一种沥青路面的混凝土编块基层

文档序号:462857 发布日期:2021-12-31 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种沥青路面的混凝土编块基层 (Concrete block base layer of asphalt pavement ) 是由 郭高 张会权 李建国 田野 战宏宇 张旭 杜艳韬 于 2021-09-13 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种沥青路面的混凝土编块基层,包括编块体,所述编块体的侧面为斜面,所述多个编块体间通过所述斜面建立嵌挤关系形成竖向互锁及平面连锁的编块基层平面结构。本发明基于编织技术定义符合一定条件的混凝土预制块体为编块,依靠编块之间叠压关系可保持块体间接缝处受压紧处于密贴合状态,提高块体的接缝传荷能力,又能在相邻基块之间建立竖向互锁及横向联锁关系,合纵连横的编织网格结构使道路基层在荷载作用下逐级扩散到所有编块,围绕编块网口中心呈现环形回绕叠压关系,具有板体稳定性,对增强基层板体稳定性、预防刚柔复合式路面的反射裂缝、提高基层使用寿命,降低全寿命费用等方面具有实际意义。(The invention discloses a concrete braided block base layer of an asphalt pavement, which comprises braided block bodies, wherein the side surfaces of the braided block bodies are inclined surfaces, and the braided block bodies are embedded and extruded through the inclined surfaces to form a braided block base layer plane structure with vertical interlocking and plane interlocking. The invention defines the concrete precast block which accords with certain conditions as the braiding blocks based on the braiding technology, can keep the joints between the blocks in a close fit state by depending on the overlapping relationship between the braiding blocks, improves the joint load transfer capability of the blocks, can establish the vertical interlocking and transverse interlocking relationship between the adjacent base blocks, and ensures that the road base layer is gradually diffused to all the braiding blocks under the load action by combining the longitudinal and horizontal braiding grid structure, and the annular wrapping overlapping relationship is presented around the mesh opening center of the braiding blocks, thereby having the plate stability, and having practical significance for enhancing the plate stability of the base layer, preventing the reflection crack of a rigid-flexible composite pavement, prolonging the service life of the base layer, reducing the whole life cost and the like.)

一种沥青路面的混凝土编块基层

技术领域

本发明公开涉及道路工程技术领域,尤其涉及一种沥青路面的混凝土编块基层。

背景技术

道路领域常常使用块体铺装,从而来提高接缝传荷能力以获得板体性,现有的做法大致包括如下:1)在接缝处填充嵌缝砂,利用嵌缝砂的挤压密实获得拱效应扩散荷载形。该结构受嵌缝砂微结构离散性及填充密实度和车轮碾压、雨水冲刷、道路维护作业的影响严重,造成道路质量可靠性低,板体性差,仅作为行车路面使用,如果使用沥青罩面会出现严重的反射裂缝;2)在块体接缝处设置传力杆提高接缝传荷能力,该结构施工周期长、维护不便、造价较高;3)块体铺装路面的横断两端设置钢绞线张拉,利用两侧的拉力使块体接缝处保持压力,保证块体的联动关系。该结构工艺复杂、工期长、维护不便;4)企口块及各种联锁块因其块体侧面有垂直面,接缝传递荷载能力差,接缝两侧块体的弯沉差大,板体性差;如果罩面,会出现反射裂缝。

综上,研制一种铺装板体性强、符合道路基层受力要求的新型块体类型成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此,本发明公开提供了一种沥青路面的混凝土编块基层,通过定义一种块体,基于编织条件,将块体按环形叠压关系组装从而获得具有板体性的编块结构,获得的基层块体间具有竖向互锁及平面连锁能力,使分散的板块关联成整体稳固的基层结构。

本发明提供的技术方案,具体为,一种沥青路面的混凝土编块基层,包括编块体,所述编块体的侧面为斜面,所述斜面包括向内倾斜面及向外倾斜面,所述向内倾斜面、向外倾斜面交替设置,所述多个编块体间通过所述斜面建立嵌挤关系形成竖向互锁及平面连锁的编块基层平面结构。

