一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构及其安装方法 |
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| 申请号 | CN202210162433.1 | 申请日 | 2022-02-22 | 公开(公告)号 | CN114411486A | 公开(公告)日 | 2022-04-29 |
| 申请人 | 南通大学; | 发明人 | 徐勋倩; 顾钰雯; 施卫东; 陈达楷; 高秀美; 季海萍; 周井玲; 李玉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及交通 基础 设施技术领域，尤其涉及一种后张法预应 力 装配式智慧交通标识路面结构及其安装方法，该安装方法包括以下步骤：步骤一、制作单个预制 混凝土 块 构件；步骤二、开挖切割路面条形基槽；步骤三、张拉预 应力 钢 筋；步骤四、将发光地砖预制构件放入条形基槽中；步骤五、安装发光砖块构件；步骤六、缝隙填筑；步骤七：接引220v电源及 信号 灯控制箱，调试灯光。本发明将预制装配式智慧交通标识路面结构采用工厂预制、现场装配的施工工艺，可显著减少现场浇筑的工作量，结构 质量 可靠、机械化程度高、施工效率高。通过预应力 钢筋 连接预制构件并用 橡胶 填缝材料进行过渡，不仅可以提高接缝传递荷载的能力，从而提升路面结构的耐久性和行车舒适性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构的安装方法，其特征在于，该安装方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构及其安装方法 技术领域背景技术[0002] 随着社会经济和科学技术的不断发展，城市道路上行驶的机动车和非机动车越来越多，对交通基础设施建设提出了更高的要求。在全国各地，一部分斑马线处于磨损的状况下，司机难以及时获取前方路况信息，导致来不及刹车而引发悲剧。同时，由于一些地区照明设施不完善，导致夜间行车环境不佳，斑马线附近人车交汇处的行车安全难以保障。据统计，夜间行车事故发生率为白天的三倍。 [0003] 针对上述交通安全问题，现有的方法是在人行横道位置增设辅助设施来提高交通标线的辨识度，如设置纵向凸起路标或智慧交通标识‑路面发光地砖(专利号：201910053729.8、201910355181.2)等。该发光地砖由砖体和底座构成，砖体主要材料为高分子复合材料，底座为球墨铸铁盒，兼顾硬度与韧性。它能够通过色彩提示对驾驶员和行人形成视觉冲击，让驾驶员和行人提前确定交通信号灯和通行情况，及时规避风险，从而减少交通事故的发生。 [0004] 但从目前路面发光结构的安装和使用情况来看，该类发光地砖也存在着一系列问题。首先，发光地砖主要采用现场浇筑的安装方式，在施工安装过程中，大量的水泥浇筑使得交通封闭时间较长，加剧城市的交通拥堵。现场浇筑、摊铺过程中也存在施工质量难以控制等问题，不利于路面结构的标准化施工与精细化管理。其次，一部分发光路面采用预制装配式结构形式，但由于预制结构之间连接不够紧密、路面排水不畅等，导致发光路面结构接缝之间容易产生渗水等问题，对路床造成浸泡，从而影响道路的整体使用寿命，故需要采取相应措施来改善这些问题。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构及其安装方法，能够解决传统路面发光结构在安装施工和使用过程中存在的现浇施工交通封闭时间较长，预制装配式结构之间连接不够紧密、接缝间容易渗水等问题。 [0006] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：。 [0007] 一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构的安装方法，该安装方法包括以下步骤： [0008] 步骤一、制作单个预制混凝土块构件：在预制构件加工厂预制混凝土块，长度L＝1～1.2m，宽度D＝400～450mm，高度H＝250～350mm；已知发光砖块的尺寸为L发光×D发光×h发光＝450mm×250mm×55mm；在预制混凝土块上预留发光砖块凹槽长L1＝L发光+(15～20)mm，宽d1＝d发光+(15～20)mm，高h2＝h发光＝55mm；预留圆形排水槽位于混凝土块底部向上1/3～1/2高度位置处，排水槽直径d排水＝1/3H；预留圆形排水槽上部设有槽型钢构件，用于安装固定PVC走线管道，并与PVC走线管道相切，其圆形排水槽的下底面设有1％～3％的坡度，坡向集水井方向，确保在下雨的天气或者有积水的情况下能够将水分及时排出；预留预应力筋孔道的开孔尺寸d孔道＝d钢筋+(1～2)mm；切割条形凹槽分别位于预制混凝土块顶部和底部的中间位置，长度L2＝1/10L，宽度d2＝d孔道+(15～20)mm，深度h2＝(1/5～1/6)H；单个预制混凝土块构件制作完成后，运输至指定地点进行安装施工； [0009] 步骤二、开挖切割路面条形基槽：安排专业测量人员在铣刨路面处进行测量、定位和放线，并确定开挖路面条形基槽的宽度和深度；开挖路面条形基槽的宽度应比预制混凝土构件宽10～20mm，深度应比预制混凝土构件的厚度深10～20mm；路面铣刨结束后进行碾压和土基夯实，并摊铺纤维水泥砂浆作为找平层，摊铺厚度为10～20mm； [0010] 步骤三、张拉预应力钢筋：首先在相邻预制混凝土块之间放入橡胶止水带，橡胶止水带的厚度为8～12mm；然后在预制混凝土构件预留预应力筋孔道中穿入波纹管，植入预应力钢筋，并使用锚固螺栓将预应力钢筋的两端锚固在预制混凝土块上，然后使用千斤顶张拉预应力钢筋，依靠端部锚具将预张拉力传给预制混凝土块，使其产生预压应力；最后拆除千斤顶，在孔道中灌入水泥浆进行孔道压浆处理，切割掉外露的钢筋，清理预制构件端部水泥浆，使用混凝土进行封锚保护，使预应力钢筋与预制混凝土构件形成整体； [0011] 步骤四、将发光地砖预制构件放入条形基槽中：使用吊车将已经完成后张法张拉的预制构件依据定位线垂直放入开挖完成的路面条形基槽中； [0012] 步骤五、安装发光砖块构件：首先将Ф40的PVC走线管道穿入槽形钢构件，穿电缆线，将发光砖块放入预留发光砖块凹槽中，发光砖块与预制混凝土块之间采用路面橡胶填缝条相连接，确保良好的抗渗性能和结构整体性； [0013] 步骤六、缝隙填筑：预制装配式发光地砖安装完成后，在路面与预制混凝土构件缝隙和植入钢筋条形凹槽中灌入水灰比达到1:2以上的水泥浆，确保与原路面齐平，并养护成型； [0014] 步骤七：接引220v电源及信号灯控制箱，调试灯光。 [0015] 通过采用上述技术方案：将预制装配式智慧交通标识路面结构采用工厂预制、现场装配的施工工艺，可显著减少现场浇筑的工作量，结构质量可靠、机械化程度高、施工效率高。通过预应力钢筋连接预制构件并用橡胶填缝材料进行过渡，不仅可以提高接缝传递荷载的能力，从而提升路面结构的耐久性和行车舒适性；还可以防止路面因热胀冷缩而开裂，增强其抗裂性能和防水性能。 [0016] 本发明还提供了一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构，包括若干个依次连接的预制混凝土块，每个所述预制混凝土块上开设有一用于安装发光砖块的发光砖块凹槽，所述预制混凝土块内部开设有一前后贯穿的圆形排水槽，所述圆形排水槽上顶面设有一用于安装固定PVC走线管道的槽形钢构件，所述PVC走线管道与槽形钢构件相切连接，所述PVC走线管道内穿插有电缆线；所述预制混凝土块的顶部和底部中间位置分别开设有2个条形凹槽，每个所述条形凹槽内均设有预应力筋孔道，所述预应力筋孔道倾斜延伸至预制混凝土块的前端部或后端部。 [0017] 优选地，所述预应力筋孔道内穿入有波纹管，所述波纹管内设有预应力钢筋，所述预应力钢筋的两端部均通过锚固螺栓与预制混凝土块固定连接，所述预应力钢筋用于连接前后两侧的预制混凝土块。 [0018] 优选地，所述发光砖块与发光砖块凹槽之间设有路面橡胶填缝条。 [0019] 优选地，相邻两个所述预制混凝土块之间设有橡胶止水带。 [0020] 优选地，所述条形凹槽分布于发光砖块凹槽的左右两侧。 [0021] 通过采用上述技术方案：将预制混凝土块构件利用预应力的紧密拉结，给预制构件提供了充足的压应力储备，受力变形科学合理；使得装配体具有很强的整体性，能够有效实现竖向剪力荷载传递和相邻预制块之间的应力传递。 [0022] 本发明具有以下有益效果： [0023] 1、本发明将预制装配式智慧交通标识路面结构采用工厂预制、现场装配的施工工艺，可显著减少现场浇筑的工作量，结构质量可靠、机械化程度高、施工效率高。