场地进行初步平整；
S2、准备好路基填料，并与水泥砂灰和辅助夯实压片1均匀混合，然后测量其含水量，若满足规定则直接装车运至现场，若不满足规定则进行补水处理；
S3、填料运输至现场后摊铺在路基上，并且同步在摊铺过程中预埋多个均匀分布的控磁引球2，摊铺结束后先静压一遍，然后采用平地机进行整平；
S4、打夯机进场，夯实前先测量路基标高，然后对填料进行夯实，每一次夯击结束后测量标高，保证最后两次夯击的平均夯沉量不大于1cm-2cm；
S5、连续夯实至到达指定标高，局部区域采用人工夯实，最后静压收光一遍，连续夯实时夯击工作应按起重机的位置分段进行，每段范围以起重机臂作用半径为准，夯击时每完成一段，再转入进行下一段。
步骤S2中路基填料选取应满足路基施工规范，且填料与水泥砂灰和辅助夯实压片1的质量比为1:0.1-0.2:0.02-0.03。
值得注意的是，辅助夯实压片1和控磁引球2的尺寸也应满足路基施工规范，不宜过大，技术人员应当根据实际夯击面积加工合适尺寸。
请参阅图2-3，辅助夯实压片1包括陶瓷弧面片11和磁屏蔽膜12，且磁屏蔽膜12覆盖于陶瓷弧面片11的外表面，陶瓷弧面片11内表面开设有多个均匀分布的内延槽13，内延槽13内部连接有磁性嵌块14，磁屏蔽膜12起到屏蔽陶瓷弧面片11外侧磁场的作用，避免相邻的控磁引球2之间出现磁场相互干扰的现象，内延槽13则可以与填料结合实现高强度的连接，间接提高压实效果，磁性嵌块14可以与控磁引球2的磁场相配合，进而对填料进行内部微观的辅助压实。
请参阅图4-6，控磁引球2包括补强球体21和设置于补强球体21内部的中心磁球22，中心磁球22外端覆盖有多片均匀分布的分布式磁屏蔽瓣4，且分布式磁屏蔽瓣4一端与中心磁球22连接另一端不连接，分布式磁屏蔽瓣4与中心磁球22的连接处固定连接有触发球，触发球与补强球体21内壁之间连接有支撑管7，支撑管7远离触发球一端内侧设有与补强球体21内壁连接的反馈包，触发球与分布式磁屏蔽瓣4远离其的一端之间连接有遇冷收缩拉丝3，反馈包在每次夯击时因为振动关系会作出反馈释放出磁性水溶微球10，进而磁性水溶微球10与触发球配合触发辅助压实的条件，控制分布式磁屏蔽瓣4在中心磁球22表面的张开强度，进而控制中心磁球22外漏的磁场强度，与夯击次数保持同步增强的效果，最终实现辅助夯实的效果。
值得注意的是，中心磁球22一开始便暴露出全部的磁场后，由于磁场作用较大，对辅助夯实压片1的磁吸作用过于明显，导致中心磁球22在填料内会迅速自主移动靠近控磁引球2，一方面难以实现逐步辅助夯实的效果，另一方面还会干扰原本的夯实效果。
触发球包括对称连接的吸水半球5和磁吸半球6，且磁吸半球6位于吸水半球5靠近分布式磁屏蔽瓣4的一端，吸水半球5采用吸水材料制成，吸水半球5内吸收有与磁性水溶微球10配合的水分，而磁吸半球6则依靠磁场作用稳定的吸附磁性水溶微球10与吸水半球5进行配合。
请参阅图5，反馈包包括蜂窝块9以及多个磁性水溶微球10，蜂窝块9采用多孔材料制成，且磁性水溶微球10镶嵌于蜂窝块9的孔隙中，蜂窝块9在正常状态下可以承载磁性水溶微球10而不至于脱落，在高频振动作用下磁性水溶微球10则容易从孔隙中脱落与触发球展开配合。
蜂窝块9的外表面包裹有辅助定位网8，辅助定位网8为采用弹性材料制成的网状结构，辅助定位网8起到对磁性水溶微球10的临时性固定作用，避免磁性水溶微球10提前在磁吸半球6的磁吸作用下脱落，从而干扰辅助夯实的效果。
磁性水溶微球10采用硝石粉末和磁粉混合制成，且磁粉采用水溶性胶水粘结包裹于硝石粉末的外表面，磁粉赋予磁性水溶微球10磁性，同时可以对硝石粉末进行包裹，避免其在空气中出现潮解而影响效果，而在磁性水溶微球10接触到水分后，水溶性胶水溶解后磁粉也分散在水中，硝石粉末可以充分溶解在水中吸收大量热量，从而触发遇冷收缩拉丝3的缩短形变。
