專利名稱：由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法
技術領域：
本發明涉及一種由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其是在有機混合料桁架的內部填充無機混合料組成砌體，然后經拼裝完成的耐久道路結構；應用于城市道路、港口道路、油田道路、急造道路。
背景技術：
目前的道路施工受以下條件的制約，因此存在著以下的問題:
I)道路建設受筑路材料養生期制約，工期長
市政道路結構主要分為黑色路面及白色路面兩種，其施工方法都是在路床底部自下而上逐層施工完成的。例如黑色路面的施工工藝是通過各層筑路材料的攤鋪、碾壓、養生而成的道路。而白色路面(水泥混凝土路面)的施工，需要在路床內安置模板并在其中配置鋼筋網，還要在設計板塊之間設置縱縫、橫縫、施工縫，安置拉桿、傳力桿，而混凝土還需要較長時間的養生期，因此傳統道路結構施工周期較長。2)道路建設受環境溫度影響可利用天數短
由于筑路材料比如混凝土或石灰粉煤灰碎石混合料，必須在一定溫度下經過一段養生期才能提高強度，因此在北方，筑路時間嚴重受季節的制約。當環境溫度低于規范規定的限制時，就不能安排道路施工。這就限制了道路全年可施工月份區間和總天數，對道路施工計劃產生制約。3)道路結構壽命短
在城市道路中，正是由于施工期 間對交通干擾嚴重，社會反映強烈，建設方對工期要求近乎于苛刻，道路施工在如此短的時間內，在有降雨影響的夏季，施工質量的保證極其困難，這也是城市道路壽命短的關鍵原因之一。在建設項目招標過程中，往往片面提高項目低造價指標的權重，導致項目在施工期間的資金投入不足，它與短工期一起成為影響道路質量的原始缺陷，使質量保證更加困難，造成道路使用壽命縮短。
發明內容
本發明的目的在于提供一種由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其采用有機混合料構成的桁架，并在其內部填充無機混合料組成的砌體，將砌體拼裝成耐久的道路結構，能夠達到縮短施工周期，延長施工可利用時間段的目的，有效縮短道路建設工期；桁架橋片的結構是充分利用三角形穩定性的特點，使用時可以延長道路的使用壽命。本發明的技術方案是這樣實現的:一種由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其特征在于具體步驟如下:
I)首先制作桁架結構，是由環氧樹脂混合砂漿灌注形成兩片橫隔板及兩片縱隔板圍成桁架空間體并坐在底板上，其中兩片橫隔板與底板的傾角為銳角，兩片縱隔板與底板的傾角為鈍角；
2)將制作好的桁架空間體以雙向錯縫形式進行結合，其中每四個相鄰的空間體能夠形成一個沙漏狀空腔，在空腔內灌注環氧樹脂混合砂漿即形成桁架立柱；
3)桁架空間體結合后坐在底板上，其中底板是由土工格柵嵌入碎石后灌注環氧樹脂混合砂漿構成復合底板；
4)將無機混合料灌入桁架空間體內，使其形成完整的道路基層結構；
5)在道路基層結構上鋪裝傳統的磨耗層。所述的桁架空間體的平面為六邊形或四邊形。所述的橫隔板和縱隔板的上端面為Y形，可以緩解應力集中，阻隔反射裂縫。本發明的積極效果是充分發揮三角形的作用，實現平面及立面的嵌鎖；利用三角形斷面的側板及立柱緩解芯體應力集中、預防反射裂縫；利用芯體-碎石-格柵構成的復合底板實現芯體之間的嵌鎖及桁架的自鎖；是以符合道路建設要求的土基為彈性地基，以環氧樹脂混合砂漿為桁架立柱、橫隔板和縱隔板及底板，“X”斷面的桁架及“Y”斷面橫隔板和縱隔板，同時具備緩解拼裝體上表面邊角處應力集中、預防桁架空間體與上面的磨耗層產生反射裂縫的功能；采用具有獨創性的綜合嵌鎖系統，道路結構拼裝體內部芯體縱向嵌鎖、橫向嵌鎖、垂直嵌鎖、底部嵌鎖及側邊嵌鎖組成，各嵌鎖付聯合作用，滿足拼裝體結構整體性要求。其優點如下:①、改變傳統筑路采用在路床位置逐層添加材料成型的施工方法，為兩階段施工，即預制場地和道路現場。