与现浇法施工相比，能够降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、减少对城市交通的影响。 [0024] 2、本发明将预制混凝土块构件利用预应力的紧密拉结，给预制构件提供了充足的压应力储备，受力变形科学合理；使得装配体具有很强的的整体性，能够有效实现竖向剪力荷载传递和相邻预制块之间的应力传递。 [0025] 3、本发明在预制混凝土块间填入橡胶止水带作为连接材料，不仅可以提高接缝传递荷载的能力，从而提升路面结构的耐久性和行车舒适性；还可以防止路面因热胀冷缩而开裂，增强其抗裂性能和防水性能。 [0026] 4、本发明由于采用预制装配式技术，使得结构的耐久性和外观质量大大提高。将结构原有的路面面状质量控制点集中到结构接缝等线状控制点，结构面平整度可精确至毫米级，实现了路面结构的标准化施工与精细化管理；提高工期70％，减少事故发生概率50％，节约成本30％。 [0028] 图1为本发明安装完成后的整体示意图； [0029] 图2为本发明中单个预制混凝土块的结构示意图； [0030] 图3为本发明中单个预制混凝土块标准块的剖面图(设有两个预应力筋孔道)； [0031] 图4为本发明中单个预制混凝土块边缘块的剖面图(设有一个预留钢筋孔道)； [0032] 图5为本发明中发光砖块和路面橡胶填缝条的结构示意图； [0033] 图6为本发明中相邻两个预制混凝土块采用预应力钢筋连接的结构示意图； [0034] 图7为本发明装配完成后的智慧交通标识路面结构侧面的截面图。 [0035] 图中：1预制混凝土块、2发光砖块、3路面橡胶填缝条、4橡胶止水带、5锚固螺栓、6PVC走线管道、7电缆线、8槽形钢构件、9条形凹槽、10预应力筋孔道、11圆形排水槽、12发光砖块凹槽、13预应力钢筋。 具体实施方式[0036] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明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的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。 [0037] 参照图1‑图7，一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构的安装方法，该安装方法包括以下步骤： [0038] 步骤一、制作单个预制混凝土块构件：如附图2和附图5，在预制构件加工厂预制混凝土块，长度L＝1～1.2m，宽度D＝400～450mm，高度H＝250～350mm；已知发光砖块的尺寸为L发光×D发光×h发光＝450mm×250mm×55mm；在预制混凝土块上预留发光砖块凹槽长L1＝L发光+(15～20)mm，宽d1＝d发光+(15～20)mm，高h2＝h发光＝55mm；预留圆形排水槽位于混凝土块底部向上1/3～1/2高度位置处，排水槽直径d排水＝1/3H；预留圆形排水槽上部设有槽型钢构件，用于安装固定PVC走线管道，并与PVC走线管道相切，其圆形排水槽的下底面设有1％～3％的坡度，坡向集水井方向，确保在下雨的天气或者有积水的情况下能够将水分及时排出；预留预应力筋孔道的开孔尺寸d孔道＝d钢筋+(1～2)mm；预留预应力筋孔道10至预制混凝土块构件边缘的净间距不小于30mm，且不小于孔道直径的50％，满足《混凝土结构设计规范》中后张法预应力筋及预留孔道布置的相关规定；切割条形凹槽分别位于预制混凝土块顶部和底部的中间位置，长度L2＝1/10L，宽度d2＝d孔道+(15～20)mm，深度h2＝(1/5～1/6)H；附图 3为单个预制混凝土块标准块构件，设有两个预应力筋孔道，分别与两侧预制构件相连接。 附图4为单个预制混凝土块边缘块构件，各设有一个预留钢筋孔道，与单侧预制构件相连接；单个预制混凝土块构件制作完成后，运输至指定地点进行安装施工。 [0039] 步骤二、开挖切割路面条形基槽：安排专业测量人员在铣刨路面处进行测量、定位和放线，并确定开挖路面条形基槽的宽度和深度；开挖路面条形基槽的宽度应比预制混凝土构件宽10～20mm，深度应比预制混凝土构件的厚度深10～20mm；路面铣刨结束后进行碾压和土基夯实，并摊铺纤维水泥砂浆作为找平层，摊铺厚度为10～20mm。 [0040] 步骤三、张拉预应力钢筋：如附图6，首先在相邻预制混凝土块之间放入橡胶止水带，橡胶止水带的厚度为8～12mm；然后在预制混凝土构件预留预应力筋孔道中穿入波纹管，植入预应力钢筋，并使用锚固螺栓将预应力钢筋的两端锚固在预制混凝土块上，然后使用千斤顶张拉预应力钢筋，依靠端部锚具将预张拉力传给预制混凝土块，使其产生预压应力；最后拆除千斤顶，在孔道中灌入水泥浆进行孔道压浆处理，切割掉外露的钢筋，清理预制构件端部水泥浆，使用混凝土进行封锚保护，使预应力钢筋与预制混凝土构件形成整体。 [0041] 步骤四、将发光地砖预制构件放入条形基槽中：使用吊车将已经完成后张法张拉的预制构件依据定位线垂直放入开挖完成的路面条形基槽中； [0042] 步骤五、安装发光砖块构件：如附图7，首先将Ф40的PVC走线管道穿入槽形钢构件，穿电缆线，将发光砖块放入预留发光砖块凹槽中，发光砖块与预制混凝土块之间采用路面橡胶填缝条相连接，确保良好的抗渗性能和结构整体性； [0043] 步骤六、缝隙填筑：预制装配式发光地砖安装完成后，在路面与预制混凝土构件缝隙和植入钢筋条形凹槽中灌入水灰比达到1:2以上的水泥浆，确保与原路面齐平，并养护成型； [0044] 步骤七：接引220v电源及信号灯控制箱，调试灯光。 [0045] 本实施例中，将预制装配式智慧交通标识路面结构采用工厂预制、现场装配的施工工艺，可显著减少现场浇筑的工作量，结构质量可靠、机械化程度高、施工效率高。与现浇法施工相比，能够降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、减少对城市交通的影响。由于采用预制装配式技术，结构的耐久性和外观质量大大提高。将结构原有的路面面状质量控制点集中到结构接缝等线状控制点，结构面平整度可精确至毫米级，实现了路面结构的标准化施工与精细化管理。提高工期70％，减少事故发生概率50％，节约成本30％。 [0046] 一种后张法预应力装配式智慧交通标识路面结构，包括若干个依次连接的预制混凝土块1，每个所述预制混凝土块1上开设有一用于安装发光砖块2的发光砖块凹槽12，所述预制混凝土块1内部开设有一前后贯穿的圆形排水槽11，该圆形排水槽11设于发光砖块凹槽12的下方；所述圆形排水槽11上顶面设有一用于安装固定PVC走线管道6的槽形钢构件8，所述PVC走线管道6与槽形钢构件8相切连接，所述PVC走线管道6内穿插有电缆线7；所述预制混凝土块1的顶部和底部中间位置分别开设有2个条形凹槽9，每个所述条形凹槽9内均设有预应力筋孔道10，所述预应力筋孔道10倾斜延伸至预制混凝土块1的前端部或后端部。 [0047] 其中，所述条形凹槽9分布于发光砖块凹槽12的左右两侧；这里在预制混凝土块1的顶部设有两个条形凹槽9，在预制混凝土块1的底部两样也设有两个条形凹槽9，且两个条形凹槽9上下、左右对应设置。实际应用时，也可根据具体情况而设计，以满足实际使用需要。 [0048] 具体的，所述预应力筋孔道10内穿入有波纹管，所述波纹管内设有预应力钢筋13，所述预应力钢筋13的两端部均通过锚固螺栓5与预制混凝土块1固定连接，所述预应力钢筋10用于连接前后两侧的预制混凝土块1。 [0049] 本实施例中，预应力装配式智慧交通标识路面结构利用了预应力钢筋13的预应力的将相邻两个预制混凝土块1紧密拉结，给预制构件提供了充足的压应力储备，受力变形科学合理；使得装配体具有很强的的整体性，能够有效实现竖向剪力荷载传递和相邻预制块之间的应力传递。同时，将发光砖块与管线相互独立，便于检修；预留圆形排水槽受力性能良好，并且可利用自身坡度可将积水排入集水井，排水性能良好。 [0050] 具体的，所述发光砖块2与发光砖块凹槽12之间设有路面橡胶填缝条3。 [0051] 本实施例中，采用路面橡胶填缝条3能够增加预制构件间的韧性，防止路面因热胀冷缩而开裂，降低行车安全隐患风险，提升了结构的耐久性和行车舒适性。 [0052] 具体的，相邻两个所述预制混凝土块1之间设有橡胶止水带4。 [0053] 本实施例中，通过在相邻两个预制混凝土块间填入橡胶止水带作为连接材料，不仅可以提高接缝传递荷载的能力，还可增强其抗裂性能和防水性能。 [0054] 本发明中披露的说明和实践，对于本技术领域的普通技术人员来说，都是易于思考和理解的，且在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或改进，也应视为本发明的保护范围。 |
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