CN115726239A - 一种预应力路面及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预应力路面，由多个预应力路面单体拼装而成，每个预应力路面单体均包括预制路面板、预应力装置和减摩材料层，每个预应力路面单体均设置在路基上；设置路面层、预应力装置、路基层和减摩材料层；其中预应力装置包括有支座抵抗板、约束板和蓄能机构，其通过约束板获得预应力；减摩材料层降低了路面层的早期开裂和预应力抗力。通过设置减摩材料层，减少了重型车辆摩擦损伤，同时配合底座的滑槽形式，利于路面层的整体移动，减少了重型车辆的瞬时摩擦力，保证了路面结构。

Description

一种预应力路面及其施工方法

技术领域

本发明涉及路面结构，具体涉及一种预应力路面及其施工方法。

背景技术

现有的路面结构一般考虑的时候路面整体受压强度，在特殊的位置考量的不足，比如在桥台板或路面过度段，其受力更加的复杂，其容易在重型车辆的碾压，造成变形缝拉大，且对路面的摩擦较大，容易造成明显的裂缝，现有的预应力路面一般的做法是在路面内部直接设置有预应力钢筋，在施工进行张拉，这样的结构无法同时满足路面结构的强度要求，和上部荷载的考量调整路面强度。

发明内容

本发明提供了一种预应力路面，本发明采用如下技术方案实现：

一种预应力路面，由多个预应力路面单体拼装而成，每个预应力路面单体均包括预制路面板、预应力装置和减摩材料层，每个预应力路面单体均设置在路基上，其特征在于：所述预制路面板、预应力装置层、减摩材料层和路基层为从上而下布置，其中所述减摩材料层铺设于路基层与预应力装置层之间，所述减摩材料层上部设置有聚四氟乙烯板作为支点，所述预应力装置层设置的底座为预制板，预制板的下部设置有滑槽配合支点的滑槽，所述减摩材料层通过支点在预应力装置层的预制板下部设置的滑槽内进行滑动连接，所述减摩材料层的下部与路基层连接；预应力装置层和减摩材料层之间铺设乳化沥青，所述乳化沥青包裹所述支点外围；

其中所述预应力装置包括有支座抵抗板、约束板、蓄能机构和自动控制器，所述的约束板为弧形结构，沿着弧形结构的弧度穿设有预应力钢缆，约束板两端分别设置有两个蓄能机构，蓄能机构包括高强收卷机构，通过将预应力钢缆的两端通过高强收卷机构固定，所述约束板通过支座抵抗板与预应力路面单体连接，安装时通过外力使约束板的弧形结构弯曲并将反力传导给上部预制路面板，同时通过高强收卷机构将部分应力储存至蓄能机构，同时蓄能机构上设置压力检测单元，压力检测单元检测到上部承载的压力，当压力超过预设阈值，则自动控制器主动通过蓄能机构释放应力，增加约束板的主动承载力。

所述的蓄能机构还设置有液压结构，当蓄能机构的压力检测单元检测到上部压强超过0.7Mpa时，通过自动控制器控制液压机构进行支顶操作，防止约束板破坏。

所述支座抵抗板设置在预应力路面单体的下部，且通过螺栓与约束板固定连接。

所述的蓄能机构固定在底座上部，且蓄能机构上端设置有开口槽，支座抵抗板承载在开口槽内。

另外，公开一种预应力路面的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：先开挖路面基坑，施工路基垫层，保证路基平整后，施工预应力路面单体；

步骤2：在路基上施工减摩材料层，所述减摩材料层的底部通过钢筋混凝土铺筑，然后按均等距离设置预埋钢板基座，待钢筋混凝土终凝后，再预埋钢板基座上安装聚四氟乙烯板，再再聚四氟乙烯板的四周铺设乳化沥青，所述聚四氟乙烯板的高度高出乳化沥青5mm；

步骤3：安装预应力装置，先将底座预制板按间距铺设，其中底座的滑槽对准聚四氟乙烯板，便于聚四氟乙烯板在滑槽中可滑动，其中滑槽的方向为沿着路面方向，在底座的预制板上安装蓄能机构；

步骤4：预制路面板安装，预想将预制路面板和约束板通过螺栓安装于预制路面板两端的支座抵抗板上构成预制路面板组合体，其中支座抵抗板固定在预制路面板底部，约束板在安装于支座抵抗板上时，对支座抵抗板产生预应力；