縮短了在市區施工的時間段，對緩解施工期間的交通壓力更為有利。 ②、由于采用兩階段施工，主要材料在預制場地加工。因此避免了灰土類筑路材料現場拌和作業，對保護城市環境更加有利。③、由于芯體部件在預制場地加工,對控制產品質量,保證及延長道路使用壽命，減少翻建次數更為有利。④、由于采用預制芯體方式，可以降低人工成本，對提高作業效率實現機械化生產更加有利。⑤、由于采用兩階段施工工藝，預制材料養生在第一階段，第二階段只有拼裝作業，對環境溫度要求不高，因此全年可施工的時間更長。結合改性浙青混凝土可以做到溫拌攤鋪道路面層，同樣具有對環境溫度要求較低的特性，因此道路施工完全可以在氣溫低于0°度的在初冬季節進行。這對于我國北方各省寒冷地區道路建設更為有利。⑥、由于芯體高度可以適當增厚加強，并通過增設路基保溫層，保持冬季路基底層溫度在零攝氏度以上，對于防治凍害及避免道路翻漿更加有利。使基層結構更耐久，更耐重載交通，對于減弱車輛超載及大交通量對道路的損壞更加有利。
圖1為本發明的桁架空間體平面雙向錯縫布置圖。圖2為本發明平縱嵌鎖組合結構剖面圖。圖3為本發明雙向嵌鎖組合結構示意圖。圖4為本發明實施的道路結構剖面圖。
圖5為本發明的桁架立柱緩解應力集中的沙漏“X”形斷面。圖6為本發明的橫隔板、縱隔板頂部應力集中的“Y”形斷面剖圖。圖7為本發明的桁架結構示意圖。
具體實施例方式 下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述:
實施例1
1)首先制作桁架結構，是由環氧樹脂混合砂漿灌注形成兩片橫隔板及兩片縱隔板圍成桁架空間體并坐在底板上，其中兩片橫隔板與底板的傾角為銳角，兩片縱隔板與底板的傾角為鈍角；
2)將制作好的四邊形桁架空間體以雙向錯縫形式進行結合，如圖1、3所示，其中每四個相鄰的空間體能夠形成一個沙漏狀空腔，在空腔內灌注環氧樹脂混合砂漿即形成桁架立柱4 ;其中立柱形狀如圖5、6所示。3)桁架空間體I結合后坐在底板3上，其中底板3是由土工格柵嵌入碎石后灌注環氧樹脂混合砂漿構成復合底板位于土基2上；如圖7所示。4)將無機混合料4灌入桁架空間體I內，使其形成完整的道路基層結構；如圖4所
/Jn ο5)在道路基層結構上鋪裝傳統的磨耗層。如圖1-3所示，桁架空間體與底板之間具有嵌鎖作用，在桁架空間體的橫斷面，靠近中間位置桁架空間體I的側向位移，不但受底板黏合力的限制，還受到兩側桁架空間體I的壓力，穩固性最好。而橫斷兩端邊緣的桁架空間體I只有粘合力限制，桁架空間體在橫向力作用下容易發生向外側滑移從而脫離底板的不利情況。所以需要在土工格柵兩端設置特殊結構即三角形邊緣專用芯體才能與桁架空間體之間鎖固，從而滿足桁架橫向的結構穩定性要求。三角形邊緣專用芯體底面的凸狀腳趾恰好插入土工格柵5的網孔內，三角形邊緣專用芯體的里面側邊與桁架空間體I側面貼合，三角形邊緣專用芯體的外面側邊與路槽側面貼合，即構成自鎖穩定結構。如圖7所示。由于三角形邊緣專用芯體處在道路立緣石以外的位置，不受車輛動載荷影響，因此當工作狀態時，桁架空間體的靜載荷與動載荷都大于三角形邊緣專用芯體。所以在自重及車輛荷載的作用下桁架空間體產生的垂直沉降量大于邊緣三角形邊緣專用芯體外角的沉降量，而三角形底 部外角與內角沉降量之差，導致三角形邊緣專用芯體發生向桁架內的轉動，即左端順時針轉動，右端逆時針轉動。三角形邊緣專用芯體在受到垂直載荷作用的同時，還受到來自桁架空間體底部傳來的側向壓力，由于其三角形外角底部設有足趾卡在格柵網孔內限制了側向滑移趨勢，三角形上端頂角及側面受桁架空間體黏合與擠壓處于穩固狀態，所以在水平推力的作用下，促使三角形邊緣專用芯體發生與受到垂直力作用時相同方向的轉動，而這轉動導致三角形邊緣專用芯體與桁架空間體之間的壓力增加，嵌鎖更可靠，從而滿足桁架自鎖穩固要求。使用高強拉力的雙向土工格柵作為承受拉力的主體，鋪設在混凝土芯體底面與碎石墊層水平縫隙之間，并在其網孔中嵌入碎石作為嵌鎖骨料，通過芯體底面三角形凹槽內嵌入碎石與格柵網孔產生嵌固作用，然后在該空間灌注環氧樹脂混合料砂漿粘結縫隙內的所有材料，使之成為具備承受桁架空間體結構底部拉力和粘結相鄰芯體的復合底板。實施例2
