專利名稱：一種人性化低成本道路路面結(jié)構(gòu)化的道路和室外硬化工程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本創(chuàng)造發(fā)明是關(guān)于公路及室外地面硬化工程的建設(shè)方法，特別的是涉及道路路面的構(gòu)筑以及道路路面下路基的處理。由于當(dāng)代技術(shù)的飛躍以及人們生活質(zhì)變，如何在工程設(shè)計(jì)上能有創(chuàng)造性的超越，既可以科學(xué)合理地大幅度地降低工程成本，又可以在工程設(shè)計(jì)的同時(shí)兼而考慮到工程設(shè)計(jì)者在當(dāng)今更關(guān)注生態(tài)更關(guān)注人文建設(shè)的環(huán)境下，在設(shè)計(jì)上也應(yīng)有肩負(fù)社會(huì)和諧或變良世界的更高追求和使命(在工程設(shè)計(jì)時(shí)提供人性化減少破壞生態(tài)的可行措施，提供可減少對(duì)參與建設(shè)人員硬性的限制條件，提供安全有可操作性可大幅降低成本的工藝方案，提供更為寬泛的構(gòu)筑工程的施工方法，提供便于拓展創(chuàng)造人性化及改善人們價(jià)值觀的等更大價(jià)值的可能)?，F(xiàn)代工程技術(shù)、工具、材料等的進(jìn)步，已經(jīng)具備了徹底顛覆缺乏科學(xué)理念長(zhǎng)久停滯在慣性思維認(rèn)識(shí)上，對(duì)環(huán)境生態(tài)破壞嚴(yán)重的按傳統(tǒng)工序筑路模式的必要條件。
要達(dá)到創(chuàng)造性的超越，要顛覆傳統(tǒng)的道路構(gòu)造以及構(gòu)筑道路工序的模式，本發(fā)明的創(chuàng)造關(guān)鍵就是首先讓道路面層在水平方向上具有結(jié)構(gòu)性能(既不僅僅是讓道路面層可以在垂直方向承擔(dān)壓力，而且可以在水平方向上具有承受拉力不被破壞的結(jié)構(gòu)性能)。目前的道路建設(shè)及室外地面硬化工程，對(duì)于路面的構(gòu)造做法或認(rèn)識(shí)，都還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)路面構(gòu)造層水平方向如果具備了具有承受拉力破壞的結(jié)構(gòu)性能，可以給道路的構(gòu)造設(shè)計(jì)和道路原土路基處理等提供極大降低工程綜合性成本的可行措施以及創(chuàng)造人性化設(shè)計(jì)的便利。
背景技術(shù)：
鋪筑道路及室外地面硬化工程，無(wú)論規(guī)模及投資等等都關(guān)乎國(guó)家民生重大，如果有關(guān)于此有重大突破性創(chuàng)造設(shè)計(jì)，將會(huì)對(duì)國(guó)家進(jìn)步及民生改善都會(huì)做出相當(dāng)有益的促進(jìn)，所以有必要在當(dāng)今技術(shù)條件下挑戰(zhàn)或變革傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維模式和工程做法。以道路鋪筑為例，目前的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)主要是針對(duì)道路承受車輛過(guò)載壓力計(jì)算而設(shè)計(jì)，即針對(duì)道路的路基和路面的鋪設(shè)都是以按層分步的墊層式的方式(原土層、基礎(chǔ)層、碾壓層、水穩(wěn)層、初裝層、鋪裝層、路面層)設(shè)計(jì)的，所有原土路基處理工序也都是以分層分步大面積全范圍全路面碾壓的方式去開(kāi)展施工的(路基的原土層處理密實(shí)的方法是針對(duì)全面積整個(gè)范圍的處理方式)，所有路基原土層以上的人工填筑層都是采用對(duì)環(huán)境有直接或間接影響的人工加工或加工廠級(jí)配的工程材料鋪筑的，所有人工鋪筑層和面層一旦破壞都很難或無(wú)法二次直接回收利用，所有人工填筑層如果棄用都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。目前這種工序和工程做法，以及其技術(shù)上有關(guān)人工填筑層拌合工藝的進(jìn)步及其實(shí)施過(guò)程中的機(jī)械化的先進(jìn)高效，都會(huì)隨著公路的等級(jí)或質(zhì)量的要求加大人工鋪筑層的成本，所有人工鋪筑層一旦因?yàn)槠湎碌脑翆榆浫醯仍驅(qū)е率?，那么其道路的整體就會(huì)遭到破壞(路基以上的構(gòu)造不具備抵抗塌陷破壞的結(jié)構(gòu)性能)，所以對(duì)于目前道路上人工鋪筑層以下的原土路基，其每一處都是干系著道路質(zhì)量和耐久性的關(guān)鍵因素。對(duì)于任何道路，從廣義上認(rèn)識(shí)都是指建造在原土路基之上的，所以對(duì)于原土路基的堅(jiān)實(shí)程度是保證道路工程質(zhì)量及耐久性的基石，但是對(duì)于全面積施工的公路，我們現(xiàn)在的做法很難確保每一處路基下原土的碾壓或夯實(shí)都能均勻一致(有足夠的承載力)，所以目前的做法是選擇加大投入人工鋪筑層的技術(shù)措施得以達(dá)到公路的高等級(jí)質(zhì)量要求，特別是對(duì)于水穩(wěn)層鋪筑的厚度及防止雨水滲入原土路基的工藝要求，更是成為道路堅(jiān)實(shí)及耐久性的關(guān)鍵工序。所以導(dǎo)致如此，主要原因是基于目前道路的面層構(gòu)造沒(méi)有如上所述的結(jié)構(gòu)性能。