刚柔复合结构路面制造技术

本申请涉及一种刚柔复合结构路面包括：路床层；垫层；基层；刚性层，所述刚性层包括多个规则排列的、互相之间留有缝隙配合安装的刚性砌块；柔性层，所述柔性层包括柔性填充层和柔性表层。本实用新型专利技术将刚性层顶面设计为规则的蜂巢状凹凸结构，利用沥青混凝土柔性材料特性，形成柔性沥青混凝土层对刚性砌块结构凹凸空隙进行裹覆和填充，同时兼具刚性、柔性路面特性，达到刚柔复合受力的结构特点，大大节约了道路施工成本，使得道路基层抗重载交通冲击能力大幅加强，有效延长了道路寿命，适用于大规模的推广使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种刚柔复合结构路面。
技术介绍
目前我国道路工程路面结构设计分为刚性路面和柔性路面两种，柔性路面设计采用弹性体系理论为基础，结构设计以双圆均布垂直和水平荷载作用下的三层弹性体系理论为基础采用路表容许回弹弯沉容许弯拉应力及容许剪应力三项设计指标。(中华人民共和国行业标准《城市道路设计规范》CJJ37-90)。柔性路面道路承重层为道路基层，基层分为有结合料稳定类(有机结合料和无机结合料)和无结合料的粒料类(嵌锁型和级配型)(中华人民共和国行业标准《公路浙青路面设计规范》JTJB50-2006)。上述规范柔性路面道路结构设计，在弹性体理论基础上，道路结构基层(柔性基层、刚性基层、半刚性基层)均采用按照整体结构进行设计。道路结构层之间均为平面层叠结构。在目前国内道路建设中，采用水泥稳定碎石这一半刚硬结构作路面基层为主流。 但水泥稳定碎石半刚性结构存在如下技术缺陷1、由于温度热胀冷缩的影响，水泥稳定碎石基层产生的温度裂缝不能避免，对浙青路面造成的反射裂缝已经成为影响道路使用寿命的最主要因素之一。2、由于水泥稳定碎石结构为减少收缩裂缝，水泥用量受到严格限制(6 %以下)， 使得这种结构强度低(高速公路设计3. 5MPa)抗冲击疲劳能力不强，在道路重载车辆的反复冲击下路基损坏严重，成为我国道路损坏的最主要因素之一。3、水泥稳定碎石结构，造成目前我国重载交通的道路使用寿命基本上在5-8年， 远不如国外道路使用平均寿命。国外针对这一问题，在上世纪80年代开始设计使用全厚式长寿命路面，道路结构全部采用柔性浙青路面结构，但道路工程费用很高，不适于在我国大面积推广使用。
技术实现思路
在下文中给出关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。为实现上述目的，本技术的实施例提供了一种刚柔复合结构路面，包括一种刚柔复合结构路面，其特征在于，包括路床层，所述路床层为压实的道路路基；垫层，所述垫层以灰土或级配砂砾构成，设置于所述路床层之上；基层，所述基层以水泥稳定碎石基层或二灰基层构成，设置于垫层之上；刚性层，所述刚性层设置于所述基层之上，所述刚性层包括多个规则排列的、互相之间留有缝隙配合安装的刚性砌块；柔性层，所述柔性层包括裹覆、填充、嵌入多个所述刚性砌块之间凹面、缝隙的柔性填充层和设置于所述刚性层之上的柔性表层。优选的，所述刚性层与所述柔性层为凸凹曲面连接。优选的，所述刚性砌块为厚度大于15厘米的柱体、椎体、柱体与柱体组合而成的块状体、椎体与椎体组合而成的块状体或柱体与椎体组合而成的块状体。优选的，所述刚性砌块的顶面为上凸的曲面，所述曲面中心设置有中心定位凹槽。优选的，所述刚性砌块外径小于100厘米。优选的，所述刚性砌块的横截面为矩形、圆形或正多边形。优选的，所述刚性砌块包括设置于所述刚性砌块下部的六棱柱；设置于所述刚性砌块上部的六棱锥，所述六棱锥底面与所述六棱柱顶面重合，所述六棱锥顶面呈正六边型且小于所述六棱锥底面。优选的，所述六棱锥侧面与底面的夹角为30° -85°。优选的，所述六棱柱六个侧面中相邻两侧面相交处设置有圆弧倒角。与现有技术相比，本技术的实施例具有以下优点和有益效果的一种或几种1、本技术独特的刚柔复合结构设计，并以刚性砌块和浙青混凝土填充配合， 解决了道路基层整体性联接易产生温度收缩裂缝引起道路结构破坏的难题。2、本技术独特的刚柔复合结构设计及刚性砌块，使单独的每一块刚性砌块能够在水平和垂直两个方向上受到压力，相互制约，解决了装配式铺设道路基层的整体稳定性。