进一步地,所述编块体为等边长的多边形体,其内角等于或大于90度。

进一步地,所述向内倾斜面、向外倾斜面的数量相等,所述斜面总数等于或大于4。

进一步地,所述编块体可采用同边数的多个等边长的多边形体单独铺装,或两种边数的多个等边长的多边形体组合铺装,形成的铺装面中在多个混凝土预制块体的角位置聚合处形成网孔,环绕所述网孔的外角度合可被360°整除,其中边数为偶数。

进一步地,所述向内倾斜面为输出斜面,向外倾斜面为输入斜面,所述多个混凝土预制块体间按相邻块体的输出斜面叠加输入斜面进行组装。

进一步地,所述铺装面四周设置现浇混凝土封边(7),述铺装面的周边设有锚固结构。

进一步地,所述混凝土预制块体间的接缝内填充砂浆(3),通过所述砂浆(3)使得混凝土预制块体间湿接,形成编块基层。

进一步地,所述编块体为混凝土预制块体;所述编块基层下面设有底基层(9),编块基层上面设有沥青混凝土面层(8)。

进一步地,所述混凝土预制块体的顶面角为倒角,顶面设置凹槽,侧面设置竖向吊装夹具槽及横向的灌浆通道。

本发明提供的一种沥青路面的混凝土编块基层的荷载传递路径特征为:

1.编块通过接缝传递荷载,垂直点荷载的应力扩散路径顺序跨越编织面每一条接缝,应力最终到达所有块体,覆盖编块组装的全面积,具有“全面覆盖”特征;应力流不重复、不遗漏,既不能从同一条接缝两侧出发,也不能从两侧到达同一条接缝,更没有空载的接缝;

2.应力以编织网口为中心呈现环形回绕叠压关系,具有“网孔环绕”特征。

本发明提供基于编织技术定义符合一定条件的混凝土预制块体为编块,依靠编块之间叠压关系可保持块体间接缝处受压紧处于密贴合状态,提高块体的接缝传荷能力,又能在相邻基块之间建立竖向互锁及横向联锁关系。合纵连横的编织网格结构使道路基层具有板体稳定性,对增强基层板体稳定性、减少预防刚柔复合式路面的反射裂缝、提高基层使用寿命,降低全寿命费用等方面具有实际意义。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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为本发明公开实施例提供的竹篾十字编织立体图;

图2为本发明公开实施例提供的竹篾十字编织俯视图;

图3为本发明公开实施例提供的竹篾十字编织叠压关系图;

图4为本发明公开实施例提供的编块体立体图,其中四边形体a、六边形体b、八边形体c;

图5为本发明公开实施例提供的编块体俯视图,其中四边形体a、六边形体b、八边形体c;

图6为本发明公开实施例提供的编块体正视图,其中四边形体a、六边形体b、八边形体c;

图7为本发明公开实施例提供的编块体侧视图,其中四边形体a、六边形体b、八边形体c;

图8为本发明公开实施例提供的四边形编块体的输出、输入关系平面图;

图9为本发明公开实施例提供的六边形编块体的输出、输入关系平面图;

图10为本发明公开实施例提供的八边形与四边形编块体的输出、输入关系平面图;

图11为本发明公开实施例提供的四边形编块体的输出、输入关系的立体图;

图12为本发明公开实施例提供的六边形编块体的输出、输入关系的立体图;

图13为本发明公开实施例提供的八边形与四边形编块体的输出、输入关系的立体图;

图14为本发明公开实施例提供的四边形编块的拼装及水平荷载扩散图;

图15为本发明公开实施例提供的六边形编块体间的拼装及水平荷载扩散图;

图16为本发明公开实施例提供的八边形与四边形组合编块体间的拼装及水平荷载扩散图

图17为本发明公开实施例提供的四边形编块体间的拼装及垂直荷载扩散图;

