專利名稱：承重結(jié)構(gòu)層及土工格柵和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及承重結(jié)構(gòu)層和用于承重結(jié)構(gòu)層的土工格柵及制造方法。
背景技術(shù)：
作為承重結(jié)構(gòu)層有水泥砼道路面板，面板堆石壩水泥面板。傳統(tǒng)的水泥砼道路面板，面板堆石壩水泥面板，表面積大，一般為％iX6m，厚度為0. Im 0. 3m,面厚比為 80 高承重水泥砼面板，如、飛機(jī)場(chǎng)道，(跑道，滑行道，停機(jī)坪)，港口道面，倉(cāng)庫(kù)地面，貨場(chǎng)倉(cāng)儲(chǔ)貨物承載面，厚度為0. 25m 0. 6m，其面厚比為40 < a < 96。面厚比，在此處定義為水泥砼路面表面積和厚度的比值，與力學(xué)中長(zhǎng)徑比意義相同。傳統(tǒng)水泥砼路面和面板堆石壩水泥面板由于面厚比大，垂直與水平應(yīng)力的作用嚴(yán)重不均，造成局部受力過(guò)大， 易形成裂縫甚至斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種不易產(chǎn)生裂紋或斷裂的承重結(jié)構(gòu)層和用于制造承重結(jié)構(gòu)層的土工格柵及土工格柵的制造方法。本發(fā)明的第一技術(shù)方案為，一種承重結(jié)構(gòu)層，由土工格柵和在土工格柵中澆注填料后在各格室中固化的磚板構(gòu)成，其特征在于，在格室的側(cè)壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一側(cè)的格室向相鄰的另一側(cè)格室內(nèi)凸出，所述磚板的側(cè)面形成有位于所述凹凸面內(nèi)的凹部和凸部，相鄰磚板之間通過(guò)凹部與凸部互相嵌鎖在一起。由第一技術(shù)方案可知，由于承重結(jié)構(gòu)層由土工格柵和在土工格柵中澆注填料后在各格室中固化的磚板構(gòu)成，相鄰磚板之間通過(guò)凹部和凸部互相嵌鎖在一起，不僅大大減小了面厚比，使受力單元從一個(gè)簡(jiǎn)單梁變成接近于塊狀結(jié)構(gòu)，有效地防止了因垂直與水平應(yīng)力作用不均勻而造成裂紋或斷裂。第二技術(shù)方案為，在第一方案的基礎(chǔ)上，在所述格室的側(cè)壁上形成球面形的凹凸面，所述磚板的側(cè)面形成有位于所述凹凸面內(nèi)的球面形凹部和球面形凸部。由于相鄰的磚板通過(guò)球面形的凹部與凸部互相嵌鎖，磚板與磚板之間的力能夠更好地傳遞，進(jìn)一步提高了抗裂紋和抗斷裂的能力。由于嵌鎖結(jié)構(gòu)為球面形連接，在受到外力的作用時(shí)，磚板與磚板之間容易產(chǎn)生楔縫，因此，將承重結(jié)構(gòu)層用于路面時(shí)，有利于地基水上排。第三技術(shù)方案為，在第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述凹部與凸部形成在所述磚板側(cè)面的寬度方向的中間位置，厚度方向的中間或偏下位置。由第三技術(shù)方案可知，由于對(duì)凹部與凸部的位置進(jìn)行了限定，磚板與磚板之間的力學(xué)結(jié)構(gòu)更合理。第四技術(shù)方案為，在第三技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述磚板的面積為0.4m2以下，厚度為0. Im 0. ，面積與厚度的比1彡a彡4。由第四技術(shù)方案可知，由于對(duì)磚板的面積，厚度，面厚比進(jìn)行了限定，可防止磚板本身因應(yīng)力不均而產(chǎn)生裂紋或斷裂。第五技術(shù)方案為，在第四技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述磚板的形狀為矩形。