步骤5：将预制路面板组合体放置于蓄能机构的槽口上，预制路面板安装于蓄能机构上时，同时通过蓄能机构的内部高强收卷机构进行应力储存，当压力超过预设阈值，则自动控制器主动通过蓄能机构释放应力，增加约束板的主动承载力；

步骤6：重复步骤1-5，完成多个预应力路面单体的安装，在多个预应力路面单体之间设置变形缝。

本发明的有益效果如下：

(1)通过设置预应力路面加强了装配路面结构体的整体强度，便于施工安装；

(2)通过设置减摩材料层，减少了重型车辆摩擦损伤，同时配合底座的滑槽形式，利于路面层的整体移动，减少了重型车辆的瞬时摩擦力，保证了路面结构。

(3)设置约束板结构，可以根据上部荷载情况，进行调整其预应力，保证约束板的预应力动态调整，利于高强收卷机构对钢索的收放，保证进行调整约束板的松紧情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施方式提供的一种预应力路面的结构示意图。

图2为本申请实施方式提供的一种预应力路面的打开状态结构示意图。

图3为本申请实施方式提供的一种预应力路面的正视图图。

附图标记说明：

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变，或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明采用如下技术方案实现：

一种预应力路面，由多个预应力路面单体拼装而成，每个预应力路面单体均包括预制路面板1、预应力装置2和减摩材料层3，每个预应力路面单体均设置在路基4上，其特征在于：所述预制路面板、预应力装置层、减摩材料层和路基层为从上而下布置，其中所述减摩材料层铺设于路基层与预应力装置层之间，所述减摩材料层上部设置有聚四氟乙烯板5作为支点，所述预应力装置层设置的底座21为预制板，预制板的下部设置有滑槽配合支点的滑槽6，所述减摩材料层通过支点在预应力装置层的预制板下部设置的滑槽内进行滑动连接，所述减摩材料层的下部与路基层连接；预应力装置层和减摩材料层之间铺设乳化沥青7，所述乳化沥青包裹所述支点外围；

其中所述预应力装置包括有支座抵抗板8、约束板9、蓄能机构10和自动控制器，所述的约束板为弧形结构，沿着弧形结构的弧度穿设有预应力钢缆11，约束板两端分别设置有两个蓄能机构，蓄能机构包括高强收卷机构，通过将预应力钢缆的两端通过高强收卷机构固定，所述约束板通过支座抵抗板与预应力路面单体连接，安装时通过外力使约束板的弧形结构弯曲并将反力传导给上部预制路面板，同时通过高强收卷机构12将部分应力储存至蓄能机构，同时蓄能机构上设置压力检测单元，压力检测单元检测到上部承载的压力，当压力超过预设阈值，则自动控制器主动通过蓄能机构释放应力，增加约束板的主动承载力。

所述的蓄能机构还设置有液压结构，当蓄能机构的压力检测单元检测到上部压强超过0.7Mpa时，通过自动控制器控制液压机构进行支顶操作，防止约束板破坏。

所述支座抵抗板设置在预应力路面单体的下部，且通过螺栓与约束板固定连接。

所述的蓄能机构固定在底座上部，且蓄能机构上端设置有开口槽，支座抵抗板承载在开口槽内。

另外，公开一种预应力路面的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：先开挖路面基坑，施工路基垫层，保证路基平整后，施工预应力路面单体；

步骤2：在路基上施工减摩材料层，所述减摩材料层的底部通过钢筋混凝土铺筑，然后按均等距离设置预埋钢板基座，待钢筋混凝土终凝后，再预埋钢板基座上安装聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板的四周铺设乳化沥青，所述聚四氟乙烯板的高度高出乳化沥青5mm；

步骤3：安装预应力装置，先将底座预制板按间距铺设，其中底座的滑槽对准聚四氟乙烯板，便于聚四氟乙烯板在滑槽中可滑动，其中滑槽的方向为沿着路面方向，在底座的预制板上安装蓄能机构；

步骤4：预制路面板安装，预想将预制路面板和约束板通过螺栓安装于预制路面板两端的支座抵抗板上构成预制路面板组合体，其中支座抵抗板固定在预制路面板底部，约束板在安装于支座抵抗板上时，对支座抵抗板产生预应力；

步骤5：将预制路面板组合体放置于蓄能机构的槽口上，预制路面板安装于蓄能机构上时，同时通过蓄能机构的内部高强收卷机构进行应力储存，当压力超过预设阈值，则自动控制器主动通过蓄能机构释放应力，增加约束板的主动承载力；