本发明可以通过在路基填料内混入辅助夯实压片1的方式，同时在摊铺填料的过程中预埋控磁引球2，可以实现在每一次的夯击时，利用土壤将震动传递至控磁引球2中，从而迫使蜂窝块9内的磁性水溶微球10得以释放，磁性水溶微球10借由磁力作用主动靠近触发球，并与触发球上吸收的水分接触并溶解，迅速吸收大量热量实现降温的目的，遇冷收缩拉丝3在降温后缩短拉动分布式磁屏蔽瓣4从中心磁球22的表面的张开，从而使得中心磁球22的部分磁场漏出，对填料中的辅助夯实压片1施加磁吸作用，辅助夯实压片1在填料内进行辅助压实，有利于改善填料的微观孔隙结构，从而提高填料的压实度，且中心磁球22的磁场随着夯击次数同步释放增强，进而形成有效均匀的辅助压实，避免干扰填料的宏观压实效果，可以显著提高压实效果，加快夯实效率。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、施工前，清除夯实场地内所有障碍物及地下管线，然后对场地进行初步平整；
S2、准备好路基填料，并与水泥砂灰和辅助夯实压片(1)均匀混合，然后测量其含水量，若满足规定则直接装车运至现场，若不满足规定则进行补水处理；
S3、填料运输至现场后摊铺在路基上，并且同步在摊铺过程中预埋多个均匀分布的控磁引球(2)，摊铺结束后先静压一遍，然后采用平地机进行整平；
S4、打夯机进场，夯实前先测量路基标高，然后对填料进行夯实，每一次夯击结束后测量标高；
S5、连续夯实至到达指定标高，局部区域采用人工夯实，最后静压收光一遍。
2.根据权利要求1所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述步骤S2中路基填料选取应满足路基施工规范，且填料与水泥砂灰和辅助夯实压片(1)的质量比为1:0.1-0.2:0.02-0.03。
3.根据权利要求1所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述辅助夯实压片(1)包括陶瓷弧面片(11)和磁屏蔽膜(12)，且磁屏蔽膜(12)覆盖于陶瓷弧面片(11)的外表面，所述陶瓷弧面片(11)内表面开设有多个均匀分布的内延槽(13)，所述内延槽(13)内部连接有磁性嵌块(14)。
4.根据权利要求1所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述控磁引球(2)包括补强球体(21)和设置于补强球体(21)内部的中心磁球(22)，所述中心磁球(22)外端覆盖有多片均匀分布的分布式磁屏蔽瓣(4)，且分布式磁屏蔽瓣(4)一端与中心磁球(22)连接另一端不连接，所述分布式磁屏蔽瓣(4)与中心磁球(22)的连接处固定连接有触发球，所述触发球与补强球体(21)内壁之间连接有支撑管(7)，所述支撑管(7)远离触发球一端内侧设有与补强球体(21)内壁连接的反馈包，所述触发球与分布式磁屏蔽瓣(4)远离其的一端之间连接有遇冷收缩拉丝(3)。
5.根据权利要求4所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述触发球包括对称连接的吸水半球(5)和磁吸半球(6)，且磁吸半球(6)位于吸水半球(5)靠近分布式磁屏蔽瓣(4)的一端，所述吸水半球(5)采用吸水材料制成。
6.根据权利要求4所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述反馈包包括蜂窝块(9)以及多个磁性水溶微球(10)，所述蜂窝块(9)采用多孔材料制成，且磁性水溶微球(10)镶嵌于蜂窝块(9)的孔隙中。
7.根据权利要求6所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述蜂窝块(9)的外表面包裹有辅助定位网(8)，所述辅助定位网(8)为采用弹性材料制成的网状结构。
8.根据权利要求6所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述磁性水溶微球(10)采用硝石粉末和磁粉混合制成，且磁粉采用水溶性胶水粘结包裹于硝石粉末的外表面。
9.根据权利要求1所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述步骤S4中保证最后两次夯击的平均夯沉量不大于1cm-2cm。
10.根据权利要求1所述的一种均匀磁吸式路基夯实方法，其特征在于：所述步骤S5中连续夯实时夯击工作应按起重机的位置分段进行，每段范围以起重机臂作用半径为准，夯击时每完成一段，再转入进行下一段。
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