由第五技術(shù)方案可知，由于磚板的形狀為矩形，土工格柵的格室形狀設(shè)為矩形即可，降低了制造成本。第六技術(shù)方案為，在第五技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述土工格柵的材料為工程塑料制成，各格室的側(cè)壁厚度在2mm以下。由第六技術(shù)方案可知，由于格室的側(cè)壁的厚度在2mm以下，不僅可降低土工格柵的制造成本，還可將磚板與磚板之間的距離控制在2mm以下。第七技術(shù)方案為，在第六技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述磚板的材料為水泥砼，在所述磚板的表面附加有浙青的表面層。由第七技術(shù)方案可知，由于在磚板表面附加有浙青的表面層，將承重結(jié)構(gòu)層用于路面時(shí)，可提高行車的舒適度。第八技術(shù)方案為，在第七技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述承重結(jié)構(gòu)層為水泥砼道路面板或面板堆石壩水泥面板。由第八技術(shù)方案可知，承重結(jié)構(gòu)層可用于道路和面板堆石壩。第九技術(shù)方案為一種土工格柵，由多個(gè)片材在各節(jié)點(diǎn)處連接而成，片材與片材之間形成以節(jié)點(diǎn)為連接點(diǎn)的網(wǎng)格狀格室，其特征在于，在側(cè)壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一側(cè)的格室向相鄰的另一側(cè)格室內(nèi)凸出。由第九技術(shù)方案可知，將各片材在各節(jié)點(diǎn)處連接即可低成本的制造土工格柵。第十技術(shù)方案為一種土工格柵的制造方法，其特征在于，包括以下步驟，步驟1-在長(zhǎng)條形的片材上按一定的間隔形成球面形的凹凸面，步驟2-將片材重疊，并使各個(gè)片材上的凹凸面分別疊套在一起，步驟3-在各凹凸面之間的節(jié)點(diǎn)處，將相鄰的片材前后兩兩交錯(cuò)地連接在一起。由第十技術(shù)方案可知，通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟即可制造土工格柵。


圖1為球面嵌鎖水泥砼磚平面圖；圖2為磚板側(cè)面的凹凸部的形狀說(shuō)明圖；圖3為磚板之間的嵌鎖結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖；圖4為球面嵌鎖水泥砼磚鋪設(shè)在道路基層上時(shí)的截面圖；
圖5為球面嵌鎖水泥砼磚的排水效果說(shuō)明圖；圖6為球面嵌鎖水泥砼磚的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。在實(shí)施方式中，以球面嵌鎖水泥砼磚為例對(duì)承重結(jié)構(gòu)層進(jìn)行說(shuō)明。圖1為球面嵌鎖水泥砼磚平面圖，如圖所示，球面嵌鎖水泥砼磚10由土工格柵2 和位于土工格柵2的各格室中的磚板1構(gòu)成，磚板1是將水泥砼連續(xù)澆注在土工格柵1中固化后形成的，磚板1的厚度與土工格柵2的厚度相同。磚板1的形狀為正方形，如圖3所示，在磚板1的兩個(gè)側(cè)面形成有凸部la，另兩個(gè)側(cè)面形成有凹部lb。相鄰的磚板1之間通過(guò)凸部Ia和凹部Ib互相嵌鎖在一起。凸部Ia和凹部Ib如圖2所示，具有與從球體Q分離出來(lái)的球臺(tái)T相同的形狀，其表面分別為球面形M。土工格柵2的格室中，兩個(gè)側(cè)壁上形成有向內(nèi)的凹凸面2a，另兩個(gè)側(cè)壁上形成有向外的凹凸面2a，凸部Ia和凹部Ib由凹凸面加成型。S卩，磚板1與凸部Ia和凹部Ib在土工格柵1的格室中一起自然成型。凸部Ia和凹部Ib設(shè)置在磚板1側(cè)面的寬度方向的中間位置，厚度方向的中間或偏下位置(參照?qǐng)D4)。磚板1的面積為0. 4m2以下，厚度為0. Im 0.