步骤6：重复步骤1-5，完成多个预应力路面单体的安装，在多个预应力路面单体之间设置变形缝。

通过多个预应力路面单体的拼装构成整个预应力路面结构，该预应力路面特别适用于桥梁和一般路面结构的交界处出的路面结构，，在使用时，重型车辆经过该预应路面结构，因为车辆的轮胎摩擦较大，会对路面的产生向后的位移，在路面结构底部的聚四氟乙烯板减小了该摩擦力，保证路面结构的相对位移，保护了路面板减少车辆从路面进入桥梁时的摩擦破坏；

同时，如果检测到预应力路面结构的承载力超限时，可以通过释放蓄能机构的预应力，减小约束板的受力，其具体原理为，当重型车辆重压至预应力路面单体上部时，对预应力路面的弯矩增大的同时会对约束板进行进一步弯曲，加大了约束板的断裂风险，由于在安装时对通过预应力钢缆已经张拉了约束板，可以通过松弛该预应力钢缆达到缓解约束板的受力。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种预应力路面，由多个预应力路面单体拼装而成，每个预应力路面单体均包括预制路面板、预应力装置和减摩材料层，每个预应力路面单体均设置在路基上，其特征在于：所述预制路面板、预应力装置层、减摩材料层和路基层为从上而下布置，其中所述减摩材料层铺设于路基层与预应力装置层之间，所述减摩材料层上部设置有聚四氟乙烯板作为支点，所述预应力装置层设置的底座为预制板，预制板的下部设置有滑槽配合支点的滑槽，所述减摩材料层通过支点在预应力装置层的预制板下部设置的滑槽内进行滑动连接，所述减摩材料层的下部与路基层连接；预应力装置层和减摩材料层之间铺设乳化沥青，所述乳化沥青包裹所述支点外围；

其中所述预应力装置包括有支座抵抗板、约束板、蓄能机构和自动控制器，所述的约束板为弧形结构，沿着弧形结构的弧度穿设有预应力钢缆，约束板两端分别设置有两个蓄能机构，蓄能机构包括高强收卷机构，通过将预应力钢缆的两端通过高强收卷机构固定，所述约束板通过支座抵抗板与预应力路面单体连接，安装时通过外力使约束板的弧形结构弯曲并将反力传导给上部预制路面板，同时通过高强收卷机构将部分应力储存至蓄能机构，同时蓄能机构上设置压力检测单元，压力检测单元检测到上部承载的压力，当压力超过预设阈值，则自动控制器主动通过蓄能机构释放应力，增加约束板的主动承载力。

2.根据权利要求1所述的一种预应力路面，其特征在于：所述的蓄能机构还设置有液压结构，当蓄能机构的压力检测单元检测到上部压强超过0.7Mpa时，通过自动控制器控制液压机构进行支顶操作，防止约束板破坏。

3.根据权利要求1所述的一种预应力路面，其特征在于：所述支座抵抗板设置在预应力路面单体的下部，且通过螺栓与约束板固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种预应力路面，其特征在于：所述的蓄能机构固定在底座上部，且蓄能机构上端设置有开口槽，支座抵抗板承载在开口槽内。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种预应力路面的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：先开挖路面基坑，施工路基垫层，保证路基平整后，施工预应力路面单体；

步骤2：在路基上施工减摩材料层，所述减摩材料层的底部通过钢筋混凝土铺筑，然后按均等距离设置预埋钢板基座，待钢筋混凝土终凝后，再预埋钢板基座上安装聚四氟乙烯板，再聚四氟乙烯板的四周铺设乳化沥青，所述聚四氟乙烯板的高度高出乳化沥青5mm；

步骤3：安装预应力装置，先将底座预制板按间距铺设，其中底座的滑槽对准聚四氟乙烯板，便于聚四氟乙烯板在滑槽中可滑动，其中滑槽的方向为沿着路面方向，在底座的预制板上安装蓄能机构；

步骤4：预制路面板安装，预想将预制路面板和约束板通过螺栓安装于预制路面板两端的支座抵抗板上构成预制路面板组合体，其中支座抵抗板固定在预制路面板底部，约束板在安装于支座抵抗板上时，对支座抵抗板产生预应力；

步骤5：将预制路面板组合体放置于蓄能机构的槽口上，预制路面板安装于蓄能机构上时，同时通过蓄能机构的内部高强收卷机构进行应力储存，当压力超过预设阈值，则自动控制器主动通过蓄能机构释放应力，增加约束板的主动承载力；

步骤6：重复步骤1-5，完成多个预应力路面单体的安装，在多个预应力路面单体之间设置变形缝。

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