一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构及方法 |
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| 申请号 | CN202010145952.8 | 申请日 | 2020-03-05 | 公开(公告)号 | CN111254778B | 公开(公告)日 | 2021-08-03 |
| 申请人 | 南通大学; | 发明人 | 徐勋倩; 施卫东; 杨霄; 徐海黎; 沈标; 王建波; 项宏亮; 周井玲; 顾钰雯; 付尚静; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 预防 混凝土 路面发 光标 识处开裂的埋设结构及方法，台阶状槽内嵌于路面内，发光标识均匀设于预制混凝土构件上表面，定型板型式构件一侧孔洞内设有PVC 套管 ，另一侧孔洞内设有 钢 筋，预制混凝土构件上表面中部设有排 水 槽，条形凹槽等间距的设于接缝上方，条形凹槽两端设有钻孔， 马 蹄 筋的中部与条形凹槽相适配，马蹄筋的两端设于钻孔内，第二等边 角 钢设于预制混凝土构件上表面，第二等边角钢沿排水槽对称分布，第一等边角钢垂直设于第二等边角钢两侧，发光标识设于第一等边角钢与第二等边角钢之间， 沥青 层设于路面上方。本发明可以提高埋设发光标识处混凝土 面层 的抗反射裂缝性能，减小混凝土路面裂缝的宽度以及裂缝的扩展。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构，其特征在于：包括行人斑马线(1)、台阶状槽(2)、发光标识(3)、定型板型式构件(4)、孔洞(5)、PVC套管(6)、钢筋(7)、排水槽(8)、卡扣(9)、塑料管道(10)、第一螺栓(11)、第一等边角钢(12)、钢板(13)、预制混凝土构件(14)、马蹄筋(15)、焊缝(16)、沥青层(17)、路面(18)、条形凹槽(19)、第二等边角钢(20)、第二螺栓(21)、接缝(22)以及钻孔(23)，所述台阶状槽(2)内嵌于所述路面(18)内，所述台阶状槽(2)设于所述行人斑马线(1)前方，所述发光标识(3)均匀设于所述预制混凝土构件(14)上表面，所述预制混凝土构件(14)设于所述台阶状槽(2)内，所述预制混凝土构件(14)与所述台阶状槽(2)相适配，所述定型板型式构件(4)左右两侧设有孔洞(5)，一侧孔洞(5)内设有PVC套管(6)，另一侧孔洞(5)内设有钢筋(7)，所述预制混凝土构件(14)上表面中部设有排水槽(8)，所述塑料管道(10)通过卡扣(9)固定在所述排水槽(8)侧壁中线处，所述预制混凝土构件(14)与所述路面(18)之间设有接缝(22)，所述条形凹槽(19)等间距的设于所述接缝(22)上方，所述条形凹槽(19)两端设有钻孔(23)，所述马蹄筋(15)的中部与所述条形凹槽(19)相适配，所述马蹄筋(15)的两端设于所述钻孔(23)内，所述第二等边角钢(20)通过第二螺栓(21)设于所述预制混凝土构件(14)上表面，所述第二等边角钢(20)沿排水槽(8)对称分布，所述第一等边角钢(12)通过所述第一螺栓(11)垂直设于所述第二等边角钢(20)两侧，第二等边角钢(20)之间设有焊缝(16)，所述第二等边角钢(20)通过焊缝(16)与所述钢板(13)焊接连接，所述发光标识(3)设于所述第一等边角钢(12)与第二等边角钢(20)之间，所述沥青层(17)设于所述路面(18)上方。 |