加大投資成本對(duì)于差異性不可避免的原土路基而言，具體實(shí)施過(guò)程中這種全范圍全面積密實(shí)碾壓的做法，其實(shí)很難達(dá)到理想設(shè)計(jì)的要求(目前的每一處都面面俱到的夯實(shí)碾壓的處理做法不很科學(xué)合理)；加大投資成本對(duì)于所有一次性人工填筑層而言，都是更多地制造了對(duì)環(huán)境破壞的因素，因?yàn)槿斯ぬ钪拥募隙紒?lái)源于自然資源。室外地面硬化工程涵蓋道路建設(shè)的內(nèi)容，由于當(dāng)今人類社會(huì)進(jìn)步及責(zé)任在飛躍發(fā)展，保護(hù)自然、珍惜資源、維護(hù)生態(tài)、關(guān)注環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展、人性化理念都應(yīng)該是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)者們義不容辭的責(zé)任。然而目前看到的是我們戶內(nèi)家裝都富麗堂皇、玲瓏極致、美輪美奐，而室外工程(特指比較普遍的公共地面設(shè)施及工程建設(shè))卻狹小狼藉、雜亂無(wú)章、構(gòu)造簡(jiǎn)陋、瘡痍滿眼、缺失比比，而且對(duì)于施工維護(hù)修復(fù)的客觀限制諸多(時(shí)間、氣候、地點(diǎn)、地域、環(huán)境、裝備、材料、人員等等；這一點(diǎn)很值得重視，因?yàn)槟壳暗淖龇▽?duì)于方便參與建設(shè)或 維護(hù)的可操作性幾乎沒(méi)有，許多長(zhǎng)久失修的公共設(shè)施帶來(lái)很多隱患，這也是本發(fā)明要解決的問(wèn)題)，很難完好保持理想耐久性功能。所以對(duì)關(guān)乎百年更為久遠(yuǎn)使用的道路及戶外工程建設(shè)很有必要進(jìn)行更為深度地研究，對(duì)于目前其存在的缺陷及高成本等很有必要進(jìn)行改善和變良。

發(fā)明內(nèi)容
在科學(xué)合理地能很好完成室外道路硬化工程使用功能前提下，在工程綜合成本能有效降低控制下，在有目標(biāo)性可再生更多潛在效益和社會(huì)公益性等人性化的考慮上，就是完成實(shí)現(xiàn)本案發(fā)明創(chuàng)造“一種人性化低成本道路路面結(jié)構(gòu)化的道路和室外硬化工程”的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。為了便于解釋，首先這里要闡明本案發(fā)明的一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)手段“等同偏移構(gòu)造價(jià)值設(shè)計(jì)法”(為了紀(jì)念以下簡(jiǎn)稱為‘于士設(shè)計(jì)法則’)，其定理是對(duì)于一種功能性的部件，在滿足功能的情況下，在制造成本一定范圍相同條件下，轉(zhuǎn)移或偏重對(duì)組成部件某一部分的設(shè)計(jì)比重，寄期望實(shí)現(xiàn)達(dá)到更多的其它功效(比如便于施工、便于回收二次利用、便于運(yùn)輸、便于提高質(zhì)量、便于耐久、便于安全、便于分類處理、便于改用其他用途、便于產(chǎn)生潛在效益、便于更多人文建設(shè)等)的設(shè)計(jì)方法。對(duì)于本案“于士設(shè)計(jì)法則”，就是針對(duì)道路路面加大設(shè)計(jì)力度，讓道路面層構(gòu)造在水平方向上具有必要的結(jié)構(gòu)性能。首先是讓道路路面由預(yù)制的砼路面塊有序排列(路面塊上有孔洞)，在道路的橫向方向上用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼筋(鋼絞線)用后張預(yù)應(yīng)力方法連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)整體道路可以在水平方向上具有承受相當(dāng)?shù)睦Σ槐黄茐牡慕Y(jié)構(gòu)性能。由于整體道路路面具有了在水平方向上承受拉力不被破壞的結(jié)構(gòu)性能和整體性，所以對(duì)于路面層以下的各種鋪筑墊層或原土碾壓層來(lái)說(shuō)，就可以放寬到能有一定程度上的顯著差異(比較當(dāng)前做法而言)。如此提供了這種可存在差異的條件，那么對(duì)于原土路基的處理，就可由以往的整個(gè)范圍處理的慣性設(shè)計(jì)思維方法變換成以點(diǎn)處理的有效手段，如此也就提供了可以實(shí)現(xiàn)高效地基處理的多種施工方法或工藝措施，即可以實(shí)現(xiàn)用“關(guān)鍵的少數(shù)，次要的多數(shù)”的原理達(dá)到有效節(jié)省資金的目地。對(duì)于原土路基的夯實(shí)或碾壓工序，一旦不需要全面積地進(jìn)行以后，這給予路基的處理工作提供了極大的拓展空間，比如大型的碾壓設(shè)備可以免除，取而代之的小型夯實(shí)設(shè)備可以勝任，大量的污土、雜土、建筑垃圾可以有效地利用(相關(guān)技術(shù)已有很多)，對(duì)于原土路基的處理可以簡(jiǎn)化為有針對(duì)性、有可控性、有一致性、有統(tǒng)籌性以點(diǎn)代面的點(diǎn)狀處理方法。如此方法徹底改變了以往傳統(tǒng)的對(duì)生態(tài)對(duì)工程成本不利的處理做法，也就是說(shuō)獨(dú)到地用經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)約的直接對(duì)路基下原本存在的路基土采取處理的方法替換了大量使用外運(yùn)在工廠加工的人工配合集料的處理模式(原本對(duì)自然存在的路基土，如果處理方法得當(dāng)，其實(shí)就是很好的路基材料)，這對(duì)未來(lái)道路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量、速度等各個(gè)方面都會(huì)產(chǎn)生許多有積極意義性的變革(這是本發(fā) 明實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新的一個(gè)內(nèi)容)。