專利名稱：一種格柵-土石式應(yīng)急路面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利屬于交通運(yùn)輸工程領(lǐng)域，具體涉及一種格柵-土石式應(yīng)急路面 板，主要用于快速搶修地震或其它自然災(zāi)害中受到損壞的道路，尤其適用于地基濕軟或土 基承載力不足的路段，以確保救災(zāi)人員、機(jī)器設(shè)備和藥品物資的快速安全運(yùn)輸?shù)綖?zāi)區(qū)，保障 災(zāi)區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
背景技術(shù)：
據(jù)中國地震網(wǎng)消息，受地殼運(yùn)動(dòng)的影響，在最近幾年里，全球進(jìn)入地震活躍周期。 我國地震頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣、破壞性大、死亡人數(shù)高，是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國家。 調(diào)查及研究表明，地震救援黃金時(shí)間是地震發(fā)生后的72小時(shí)內(nèi)，超過72小時(shí)，傷員存活率 急劇下降。所以，震后救災(zāi)人員和物資快速抵達(dá)災(zāi)區(qū)并有效開展救災(zāi)工作，對(duì)保障災(zāi)區(qū)人民 生命財(cái)產(chǎn)安全具有極其重要的意義。然而，大地震發(fā)生后，受地震區(qū)地域特征和震后破壞的特殊性影響，鐵路搶修困 難，航空運(yùn)輸成本高且運(yùn)輸量有限，水路運(yùn)輸幾乎不可能，都不適合大宗救災(zāi)物資的運(yùn)輸。 相比較而言，公路搶修相對(duì)容易，且可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸，通達(dá)性高，因此，震后救災(zāi)運(yùn)輸方式應(yīng) “以公路為主，其它方式為輔”，公路成為救災(zāi)的“運(yùn)輸生命線”。但是，震后災(zāi)區(qū)公路的破壞種類繁多且十分嚴(yán)重，急需對(duì)破壞道路進(jìn)行應(yīng)急搶修， 以提高運(yùn)輸和救災(zāi)的效率。傳統(tǒng)對(duì)道路的養(yǎng)護(hù)和維修方法中，需要專門的機(jī)具設(shè)備和材料， 開放交通遲，即使采用預(yù)制構(gòu)件，但構(gòu)件笨重，運(yùn)輸不方便，大大降低了破壞道路搶通的效 率。因此，設(shè)計(jì)一種快速搶修地震或其它自然災(zāi)害中受到損壞的道路的構(gòu)件，對(duì)破壞道路進(jìn) 行應(yīng)急搶修是非常必要的。
發(fā)明內(nèi)容為了快速高效地?fù)屝拚鸷笃茐牡牡缆罚谶\(yùn)輸?shù)谋憷院褪┕さ目焖傩?，本?shí) 用新型的目的在于，提供一種格柵-土石式應(yīng)急路面板，該格柵-土石式應(yīng)急路面板能夠?qū)?破壞道路進(jìn)行應(yīng)急搶修。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案—種格柵-土石式應(yīng)急路面板，包括下面板、側(cè)板和上面板，其特征在于，所述的 下面板上固定有柵格，上面板的上表面有防滑蒙皮。本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是下面板、側(cè)板和柵格為一整體，且側(cè)板上設(shè)有聯(lián)結(jié)鉸。下面板、柵格、側(cè)板和上面板均采用玻璃纖維環(huán)氧樹脂制作。本實(shí)用新型的格柵-土石式應(yīng)急路面板，與傳統(tǒng)的道路維修方法及其它裝配式路 面結(jié)構(gòu)形式相比，具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、便于運(yùn)輸、施工方便高效、開放交通早等優(yōu)點(diǎn)，具體說來 表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1)結(jié)構(gòu)輕盈，運(yùn)輸方便。一方面，格柵-土石式應(yīng)急路面板采用輕質(zhì)高強(qiáng)的玻璃纖
3維環(huán)氧樹脂作為制備材料；另一方面，格柵間隔較大，在滿足強(qiáng)度要求的同時(shí)，最大程度地 減少了材料的用量。因此，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材兩方面，大大降低了應(yīng)急路面板單位面積的重 量，從而提高了運(yùn)輸?shù)男?，可以快速大批量地運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。2)快速安裝，施工方便。格柵-土石式應(yīng)急路面板在使用時(shí)，向格柵里填充土石并 振實(shí)，蓋上蓋板即可。其中，土石的填充和振實(shí)均采用小型機(jī)具完成，既提高了施工效率，又 方便將其運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)；上面板采用的是盒蓋式結(jié)構(gòu)，直接蓋上即可；板間聯(lián)結(jié)采用聯(lián)結(jié)鉸 連接，聯(lián)結(jié)鉸的聯(lián)結(jié)銷采用主銷和副銷的搭配來代替一般的螺桿結(jié)構(gòu)，使用時(shí)直接插上即 可，無需機(jī)具和螺桿擰動(dòng)作業(yè)空間，方便快捷。整個(gè)路面板結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，都是遵循“快速 性”這一主旨展開的。3)適用范圍廣。格柵-土石式應(yīng)急路面板因其結(jié)構(gòu)的輕盈，不但適用于結(jié)構(gòu)比較 完整或強(qiáng)度較高的路基，尤其是在軟土地基或承載力不足的土基上，更能顯現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。