一种道路路基沉陷修复装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于道路路基修复技术领域，公开了一种道路路基沉陷修复装置，该修复装置包括钢拱架、微型桩，混凝土台身、钢垫板、填充混凝土和注浆管组成。本实用新型专利技术通过钢拱架的“拱效应”及微型桩可将路基沉陷段的荷载传递至周围强度较大的未沉陷路基区域，而高压注浆则对软弱路基起到一定的压实作用，填充软弱路基的表层空隙及裂缝，提高路基抗变形能力，可有效控制软弱路基的进一步沉陷。同时填充混凝土及注浆体阻断了地面降水浸入路基的通道，避免路基再次浸水软化和脱空。本实用新型专利技术可应用于道路路基的沉陷处治，工艺简单，质量可控，施工进度快，可基本消除由于路基强度降低造成的路基沉陷病害，提高公路路面结构使用寿命。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土木工程领域，涉及一种道路路基沉陷修复装置。
技术介绍
路基作为路面结构的基础和支撑，对其上部路面结构的服役行为起到关键作用， 但在山区特别是黄土地区高填方路堤较多，由于施工问题以及各种自然环境因素的影响， 路基沉陷病害时常发生，并造成路面结构层破坏，平整度降低，严重威胁着公路的正常运营 和人民的生命财产安全。 目前常用的路基沉陷处治方法有挤密砂粧（碎石粧）法、深层搅拌法（包括粉喷 浆喷）以及注浆法等，这些方法或是工艺复杂，造价较高，施工期长，处理时需较大的机械 施工平台，并需要封闭整个路段，影响公路交通；或是施工质量不易控制，处治效果不理想， 且对环境污染较大。这些方法都无法满足现代公路维修养护高效、优质、经济、环保的技术 要求。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中对路基沉陷的处治效果不理想、造价较高 以及各种技术指标达不到要求的技术问题，进而提供了一种对路基沉陷的处治效果好以及 修复质量易于控制的道路路基沉陷修复装置。 为实现上述目的，本技术采用如下技术方案： -种道路路基沉陷修复装置，其特征在于：所述道路路基沉陷修复装置包括连接 件、与道路走向并行设置的钢拱架以及设置在钢拱架两端的微型粧组；所述连接件包括混 凝土底座、镶嵌于混凝土底座中的钢垫板；所述设置在钢拱架每端的微型粧组均包括第一 微型粧以及第二微型粧，所述第一微型粧以及第二微型粧的一端分别伸入沿道路走向的未 沉陷段，另一端依次通过混凝土底座以及钢垫板与钢拱架相连。 作为优选，本技术所采用的第一微型粧以及第二微型粧的一端分别与水平面 呈45°及60°伸入沿道路走向的未沉陷段。 作为优选，本技术所采用的第一微型粧以及第二微型粧的粧径均不低于 150mm，所述第一微型粧以及第二微型粧的粧身均采用C25混凝土浇筑，所述第一微型粧以 及第二微型粧的粧长均不小于3000mm，所述第一微型粧以及第二微型粧的粧中心间距是 4~6倍第一微型粧或第二微型粧的粧径。 作为优选，本技术所采用的钢拱架整体呈圆曲线状；所述圆曲线是根据道路 路基沉陷段长度确定的，所述圆曲线向上凸起的预拱度是1/100L~1/50L;其中，L是道路 路基沉陷段长度，L的单位是m。 作为优选，本技术所采用的钢拱架是I20b型钢；所述钢拱架一节或多节；所 述钢拱架是多节时，所述多节钢拱架采用M30螺栓相互拼装形成一个呈圆曲线状的整体。 作为优选，本技术所采用的道路路基沉陷修复装置还包括设置在道路沉陷段 并与钢拱架相连的注浆管粧；所述注浆管粧包括伸入道路沉陷段的注浆管，注浆管顶部设 置有混凝土底座以及镶嵌于混凝土底座上的钢垫板；所述钢拱架依次通过钢垫板以及混凝 土底座与注浆管相连。 作为优选，本技术所采用的钢拱架采用双面焊的方式与钢垫板焊接；所述焊 接高度不小于6mm ; 作为优选，本技术所采用的混凝土底座采用的混凝土是C30混凝土；所述钢 垫板嵌入混凝土底座的深度不小于5mm，所述钢垫板的尺寸不小于250 X 230 X 15mm。 作为优选，本技术所采用的道路路基沉陷修复装置还包括环绕浇筑在钢拱架 周围的填充混凝土层。 本技术提供了一种道路路基沉陷修复装置，该道路路基沉陷修复装置是通过 钢拱架的"拱效应"及微型粧可将路基沉陷段的荷载传递至周围强度较大的未沉陷路基区 域，而高压注浆则对软弱路基起到一定的压实作用，并填充软弱路基的表层空隙及裂缝，提 高路基抗变形能力，可有效控制软弱路基的沉陷。