細(xì)，面積與厚度的比1彡a彡4，優(yōu)選面積在0. 36m2及以下，板厚在0. Im 0. : 之間。位于磚板1之間的格室的側(cè)壁厚度為2mm以下，優(yōu)選Imm以下。球面嵌鎖水泥砼磚10如圖4所示設(shè)置在道路基層B的上方。施工時(shí)，在道路基層 B上前先鋪設(shè)土工格柵2，再通過(guò)壓力泵把已經(jīng)拌和好的水泥混凝土漿料噴灌入蜂窩狀的格室內(nèi)而成。由于格室的四個(gè)側(cè)壁上分別形成有球面形的凹凸面，相鄰磚板1之間通過(guò)位于凹凸面加內(nèi)的凹部Ib與凸部Ia互相嵌鎖在一起，有效地防止了整體澆筑的水泥板因路面垂直與水平應(yīng)力作用不均勻而造成的路面裂縫，甚至斷裂。這樣形成的路面可直接使用， 也可根據(jù)需要，如圖6所示，在球面嵌鎖水泥砼磚10的表面附加有浙青的表面層3，提高行車時(shí)的舒適性。由上可知，由于相鄰磚板1之間通過(guò)球面形的凹部Ib和凸部Ia互相嵌鎖在一起， 不僅保證了球面嵌鎖水泥砼磚10的整體性，還大大減小了面厚比，使受力單元從一個(gè)簡(jiǎn)單梁變成接近于塊狀結(jié)構(gòu)，防止了裂紋的產(chǎn)生或斷裂。由于磚板1之間的嵌鎖機(jī)構(gòu)為球面形的凹部Ib與凸部la，磚板1之間的力的傳遞更加容易，使得垂直方向的應(yīng)力能夠更好地向水平方向分散。并且，如圖5所示，在汽車C 經(jīng)過(guò)時(shí)，磚板1受到外力F的作用時(shí)，磚板1與磚板1之間能夠產(chǎn)生上窄下寬的楔縫，有利于地基水上排。因此，這種路面(路面結(jié)構(gòu)層)結(jié)構(gòu)特別適用于粗骨粒料填筑的基底含水量大的路基，尤其本身就是填湖、填海路基上的路面鋪設(shè)。由于凹部Ib與凸部Ia形成在磚板1側(cè)面的寬度方向的中間位置，厚度方向的中間或偏下位置，因此磚板1與磚板1之間的力學(xué)結(jié)構(gòu)也更加合理。由于對(duì)磚板的面積，厚度，面厚比進(jìn)行了限定，可防止磚板1本身因應(yīng)力不均而產(chǎn)生裂紋或斷裂。由于磚板的形狀為矩形，土工格柵的格室形狀設(shè)為矩形即可，降低了制造成本。由于格室的側(cè)壁的厚度在1或2mm以下，不僅可降低土工格柵的制造成本，還可將磚板1與磚板1之間的距離控制在較小的范圍內(nèi)。土工格柵2采用工程塑料可通過(guò)注塑或焊接等方式制成。以下對(duì)焊接方式制作的土工格柵進(jìn)行說(shuō)明。這種土工格柵由多個(gè)片材在各節(jié)點(diǎn)處連接而成，片材與片材之間形成以節(jié)點(diǎn)為連接點(diǎn)的網(wǎng)格狀格室，在側(cè)壁上形成有凹凸面，凹凸面由一側(cè)的格室向相鄰的另一側(cè)格室內(nèi)凸出。其制造步驟如下步驟1-在長(zhǎng)條形的片材上按一定的間隔形成球面形的凹凸面，
步驟2-將片材重疊，并使各個(gè)片材上的凹凸面分別疊套在一起，步驟3-在各凹凸面之間的節(jié)點(diǎn)處，將相鄰的片材前后兩兩交錯(cuò)地焊接或粘接在一起。這樣的土工格柵，不使用時(shí)，片材與片材互相重疊在一起，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，使用時(shí)，在兩端將土工格柵拉開，即可在片材之間形成正方形或菱形的格室，對(duì)土工格柵進(jìn)行固定后，即可噴灌水泥混凝土漿料制作球面嵌鎖水泥砼磚。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。如磚板的形狀除正方形外也可是長(zhǎng)方形、六邊形及其他形狀，只要磚板之間形成嵌鎖結(jié)構(gòu)即可。磚板之間的嵌鎖結(jié)構(gòu)也并非一定是球面，還可以是其他形狀，如三角形等。土工格柵的材料除采用工程塑料外也可采用橡膠等其他材料，只要具有一定的強(qiáng)度即可。承重結(jié)構(gòu)層的用途也不限于路面，還可用于碼頭、工廠倉(cāng)庫(kù)、礦區(qū)地面承重層的表面層，面板堆石水壩的表面層等任何以承重為目的的承重層。在用于路面時(shí)，可用于新建或大修原有普通或高速公路的面層和內(nèi)層。
