本發(fā)明涉及高速公路建造新技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種側(cè)向支撐型樁板式無土路基。

背景技術(shù)：

近些年隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通量也迅猛增長，早期建設(shè)的高速公路都出現(xiàn)了嚴(yán)重的交通擁堵問題，影響了道路的服務(wù)水平和交通能力，大規(guī)模高速公路改擴(kuò)建已迫在眉睫。許多原有的道路已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有的需求，因此國內(nèi)許多道路面臨著需要進(jìn)行拓寬的情況。以往的公路拼寬中，拼寬部分的路基往往采用的是填筑路基的施工方法。傳統(tǒng)的公路改擴(kuò)建方法取得較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也存在諸多缺點(diǎn)：①征地困難，填土量大；②施工復(fù)雜、周期長，對社會影響大；③新舊路基之間差異沉降導(dǎo)致新老路基銜接處易出現(xiàn)裂縫和錯(cuò)臺現(xiàn)象；④對環(huán)境影響較大。

樁板式路基較傳統(tǒng)的路基形式而言，是一種新型的地基處理技術(shù)與方法，是介于橋梁與路基之間的一種特殊的結(jié)構(gòu)形式，具有強(qiáng)度高、剛度大、穩(wěn)定性好、施工工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。樁板式路基結(jié)構(gòu)上部為連續(xù)鋼筋混凝土承載板，下部為樁基礎(chǔ)、土路基。板、樁、土路基共同組成承載結(jié)構(gòu)體系。樁板式路基盡管在國內(nèi)外都有一定的工程應(yīng)用，但理論研究滯后于工程應(yīng)用，目前主要用于鐵路領(lǐng)域。英國、德國、荷蘭等國家都在高速鐵路上使用了樁板結(jié)構(gòu)以有效控制路基沉降。我國第一次采用樁板結(jié)構(gòu)是在遂渝線無砟軌道綜合試驗(yàn)段上，由鋼筋混凝土樁基、路基本體與鋼筋混凝土承載板組成，樁與板完全固結(jié)。

本發(fā)明通過對傳統(tǒng)樁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，創(chuàng)造出一種適合高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目使用的側(cè)向支撐型樁板式無土路基。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述國內(nèi)傳統(tǒng)的公路改擴(kuò)建方法存在的征地困難、施工復(fù)雜、路基沉降大以及工業(yè)化水平低、工程造價(jià)高等問題，本發(fā)明提供一種高速公路側(cè)向支撐型樁板式無土路基。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

高速公路側(cè)向支撐型樁板式無土路基，其特征在于：由若干預(yù)制節(jié)段板、預(yù)制節(jié)段間現(xiàn)澆濕接縫、墊塊、側(cè)向支撐、高摩阻表面預(yù)制管樁、樁板連接裝置和聯(lián)端蓋梁組成；

預(yù)制節(jié)段板具有縱肋，所述的預(yù)制節(jié)段板分為相互拼接的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、一般樁頂節(jié)段和聯(lián)端樁頂節(jié)段，所述的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段布置在跨中，所述的一般樁頂節(jié)段以標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為基準(zhǔn)調(diào)整其長度，所述的一般樁頂節(jié)段縱肋上設(shè)置有梁板預(yù)留孔，通過預(yù)留孔洞澆筑灌漿料與高摩阻表面預(yù)制管樁實(shí)現(xiàn)固結(jié)，所述的聯(lián)端樁頂節(jié)段以標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段和一般樁頂節(jié)段為基準(zhǔn)調(diào)整其長度；

相鄰兩個(gè)預(yù)制節(jié)段板之間通過預(yù)制節(jié)段間現(xiàn)澆濕接縫銜接；

所述墊塊設(shè)置在原路基的路肩上，墊塊位于預(yù)制節(jié)段板端部的下方，對預(yù)制節(jié)段板進(jìn)行支撐，預(yù)制節(jié)段板通過側(cè)向支撐與既有路基形成整體；

所述的高摩阻表面預(yù)制管樁設(shè)置在預(yù)制節(jié)段板下方，一般樁頂節(jié)段通過樁板連接裝置與高摩阻表面預(yù)制管樁連接，聯(lián)端樁頂節(jié)段通過聯(lián)端蓋梁與高摩阻表面預(yù)制管樁進(jìn)行連接。

作為優(yōu)選，所述的預(yù)制節(jié)段板寬11.8m，板厚0.24m，肋高0.44m，肋底寬0.7m，左側(cè)倒角尺寸0.2x0.2m，右側(cè)倒角尺寸0.2x0.2m，肋中心距6m。

作為優(yōu)選，所述的預(yù)制節(jié)段板預(yù)留橫向鋼筋，通過橫向鋼筋與側(cè)向支撐銜接，再通過側(cè)向支撐與既有路基形成整體。

作為優(yōu)選，所述的高摩阻表面預(yù)制管樁為PRC預(yù)制管樁，其入土部分表面設(shè)置有剪切槽口，剪切槽口的深度為16mm，高為200mm，圓心角為135.8°。

作為優(yōu)選，所述的樁板連接裝置由設(shè)置于樁頂部高3cm高模量改性聚合物圓環(huán)墊片、高1cm改性聚合物彈性墊片以及設(shè)置于管樁內(nèi)部空隙里的4根U型鋼筋組成，通過梁板預(yù)留孔澆注灌漿料與預(yù)制節(jié)段板實(shí)現(xiàn)固結(jié)。