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| 说明书全文 | 一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构及方法技术领域[0001] 本发明涉及交通设施技术领域，具体为一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构及方法。 背景技术[0002] 较沥青混凝土路面，水泥混凝土路面抗变形能力和水稳定性的能力优异，上世纪末始各城市大量建设水泥混凝土路面。城市道路交叉口的斑马线位置埋设发光标识可以有效警示“低头族”，并降低路口交通事故率。现有路面标识的路面埋设方法是在现有路面中开挖出一定尺寸的凹槽，然后通过底部2条并行的槽钢将发光装置底部铸铁盒定位在一条直线上，随后开始分层浇筑混凝土并压实成型、养护，最后铺设发光面砖于铸铁盒内和固定。但是，由于水泥混凝土路面结构的自身特性，使用一段时间后，埋设发光标识的混凝土凹槽处路面易形成反射裂缝并扩展贯通至路面面层产生开裂、坑槽和断板等病害，严重影响了混凝土路面的平顺度和使用寿命。 [0003] 在多雨的季节，路面雨水渗漏到混凝土凹槽与现有路面混凝土板的接缝中，当车辆经过该处路面时会产生较大的动态冲击荷载，裂缝中存在的渗漏水瞬间产生极强的水压喷溅出来并将碎石颗粒从裂缝中带出，致使该混凝土面层与基层间产生空隙，形成脱空并诱发混凝土路面反射裂缝的产生。季节的温度变化造成水泥板的收缩与膨胀,昼夜的温度以及湿度变化都会造成就水泥板的变形，都会在埋设发光标识的凹槽与原水泥混凝土路面板接触位置处产生应力集中，因此由环境温度及湿度变化引起的水平位移是诱发混凝土层底反射裂缝的另一个重要因素。发光标识的路面埋设位置比较特殊，一般都是处在城市道路的交叉口处。车辆频繁启动、停止产生的制动力使该接缝处将产生较大的附加应力，加速了埋设发光标识混凝土槽处反射裂缝的扩展和混凝土路面的劣化程度。另外，一旦发生破坏，封闭交通维护，进一步加剧了城市交通拥堵。考虑到城市交叉口交通易拥堵的现状以及提升路面的服役性能，应采取一定的处置方法来增强发光标识处路面的抗反射裂缝性能并实现快速化施工要求。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构及方法，有效缓解城市交叉口发光标识处混凝土路面反射裂缝引发的开裂、坑槽、集料松散和脱落等病害问题，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构，包括行人斑马线、台阶状槽、发光标识、定型板型式构件、孔洞、PVC套管、钢筋、排水槽、卡扣、塑料管道、第一螺栓、第一等边角钢、钢板、预制混凝土构件、马蹄筋、焊缝、沥青层、路面、条形凹槽、第二等边角钢、第二螺栓、接缝以及钻孔，所述台阶状槽内嵌于所述路面内，所述台阶状槽设于所述行人斑马线前方，所述发光标识均匀设于所述预制混凝土构件上表面，所述预制混凝土构件设于所述台阶状槽内，所述预制混凝土构件与所述台阶状槽相适配，所述定型板型式构件左右两侧设有孔洞，一侧孔洞内设有PVC套管，另一侧孔洞内设有钢筋，所述预制混凝土构件上表面中部设有排水槽，所述塑料管道通过卡扣固定在所述排水槽侧壁中线处，所述预制混凝土构件与所述路面之间设有接缝，所述条形凹槽等间距的设于所述接缝上方，所述条形凹槽两端设有钻孔，所述马蹄筋的中部与所述条形凹槽相适配，所述马蹄筋的两端设于所述钻孔内，所述第二等边角钢通过第二螺栓设于所述预制混凝土构件上表面，所述第二等边角钢沿排水槽对称分布，所述第一等边角钢通过所述第一螺栓垂直设于所述第二等边角钢两侧，第二等边角钢之间设有焊缝，所述第二等边角钢通过焊缝与所述钢板焊接连接，所述发光标识设于所述第一等边角钢与第二等边角钢之间，所述沥青层设于所述路面上方。 [0006] 优选的，行人斑马线上设有车道，所述车道的数量为N组。 [0007] 优选的，台阶状槽设于所述行人斑马线的前端400～600mm处，所述台阶状槽的总长度为N*(3～3.75m)，所述台阶状槽的总宽度为1300～1800mm，所述台阶状槽的总深度为700～900m。 [0008] 优选的，定型板型式构件呈“T”型结构，所述定型板型式构件总高度为600～800mm，所述定型板型式构件总宽度为900～1200mm。 [0009] 优选的，孔洞直径为10～20mm，所述孔洞两两之间的距离为200mm，所述PVC套管的长度为20～30cm，所述钢筋在所述孔洞的内部的长度为20～30cm，所述钢筋在所述孔洞的外部的长度为20～30cm。 [0010] 优选的，排水槽的坡度为1～3％。 [0011] 优选的，条形凹槽的宽度为马蹄筋的宽度的1.5～2倍，所述条形凹槽的长度为300～400mm，所述马蹄筋的高度为100～150mm，所述钻孔的深度为110～160mm。 [0012] 优选的，第二等边角钢两两之间的间距等于发光标识的宽度，所述发光标识两两之间的间距为350～400mm，所述第一等边角钢与第二等边角钢的边宽均为50～63mm，所述第一等边角钢与第二等边角钢的边厚均为4～6mm，所述第一等边角钢的边长为排水槽的宽度+200mm。 [0013] 优选的，钢板的长度为350～400mm，所述钢板的宽度为条形凹槽的宽度+200mm，所述第一螺栓与第二螺栓的直径均为6～10mm，所述第一螺栓的边缘与所述第一等边角钢的长边的距离为30～50mm。 [0014] 一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设方法，其特征在于，包括如下步骤： [0015] 步骤1：将路面开挖成台阶状槽，台阶状槽的位置选取在行人斑马线前方； [0016] 步骤2：将木模板预制成定型板型式构件，所选木模板的拼板厚度在25～35mm，在定型板型式构件左右开孔洞； [0017] 步骤3：在定型板型式构件左侧预留孔洞插入PVC套管，右侧插入钢筋； [0018] 步骤4：浇筑定型板型式构件，预制混凝土构件，选用等级C20及以上的混凝土，待强度达到混凝土设计值50％方可拆除木模板和PVC套管； [0019] 步骤5：在排水槽侧壁中线用卡扣固定用于走线的塑料管道，用排水槽将水引导至道路原有涵洞中； [0020] 步骤6：将台阶状槽槽底碾压、平整、密实后，预制混凝土构件的钢筋和PVC套管相互拼接，放置于台阶状槽中； [0021] 步骤7：在预制混凝土构件和路面的接缝处跨越接缝切割出等间距的条形凹槽，再对条形凹槽的端部打孔，形成钻孔； [0022] 步骤8：将条形凹槽以及钻孔清理干净，根据条形凹槽的长度以及钻孔的深度将热轧带肋钢筋制作成马蹄形，沿着条形凹槽的方向植入马蹄筋，马蹄筋两端弯折部分插入清理干净的钻孔中，再用砂浆浇筑条形凹槽、钻孔以及定型板型式构件和路面的接缝； [0023] 步骤9：用第一螺栓在预制混凝土构件上表面固定第一等边角钢，用第二螺栓固定第二等边角钢，第二等边角钢沿排水槽对称布置，在肢背相对的第一等边角钢和第二等边角钢中设置焊缝焊接钢板； [0024] 步骤10：放置发光标识于第一等边角钢和第二等边角钢中，并将其排列在一条直线上； [0025] 步骤11：铺设沥青层，沥青铺设后需平整密实。 [0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0027] (1)本发明可以提高埋设发光标识处混凝土面层的抗反射裂缝性能，减小混凝土路面裂缝的宽度以及裂缝的扩展(可减少裂缝宽度至0.3mm)。 [0028] (2)本发明中混凝土结构应用较多，便于施工、维护、修补简单，可以减少施工成本，较现有的结构可降低成本40‑50％。 [0029] (3)本发明中施工方法简单，省去现场浇筑混凝土以及养护时间缩减工期，是现有工期的30％‑40％，便于在道路交叉口以及交通流量大的地段施工。 [0030] (4)本发明中的安装路段较为特殊，交通流量大、渠化明显，车辆刹车、启动易对埋设发光路面标识段造成损害，本方案中埋设的装配结构中钢结构构件可以减少车辆水平制动力对路面的损害。 [0031] (5)本发明中预制混凝土构件中预埋的插入钢筋有效提高了装配式构件间的整体性和工作协同性。 [0032] (6)本发明中预制混凝土构件无须现场浇水泥混凝土养护期(14天)，缩减施工和维护的工期。 [0033] (7)本发明中预制混凝土构件内设置的排水槽有效排除雨季渗入发光标识装置内的雨水，避免板底基层的脱空，提高了路面的使用期限1.2‑1.5倍。 [0035] 图1为混凝土路面发光标识埋设的第一剖面图； [0036] 图2为混凝土路面发光标识埋设的第二剖面图； [0037] 图3为混凝土路面发光标识埋设平面图； [0038] 图4为定型板型式构件轴侧图； [0039] 图5为定型板型式构件左视图； [0040] 图6为预制混凝土构件结构图； [0041] 图7为预制混凝土构件剖视图； [0042] 图8为预制构件及发光标识轴侧图； [0043] 图9为条形凹槽布置图； [0044] 图10为PVC套管及钢筋布置图； [0045] 图11为焊缝结构图； [0046] 图12为连系钢板图。 [0047] 图中：1‑行人斑马线；2‑台阶状槽；3‑发光标识；4‑定型板型式构件；5‑孔洞；6‑PVC套管；7‑钢筋；8‑排水槽；9‑卡扣；10‑塑料管道；11‑第一螺栓；12‑第二等边角钢；13‑钢板；14‑预制混凝土构件；15‑马蹄筋；16‑焊缝；17‑沥青；18‑路面；19‑条形凹槽；20‑第二等边角钢；21‑第二螺栓；22‑接缝；23‑钻孔。 具体实施方式[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0049] 请参阅图1～图12，本发明提供一种技术方案：一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设结构，包括行人斑马线1、台阶状槽2、发光标识3、定型板型式构件4、孔洞5、PVC套管6、钢筋7、排水槽8、卡扣9、塑料管道10、第一螺栓11、第一等边角钢12、钢板13、预制混凝土构件14、马蹄筋15、焊缝16、沥青层17、路面18、条形凹槽19、第二等边角钢20、第二螺栓21、接缝22以及钻孔23，台阶状槽2内嵌于路面18内，台阶状槽2设于行人斑马线1前方，行人斑马线1上设有车道，车道的数量为N组，台阶状槽2设于行人斑马线1的前端400～600mm处，台阶状槽2的总长度为N*3～3.75m，台阶状槽2的总宽度为1300～1800mm，台阶状槽2的总深度为700～900m，发光标识3均匀设于预制混凝土构件14上表面，预制混凝土构件14设于台阶状槽2内，预制混凝土构件14与台阶状槽2相适配，定型板型式构件4呈“T”型结构，定型板型式构件4总高度为600～800mm，定型板型式构件4总宽度为900～1200mm，定型板型式构件 