如上所述，對(duì)于道路面層構(gòu)造以下原土路基層以上的人工鋪筑層來(lái)說(shuō)，就可以取消或者大大地縮減(這與具體道路的等級(jí)及地質(zhì)等情況有關(guān))，從而達(dá)到了 “于士設(shè)計(jì)法貝1J”對(duì)此項(xiàng)目的目的有效提高了其他工序的功效(點(diǎn)狀路基處理)價(jià)值和降低了其他工序的構(gòu)造費(fèi)用。工程建設(shè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式可分為兩大類一種“以產(chǎn)定銷”，另一種“以銷定產(chǎn)”。對(duì)于工程建設(shè)的模式當(dāng)然理想的追求最好境界是“以產(chǎn)定銷”的狀態(tài)(如塑鋼窗加工廠，就是“以銷定產(chǎn)”，先有銷售對(duì)象簽訂合同，而后丈量尺寸按要求加工產(chǎn)品；但生產(chǎn)塑鋼型材的廠家就是“以產(chǎn)定銷”的模式)。如此在這里闡述這兩種模式，就是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)性路面層之構(gòu)造所以選用預(yù)制砼路面塊的道理。預(yù)前加工，以產(chǎn)定銷。預(yù)制路面塊可以選用多種工藝方法(如壓力機(jī)模壓成型、定型模具流態(tài)砼澆筑成型、造形陶冶成型、原料加工成型)制造，對(duì)于用定型模具制造砼路面塊，更有利于本案實(shí)施過(guò)程中實(shí)現(xiàn)許多人性化的追求。用定型模具制造混凝土路面塊，不僅可以實(shí)現(xiàn)工廠化、規(guī)模化的目標(biāo)，也可以在降低條件的情況下，完成品質(zhì)相同的產(chǎn)品，如此本發(fā)明案在路面塊的制造上選擇使用分體式定型模具。因?yàn)榫同F(xiàn)代混凝土工藝來(lái)講，在工藝配比上容易控制，在達(dá)到質(zhì)量要求上容易保證，只要提供定型模具，就可以讓社會(huì)上許多的閑散勞動(dòng)力和樂(lè)于對(duì)公益事業(yè)奉獻(xiàn)的人士隨時(shí)參與制造工作，這有利于實(shí)現(xiàn)更多人性化要求。由于路面塊可以“以產(chǎn)定銷”，所以可以人性化地長(zhǎng)年向社會(huì)提供大量的就業(yè)機(jī)會(huì)[把問(wèn)題展開(kāi)了說(shuō)，道路和室外工程的建設(shè)是人類生存的一項(xiàng)長(zhǎng)久性的工作，如果把此項(xiàng)工作分解讓生產(chǎn)的工序簡(jiǎn)單化(傻瓜化)，把作業(yè)的工具(這是一項(xiàng)特意針對(duì)管理方法來(lái)設(shè)計(jì)工藝過(guò)程中所使用各種工裝工具的一種創(chuàng)新)標(biāo)準(zhǔn)化、人力化(免除使用大型機(jī)械設(shè)備)、益智化(工序分解)、健體化(人性化工具設(shè)計(jì))、趣味化、機(jī)動(dòng)化(便攜可流動(dòng)性的生產(chǎn)線及設(shè)備)、簡(jiǎn)約化(為了方便各地區(qū)布置工廠形成連鎖性)等等，把管理經(jīng)營(yíng)模式規(guī)模化、程序化、連鎖化、公益化、國(guó)家化(最終目的是把工廠變?yōu)樯鐣?huì)性的公益性組織，道路及戶外公共設(shè)施大眾化和義務(wù)工的建設(shè)方法理應(yīng)是國(guó)家引導(dǎo)的職責(zé))，如此這樣可以讓那些只要有勞動(dòng)能力的愿意做善事的愿為后人作奉獻(xiàn)的人，都可以通過(guò)簡(jiǎn)單勞作去獲得追求幸福生活的物質(zhì)和精神上的回報(bào)。這是一種可以任意地點(diǎn)任意國(guó)家任何人員進(jìn)出自由隨時(shí)開(kāi)放式生產(chǎn)的工廠。創(chuàng)建如此模式的開(kāi)放型工廠可以很好解決很多社會(huì)問(wèn)題，此種工廠針對(duì)的工作內(nèi)容可以有廣泛，凡關(guān)涉公益性有奉獻(xiàn)性意義的工作都可考慮納入的可能。如此推廣，可能會(huì)就對(duì)社會(huì)發(fā)生許多良性的變異，關(guān)乎于此有待更多發(fā)現(xiàn)，這就要求設(shè)計(jì)工作者在面對(duì)未來(lái)要更多地進(jìn)行人性化的思考]，所以說(shuō)本發(fā)明可能會(huì)對(duì)公益性建設(shè)和對(duì)促進(jìn)社會(huì)和諧有積極的促進(jìn)作用。關(guān)于流動(dòng)性高強(qiáng)度混凝土、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼筋(鋼絲、鋼絞線)、預(yù)應(yīng)力后(先)張法施工，對(duì)工程建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道其技術(shù)已相當(dāng)普遍和成熟，預(yù)制砼路面塊用上述技術(shù)讓路面層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水平方向具有結(jié)構(gòu)性能一般都會(huì)實(shí)現(xiàn)。讓道路整體路面由無(wú)數(shù)的預(yù)制砼路面塊(由預(yù)應(yīng)力鋼筋連接成一體)連鎖形成，這種道路相對(duì)目前的公路而言，總體歸納可有如下諸多能夠顯而易見(jiàn)的創(chuàng)新或優(yōu)越性(I)對(duì)路基原土密實(shí)處理，由于可允許存在差異，所以可把目前的整個(gè)范圍全面積墊層式處理方法改換為以對(duì)點(diǎn)密實(shí)的處理手段(如此提供了可以實(shí)施高效路基處理的多種施工方法或工藝措施，可以實(shí)現(xiàn)“關(guān)鍵的少數(shù)，次要的多數(shù)”的原理達(dá)到簡(jiǎn)化和節(jié)省資金的目的)；
