[發明專利]公路改擴建裝配式路基結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201911360664.8
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110983891B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張軍輝;李城;丁樂
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E02D27/14;E02D27/32;E02D5/52;E01D18/00;E01D19/02;E01D19/12;E01D2/04;E01D101/26
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

1.一種公路改擴建裝配式路基結構，其特征在于，沿路基擴建方向埋置有豎直的聯排樁體，聯排樁體的下端伸入地基(1)內，聯排樁體包括第一樁體(8)，第一樁體(8)設于原路堤(2)的路肩下方，第一樁體(8)靠近路基擴建方向的一側至少埋置有一組第二樁體(9)，第一樁體(8)、第二樁體(9)的結構相同，均包括預制圓形管樁，預制圓形管樁外部設有復合砂漿層，預制圓形管樁由鉆頭(13)、若干個分節管(14)以及閉合端(15)構成，鉆頭(13)以及分節管(14)上端均設置內高外低的臺階形切口，分節管(14)下端以及閉合端(15)下端均設置內低外高的臺階形切口，分節管(14)下端以及閉合端(15)下端的臺階形切口內低處設有環形的軸向凸起，軸向凸起內均勻設有多個軸向的錨固鋼筋骨架，鉆頭(13)以及分節管(14)上端與軸向凸起對應的位置設有嵌固槽，嵌固槽內均勻設有預留孔，預留孔與錨固鋼筋骨架一一對應；第一樁體(8)頂部設有墊梁(10)，墊梁(10)頂部與第二樁體(9)頂部位于同一水平高度，墊梁(10)上表面與第二樁體(9)上表面鋪設有蓋梁(4)，蓋梁(4)頂部通過栓套結構與空心的橋面板(5)連接，橋面板(5)頂部設有加寬路面(12)；

所述墊梁(10)頂部設置有第一凹槽(10-1)，墊梁(10)底部設有第一凸部(10-2)，第一樁體(8)頂部的第二凹槽(15-1)與第一凸部(10-2)相互嵌合，蓋梁(4)的截面為T形，蓋梁(4)的底部具有T形凸部(4-1)，T形凸部(4-1)與對應的墊梁(10)頂部第一凹槽(10-1)、第二樁體(9)頂部第二凹槽(15-1)相互嵌合；

所述栓套結構包括圓形的鋼柱(19)，橋面板(5)的底部設有圓形通孔(5-1)，鋼柱(19)穿過圓形通孔(5-1)，鋼柱(19)外部固定有套筒(17)，鋼柱(19)內貼于套筒(17)內，套筒(17)上端的尺寸大于圓形通孔(5-1)的孔徑；套筒(17)與鋼柱(19)接觸處設有圓孔，鋼柱(19)上對應位置也設有圓孔，栓管(18)的一端沿徑向穿入圓孔，栓管(18)的另一端伸出套筒(17)，套筒(17)的同一直徑上穿插有兩個栓管(18)，栓管(18)沿套筒(17)軸向等間距設置，沿套筒(17)周向均勻分布，伸出套筒(17)的栓管(18)和套筒(17)均置于蓋梁(4)頂部的圓形澆筑區域(16)內，通過澆筑實現橋面板(5)與蓋梁(4)連接；

所述套筒(17)內孔的形狀為正三角形、正方形、正五邊形或正六邊形中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的一種公路改擴建裝配式路基結構，其特征在于，所述橋面板(5)為鋼筋混凝土制得，具有空心箱型截面，空心箱型截面為板式截面、分離式雙箱截面、整體式閉合箱截面或半封閉箱型截面中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種公路改擴建裝配式路基結構，其特征在于，所述橋面板(5)由多個空心箱型單元裝配組成，每個空心箱型單元的結構相同，均包括空心箱體(5-2)，空心箱體(5-2)的頂端兩側向外延伸形成翼緣板(5-3)，相鄰兩個翼緣板(5-3)分別設有相互配合的L型切口，通過鋼板抱箍結構實現橋面板(5)之間的連接。

4.根據權利要求3所述的一種公路改擴建裝配式路基結構，其特征在于，所述兩個翼緣板(5-3)的L型切口處均設有預留孔，螺栓(5-4)的螺桿穿過預留孔連接兩個翼緣板(5-3)。

5.根據權利要求1所述的一種公路改擴建裝配式路基結構，其特征在于，所述橋面板(5)的外側邊緣安裝防護欄(7)，原路面(11)、加寬路面(12)上均鋪設有路面鋪裝層(6)。

6.根據權利要求1所述的一種公路改擴建裝配式路基結構，其特征在于，所述第一凹槽(10-1)、第二凹槽(15-1)的深度為4cm，寬度為30cm。

7.一種公路改擴建裝配式路基結構的施工方法，其特征在于，采用如權利要求1-6任一項所述一種公路改擴建裝配式路基結構，具體按照以下步驟進行：

S1，在原路基邊坡(3)待加寬側靠近原路堤(2)的路肩處開挖施工平臺；

S2，在原路堤(2)的路肩下方埋設豎直的第一樁體(8)，第一樁體(8)靠近路基擴建方向的一側按設計間距在坡腳位置埋設豎直的第二樁體(9)，第一樁體(8)和第二樁體(9)均采用分段式，由鉆頭(13)、若干個分節管(14)、閉合端(15)構成，打樁機起吊鉆頭(13)進行成孔，減少對土體的擾動，以避免地基(1)出現應力不均勻而影響原路基的整體穩定性，按順序植入分節管(14)，待分節管(14)之間嵌合完成后，再放置下一分節管(14)，達到合適高度后放置閉合端(15)；

S3，第一樁體(8)的閉合端(15)頂部高出施工平臺一定長度，在第一樁體(8)的頂端鋪設墊梁(10)，第一樁體(8)頂部的第二凹槽(15-1)與墊梁(10)底部的第一凸部(10-2)相互嵌合形成統一整體，第二樁體(9)頂部與墊梁(10)頂部位于同一水平高度；

S4，起吊機起吊蓋梁(4)，使蓋梁(4)的T形凸部(4-1)與對應的墊梁(10)頂部第一凹槽(10-1)、第二樁體(9)頂部第二凹槽(15-1)相互嵌合，形成統一整體；

S5，將鋼柱(19)插入橋面板(5)底部的圓形通孔(5-1)，鋼柱(19)外部套上套筒(17)，鋼柱(19)內貼于套筒(17)內，套筒(17)與鋼柱(19)完好嵌合，套筒(17)上的圓孔與鋼柱(19)上的圓孔對應，通過螺絲固定套筒(17)上端，使得套筒(17)與鋼柱(19)固定連接，套筒(17)上端的尺寸大于圓形通孔(5-1)的孔徑，用起吊機將橋面板(5)吊起，并使套筒(17)底部與蓋梁(4)頂部的圓形澆筑區域(16)嵌合，套筒(17)位于圓形澆筑區域(16)的中心，等長的栓管(18)一端穿入套筒(17)和鋼柱(19)的圓孔內，栓管(18)的另一端伸出套筒(17)，伸出套筒(17)的栓管(18)和套筒(17)均置于圓形澆筑區域(16)內，施工澆筑圓形澆筑區域(16)，完成橋面板(5)與蓋梁(4)之間的連接；

S6，在橋面板(5)外側邊緣安裝防護欄(7)，橋面板(5)頂部鋪設加寬路面(12)，原路面(11)、加寬路面(12)上均鋪設路面鋪裝層(6)。