剛柔復合結構路面制造技術

本申請涉及一種剛柔復合結構路面包括：路床層；墊層；基層；剛性層，所述剛性層包括多個規則排列的、互相之間留有縫隙配合安裝的剛性砌塊；柔性層，所述柔性層包括柔性填充層和柔性表層。本實用新型專利技術將剛性層頂面設計為規則的蜂巢狀凹凸結構，利用瀝青混凝土柔性材料特性，形成柔性瀝青混凝土層對剛性砌塊結構凹凸空隙進行裹覆和填充，同時兼具剛性、柔性路面特性，達到剛柔復合受力的結構特點，大大節約了道路施工成本，使得道路基層抗重載交通沖擊能力大幅加強，有效延長了道路壽命，適用于大規模的推廣使用。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及一種剛柔復合結構路面。
技術介紹
目前我國道路工程路面結構設計分為剛性路面和柔性路面兩種，柔性路面設計采用彈性體系理論為基礎，結構設計以雙圓均布垂直和水平荷載作用下的三層彈性體系理論為基礎采用路表容許回彈彎沉容許彎拉應力及容許剪應力三項設計指標。(中華人民共和國行業標準《城市道路設計規范》CJJ37-90)。柔性路面道路承重層為道路基層，基層分為有結合料穩定類(有機結合料和無機結合料)和無結合料的粒料類(嵌鎖型和級配型)(中華人民共和國行業標準《公路浙青路面設計規范》JTJB50-2006)。上述規范柔性路面道路結構設計，在彈性體理論基礎上，道路結構基層(柔性基層、剛性基層、半剛性基層)均采用按照整體結構進行設計。道路結構層之間均為平面層疊結構。在目前國內道路建設中，采用水泥穩定碎石這一半剛硬結構作路面基層為主流。 但水泥穩定碎石半剛性結構存在如下技術缺陷1、由于溫度熱脹冷縮的影響，水泥穩定碎石基層產生的溫度裂縫不能避免，對浙青路面造成的反射裂縫已經成為影響道路使用壽命的最主要因素之一。2、由于水泥穩定碎石結構為減少收縮裂縫，水泥用量受到嚴格限制(6 %以下)， 使得這種結構強度低(高速公路設計3. 5MPa)抗沖擊疲勞能力不強，在道路重載車輛的反復沖擊下路基損壞嚴重，成為我國道路損壞的最主要因素之一。3、水泥穩定碎石結構，造成目前我國重載交通的道路使用壽命基本上在5-8年， 遠不如國外道路使用平均壽命。國外針對這一問題，在上世紀80年代開始設計使用全厚式長壽命路面，道路結構全部采用柔性浙青路面結構，但道路工程費用很高，不適于在我國大面積推廣使用。
技術實現思路
在下文中給出關于本技術的簡要概述，以便提供關于本技術的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本技術的窮舉性概述。它并不是意圖確定本技術的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本技術的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。為實現上述目的，本技術的實施例提供了一種剛柔復合結構路面，包括一種剛柔復合結構路面，其特征在于，包括路床層，所述路床層為壓實的道路路基；墊層，所述墊層以灰土或級配砂礫構成，設置于所述路床層之上；基層，所述基層以水泥穩定碎石基層或二灰基層構成，設置于墊層之上；剛性層，所述剛性層設置于所述基層之上，所述剛性層包括多個規則排列的、互相之間留有縫隙配合安裝的剛性砌塊；柔性層，所述柔性層包括裹覆、填充、嵌入多個所述剛性砌塊之間凹面、縫隙的柔性填充層和設置于所述剛性層之上的柔性表層。優選的，所述剛性層與所述柔性層為凸凹曲面連接。優選的，所述剛性砌塊為厚度大于15厘米的柱體、椎體、柱體與柱體組合而成的塊狀體、椎體與椎體組合而成的塊狀體或柱體與椎體組合而成的塊狀體。優選的，所述剛性砌塊的頂面為上凸的曲面，所述曲面中心設置有中心定位凹槽。優選的，所述剛性砌塊外徑小于100厘米。優選的，所述剛性砌塊的橫截面為矩形、圓形或正多邊形。優選的，所述剛性砌塊包括設置于所述剛性砌塊下部的六棱柱；設置于所述剛性砌塊上部的六棱錐，所述六棱錐底面與所述六棱柱頂面重合，所述六棱錐頂面呈正六邊型且小于所述六棱錐底面。優選的，所述六棱錐側面與底面的夾角為30° -85°。優選的，所述六棱柱六個側面中相鄰兩側面相交處設置有圓弧倒角。與現有技術相比，本技術的實施例具有以下優點和有益效果的一種或幾種1、本技術獨特的剛柔復合結構設計，并以剛性砌塊和浙青混凝土填充配合， 解決了道路基層整體性聯接易產生溫度收縮裂縫引起道路結構破壞的難題。