图18为本发明公开实施例提供的六边形编块体间的拼装及垂直荷载扩散图;

图19为本发明公开实施例提供的八边形与四边形组合编块拼装及垂直荷载扩散图;

图20为本发明公开实施例提供的编块亚结构图(辅助结构);

图21为本发明公开实施例提供的编块铺装基层图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统的例子。

为解决现有技术中,道路基层受力要求不达标等问题,本实施方案提供了一种沥青路面的混凝土编块基层,包括多个编块体;基层中编块的含义是基于编织技术,编织有着悠久的历史,编织不但可以使用纤细柔韧的篾条,也能利用更硬的木杆编织拱桥,其中多种稳定条件的限定是为了保持编织件接触面受压从而获得足够的摩擦力。十字编织结构的输入与输出一体,本实施方案基于竹篾经纬编织方法制造块体并按相邻块接触面相互叠压,使块体所有接缝都具备传荷能力,从而提高道路基层的板体性。如图1-3所示,本实施方案中的沥青路面混凝土编块基于竹篾1十字编织网片工艺。通过横向竹篾11和纵向竹篾12,十字交叉编织成整体网片结构。横向竹篾11与纵向竹篾12相互叠压,构成网孔5。如图中箭头所示,围绕网孔5的竹篾1构成闭合的叠压式输出及输入关系。当受到竖向作用力,横向竹篾1与纵向竹篾2形成别压关系,抵消竖向荷载。

编块体的侧面为斜面,斜面包括向内倾斜面及向外倾斜面,向内倾斜面、向外倾斜面交替设置,多个编块体间通过上述斜面建立嵌挤关系形成竖向互锁及平面连锁的编块基层平面结构。上述编块体在形成道路基层时,不需借助其他连接件,仅依靠块体侧面的斜面输入及输出扩散车辆荷载,并利用斜面建立块体之间的嵌挤关系,块体所有侧面均为传荷面,可使块体组装的平面具有竖向互锁及平面连锁的结构并因此获得类似竹篾十字编织网片的板体性,本实施方案将上述结构定义为编块结构,其中编块为符合编织结构条件的系列块体的总称。

符合编织结构条件的编块应为等边长的多边形体,其内角等于或大于90度;

编块块体侧面均为斜面,其中向外倾斜面为俯视图中可见的侧斜面,上述向内倾斜面为俯视图中不可见的侧斜面,向内倾斜面、向外倾斜面的数量相等,间隔分布,斜面总数等于或大于4;

编块体可采用同边数的多个等边长的多边形体单独铺装,或两种边数的多个等边长的多边形体组合铺装,形成的铺装面中在多个混凝土预制块体的角位置聚合处形成网孔,环绕所述网孔的外角度合可被360°整除,其中边数为偶数。

向内倾斜面为输出斜面,向外倾斜面为输入斜面,编块块体侧面之间均以斜面相互贴;即多个混凝土预制块体间按相邻块体的输出斜面叠加输入斜面进行组装。即编块体的侧面均为斜面,整体基层结构构成输入与输出一体、相互交叉、环形叠压的铺装结构。由此上述铺装结构实现了垂直荷载在组装平面的应力“全面覆盖”及“网孔环绕”,使块体铺装面具有板体稳定性。

以上述结构块体按侧面相互叠压铺装成平面,并在接缝灌浆湿接及四周锚固便形成基层。编块组装结构的接缝通过大流动度结合料填充缝隙,实现湿接。优选地,上述编块可选用混凝土预制块体;编块侧面可设置用于吊装的工艺槽、定位肋、横槽,顶面可设置网状槽;

以四边形块4为例,如图20所示,在工程应用中为了保证工厂预制可设置倒角24,顶面23可设置凹槽来增加编块与沥青面层的摩擦力,侧面可设置竖向吊装夹具槽26,还可设置横向的灌浆通道25等。