(2)由于路基處理可以轉(zhuǎn)換為以點(diǎn)狀的承載加密的處理手段，從理論上講路基可以達(dá)到任意設(shè)計(jì)的承載能力(這為開(kāi)拓公路營(yíng)造方式提供了許多廣闊的空間，解釋一下比如針對(duì)寒冷和冰凍地區(qū)道路的路基、超離原土層很高的逐層墊高的路基、路基下有漏空和穿越要求的路基等)；(3)由于路面構(gòu)造的整體性和結(jié)構(gòu)性以及相對(duì)的可柔性，路基原土層以上路 面層以下的人工鋪筑層可極大地減少或取消(尤其是成本比重很高的水穩(wěn)層，水穩(wěn)層的時(shí)效性不太理想)；(4)可以大量減少使用很難回收再利用的與環(huán)境不友好的浙青混凝土的應(yīng)用(維護(hù)生態(tài)環(huán)境突出環(huán)保理念)；(5)由于路面的超強(qiáng)整體性，對(duì)于路面下的各種管線的埋深和覆土厚度及質(zhì)量等要求都可以相對(duì)放寬限制條件；(6)由于路面具有超強(qiáng)的整體性和一定的可柔性，路面可以有一定的滲排水的功能，如此可以一定程度上保持水土環(huán)境(凍融冰封線以下地區(qū))，對(duì)減輕和克服突發(fā)性的洪災(zāi)有一定緩解作用；(7)工廠化規(guī)模化的預(yù)前生產(chǎn)，裝配式連鎖型組裝道路，可極大減少現(xiàn)場(chǎng)施工工序和作業(yè)量，對(duì)道路施工工期可極大地縮短；(8)工廠化加工路面塊可以對(duì)表面浸潰、防污易潔、纖維增強(qiáng)、熒光涂層、柔韌面層、耐久色彩等技術(shù)工藝易于實(shí)施，構(gòu)件制造的精度和強(qiáng)度以及質(zhì)量可趨于理想的定值，即可以應(yīng)用現(xiàn)代科技工藝手段突破性地大幅度地延長(zhǎng)公路的使用壽命的目的得以容易實(shí)現(xiàn)；對(duì)路表面功能化的要求易于在工廠化的模式下高效實(shí)施，這對(duì)未來(lái)更高等級(jí)公路的建設(shè)提供了可靠且經(jīng)濟(jì)的實(shí)施方案；(9)工廠化加工使路面塊表面彩色化易于實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境相得益彰的以人為本的鮮艷醒目的彩色道路(路面上交通指示圖線可預(yù)前工廠加工)，從而可以防止和降低交通事故的發(fā)生，同時(shí)也能為體現(xiàn)環(huán)境地域風(fēng)格及交通提示等提供更多絢麗的表現(xiàn)空間；(10)由于整條道路變化為可以點(diǎn)狀的組合體，如此可以有余地有空間考慮擯棄傳統(tǒng)公路斷面構(gòu)造的設(shè)計(jì)模式，針對(duì)具體的路段可以有許多更科學(xué)更經(jīng)濟(jì)更適用的斷面設(shè)計(jì)方案；(11)由于路面主體是由各個(gè)分體的路面塊組合連接而成，如此相對(duì)于目前的大面積整體路面而言，對(duì)抵御惡劣氣候溫差驟然的破壞有較好的特質(zhì)；
(12)路面塊標(biāo)準(zhǔn)化工廠化的預(yù)前生產(chǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)裝配化連鎖式組裝連接，可以減免對(duì)許多大型路面鋪筑設(shè)備的使用，從而也消除了部分因現(xiàn)場(chǎng)原因?qū)е鹿て跍蟮仍S多不利的因素，使計(jì)劃工期與實(shí)際工期不再會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的偏差(修路筑路工期不定會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)生活)，如此這種道路也相對(duì)實(shí)質(zhì)性地提高了建設(shè)的速度；(13)由于路面拼裝用的路面塊容易運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，因?yàn)榈缆肥┕っ獬耸褂么笮弯佒C(jī)械，所以對(duì)在偏遠(yuǎn)山區(qū)和環(huán)境狹窄的區(qū)域也容易建設(shè)高等級(jí)的道路；(14)營(yíng)造路面的施工在現(xiàn)場(chǎng)采用裝配式的連接操作，不僅可以免除漿料粘合的工序，且也可以避免出現(xiàn)因人工技術(shù)水平的差異所造成的各種質(zhì)量問(wèn)題；(15)由于拼裝路面具有拆移和恢復(fù)的特點(diǎn)，所以對(duì)路面上不和諧偶爾才啟用的易損壞易被盜的很不安全的各類井圈井蓋，可以人性化地改為在路面以下隱蔽式安裝，從而消除了路面上井圈井蓋帶給人們頑固性的煩惱和傷害；(16)可以實(shí)現(xiàn)建造真正用途的全線路盲人甬道的理想(目前的所謂盲人甬道，可以說(shuō)還沒(méi)有哪一條是能達(dá)到全線路無(wú)障礙和安全的要求，都只不過(guò)是政府或規(guī)范要求的在表面上的一個(gè)擺設(shè))，對(duì)盲道表面的凸凹人性化的設(shè)計(jì)也可為正常人赤腳健身散步提供一種公用多功能的健身步道；(17)由于具有了可容易拆裝的功能，可以相對(duì)減少或消