2、本技術獨特的剛柔復合結構設計及剛性砌塊，使單獨的每一塊剛性砌塊能夠在水平和垂直兩個方向上受到壓力，相互制約，解決了裝配式鋪設道路基層的整體穩定性。3、本技術的剛柔復合結構路面，采用預制和現澆兩種制造方法，簡單實用，實現了道路基礎的工廠化生產，強度更高。4、本技術特有的蜂巢式剛性層布局及六棱柱和六棱錐組合剛性砌塊結構，利用剛性結構圍成的蜂巢狀網格對柔性浙青碎石層結構進行限制滑移，克服了柔性浙青結構層推擠傭包的問題，在剛性層發生溫縮裂縫時，限制了剛性層收縮裂縫引起的反射裂縫的發展。這一工藝突破了以往結構設計，各結構層均為平面層疊結構的特點，有效改善道路路面結構受力。凹凸結構的交合面提高了道路結構抗剪切應力破壞的能力。5、本技術的剛性層裂縫發生在凹面區域，在柔性浙青材料填充最厚的凹面區域，弧形凹面區域的剛性結構使得路面垂直壓力產生分解為水平方向的壓力，擠壓凹面處柔性浙青材料對產生于該區域的剛性反射裂縫，具有擠壓修復作用。6、本技術采用混凝土制作剛性砌塊，大大節約了道路施工成本，使得道路基層抗重載交通沖擊能力大幅加強，有效延長了道路壽命，適用于大規模的推廣使用。7、本技術將剛性層頂面設計為規則的凹凸結構，利用浙青混凝土柔性材料特性，形成柔性浙青混凝土層對剛性砌塊結構凹凸空隙進行裹覆和填充，不但保留了路面剛性層剛性特性，也突破了以往道路結構剛性、柔性結構層以平面層疊的聯接方式，充分發揮了兩種結構的各自優勢，并克服單一結構無法克服的質量通病。剛性凹凸結構的受力特性， 改變了傳統道路結構底部承受彎拉應力的受力方式。充分利用了混凝土抗壓能力強的材料特性。剛柔復合路面結構工藝，使得剛性結構與柔性結構形成立體填充，達到剛柔復合受力的結構特點。附圖說明參照以下結合附圖對本技術實施例的說明，會更加容易地理解本技術的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本技術的原理。在附圖中， 相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。圖1為本技術的剛柔復合結構路面一種實施方式的結構示意圖；圖2為本技術剛柔復合結構路面的剛性砌塊一種實施方式的結構示意圖。具體實施方式下面參照附圖來說明本技術的實施例。在本技術的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本技術無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。本技術的一個實施例提供了一種剛柔復合結構路面，如圖1所示，包括路床層，所述路床層為壓實的道路路基；墊層1，所述墊層1以灰土或級配砂礫構成，設置于所述路床層之上，為所述剛性層3找平；基層2，所述基層2以水泥穩定碎石基層或二灰基層構成，設置于墊層1之上；剛性層3，所述剛性層3設置于所述基層2之上，所述剛性層3包括多個規則排列的、互相之間留有縫隙配合安裝的剛性砌塊；所述柔性層4包括裹覆、填充、 嵌入多個所述剛性砌塊之間凹面、縫隙的柔性填充層和設置于所述剛性層3之上的柔性表層。本專利技術的一個實施例提供了一種剛柔復合結構路面，所述剛性層與所述柔性層為凸凹曲面連接，所述柔性填充層嵌入所述剛性砌塊縫隙、凹面之間使所述剛性層與柔性層構成剛柔咬合復合體。本技術的一個實施例提供了一種剛柔復合結構路面，所述剛性砌塊依據道路荷載等級，總厚度宜取大于15厘米的柱體、椎體、柱體與柱體組合而成的塊狀體、椎體與椎體組合而成的塊狀體或柱體與椎體組合而成的塊狀體。本技術的一個實施例提供了一種剛柔復合結構路面，所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種剛柔復合結構路面，其特征在于，包括：路床層，所述路床層為壓實的道路路基；墊層（１），所述墊層（１）以灰土或級配砂礫構成，設置于所述路床層之上；基層（２），所述基層（２）以水泥穩定碎石基層或二灰基層構成，設置于墊層（１）之上；剛性層（３），所述剛性層（３）設置于所述基層（２）之上，所述剛性層（３）包括多個規則排列的、互相之間留有縫隙配合安裝的剛性砌塊；柔性層（４），所述柔性層（４）包括裹覆、填充、嵌入多個所述剛性砌塊之間凹面、縫隙的柔性填充層和設置于所述剛性層（３）之上的柔性表層。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：楊光原，宋丹，許棟梁，
申請(專利權)人：楊光原，宋丹，許棟梁，
類型：實用新型
國別省市：41