CN2832896Y - 一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆 - Google Patents

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王端宜
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Abstract

本实用新型公开了一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆，由两部分构成：棒芯和外环，外环裹在棒芯上。棒芯由高强混凝土或纤维混凝土制成，外环为GFRP复合材料。根据使用的需要，复合材料传力杆的断面可以做成圆形或椭圆形。本实用新型的GFRP传力杆在雨水侵入道路结构后的抗锈蚀性较好，具有更好的耐久性，而且不易造成传力杆与路面混凝土在表面接触的损坏，与混凝土的结合性更好；另外，使用GFRP传力杆具有较高的经济性，比起钢制传力杆可以节约大约30％的造价，具有巨大的商业前景和经济效益，可广泛应用于道路交通建设领域。

Description

一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆
技术领域
本实用新型属于道路工程领域，涉及一种用于水泥混凝土路面的复合材料(GFRP)传力杆。
技术背景
大量的水泥路面路况调查发现，现有水泥路面的破坏以断板和错台为主要的破坏形式。这些路面破坏在严重影响路面上车辆行驶质量的同时，大大缩短了路面的使用寿命，使得道路的修建和养护费用大幅度提高。鉴于此，国家颁布的《公路水泥混凝土路面设计规范》2003年版进一步强调水泥混凝土路面板接缝间传荷装置的重要性，明确指出对于高等级公路所有的横缝都要加装传力杆，同时加大了传力杆直径的尺寸要求。新规范为提高水泥混凝土路面的质量所增加的这些新的要求，使得水泥混凝土路面的钢材用量急剧增加。近年来，国内外钢材价格一直呈上升趋势，特别是今年以来，国际铁矿石价格更上涨达70％以上，钢材价格的进一步上涨已成为不争的事实。与钢材紧密相关的土木工程领域都将面临着大幅提高成本的局面。因此，复合材料制品替代钢材用于土木工程具有巨大的商业前景和经济效益。
几乎全世界的路面设计规范都规定水泥混凝土路面的设计使用寿命不小于30年。因此，要求路面传力杆要有非常好的耐久性。长期以来，由于路面接缝漏水，使得钢制传力杆严重锈蚀；另一个问题是，钢制传力杆表面硬度过大，在车轮荷载作用下，传力杆与路面混凝土接触界面极易损坏，致使传力杆松动，并最终导致传力杆失效，以及路面的损坏。用复合材料制成的传力杆可以有效克服这两个问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是用复合材料(玻纤树脂或玻璃钢材料GFRP)传力杆替代传统水泥路面用钢制传力杆，提供一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆，节省了道路工程成本，改善了传力杆的路用性能。
为了增加复合材料传力杆的刚度和强度，降低造价，本实用新型不采用棒状的实心GFRP材料传力杆，而是将传力杆设计成由两部分构成：棒芯和外环，外环裹在棒芯上。
棒芯由高强混凝土或纤维混凝土制成，棒芯的外面裹有外环，外环为GFRP复合材料。根据使用的需要，复合材料传力杆的断面可以做成圆形或椭圆形。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)相比钢制传力杆，GFRP传力杆在雨水侵入道路结构后的抗锈蚀性更好，具有更好的耐久性；
(2)由于钢制传力杆表面刚度过大，行车作用容易造成传力杆与路面混凝土在表面接触的损坏，进而导致传力杆失效，而GFRP传力杆可以有效克服这个问题，且与混凝土的结合性更好；
(3)使用GFRP传力杆具有较高的经济性，比起钢制传力杆可以节约大约30％的造价，具有巨大的商业前景和经济效益。
附图说明
图1是本实用新型用于水泥混凝土路面板间传荷系统的示意图；
图2是本实用新型的传力杆的圆形断面示意图；
图3是本实用新型的传力杆的椭圆形断面示意图。
图中：1-车轮荷载   2-水泥混凝土路面板  3-传力杆  4-板间横向接缝3-1是外环  3-2是棒芯
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
如图2和3所示，本实用新型由两部分构成：棒芯3-2和外环3-1，外环3-1裹在棒芯3-2上。
棒芯3-2由高强混凝土或纤维混凝土制成，棒芯的外面裹有外环3-1，外环3-1为GFRP复合材料。根据使用的需要，复合材料传力杆的断面可以做成圆形或椭圆形。
如图1所示，当车轮荷载1作用于其中一块靠近板间横向接缝4处的水泥混凝土路面板2时，传力杆3将一部分车轮荷载1传递到相邻的水泥混凝土路面板2上，减少直接承受车轮荷载1的水泥混凝土路面板2的变形和板底部的拉应力，使相邻的两块板变形协调，有利于水泥混凝土路面板2的保护。
相比钢制传力杆，本实用新型的GFRP传力杆在雨水侵入道路结构后的抗锈蚀性更好，具有更好的耐久性，而且不易造成传力杆与路面混凝土在表面接触的损坏，与混凝土的结合性更好；另外，使用GFRP传力杆具有较高的经济性，比起钢制传力杆可以节约大约30％的造价，具有巨大的商业前景和经济效益。

Claims (3)

1.一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆，其特征在于由两部分构成：棒芯和外环，外环裹在棒芯上。
2.根据权利要求1所述的一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆，其特征在于所述复合材料传力杆的断面为圆形。
3.根据权利要求1所述的一种用于水泥混凝土路面的复合材料传力杆，其特征在于所述复合材料传力杆的断面为椭圆形。
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