權(quán)利要求
1.一種承重結(jié)構(gòu)層，由土工格柵和在土工格柵中澆注填料后在各格室中固化的磚板構(gòu)成，其特征在于，在格室的側(cè)壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一側(cè)的格室向相鄰的另一側(cè)格室內(nèi)凸出，所述磚板的側(cè)面形成有位于所述凹凸面內(nèi)的凹部和凸部，相鄰磚板之間通過(guò)凹部與凸部互相嵌鎖在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，在所述格室的側(cè)壁上形成球面形的凹凸面，所述磚板的側(cè)面形成有位于所述凹凸面內(nèi)的球面形凹部和球面形凸部，相鄰磚板之間通過(guò)球面形凹部與凸部互相嵌鎖在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述凹部與凸部形成在所述磚板側(cè)面的寬度方向的中間位置，厚度方向的中間或偏下位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述磚板的面積為0.4m2以下，厚度為0. Im 0. 4m,面積與厚度的比1彡a彡4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述磚板的形狀為矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述土工格柵的材料為工程塑料制成，各格室的側(cè)壁厚度在2mm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述磚板的材料為水泥砼，在所述磚板的表面附加有浙青的表面層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的承重結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述承重結(jié)構(gòu)層為水泥砼道路面板或面板堆石壩水泥面板。
9.一種土工格柵，由多個(gè)片材在各節(jié)點(diǎn)處連接而成，片材與片材之間形成以節(jié)點(diǎn)為連接點(diǎn)的網(wǎng)格狀格室，其特征在于，在側(cè)壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一側(cè)的格室向相鄰的另一側(cè)格室內(nèi)凸出。
10.一種土工格柵的制造方法，其特征在于，包括以下步驟，步驟1-在長(zhǎng)條形的片材上按一定的間隔形成球面形的凹凸面，步驟2-將片材重疊，并使各個(gè)片材上的凹凸面分別疊套在一起，步驟3-在各凹凸面之間的節(jié)點(diǎn)處，將相鄰的片材前后兩兩交錯(cuò)地連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明提供一種承重結(jié)構(gòu)層及土工格柵和制造方法，由土工格柵和澆筑在格室中的磚板構(gòu)成，格室為連續(xù)的正方塊狀，在其四個(gè)側(cè)面分別形成有凹凸球面，相鄰磚板之間通過(guò)形成在凹凸全球面內(nèi)的凸部與凹部互相嵌鎖。該承重結(jié)構(gòu)層可用于路面，能防止因垂直與水平應(yīng)力作用不均勻而造成的路面裂縫和斷裂。
文檔編號(hào)E01C7/14GK102296510SQ20111017850
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者丁建, 鄭仲琛 申請(qǐng)人:藍(lán)派沖擊壓實(shí)技術(shù)開發(fā)(北京)有限公司