基层面层协同拼装的道路铺装结构及其施工方法 |
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| 申请号 | CN202410210121.2 | 申请日 | 2024-02-26 | 公开(公告)号 | CN117947669A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 武汉理工大学; 武汉市建筑节能办公室; 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司; 武汉市市政工程机械化施工有限公司; | 发明人 | 方明镜; 向隆杰; 李少杰; 柯文汇; 王瑶; 张春光; 陈利霖; 汪媛媛; 于永龙; 王翰辉; 陈露; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种 基层 面层 协同拼装的道路铺装结构及其施工方法。基层面层协同拼装的道路铺装结构包括装配式基层、装配式面层和竖向连接构件：装配式基层，包括多个预制基层板，多个所述预制基层板同层拼装；装配式面层，叠放于所述装配式基层的上方，包括多个预制面层板，多个所述预制面层板同层拼装，每个所述预制面层板具有多个 槽孔 ；竖向连接构件，一端预埋于所述预制基层板中，另一端嵌入所述预制面层板的槽孔中。本 申请 实施例 通过设置竖向连接构件，加强了基层与面层之间的连接强度，提高了道路的整体性、 稳定性 和可靠性，从而减少了道路所需的养护时间，为装配式基层的拼装提供吊点，对装配式基层提供一定的横向约束，提高道路的平整度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基层面层协同拼装的道路铺装结构，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 基层面层协同拼装的道路铺装结构及其施工方法技术领域[0001] 本申请涉及道路施工技术领域，具体而言，本申请涉及一种基层面层协同拼装的道路铺装结构及其施工方法。 背景技术[0002] 在传统的道路施工中，通常需要在现场进行大量的混凝土浇筑、摊铺、养护等作业，施工周期较长。施工时受到天气、温度、湿度等多种因素的影响，混凝土的强度、平整度等质量指标难以保证。传统道路的损坏通常需要大面积修复，维修困难且成本较高。施工会产生大量的废气、废水、噪音等污染，对周边环境的影响较大。装配式道路是传统道路热门发展方向之一，采用先在预制场预制装配板，再在施工现场进行吊装拼装的技术，具有工期短、低污染、机械化程度高等优点。因此，装配式道路在城市道路、高速公路、机场跑道等场合得到了广泛应用。 [0003] 然而，装配式技术还没有应用在道路工程所有的结构层中，基层采用基层板装配，面层进行现浇的是装配式基层道路；面层采用路面板装配，基层采用水泥稳定碎石等形式基层的是装配式面层道路。不管是装配式基层还是装配式面层，道路还是存在一定的养护 时间，不能在处理路基后，马上进行吊装拼装，以最短的工期投入使用。现阶段装配式道路不能在整个路面的进行装配式施工，要么只有基层采用装配式技术，要么只有面层。路面处于传统路面到装配式路面的过渡阶段，导致路面施工完成后需要一定的养护时间。 [0005] 本申请针对现有方式的缺点，提出一种基层面层协同拼装的道路铺装结构及其施工方法，用以解决现有技术存在的养护时间还有优化空间的技术问题。 [0006] 第一方面，本申请实施例提供了一种基层面层协同拼装的道路铺装结构，包括装配式基层、装配式面层和竖向连接构件： [0007] 装配式基层，包括多个预制基层板，多个所述预制基层板同层拼装； [0008] 装配式面层，叠放于所述装配式基层的上方，包括多个预制面层板，多个所述预制面层板同层拼装，每个所述预制面层板具有多个槽孔； [0009] 竖向连接构件，一端预埋于所述预制基层板中，另一端嵌入所述预制面层板的槽孔中。 [0010] 在本申请的一些实施例中，所述预制基层板包括基层板主体和四个基层板连接件，四个所述基层板连接件连接于所述基层板主体的四个侧面，任意两个相邻所述基层板 主体通过两个所述基层板连接件相互连接。 [0011] 在本申请的一些实施例中，所述基层板连接件呈凸形连接件或者凹形连接件，任意两个相邻所述基层板主体之间设置有一个所述凸形连接件和一个凹形连接件，所述凸形 连接件嵌入所述凹形连接件。 [0012] 在本申请的一些实施例中，每个所述预制基层板包括两个凸形连接件和两个凹形连接件，所述基层板主体相对的两个侧面设置有一个所述凸形连接件和一个所述凹形连接 件。 [0013] 在本申请的一些实施例中，所述凸形连接件的凸部轮廓呈正梯形，所述凹形连接件的凹部轮廓呈倒梯形，所述凸形连接件与所述凹形连接件之间呈梯形企口式连接。 [0014] 在本申请的一些实施例中，所述装配式面层还包括横向连接构件，任意两个相邻所述预制面层板之间通过所述横向连接构件相互连接。 [0015] 在本申请的一些实施例中，所述竖向连接构件包括底座和竖向钢筋，所述竖向钢筋与所述底座连接，所述底座预埋于所述预制基层板中，所述竖向钢筋突出于所述预制基 层板表面直至延伸至所述预制面层板的槽孔中。 [0016] 在本申请的一些实施例中，还包括防水调平层，所述防水调平层位于所述装配式基层与所述装配式面层之间。 [0017] 第二方面，本申请实施例还提供了一种基层面层协同拼装的道路铺装结构的施工方法，用于形成如第一方面中任意一个实施例所述的基层面层协同拼装的道路铺装结构， 包括以下步骤： [0018] 在预制基层板上预埋多个竖向连接构件； [0019] 将多个所述预制基层板同层拼装，形成装配式基层； [0020] 将多个预制面层板在所述装配式基层的上方同层拼装，使得所述竖向连接构件嵌入所述预制面层板的槽孔中，形成装配式面层。 [0021] 在本申请的一些实施例中，所述施工方法还包括： [0022] 通过所述竖向连接构件和调平螺栓调平所述装配式面层； [0023] 在所述装配式基层与所述装配式面层之间灌浆，形成防水调平层。 [0024] 本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：本申请实施例通过在装配式基层与装配式面层之间设置竖向连接构件，竖向连接构件加强了基层与面层之间的连 接强度，提高了道路的整体性、稳定性和可靠性，从而减少了道路所需的养护时间，该结构提高了路面结构的装配占比，进一步缩短施工周期，有利于装配式路面技术的发展和推广； 该结构能应用于市政道路的修复工程中，能够形成当晚施工、次日通车的高效模式，缓解交通堵塞问题。同时，通过竖向连接构件为装配式基层的拼装提供吊点，装配式面层通过竖向构件对装配式基层提供一定的横向约束，还可以通过竖向连接构件对装配式面层进行调 平，提高道路的平整度。 [0026] 本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0027] 图1为本申请实施例中一种道路铺装结构的截面示意图； [0028] 图2为本申请实施例中一种装配式基层的结构示意图； [0029] 图3为本申请实施例中一种预制基层板的平面示意图； [0030] 图4为本申请实施例中一种预制基层板的结构示意图； [0031] 图5为本申请实施例中一种基层板连接件的结构示意图； [0032] 图6为本申请实施例中一种预制面层板的正面示意图； [0033] 图7为本申请实施例中一种预制面层板的反面示意图； [0034] 图8为本申请实施例中一种竖向连接构件的结构示意图； [0035] 图9为本申请实施例中一种道路铺装结构的结构示意图。 [0036] 附图标记： [0037] 1‑装配式基层、2‑装配式面层、3‑竖向连接构件、4‑防水调平层； [0038] 11‑预制基层板、111‑基层板主体、112‑基层板连接件； [0039] 21‑预制面层板。 具体实施方式[0040] 下面结合本申请中的附图描述本申请的实施例。应理解，下面结合附图所阐述的实施方式，是用于解释本申请实施例的技术方案的示例性描述，对本申请实施例的技术方 案不构成限制。 [0041] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解，当我们称一个元件被“连接”到另一元件时，该一个元件可以直接连接到另一元件，也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。 [0042] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式做进一步详细描述。需要指出的是，下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合，对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等，不再重复描述。 [0043] 本申请针对现有方式的缺点，提出一种基层面层协同拼装的道路铺装结构及其施工方法，用以解决现有技术存在的养护时间还有优化空间的技术问题。 [0044] 第一方面，本申请实施例提供了一种基层面层协同拼装的道路铺装结构，如图1所示，图1为本申请实施例中一种道路铺装结构的截面示意图。 [0045] 道路铺装结构，包括装配式基层1、装配式面层2和竖向连接构件3。 [0046] 装配式基层1，包括多个预制基层板11，多个所述预制基层板11同层拼装；装配式面层2，叠放于所述装配式基层1的上方，包括多个预制面层板21，多个所述预制面层板21同层拼装，每个所述预制面层板21具有多个槽孔；竖向连接构件3，一端预埋于所述预制基层板11中，另一端嵌入所述预制面层板21的槽孔中。 [0047] 本申请实施例通过在装配式基层1与装配式面层2之间设置竖向连接构件3，竖向连接构件3加强了基层与面层之间的连接强度，提高了道路的整体性、稳定性和可靠性，从而减少了道路所需的养护时间，该结构提高了路面结构的装配占比，进一步缩短施工周期，有利于装配式路面技术的发展和推广；该结构能应用于市政道路的修复工程中，能够形成 当晚施工、次日通车的高效模式，缓解交通堵塞问题。同时，通过竖向连接构件3为装配式基层1的拼装提供吊点，装配式面层2通过竖向构件对装配式基层1提供一定的横向约束，还可以通过竖向连接构件3对装配式面层2进行调平，提高道路的平整度。本实施例把路面结构 完全装配式化，施工完后马上投入使用。 [0048] 如图2和图3所示，图2为本申请实施例中一种装配式基层1的结构示意图；图3为本申请实施例中一种预制基层板11的平面示意图。 [0049] 在本申请的一些实施例中，所述预制基层板11包括基层板主体111和四个基层板连接件112，四个所述基层板连接件112连接于所述基层板主体111的四个侧面，任意两个相邻所述基层板主体111通过两个所述基层板连接件112相互连接。 [0050] 在本实施例中，装配式基层1由一块块预制基层板11拼装组成，预制基层板11的整体平面尺寸为1.5m*1.5m。预制基层板11可分为基层板主体111和基层板连接件112两部分 组成，主体为1.3m*1.3m的中心区域，横向连接为四个0.1m*1.3m的周边区域。 [0051] 如图4所示，图4为本申请实施例中一种预制基层板11的结构示意图。 [0052] 在本申请的一些实施例中，所述基层板连接件112呈凸形连接件或者凹形连接件，任意两个相邻所述基层板主体111之间设置有一个所述凸形连接件和一个凹形连接件，所 述凸形连接件嵌入所述凹形连接件。 [0053] 在本申请的一些实施例中，每个所述预制基层板11包括两个凸形连接件和两个凹形连接件，所述基层板主体111相对的两个侧面设置有一个所述凸形连接件和一个所述凹 形连接件。 [0054] 在本实施例中，每个预制基层板11的两个凸形连接件相邻排布，同时两个凹形连接件也相邻排布。 [0055] 如图5所示，图5为本申请实施例中一种基层板连接件112的结构示意图。 [0056] 在本申请的一些实施例中，所述凸形连接件的凸部轮廓呈正梯形，所述凹形连接件的凹部轮廓呈倒梯形，所述凸形连接件与所述凹形连接件之间呈梯形企口式连接。 [0057] 在本实施例中，梯形企口式连接缝可分为五段，分别为凹形连接件的两个上底a，凸形连接件的两个斜边b和凸形连接件的上底c，其中，凹形连接件的上底长度a小于凸形连接件的上底长度c，凹形连接件的上底长度a大于凸形连接件的斜边厚度b。 [0058] 可选地，凹形连接件的两个上底长度a分别为0.2h1、0.2h1，凸形连接件的两个斜边厚度b分别为0.1h1、0.1h1，凸形连接件的上底长度c为0.4h1，h1为预制基层板11的厚度。 [0059] 如图6和图7所示，图6为本申请实施例中一种预制面层板21的正面示意图；图7为本申请实施例中一种预制面层板21的反面示意图。 [0060] 在本申请的一些实施例中，所述装配式面层2还包括横向连接构件，任意两个相邻所述预制面层板21之间通过所述横向连接构件相互连接。 [0061] 在本实施例中，装配式面层2由一块块预制面层板21拼装组成，预制面层板21的平面尺寸为3m*4.5m，一块预制面层板21对应覆盖六块预制基层板11。 [0062] 每个预制面层板21预埋八个横向连接构件，横向连接构件呈阵列排布。横向连接构件位于预制面层板21的边缘，预制面层板21的每条边设置两个横向连接构件。 [0063] 如图8所示，图8为本申请实施例中一种竖向连接构件3的结构示意图。 [0064] 在本申请的一些实施例中，所述竖向连接构件3包括底座和竖向钢筋，所述竖向钢筋与所述底座连接，所述底座预埋于所述预制基层板11中，所述竖向钢筋突出于所述预制 基层板11表面直至延伸至所述预制面层板21的槽孔中。 [0065] 在本实施例中，竖向连接构件3由底座和竖向钢筋构成，底座为半径为4cm、高度为1cm的扁形圆柱体；竖向钢筋的直径为3cm，长度为三段之和，分别以0.5h1、h2、0.5h3表示，h1为预制基层板11的厚度、h2为防水调平层4厚度、h3为预制面层板21的厚度。即竖向钢筋完整穿过防水调平层4、且分别嵌入装配式基层1和装配式面层2的部分深度。 [0066] 竖向连接件底座和竖向钢筋0.5h1段预埋在预制基层板11中，每块预制基层板11预埋四个竖向连接构件3。