除路面上導(dǎo)致制約束和危險(xiǎn)的設(shè)施，同時(shí)也為其他工程及設(shè)施的施工提供了方便(諸如公用電話亭、道路指示、交通站牌、欄柵立柱、路牌路標(biāo)、廣告燈箱、通信線路等)；(18)連鎖組裝的路面塊體拆卸更換容易，能便捷及時(shí)更換避免路面功能的缺失給車輛和人員造成損害或避免成為意外交通事故的誘因，有可操作性地可以實(shí)現(xiàn)全天候地保養(yǎng)和維護(hù)的便利，不再會(huì)因?yàn)楣ぷ髁看缶S修復(fù)雜的緣故而發(fā)生完全中斷交通的情況，如此而言路面將不會(huì)再有長(zhǎng)期破損和坑洼的現(xiàn)象(硬件道路的缺失理應(yīng)是政府的失職)，可徹底解決長(zhǎng)久困擾交通要塞等特定場(chǎng)合維修困難費(fèi)用極大的問(wèn)題；(19)宏觀的道路由點(diǎn)狀的路面塊組合形成，道路上的許多細(xì)微之處及附屬次要連接部分都可以針對(duì)性地隨時(shí)變化和變換設(shè)計(jì)(如輔路、甬道、大門(mén)口)，這為其他許多未可預(yù)見(jiàn)的功能要求提供了極大的臨時(shí)改變?cè)O(shè)計(jì)的方便性；(20)路面塊個(gè)體堅(jiān)固，在遭遇地震水災(zāi)等嚴(yán)重外力破壞后，仍保留回收再利用價(jià)值，避免了一次性成為建筑垃圾對(duì)環(huán)境的破壞，從·而另一角度講就是根本性地降低了工程的綜合成本；(21)人性化的道路如果不是只針對(duì)安全考慮，是不應(yīng)該對(duì)超載有強(qiáng)制的限制，對(duì)路面塊結(jié)構(gòu)性能的提高，可以允許多拉慢跑(情理上講既然生產(chǎn)有大噸位的汽車，就該允許載重同樣大的汽車行駛)；(22)道路由點(diǎn)狀的路面塊組合形成，路面塊工廠逐一加工，如對(duì)路面塊在有序疏導(dǎo)水流的設(shè)計(jì)上有所考慮，這種道路可以在對(duì)路面的排水上更優(yōu)越于目前的道路；(23)裝配拼接以點(diǎn)(變化路面塊表面凸凹程度)成面的道路，可以針對(duì)不同的街道和道路以及交叉路口處，可以容易做到讓道路有限速或強(qiáng)制減速功能(有真正實(shí)用的全面積全路程限速或強(qiáng)制性減速功能的道路其具有開(kāi)創(chuàng)性的意義很多)；(24)裝配化的路面塊組裝連結(jié)的道路，如果建造在基底是人工筑造的結(jié)構(gòu)之上，那么橋梁和涵洞等之上的路面上的各種伸縮縫可以取消；(25)對(duì)道路大修，尤其是城區(qū)內(nèi)的大修改造，每每大都是阻斷了交通，但在城區(qū)對(duì)于人們生活和工作的基本通行是必然的現(xiàn)實(shí)，由于可以點(diǎn)狀處理路基(做功成本一舉兩得)及可臨時(shí)組裝的路面塊(可再次利用)，因此人性化的現(xiàn)場(chǎng)施工就有了可操作性的措施，不會(huì)因沒(méi)路和泥濘等給民生帶來(lái)太大的不便；(26)公路建設(shè)中照明的燈桿交通指示牌的立柱等，其為了穩(wěn)固，基礎(chǔ)大都是現(xiàn)澆混凝土基座(往往體積很大)，如果借用組合大體積的預(yù)制路面塊體，會(huì)人性化地取消現(xiàn)澆砼和減少許多不利；(27)由于熱浙青公路要層層碾壓，一般道路兩側(cè)由于工藝上的要求都必不可少地要設(shè)置側(cè)邊石和路牙石，如此對(duì)于具有結(jié)構(gòu)性能的路面層，側(cè)邊石和路牙石就可以針對(duì)性的取消(減少工序內(nèi)容，對(duì)工程綜合質(zhì)量就是一種創(chuàng)造)；
(28)取消路牙石的施工內(nèi)容，保留路邊的原土，在雪雨過(guò)后能使污物和淤泥比較集中，從而可以人性化地極大減輕環(huán)衛(wèi)工人的勞作強(qiáng)度；(29)對(duì)于公益性的建設(shè)項(xiàng)目，國(guó)家往往都給予資金補(bǔ)貼，但有關(guān)文件的編寫(xiě)制定大都非常粗曠不很專業(yè)，只是想法很好，但具體實(shí)施起來(lái)環(huán)節(jié)很多茫然是從，連帶的負(fù)效應(yīng)很大(形式過(guò)場(chǎng)、滋生腐敗、浪費(fèi)資源)，由于路面塊是可以精確量化的工程，如此可以讓此一時(shí)彼一時(shí)沒(méi)有可操作性的文件有望可以制定成為諸如法律一樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈募?30)公路建設(shè)和室外硬化工程，一旦具體構(gòu)造方案標(biāo)準(zhǔn)化通用化后，實(shí)際工作中的具體創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)工作量幾乎很小，尤其對(duì)工作量大部由工廠化完成的工程，如此有關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)費(fèi)及監(jiān)理費(fèi)(指監(jiān)控質(zhì)量的內(nèi)容大幅減少)可以大量地縮減或無(wú)償；(31)由于減少買(mǎi)賣程序的路面塊公益化及工廠化生產(chǎn)，對(duì)于小作坊品質(zhì)極差產(chǎn)品的泛濫有積極的扼制作用，從而盡可能地避免了豆腐渣工程；(32)預(yù)前生產(chǎn)的經(jīng)常性，對(duì)大型商品砼供應(yīng)站，能徹底改變工廠經(jīng)營(yíng)單一的被動(dòng)情況(工地間歇不定時(shí)有需求，砼廠也必須不定時(shí)地隨叫隨到)，有可能使全國(guó)商品砼廠的設(shè)備資源被高效利用，把已有的巨額設(shè)備資產(chǎn)