作為優(yōu)選，所述的4根U型鋼筋通過在管樁內(nèi)部空隙里澆筑填芯混凝土實(shí)現(xiàn)與管樁之間的連接。

作為優(yōu)選，所述的聯(lián)端蓋梁通過預(yù)埋鋼板與高摩阻表面預(yù)制管樁上端設(shè)置的樁頂端板焊接。

作為優(yōu)選，所述聯(lián)端蓋梁與預(yù)制節(jié)段板之間放置3cm高彈改性聚合物。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：創(chuàng)造了一種全新的側(cè)向支撐型樁板式無土路基結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)公路改擴(kuò)建方法征地及取土難題，降低了路面的不均勻沉降，是對樁板式路基結(jié)構(gòu)建造技術(shù)的補(bǔ)充與完善，對于國內(nèi)其他類似的道路拼寬問題具有重要的指導(dǎo)意義，本發(fā)明創(chuàng)新成果將處于國內(nèi)領(lǐng)先。

本發(fā)明通過傳統(tǒng)鐵路、碼頭樁板結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，并結(jié)合高速公路的特點(diǎn)，形成了高速公路側(cè)向支撐型樁板框架體系，有效傳遞汽車等引起的上部豎向及水平荷載，樁板特有的連接裝置使樁和板不完全固結(jié)，對溫度變化有較強(qiáng)適應(yīng)性。樁間由于無需填土，節(jié)約土地，減小對周圍環(huán)境的影響，有利于環(huán)境的保護(hù)。樁、板構(gòu)件在工廠標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，運(yùn)至現(xiàn)場，匹配化施工程度高，表現(xiàn)出施工周期短、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，適應(yīng)于跨徑、填土高度為5～8m的改擴(kuò)建工程。

本發(fā)明的側(cè)向支撐型樁板式無土路基具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，尤其對于改擴(kuò)建項(xiàng)目有很大的推廣價(jià)值，通過對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性與施工快捷性進(jìn)行研究優(yōu)化，有利于代替原有的填土路基，不但有利于工業(yè)化快速施工，對于減少后期維護(hù)投入具有顯著的意義，具有重大的工程實(shí)用意義及經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)總體示意圖；

圖2為本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段和聯(lián)端樁頂節(jié)段示意圖；

圖3為本發(fā)明一般樁頂節(jié)段示意圖；

圖4為本發(fā)明高摩阻表面預(yù)制管樁示意圖；

圖5為本發(fā)明樁身槽口示意圖；

圖6為本發(fā)明樁板連接裝置(圖1的Ⅰ細(xì)節(jié)構(gòu)造)示意圖；

圖7為本發(fā)明聯(lián)端蓋梁與管樁連接(圖1的Ⅱ細(xì)節(jié)構(gòu)造)示意圖。

上述圖中序號：1-預(yù)制節(jié)段板、2-預(yù)制節(jié)段間現(xiàn)澆濕接縫、3-墊塊、4-側(cè)向支撐、5-高摩阻表面預(yù)制管樁、6-樁板連接裝置、7-聯(lián)端蓋梁、8-縱肋、9-混凝土灌漿孔、10-預(yù)留孔洞、11-樁頂端板、12-樁身槽口、13-管樁預(yù)應(yīng)力筋錨孔、14-高1cm改性聚合物彈性墊片、15-高模量改性聚合物圓環(huán)墊片、16-U型鋼筋、17-填芯混凝土、18-3cm高彈改性聚合物、19-預(yù)埋鋼板。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但下述實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。基于實(shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

高速公路側(cè)向支撐型樁板式無土路基，一般適用于跨徑、填土高度為5～8m的改擴(kuò)建工程，由若干預(yù)制節(jié)段板1拼接而成；預(yù)制節(jié)段板1設(shè)置兩道縱肋8，預(yù)制節(jié)段板1寬11.8m，板厚0.24m，肋高0.44m，肋底寬0.7m，肋中心距6m，尺寸統(tǒng)一；預(yù)制節(jié)段板1分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、一般樁頂節(jié)段和聯(lián)端樁頂節(jié)段，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段布置在跨中，一般樁頂節(jié)段由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段調(diào)整長度，并開設(shè)預(yù)留孔洞10，吊裝完成后，通過預(yù)留孔洞10澆筑灌漿料與高摩阻表面預(yù)制管樁5實(shí)現(xiàn)固結(jié)，聯(lián)端樁頂節(jié)段由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段和一般樁頂節(jié)段調(diào)整其長度形成；預(yù)制節(jié)段板1吊裝完成后，在兩個(gè)預(yù)制板間隔內(nèi)現(xiàn)澆混凝土，形成節(jié)段間現(xiàn)澆濕接縫2；預(yù)制節(jié)段板1在安裝時(shí)，土路肩上設(shè)置縱向素混凝土墊塊3，預(yù)制節(jié)段板1預(yù)留橫向鋼筋，通過側(cè)向支撐4與既有路基形成整體。

高摩阻表面預(yù)制管樁5入土部分設(shè)置表面樁身槽口12,樁頂設(shè)置樁頂端板11并設(shè)置管樁預(yù)應(yīng)力筋錨孔13用來錨固管樁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋。高摩阻表面預(yù)制管樁5現(xiàn)場定位施工完成后，施工樁板連接裝置6，在管樁內(nèi)放置4根U型鋼筋16，澆筑填芯混凝土17，放置高模量改性聚合物圓環(huán)墊片15，然后澆筑高1cm改性聚合物彈性墊片14，放置板梁，通過混凝土灌漿孔9和預(yù)留孔洞10澆筑灌漿料，完成固結(jié)。

聯(lián)端蓋梁7通過預(yù)埋鋼板19與樁頂端板11焊接，梁板和蓋梁之間放置3cm高彈改性聚合物18。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。