如图3所示，竖向连接构件3的埋设点为预制基层板11长宽三等分线交点处。如图7所示，对应预制基层板11埋设竖向连接件的位置，预制面层板21背面预留了深为0.5h3的槽孔，进行竖向层间连接。 [0067] 如图9所示，图9为本申请实施例中一种道路铺装结构的结构示意图。 [0068] 本实施例中施工采用预制面层板21套预制基层板11的形式，六块预制基层板11为一组，在六块预制基层板11上铺一块预制面层板21。 [0069] 在本申请的一些实施例中，还包括防水调平层4，所述防水调平层4位于所述装配式基层1与所述装配式面层2之间。 [0070] 在本实施例中，防水调平层4位于装配式基层1和装配式面层2中间。在完成基层装配后，面层板中心部分通过竖向连接件竖向钢筋长度设计进行调平；面层板周边部分通过 调平螺栓进行调平。调平完成后以基层板面层板为模板完成灌浆，灌浆材料为乳化沥青砂 浆。该层主要起防水、调平、减震、缓冲的作用。 [0071] 第二方面，本申请实施例还提供了一种基层面层协同拼装的道路铺装结构的施工方法，用于形成如第一方面中任意一个实施例所述的基层面层协同拼装的道路铺装结构， 包括以下步骤： [0072] 在预制基层板11上预埋多个竖向连接构件3； [0073] 将多个所述预制基层板11同层拼装，形成装配式基层1； [0074] 将多个预制面层板21在所述装配式基层1的上方同层拼装，使得所述竖向连接构件3嵌入所述预制面层板21的槽孔中，形成装配式面层2。 [0075] 在本申请的一些实施例中，所述施工方法还包括： [0076] 通过所述竖向连接构件3和调平螺栓调平所述装配式面层2； [0077] 在所述装配式基层1与所述装配式面层2之间灌浆，形成防水调平层4。与现有技术相比可实现，应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：本申请实施例通过在装配式基层1与装配式面层2之间设置竖向连接构件3，竖向连接构件3加强了基层与面层之间的连 接强度，提高了道路的整体性、稳定性和可靠性，从而减少了道路所需的养护时间，该结构提高了路面结构的装配占比，进一步缩短施工周期，有利于装配式路面技术的发展和推广； 该结构能应用于市政道路的修复工程中，能够形成当晚施工、次日通车的高效模式，缓解交通堵塞问题。同时，通过竖向连接构件3为装配式基层1的拼装提供吊点，装配式面层2通过竖向构件对装配式基层1提供一定的横向约束，还可以通过竖向连接构件3对装配式面层2 进行调平，提高道路的平整度。 [0078] 在本申请的描述中，词语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系，为基于附图所示的示例性的方向或位置关系，是为了便于描述或简化描述本申请的实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部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申请的限制。 [0079] 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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0080] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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申请中的具体含义。 [0081] 在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0082] 本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。 [0083] 应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤 的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻 执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。 [0084] 以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请的方案技术构思的前提下，采用基于本申请技术思想的其他类似 实施手段，同样属于本申请实施例的保护范畴。 |
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