、優(yōu)良的技術(shù)條件、專項(xiàng)從業(yè)人員轉(zhuǎn)換為可連續(xù)性運(yùn)作的高效率高效能的生產(chǎn)資源，可使預(yù)拌砼廠在一個(gè)創(chuàng)新領(lǐng)域上有許多重大的開(kāi)發(fā)前景；(33)由于路面構(gòu)造由高強(qiáng)預(yù)制砼塊及后張預(yù)應(yīng)力鋼絲連接一體，一般的工程建設(shè)人員都會(huì)清楚，這種道路的耐久性相對(duì)目前公路會(huì)可以極大的提高，如此我們能夠意識(shí)到能久遠(yuǎn)存在的戶外工程建設(shè)，會(huì)對(duì)社會(huì)的人文建設(shè)相當(dāng)有益，對(duì)轉(zhuǎn)變狹隘價(jià)值觀有良性促進(jìn)作用；(34)由于道路全范圍(輔道、人行道、非機(jī)動(dòng)車道)全線路(道路沿線)的載荷結(jié)構(gòu)性能區(qū)別不大，如此全線路通車的理想可以實(shí)現(xiàn)，如此最大限度地開(kāi)發(fā)了道路的疏通能力(疏通能力提高25%，交通事故減少30%，能源節(jié)約提高50%，其它潛在收益不計(jì))，可以臨時(shí)緩解意外發(fā)生的擁堵；(35)道路路面施工的裝配性整體性結(jié)構(gòu)性，取消了路牙石側(cè)平石的存在功能，這給路邊的排水系統(tǒng)提供了方便，給在路中央架高架空式種植樹(shù)木提供了合理的可行措施，如此可以改變傳統(tǒng)式的地表面景觀式的綠化方式(占地面積大、生態(tài)效果低、時(shí)效短、護(hù)養(yǎng)工作量巨大)，路中央架高架空式種植大樹(shù)的樹(shù)蔭不僅給路人帶去了愜意的陰涼也會(huì)實(shí)質(zhì)性地改善生態(tài)，同時(shí)也大幅提高了綠化的時(shí)效性，同時(shí)也簡(jiǎn)化了排水設(shè)施(如取消了路面上的雨水篦子)，同時(shí)也減少一道排水管線；(36)由于以點(diǎn)狀逐漸形成的道路可以具有很好的引導(dǎo)指示車流方向以及強(qiáng)制限制車速的功能(每個(gè)人都會(huì)切身地感受到，當(dāng)今的城市街道上汽車電動(dòng)車自行車等車流及人流急劇劇增，然而阻礙和截流的紅綠燈也越來(lái)越多，對(duì)有些主道和輔道車流差距相當(dāng)明顯的交叉路口，紅綠燈的設(shè)置明顯武斷，簡(jiǎn)單道理如果考慮全局車流都很流暢地均衡分布于道路上，那么擁擠等問(wèn)題就會(huì)很少發(fā)生，某種意義上說(shuō)現(xiàn)在的紅綠燈不僅破壞了交通且也大量浪費(fèi)了能源和生命，改善交通要開(kāi)放思想，要從每個(gè)可能的細(xì)節(jié)做起)，如此道路具有了很好的導(dǎo)向和強(qiáng)制限速功能，那么讓車流提前在舒緩地帶相向提前引導(dǎo)變道以及改變現(xiàn)有的交叉口設(shè)計(jì)，就可極大地人性化疏導(dǎo)交通并減少紅綠燈制造的許多負(fù)面作用；(37)由于路面塊預(yù)應(yīng)力組裝的道路工程，其工藝工序與許多室外工程建設(shè)的內(nèi)容相同，所以這種方法一旦推廣，對(duì)類似工程(諸如交通道路、農(nóng)田水利、街道環(huán)境、海港碼頭、水庫(kù)岸壩、站臺(tái)階級(jí)、擋墻圍堰)會(huì)有相當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)作用；(38)選擇流態(tài)預(yù)制砼路面塊，用定型模具方式生產(chǎn)，拼裝預(yù)應(yīng)力連接，其工藝及質(zhì)量等容易控制，比較容易讓道路和室外工程的建設(shè)工作成為一種人人都可參與的簡(jiǎn)單勞作，讓公益性工程公眾來(lái)做的理想可以實(shí)現(xiàn)(開(kāi)放型工廠)，可為全球性大范圍地徹底解決就業(yè)問(wèn)題開(kāi)拓起典范作用；(39)由于大量解決就業(yè)的開(kāi)放型工廠的一系列創(chuàng)造性的工裝工具具有全球普及的可能，如果率先創(chuàng)造，對(duì)國(guó)家利益先機(jī)巨大。以上諸多創(chuàng)新及優(yōu)越性對(duì)發(fā)明專利申請(qǐng)有些可能是多余，但對(duì)本發(fā)明所具有的人性化和有效大幅度降低成本的特征(后文附圖和具體實(shí)施方法中有進(jìn)一步說(shuō)明)，可能對(duì)未來(lái)室外工程建設(shè)產(chǎn)生具有劃時(shí)代的意義，為了使本發(fā)明案所涉及的工程建設(shè)內(nèi)容在現(xiàn)代技術(shù)的條件下得以大力推廣，對(duì)社會(huì)進(jìn)步對(duì)人文建設(shè)或許有很大的促進(jìn)作用，如此這里的冗詞贅述就一定是會(huì)有些有益的引導(dǎo)作用。


本案的發(fā)明是基于道路路面結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容展開(kāi)的，關(guān)于對(duì)于路面如何讓其具有水平方向的結(jié)構(gòu)性能，其實(shí)每個(gè)工程技術(shù)人員都會(huì)有其各種獨(dú)到的實(shí)施辦法，但本發(fā)明想對(duì)上文所指的路面塊進(jìn)行一種通用、同一、互換、多功能為一體的設(shè)計(jì)。以往人們對(duì)公路、環(huán)境、水利、農(nóng)業(yè)等室外構(gòu)筑工程建設(shè)的相關(guān)各類構(gòu)件，有種“傳統(tǒng)性” “功能概念性” “習(xí)慣印象性”的認(rèn)識(shí)，具體歸納而言就是區(qū)分為有路面塊、路牙石、路邊側(cè)平石、隔離帶隔離墩、臺(tái)階步道石、坡道穩(wěn)土側(cè)邊石、路障石、護(hù)防石、擋土擋墻砌石、滲排水地面塊、護(hù)提圍堰錨拉砌石等等，其使用的部位及位置不同，其外形也大都不同。