同时填充混凝土及注浆体阻断了地面降 水浸入路基的通道，避免路基再次浸水软化和脱空。因此，本技术应用于道路路基的沉 陷处治时，工艺简单，质量可控，施工进度快，对公路交通及环境影响小，可基本消除由于路 基强度降低造成的路基沉陷病害，提高公路路面结构使用寿命；其修复方法设计合理，工艺 简单，施工期短，且质量易于控制。具体而言，本技术具有以下优点： 1、本技术所采用的结构层自重荷载和车辆荷载通过钢拱架的"拱效应"及微 型粧可将路基沉陷段的荷载传递至周围强度较大的未沉陷路基区域，有效降低了软弱路基 承受的路面结构层自重和车辆荷载； 2、本技术采用浅层高压注浆，注浆终止压力不低于2. OMPa，高压注浆对软弱 路基顶面起到一定的压密作用，软弱路基密实度提高，抗变形能力也就相应增强，提高了路 基的抗变形能力，对软弱路基沉陷的限制作用明显； 3、本技术所采用的填充混凝土不仅可以承担部分荷载，同时对路基表面起 到密封作用，浅层高压注浆也可以封闭软弱路基表层的浸水通道，二者共同作用可有效避 免地面降水浸入路基，有效避免了地面降水浸入路基对其强度的影响，避免了路基再次沉 陷； 4、一般公路软弱路基修复或是采用竖向增强体增加路基刚度，或是采用深层注浆 法，两者都需要钻孔，前者还要往孔中加入增强体材料并采用振动、压实等措施保证增强体 强度，后者则无法控制注浆液体渗透方向，质量不易控制，且会产生噪音、废弃浆液等污染； 本技术只需浅层开挖，并打入若干微型粧，填充混凝土达到强度要求后便可施工路面 结构层，工艺简单，施工期短，且质量易于控制，处理后的路基沉陷问题可基本消除，有效避 免病害二次发生，减小了路基修复对公路交通和环境的影响，减小了公路路面养护成本，提 高了路面使用寿命。【附图说明】 图1为本技术所提供的道路路基沉陷修复装置的使用状态参考图； 图2为图1的俯视图； 图3为本技术所采用的钢拱架锚栓连接示意图； 图4为图3的侧视图； 图5为本技术所采用的注浆管的结构示意图； 图6为本技术所采用的混凝土底座结构示意图； 图7为图6的俯视结构示意图； 图8为采用本技术所提供的装置在沉陷路段修复前的传力机理示意图； 图9为采用本技术所提供的装置在沉陷路段修复后的传力机理示意图；其中： 1-钢拱架；2-微型粧；3-混凝土底座；4-钢垫板；5-填充混凝土；6-注浆管；7-沉 陷段路基；8-未沉陷段路基。【具体实施方式】 参见图1以及图2,本技术提供了一种道路路基沉陷修复装置，该道路路基 沉陷修复装置包括连接件、与道路走向并行设置的钢拱架以及设置在钢拱架两端的微型粧 组；连接件包括混凝土底座、镶嵌于混凝土底座中的钢垫板；设置在钢拱架每端的微型粧 组均包括第一微型粧以及第二微型粧，第一微型粧以及第二微型粧的一端分别伸入沿道路 走向的未沉陷段，另一端依次通过混凝土底座以及钢垫板与钢拱架相连。钢拱架沿公路走 向方向设置，根据公路线型可适当调整为与公路呈一定角度，但不可横切公路，否则路面结 构层和车辆荷载沿公路横向传递，由于路基侧面没有任何固定约束，附加将导致公路路基 横向变形增加，路基沉降也会相应增大。 第一微型粧以及第二微型粧的一端分别与水平面呈45°及60°伸入沿道路走向 的未沉陷段。 第一微型粧以及第二微型粧的粧径均不低于150mm，第一微型粧以及第二微型粧 的粧身均采用C25混凝土浇筑，第一微型粧以及第二微型粧的粧长均不小于3000mm，第一 微型粧以及第二微型粧的粧中心间距是4~6倍第一微型粧或第二微型粧的粧径。 钢拱架整体呈圆曲线状；圆曲线是根据道路路基沉陷段长度确定的，圆曲线向上 凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路路基沉陷修复装置，其特征在于：所述道路路基沉陷修复装置包括连接件、与道路走向并行设置的钢拱架以及设置在钢拱架两端的微型桩组；所述连接件包括混凝土底座以及镶嵌于混凝土底座中的钢垫板；所述设置在钢拱架每端的微型桩组均包括第一微型桩以及第二微型桩，所述第一微型桩以及第二微型桩的一端分别伸入沿道路走向的未沉陷段，另一端依次通过混凝土底座以及钢垫板与钢拱架相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建斌，申俊敏，张军，孙志杰，董立山，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：新型
国别省市：山西;14