1)首先制作桁架結構，是由環氧樹脂混合砂漿灌注形成三片橫隔板及三片縱隔板圍成桁架空間體并坐在底板上，其中三片橫隔板與底板的傾角為銳角，三片縱隔板與底板的傾角為鈍角；
2)將制作好的六邊形桁架空間體I以蜂巢形進行結合，其中每三個相鄰的空間體能夠形成一個沙漏狀空腔，在空腔內灌注環氧樹脂混合砂漿即形成桁架立柱4 ；
3)桁架空間體I結合后坐在底板3上，其中底板3是由土工格柵5嵌入碎石后灌注環氧樹脂混合砂漿構成復合底板；
4)將無機混合料灌入桁架空間體內，使其形成完整的道路基層結構；
5)在道路基層結構上鋪裝傳統的磨耗層。實施例3
I)如圖7所示，首先制作桁架結構，是由環氧樹脂混合砂漿灌注形成兩片橫隔板及兩片縱隔板圍成桁架空間體I并坐在底板3上，其中兩片橫隔板與底板的傾角為銳角，兩片縱隔板與底板的傾角為鈍角；如圖6所示，橫隔板和縱隔板的上端面為Y形，可以緩解應力集中，阻隔反射裂縫。2)將制作好的四邊形桁架空間體以雙向錯縫形式進行結合，其中每四個相鄰的空間體能夠形成一個沙漏狀空腔如圖5所示，在空腔內灌注環氧樹脂混合砂漿即形成桁架立柱4 ;
3)桁架空間體I結合后坐在底板3上`，其中底板3是由土工格柵5嵌入碎石后灌注環氧樹脂混合砂漿構成復合底板位于土基2上；
4)將無機混合料灌入桁架空間體內，使其形成完整的道路基層結構；
5)在道路基層結構上鋪裝傳統的磨耗層。
權利要求
1.一種由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其特征在于具體步驟如下 1)首先制作桁架結構，是由環氧樹脂混合砂漿灌注形成兩片橫隔板及兩片縱隔板圍成桁架空間體并坐在底板上，其中兩片橫隔板與底板的傾角為銳角，兩片縱隔板與底板的傾角為鈍角； 2)將制作好的桁架空間體以雙向錯縫形式進行結合，其中每四個相鄰的空間體能夠形成一個沙漏狀空腔，在空腔內灌注環氧樹脂混合砂漿即形成桁架立柱； 3)桁架空間體結合后坐在底板上，其中底板是由土工格柵嵌入碎石后灌注環氧樹脂混合砂漿構成復合底板； 4)將無機混合料灌入桁架空間體內，使其形成完整的道路基層結構； 5)在道路基層結構上鋪裝傳統的磨耗層。
2.根據權利要求I中所述的由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其特征在于所述的桁架空間體的平面為六邊形或四邊形。
3.根據權利要求I中所述的由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其特征在于所述的橫隔板和縱隔板的上端面為Y形，可以緩解應力集中，阻隔反射裂縫。
全文摘要
本發明涉及一種由有機混合料桁架構成的砌體拼裝成耐久道路結構的方法，其特征在于具體步驟如下首先制作桁架結構；將制作好的桁架空間體以雙向錯縫形式進行結合，；桁架空間體結合后坐在底板上，；將無機混合料灌入桁架空間體內，使其形成完整的道路基層結構；在道路基層結構上鋪裝傳統的磨耗層。其采用有機混合料構成的桁架，并在其內部填充無機混合料組成的砌體，將砌體拼裝成耐久的道路結構，能夠達到縮短施工周期，延長施工可利用時間段的目的，有效縮短道路建設工期；桁架橋片的結構是充分利用三角形穩定性的特點，使用時可以延長道路的使用壽命。
文檔編號E01C7/00GK103255695SQ20131019108
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月22日 優先權日2013年5月22日
發明者郭高, 關文英, 高爽, 徐儉, 劉秀麗, 魏翰超 申請人:長春市市政工程設計研究院