如果透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，其實(shí)這些構(gòu)件都有許多的共同的特征，功能作用相近、構(gòu)造外形相仿、使用條件相同、制作手段相似、使用材料同一，但這類相關(guān)、相近、相似的構(gòu)件其外形都各不相同。歸納相同性，設(shè)計(jì)的思維可以從感性升華到理性。用一種通用、同一、互換、多功能·為一體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)手段，對(duì)道路及室外工程的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，會(huì)極大減少相關(guān)構(gòu)件導(dǎo)致的繁雜，會(huì)給施工及各方面帶來(lái)便宜。未來(lái)道路及室外硬化工程趨于工廠化、裝配化、統(tǒng)一性、互換性、簡(jiǎn)潔性、前瞻性、長(zhǎng)久性、系統(tǒng)性、潛能性的建設(shè)方法可能是比較理想的目標(biāo)。本發(fā)明案附圖中是給出一種預(yù)應(yīng)力鋼絲(鋼絞線)或拉桿連接的路面塊，其使用功能還可做為限速路面塊、路牙石、側(cè)平石、隔離帶隔離墩、臺(tái)階步道石、坡道穩(wěn)土側(cè)邊石、擋土擋墻砌石、護(hù)提圍堰錨拉砌石等。附圖I是主視圖；附圖2是右視圖；附圖3是A—AfflJ面圖；附圖4是B—BfflJ面圖；附圖5是裝配式結(jié)構(gòu)化道路路基點(diǎn)狀處理原土路基的示意圖；附圖6是全線后張法預(yù)應(yīng)力連接寬幅重載公路平面組合示意圖；附圖7是短桿非預(yù)應(yīng)力(簡(jiǎn)化施工工藝)連接輕載道路平面組合示意圖；附圖8是雙幅雙向兩車道的軌道式道路平面組合示意圖；附圖9是丘陵地帶城市的人性化快速自行車道路平面組合示意圖；附圖10是C-C剖面圖；附圖11是D-D剖面圖。附圖中，I為路面塊上表面附加層(用于表面浸潰、防污易潔、纖維增強(qiáng)、熒光涂層、柔韌面層、耐久色彩等工藝)；2預(yù)制砼路面塊本體；3預(yù)應(yīng)力鋼絲(鋼絞線)或短桿拉桿的穿孔；4凸凹定位塊；5大頭楔形盲孔(用于護(hù)提圍堰錨拉砌石)；6功能性凹槽(多種用途)；7路面塊下表面；8預(yù)應(yīng)力鋼絲(鋼絞線)；9非預(yù)應(yīng)力連接短桿；10原土路基點(diǎn)狀處理加固加密區(qū)；11原土路基未加固加密區(qū)域；12雙幅雙向兩車道道路中間的隔離帶；13單向道路車流分區(qū)線(來(lái)向、去向)；14預(yù)制砼路面塊裝配式結(jié)構(gòu)化道路；15軌道式道路路中空填區(qū)域；16道路邊緣區(qū)；17軌道式道路路基；18快速自行車道的平緩騎行路段(來(lái)向、去向)；19各種道路的主體路面；20快速自行車道的高差臺(tái)階路段(急坡蹉跎步行路段)；21快速自行車道路路基(高、低)。
具體實(shí)施例方式預(yù)制砼路面塊體2是用流態(tài)砼(流態(tài)砼對(duì)于塊體上的工藝性的孔洞容易實(shí)現(xiàn))由定型模具成型制造，經(jīng)養(yǎng)護(hù)檢驗(yàn)后用于工地使用，在路基加固處理及整平后，按附圖6(或7)所示的方向和次序裝配就位，然后在路面塊體3內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力鋼絲，依次在道路的橫向上完成張拉、鎖緊、封錨等工序后，如此就形成了本案所說(shuō)的具有結(jié)構(gòu)性能的道路路面層的構(gòu)造。
附圖5中可以看出，道路路基改為點(diǎn)狀處理原土路基示的范圍和效率的狀況。點(diǎn)狀處理地基的方法很多，但具體針對(duì)性的高效率的工藝機(jī)具可能還有待開(kāi)發(fā)。附圖6是全線張拉預(yù)應(yīng)力連接寬幅重載公路平面組合示意圖，這里應(yīng)該提示注意預(yù)應(yīng)力方向是在道路橫向方向上作用的，所以道路橫向剛度要遠(yuǎn)高于道路縱向剛度，道路縱向具有一定曲度或可柔性是設(shè)計(jì)想要的理想結(jié)果，如此縱向上的可柔性變化可緩解道路地基的局部差異性等。附圖7是短桿非預(yù)應(yīng)力(簡(jiǎn)化施工工藝)連接輕載道路平面組合示意圖，路面塊2上的穿孔3是雙向的楔形孔，其作用為了錨固非預(yù)應(yīng)力短桿。附圖8是雙幅雙向兩車道的軌道式道路平面組合示意圖，這是為了更高效率地建設(shè)特別針對(duì)長(zhǎng)途偏遠(yuǎn)地帶及車流量不大的公路而設(shè)計(jì)的好像軌道似的道路，其目地不僅是便于維護(hù)，同時(shí)為了貫徹“解決關(guān)鍵，舍棄次要”的價(jià)值工程原理，到達(dá)大量節(jié)省資金和實(shí)現(xiàn)人性化創(chuàng)新的一些目地。軌道式道路路中空填區(qū)域15，可以種植低矮草本，可以有效吸納塵土及雨雪，可以保持水土，可以夯填雜土和建筑垃圾，可以減少路面構(gòu)造20%成本費(fèi)用，可 以潛在有益于很多(諸如管路管線、反光照明)。附圖9是丘陵地帶城市的人性化快速自行車道路平面組合示意圖，許多丘陵地帶城市道路的坡度太大，對(duì)于倡導(dǎo)自行車出行不很有可操作性，這對(duì)于城市人性化的未來(lái)發(fā)展很不利。