如图21所示,工程中在编块2铺装完成后,在铺装面四周设置现浇混凝土封边7,在编块周围设置于编块接缝内填充砂浆3湿接,形成基层整体。在实际工程中需保证土基10的平整及密实,针对不同交通荷载,可在编块基层下设底基层9。沥青路面混凝土编块基层完成后在基层上设置沥青混凝土面层8。构成传荷载性好,预防反射裂缝,寿命长,质量优,绿色环保的整体道路结构。

环形叠压是构成板体稳定的结构条件,荷载多路传递覆盖全面积及网孔环绕是受力特征。具体地,编块通过接缝传递荷载,垂直点荷载的应力扩散路径跨越编织面的每一条接缝,应力最终到达所有块体,覆盖编块组装的全面积,具有“全面覆盖”特征;应力流不重复、不遗漏,既不能从同一条接缝两侧出发,也不能从两侧到达同一条接缝,更没有空载的接缝;

应力以编织网口为中心呈现环形回绕叠压关系,具有“网孔环绕”特征。

上述块体荷载应力扩散的“全面覆盖”,使铺装面的点荷载按辐射状多路传递到达铺装面边缘覆盖全面积,所有编块都参与工作,全面积受力;应力“网孔环绕”具体是指应力扩散以各个编织网口为中心呈现环形回绕叠压关系,正是这种环绕应力流,使传递路径分叉改变方向,能跨越块体的横向接缝,使相邻板块协同工作,协调应变,减少弯沉差。编块之间叠压关系可保持接缝处受压紧密贴合状态,提高接缝传荷能力,又能在相邻基块之间建立竖向互锁及横向联锁关系。这种合纵连横的编织网格结构使基层具有板体稳定性,对增强基层板体稳定性、减少预防刚柔复合式路面的反射裂缝、提高基层使用寿命,降低全寿命费用等方面具有实际意义。

下面结合优选的具体实施例,对本发明作进一步说明,以助于理解本发明的内容。

实施例1

当编块体采用四边形编织块时:如图4-7-a)中所示,四边形编织块2,其顶面及底面为矩形,在俯视图四个侧面中有两个对称的侧面为可见的输入斜面22,另两个对称的侧面为不可见的输出斜面21,输出面与输入面间隔分布。编块各内角为90度。如图8所示,四边形块2组装后形成网孔5,网孔周围形成闭合的环形输出输入关系。该基层结构采用同边数多边形体即四边形块2单块型,按相邻块输出面叠加输入面进行组装。

实施例2

当编块体采用六边形编织块时:如图4-7-b)中所示。六边形编织块3,其顶面及底面为六边形,编块各内角为120度。在俯视图六个侧面中有三个对称的侧面为可见的输入斜面32,另三个对称的侧面为不可见的输出斜面31,输出面与输入面间隔分布。如图9所示,六边形块3组装后形成网孔5,网孔5周围形成闭合的环形输出输入关系。六边形块3用于单块型按相邻块输出面叠加输入面进行组装。

实施例3

当编块体采用八边形编块4与四边形编块2,如图4-7-c)所示。八边形编织块4,其顶面及底面为八边形,编块各内角为135度。在俯视图八个侧面中有四个对称的侧面为可见的输入斜面42,另四个对称的侧面为不可见的输入斜面41,输出面与输入面间隔分布。如图10所示,八边形块4与四边形块2组装后形成网孔5,网孔周围形成闭合的环形输出输入关系。八边形编块4需与四边形编块2,按斜面输出叠加输入面组合装配使用。

实施例4

采用上述拼接工艺,如图11-13所示,四边形编块2、六边形编块3、八边形编块4组装后受到竖向荷载后形成别压关系。

如图14-16所示,当四边形编块2、六边形编块3、八边形编块4组装后受到水平荷载后均将力分散给各行编块,分散应力。

如图17-19所示,当四边形编块2、六边形编块3、八边形编块4组装后受到竖向荷载后均网孔5出形成闭合的环形分力,消解竖向应力。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图可知的方位或位置关系,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方向为必须特定的方位、以特定的方位构造,因此不能理解为对本发明的限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

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