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专利号: 2012100824055
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 道路、铁路或桥梁的建筑
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:包括铺装在路基上且由沥青稳定碎石铺装而成的沥青稳定排水基层(2)和铺装在沥青稳定排水基层(2)上的道路面层;所述道路面层为道路面层一或由下面层(3-1)和铺装于下面层(3-1)上的上面层(3-2)组成的道路面层二,所述道路面层一为大空隙开级配排水式沥青磨耗层或由多孔水泥混凝土路面材料铺装而成的多孔水泥混凝土路面铺装层,所述上面层(3-2)由多孔水泥混凝土路面材料铺装而成或为大空隙开级配排水式沥青磨耗层且下面层(3-1)为大空隙开级配排水式沥青磨耗层;所述路基内部布设有多个结构和尺寸均相同的透水性桩体,多个所述透水性桩体均呈竖直向布设,且所述路基内对应设置有多个分别供多个所述透水性桩体安装的桩孔,多个所述透水性桩体的顶部标高均与所述路基的上部标高相同;多个所述透水性桩体呈等边三角形布设且相邻两个所述透水性桩体之间的间距为1.5m~1.8m,所述透水性桩体的桩长为5m~6m;

所述透水性桩体为PVC管式桩体;所述PVC管式桩体包括插装于所述桩孔内的PVC管和由密实填充于PVC管内的级配碎石或多孔陶瓷材料形成的桩身(4),所述桩身(4)以所述路基的路基工作区深度下限值Za为界分为上部桩身段和下部桩身段,所述PVC管包括PVC管一(7)和位于PVC管一(7)正上方且结构和尺寸均相同的PVC管二(9);所述下部桩身段套装于PVC管一(7)内,所述PVC管一(7)的外侧壁上开有多个呈均匀布设的透水孔(8),多个透水孔(8)的结构和尺寸均相同且均为圆形通孔,相邻两个所述透水孔(8)之间的间距为10cm±2cm;

该铺面结构的施工工艺包括以下步骤:

步骤一、路基压实:采用常规的路基压实方法,且按照预先设计的压实度要求对预先平整后的路基进行压实,获得施工成型的路基;

步骤二、桩孔钻取:采用钻孔设备且按照预先对多个所述桩孔的测量放线结果,在步骤一中施工成型的所述路基上由上至下钻取多个所述桩孔;多个所述桩孔的结构和尺寸均相同,且多个所述桩孔均以步骤一中所述路基的路基工作区深度下限值Za为界分为上部桩孔段和下部桩孔段;

步骤三、透水性桩体施工,其施工过程如下:

步骤301、PVC管一安装:将侧壁上开有多个透水孔(8)且长度与所述下部桩孔段长度相同的PVC管一(7),压入当前所施工PVC管式桩体所处桩孔的下部桩孔段内;

步骤302、PVC管二安装:将长度与所述上部桩孔段长度相同的PVC管二(9),压入步骤

301中所述桩孔的上部桩孔段内;

步骤303、桩身施工:将级配碎石或多孔陶瓷材料密实填充于步骤301中所述的桩孔内,之后采用常规的路基压实方法对内部填充有级配碎石的路基再次进行压实处理,使得所述路基与填充于所述桩孔内的级配碎石形成一个整体,获得施工完成的桩身(4);

步骤304、多次重复步骤301至步骤303,直至完成多个所述PVC管式桩体的施工过程;

当PVC管一(7)和PVC管二(9)为加工制作为一体的整体式PVC管时,则将所述整体式PVC管压入所述桩孔内后,便同步完成PVC管一(7)和PVC管二(9)的安装过程;

步骤四、沥青稳定排水基层施工:按照常规沥青稳定排水基层的施工方法,在步骤三中施工完成的路基上,铺设一层沥青稳定排水基层(2);

步骤五、道路面层施工:按照常规道路面层的施工方法,在步骤四中施工完成的沥青稳定排水基层(2)上铺设所述道路面层。

2.按照权利要求1所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:所述路基的上表面铺装有一层不透水型土工布(10)。

3.按照权利要求1或2所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:所述路基包括平整压实处理后的原状土路基(1)和铺装在所述原状土路基(1)上的水泥土铺装层(11)或石灰土铺装层。

4.按照权利要求3所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:所述水泥土铺装层(11)由水泥土铺装而成,所述水泥土为由水泥浆与土体拌和形成的固结

3 3

体,且所述水泥土的湿密度为1.83g/m ~1.85g/m,每立方米所述水泥土中水泥的用量为

345kg~350kg,所述水泥浆的水灰比为0.8;所述石灰土铺装层由石灰土铺装而成,所述石灰土由石灰和土按照质量比为11±1︰100±10的比例均匀混合而成。

5.按照权利要求1或2所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:所述PVC管一(7)和PVC管二(9)的内侧壁上均衬有一层透水型土工布(5)。

6.按照权利要求3所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:所述道路面层的层厚为140mm~150mm,沥青稳定排水基层(2)的层厚为150mm~200mm;所述下面层(3-1)的层厚为100mm±10mm,上面层(3-2)的层厚为40mm~50mm;所述水泥土铺装层(11)或所述石灰土铺装层的层厚为130mm~150mm。

7.按照权利要求1或2所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特

征在于:所述PVC管式桩体为桩径Φ20cm~Φ30cm的圆柱桩或横断面尺寸为(15cm±2cm)×(15cm±2cm)的方形桩;且当所述PVC管式桩体为圆柱桩时,所述PVC管一(7)和PVC管二(9)均为圆形管;而当所述PVC管式桩体为方形桩时,所述PVC管一(7)和PVC管二(9)均为方形管;所述透水孔(8)为由内至外逐渐向下倾斜的通孔且其与竖直方向的夹角为30°~45°。

8.按照权利要求1所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:步骤一中所述的路基包括平整压实处理后的原状土路基(1)和铺装在所述原状土路基(1)上的水泥土铺装层(11)或石灰土铺装层;步骤一中进行路基压实时,先采用常规的路基压实方法,且按照预先设计的压实度要求对预先平整后的原状土路基(1)进行压实;之后,再在压实后的原状土路基(1)铺水泥土或石灰土,并采用常规的路基压实方法,且按照预先设计的压实度要求对所铺的水泥土或石灰土进行再次压实,并相应完成水泥土铺装层(11)或石灰土铺装层的铺装过程,获得施工成型的路基。

9.按照权利要求1所述的城市道路透水性水泥混凝土铺面结构,其特征在于:步骤三中进行透水性桩体施工之前,还需在所述路基上铺设一层铺装有一层不透水型土工布(10),所述不透水型土工布(10)上对应开有供多个所述透水性桩体穿过的多个通孔;步骤二中所述的路基工作区深度下限值Za为按照常规的路基工作区深度下限值Za确定方法所确定的下限值Za,且对路基工作区深度下限值Za进行确定时,根据公式 进行确定,式中K为系数且K=0.5,P为一侧轮轴荷载且其单位为KN,n为系数且n=5~10,γ为土的重度且其单位为kN/m3。