4左右两侧设有孔洞5，孔洞5直径为10～20mm，孔洞5两两之间的距离为200mm，PVC套管6的长度为20～30cm，一侧孔洞5内设有PVC套管6，另一侧孔洞5内设有钢筋7，钢筋7在孔洞5的内部的长度为20～30cm，钢筋7在孔洞5的外部的长度为20～30cm，定型板型式构件4中预埋的插入钢筋7有效提高了装配式构件间的整体性和工作协同性，预制混凝土构件14上表面中部设有排水槽8，排水槽8的坡度为1～3％，塑料管道10通过卡扣9固定在排水槽8侧壁中线处，定型板型式构件4内设置的排水槽8有效排除雨季渗入发光标识装置内的雨水，避免板底基层的脱空，提高了路面的使用期限1.2‑1.5倍，定型板型式构件4与路面18之间设有接缝22，条形凹槽19等间距的设于接缝22上方，条形凹槽19两端设有钻孔23，马蹄筋15的中部与条形凹槽19相适配，马蹄筋15的两端设于钻孔23内，马蹄筋15有效改善了混凝土槽路面和已有水泥混凝土路面的不均匀沉降，条形凹槽19的宽度为马蹄筋15的宽度的1.5～2倍，条形凹槽19的长度为300～400mm，马蹄筋15的高度为100～150mm，钻孔23的深度为110～160mm，第二等边角钢20通过第二螺栓21设于预制混凝土构件14上表面，第二等边角钢20沿排水槽8对称分布，第一等边角钢12通过第一螺栓11垂直设于第二等边角钢20两侧，第二等边角钢20之间设有焊缝16，第二等边角钢20通过焊缝16与钢板13焊接连接，第二等边角钢20两两之间的间距等于发光标识3的宽度，发光标识3两两之间的间距为350～400mm，第一等边角钢12与第二等边角钢20的边宽均为50～63mm，第一等边角钢12与第二等边角钢20的边厚均为4～6mm，第一等边角钢12的边长为排水槽8的宽度+200mm，钢板13的长度为350～400mm，钢板13的宽度为条形凹槽19的宽度+200mm，第一螺栓11与第二螺栓21的直径均为 6～10mm，第一螺栓11的边缘与第一等边角钢12的长边的距离为30～50mm，发光标识3设于第一等边角钢12与第二等边角钢20之间，沥青层17设于路面18上方，本发明可以提高埋设发光标识处混凝土面层的抗反射裂缝性能，减小混凝土路面裂缝的宽度以及裂缝的扩展。 [0050] 使用方法 [0051] 一种预防混凝土路面发光标识处开裂的埋设方法，包括如下步骤： [0052] 步骤1：将路面18开挖成台阶状槽2，台阶状槽2的位置选取在行人斑马线1前方； [0053] 步骤2：将木模板预制成定型板型式构件4，所选木模板的拼板厚度在25～35mm，在定型板型式构件4左右开孔洞5； [0054] 步骤3：在定型板型式构件4左侧预留孔洞5插入PVC套管6，右侧插入钢筋7； [0055] 步骤4：浇筑定型板型式构件4，预制混凝土构件14，选用等级C20及以上的混凝土，待强度达到混凝土设计值50％方可拆除木模板和PVC套管6； [0056] 步骤5：在排水槽8侧壁中线用卡扣9固定用于走线的塑料管道10，用排水槽8将水引导至道路原有涵洞中； [0057] 步骤6：将台阶状槽2槽底碾压、平整、密实后，预制混凝土构件14的钢筋7和PVC套管6孔洞相互拼接，放置于台阶状槽2中； [0058] 步骤7：在预制混凝土构件14和路面18的接缝22处跨越接缝22切割出等间距的条形凹槽19，再对条形凹槽的端部打孔，形成钻孔23； [0059] 步骤8：将条形凹槽19以及钻孔23清理干净，根据条形凹槽19的长度以及钻孔23的深度将热轧带肋钢筋制作成马蹄形，沿着条形凹槽19的方向植入马蹄筋15，马蹄筋15两端弯折部分插入清理干净的钻孔23中，再用砂浆浇筑条形凹槽19、钻孔23以及预制混凝土构件14和路面18的接缝22； [0060] 步骤9：用第一螺栓11在预制混凝土构件14上表面固定第一等边角钢12，用第二螺栓21固定第二等边角钢20，第二等边角钢20沿排水槽8对称布置，在肢背相对的第一等边角钢12和第二等边角钢20中设置焊缝16焊接钢板13； [0061] 步骤10：放置发光标识3于第一等边角钢12和第二等边角钢20中，并将其排列在一条直线上； [0062] 步骤11：铺设沥青层17，沥青铺设后需平整密实。 |
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