3、本技术的刚柔复合结构路面，采用预制和现浇两种制造方法，简单实用，实现了道路基础的工厂化生产，强度更高。4、本技术特有的蜂巢式刚性层布局及六棱柱和六棱锥组合刚性砌块结构，利用刚性结构围成的蜂巢状网格对柔性浙青碎石层结构进行限制滑移，克服了柔性浙青结构层推挤佣包的问题，在刚性层发生温缩裂缝时，限制了刚性层收缩裂缝引起的反射裂缝的发展。这一工艺突破了以往结构设计，各结构层均为平面层叠结构的特点，有效改善道路路面结构受力。凹凸结构的交合面提高了道路结构抗剪切应力破坏的能力。5、本技术的刚性层裂缝发生在凹面区域，在柔性浙青材料填充最厚的凹面区域，弧形凹面区域的刚性结构使得路面垂直压力产生分解为水平方向的压力，挤压凹面处柔性浙青材料对产生于该区域的刚性反射裂缝，具有挤压修复作用。6、本技术采用混凝土制作刚性砌块，大大节约了道路施工成本，使得道路基层抗重载交通冲击能力大幅加强，有效延长了道路寿命，适用于大规模的推广使用。7、本技术将刚性层顶面设计为规则的凹凸结构，利用浙青混凝土柔性材料特性，形成柔性浙青混凝土层对刚性砌块结构凹凸空隙进行裹覆和填充，不但保留了路面刚性层刚性特性，也突破了以往道路结构刚性、柔性结构层以平面层叠的联接方式，充分发挥了两种结构的各自优势，并克服单一结构无法克服的质量通病。刚性凹凸结构的受力特性， 改变了传统道路结构底部承受弯拉应力的受力方式。充分利用了混凝土抗压能力强的材料特性。刚柔复合路面结构工艺，使得刚性结构与柔性结构形成立体填充，达到刚柔复合受力的结构特点。附图说明参照以下结合附图对本技术实施例的说明，会更加容易地理解本技术的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本技术的原理。在附图中， 相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1为本技术的刚柔复合结构路面一种实施方式的结构示意图；图2为本技术刚柔复合结构路面的刚性砌块一种实施方式的结构示意图。具体实施方式下面参照附图来说明本技术的实施例。在本技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。本技术的一个实施例提供了一种刚柔复合结构路面，如图1所示，包括路床层，所述路床层为压实的道路路基；垫层1，所述垫层1以灰土或级配砂砾构成，设置于所述路床层之上，为所述刚性层3找平；基层2，所述基层2以水泥稳定碎石基层或二灰基层构成，设置于垫层1之上；刚性层3，所述刚性层3设置于所述基层2之上，所述刚性层3包括多个规则排列的、互相之间留有缝隙配合安装的刚性砌块；所述柔性层4包括裹覆、填充、 嵌入多个所述刚性砌块之间凹面、缝隙的柔性填充层和设置于所述刚性层3之上的柔性表层。本专利技术的一个实施例提供了一种刚柔复合结构路面，所述刚性层与所述柔性层为凸凹曲面连接，所述柔性填充层嵌入所述刚性砌块缝隙、凹面之间使所述刚性层与柔性层构成刚柔咬合复合体。本技术的一个实施例提供了一种刚柔复合结构路面，所述刚性砌块依据道路荷载等级，总厚度宜取大于15厘米的柱体、椎体、柱体与柱体组合而成的块状体、椎体与椎体组合而成的块状体或柱体与椎体组合而成的块状体。本技术的一个实施例提供了一种刚柔复合结构路面，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种刚柔复合结构路面，其特征在于，包括：路床层，所述路床层为压实的道路路基；垫层（１），所述垫层（１）以灰土或级配砂砾构成，设置于所述路床层之上；基层（２），所述基层（２）以水泥稳定碎石基层或二灰基层构成，设置于垫层（１）之上；刚性层（３），所述刚性层（３）设置于所述基层（２）之上，所述刚性层（３）包括多个规则排列的、互相之间留有缝隙配合安装的刚性砌块；柔性层（４），所述柔性层（４）包括裹覆、填充、嵌入多个所述刚性砌块之间凹面、缝隙的柔性填充层和设置于所述刚性层（３）之上的柔性表层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨光原，宋丹，许栋梁，
申请(专利权)人：杨光原，宋丹，许栋梁，
类型：实用新型
国别省市：41