由于本案裝配式結(jié)構(gòu)性道路易于實(shí)施，如此在丘陵地帶的城市分段布置容易騎行的自行車快速路段，只在極少路段需要下車步行，這對(duì)人性化建設(shè)城市和促進(jìn)綠色出行很有提倡和引導(dǎo)作用(其它更多應(yīng)用有待開(kāi)發(fā))。由于路面或室外硬化工程的載荷情況不同，為了更高效率的目的，對(duì)路面塊的設(shè)計(jì)可分為重型公路、中型道路、輕載街道、一般小道等系列。通過(guò)以上說(shuō)明，基本闡明了本發(fā)明案“一種人性化低成本道路路面結(jié)構(gòu)化的道路和室外硬化工程”的實(shí)施方法。最后祝愿戶外工程建設(shè)突破以往傳統(tǒng)“功能概念性”的認(rèn)識(shí)，用工廠化、裝配化、系統(tǒng)性、互換性、簡(jiǎn)潔性、開(kāi)放性、前瞻性、長(zhǎng)久性、潛能性的建設(shè)方法，讓我們的未來(lái)道路及室外硬化工程建設(shè)成為一種更關(guān)注生態(tài)更關(guān)注人文建設(shè)由中國(guó)人率先創(chuàng)造的造福于全世界的事業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)道路路面構(gòu)造進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，對(duì)道路路基原土密實(shí)改用以點(diǎn)狀密實(shí)處理的方法為手段的道路，其特征是讓道路路面的構(gòu)造在水平方向上具有結(jié)構(gòu)性能，其路基下原土除了點(diǎn)狀處理的其它范圍的密實(shí)度可以允許存在較大差異或不做處理，其目的是通過(guò)直接對(duì)路基下自然存在的土質(zhì)進(jìn)行點(diǎn)狀密實(shí)的方法，以達(dá)到替換或大量減少使用外運(yùn)的工廠加工的各種人工級(jí)配拌合填料的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的對(duì)道路路面構(gòu)造進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，其特征是用定型模具澆筑流態(tài)砼制作的長(zhǎng)方形路面塊(其上有預(yù)應(yīng)力鋼絲穿孔)，讓路面塊有序排列后，在道路的橫向方向上用后張預(yù)應(yīng)力的方法，使整個(gè)構(gòu)造路面的預(yù)制砼路面塊連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)整體道路路面構(gòu)造具有了水平方向上的結(jié)構(gòu)性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的對(duì)路面構(gòu)造進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理所要使用的流態(tài)砼制作的預(yù)制if仝路面塊，其特征是對(duì)以往功能作用相近、構(gòu)造外形相仿、使用條件相同、制作手段相似、應(yīng)用材料同一的室外工程(交通道路、農(nóng)田水利、街道環(huán)境、海港碼頭、水庫(kù)岸壩、站臺(tái)階級(jí)、擋墻圍堰)等建設(shè)類的預(yù)制砼構(gòu)件(如路牙石、路邊側(cè)平石、隔離帶隔離墩、臺(tái)階步道石、坡道穩(wěn)土側(cè)邊石、路障石、護(hù)防石、擋土擋墻砌石、滲排水地面塊、護(hù)提圍堰錨拉砌石)，在設(shè)計(jì)和制造上力求達(dá)到同一化特征，在使用中做到多功能通用化和互換性。
4.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的路面構(gòu)造進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理的公路，其為了貫徹“解決關(guān)鍵，舍棄次要”的價(jià)值工程原理，為了達(dá)到大量節(jié)省資金和實(shí)現(xiàn)人性化創(chuàng)新的一些目地，對(duì)于長(zhǎng)途偏遠(yuǎn)地帶及車流量不大的公路，針對(duì)性地設(shè)計(jì)了一種軌道式道路，其特征是每趟車道中間留有一道空填區(qū)域，減少了路面構(gòu)造的投入，從而也提高了路面的各種使用效益。
全文摘要
一種人性化低成本道路路面結(jié)構(gòu)化的道路和室外硬化工程，是通過(guò)對(duì)路面構(gòu)造進(jìn)行結(jié)構(gòu)化(預(yù)制路面塊預(yù)應(yīng)力連接)，對(duì)路基下原土密實(shí)改用點(diǎn)狀密實(shí)的處理方法，讓路基下原土除了點(diǎn)狀處的其它大多數(shù)范圍的密實(shí)度允許存在較大差異，其目的是通過(guò)直接對(duì)路基下自然存在的土質(zhì)進(jìn)行點(diǎn)狀密實(shí)的手段，以達(dá)到替換或大量減少使用外運(yùn)的工廠加工的各種人工級(jí)配拌合填料的目的。在滿足使用條件下在特別關(guān)注生態(tài)關(guān)注人文的理念下，減少了破壞生態(tài)的工序、對(duì)參與建設(shè)人員的限制(簡(jiǎn)單勞作)、對(duì)大型鋪筑機(jī)械的使用，提供了預(yù)前生產(chǎn)條件、遭遇地震等外力破壞后仍可回收再利用、開(kāi)放型可大量容納就業(yè)隨時(shí)參與的工作環(huán)境、更多寬泛便于拓展人性化構(gòu)筑工程的施工方法。
文檔編號(hào)E01C5/10GK102912704SQ20111046290
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者于天慶, 于士凡, 韓若愚 申請(qǐng)人:于天慶