該 路面板不僅適用于在地震中受到破壞的道路，而且也適用于在其它地質(zhì)災(zāi)害中遭到破壞的 道路，另外，還適用于沙漠、淺灘等地質(zhì)環(huán)境惡劣區(qū)域的臨時(shí)道路修建。4)即鋪即用，開放交通早。格柵-土石式應(yīng)急路面板一旦施工完畢后，便可立即開 放交通，不同于傳統(tǒng)路面維修方案中需要關(guān)閉交通或?qū)嵭薪煌ü苤啤? )拆卸自如，可重復(fù)利用。格柵-土石式應(yīng)急路面板能夠重復(fù)利用，可預(yù)先儲(chǔ)備， 待需要時(shí)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)即可。土石填充前，已在格柵內(nèi)壁涂了一層潤滑油，待拆卸時(shí)，只 需揭開上板，用機(jī)具將其翻轉(zhuǎn)過來，即可倒出格柵中的土石。6)工藝簡(jiǎn)單，成本較低。格柵-土石式應(yīng)急路面板采用玻璃纖維環(huán)氧樹脂作為制 備材料，可塑性好，采用模具澆筑使制作過程更加簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)的整體性能更加優(yōu)良。使用時(shí) 充分利用現(xiàn)場(chǎng)的土石且施工方便，大大節(jié)約了材料成本、運(yùn)輸成本和施工成本。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中；圖(a)為整體結(jié)構(gòu)圖，圖(b)為上面板示 意圖；圖2是使用本實(shí)用新型的格柵-土石式應(yīng)急路面板時(shí)，面板間的連接圖；其中，圖 (a)為鉸接的布置方式示意圖，圖(b)為聯(lián)結(jié)鉸在側(cè)板的連接示意圖；圖3是聯(lián)結(jié)銷的主銷構(gòu)造示意圖；其中，圖(a)為正面圖，圖(b)為側(cè)視圖；圖4為聯(lián)結(jié)銷副銷的平面圖及工作圖；其中，圖(a)平面圖，圖(b)為工作以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以提高“救災(zāi)時(shí)效性”為根本目的，設(shè)計(jì)了可工廠化預(yù)制、可重復(fù)利用 的格柵-土石式應(yīng)急路面板，從提高應(yīng)急路面板運(yùn)輸?shù)男屎褪┕さ男蕛煞矫嬷郑?點(diǎn)解決以下技術(shù)問題1)制定合理的搶修方案震后道路的破壞形式錯(cuò)綜復(fù)雜，破壞程度好壞不一，必須針對(duì)具體的破壞形式和 程度，制定相應(yīng)的搶修方案。災(zāi)區(qū)道路的搶通從大的方面來講，主要表現(xiàn)在臨時(shí)路基的填 筑和應(yīng)急路面板的鋪設(shè)兩個(gè)方面。對(duì)于一般性的路面面層破壞，只需要鋪設(shè)應(yīng)急路面板即可通車；對(duì)于嚴(yán)重的路基損毀或水毀，需要填筑臨時(shí)路基，并在填筑的路基上鋪設(shè)應(yīng)急路面 板。但是，無論是哪種破壞，應(yīng)急路面板的鋪設(shè)都是保證道路通行所必不可少的。因此，本 實(shí)用新型采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料開發(fā)了應(yīng)急路面板，既適用于一般路面破壞的搶修，也適用于 臨時(shí)路基或軟土地基上路面板的鋪設(shè)。)優(yōu)選合適的應(yīng)急路面板結(jié)構(gòu)和制備材料為了提高應(yīng)急路面板運(yùn)輸?shù)男?，?yīng)急路面板在滿足強(qiáng)度要求的同時(shí)，應(yīng)盡可能 選用密度小的材料制備，并設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，使得用材最少，以降低單位路面板的重 量。因此，本實(shí)用新型采用輕質(zhì)高強(qiáng)的玻璃纖維環(huán)氧樹脂作為制備材料，優(yōu)選格柵-土石式 的結(jié)構(gòu)形式，制備格柵-土石式應(yīng)急路面板，相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)和材料，在滿足整體強(qiáng)度和剛 度要求的同時(shí)，最大程度的降低了路面板單位面積的重量，從而大大提高了運(yùn)輸?shù)男省?優(yōu)化應(yīng)急路面板的施工工藝應(yīng)急路面板的工廠化預(yù)制可以較大程度地提高其施工效率，除此之外，還必須設(shè) 計(jì)合理的施工工藝和工序，使施工操作簡(jiǎn)單易行、快捷方便，進(jìn)一步提高震后道路搶修的效率。根據(jù)路面板的結(jié)構(gòu)形式，本實(shí)用新型基于彈性力學(xué)理論，著重對(duì)格柵-土石式應(yīng) 急路面板建立有限元模型并進(jìn)行力學(xué)分析，驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性。本實(shí)用新型的格柵-土石式應(yīng)急路面板的整體結(jié)構(gòu)如圖Ia所示，是以環(huán)氧樹脂為 基體、玻璃纖維為增強(qiáng)體的玻璃纖維環(huán)氧樹脂板作為制備材料制備而成，包括下面板1、側(cè) 板5和上面板3，下面板1上固定有柵格2，上面板3的上表面有防滑蒙皮4，側(cè)板5上固定 有聯(lián)結(jié)鉸6。上面板3采用盒蓋式結(jié)構(gòu)(圖lb)；防滑蒙皮4粘貼在上面板3的外表面。下面板1、側(cè)板5和柵格2可以制成一體。制作時(shí)，格柵2之間的間隔可以較一般 同類板大一些，使用時(shí)可向格柵2里面的空間填充現(xiàn)場(chǎng)的土石并振實(shí)，再蓋上上面板3，以 承受車輛荷載。這樣，不僅可以充分利用現(xiàn)場(chǎng)的土石，且在保證隔板2對(duì)上面板3及行車荷 載起到一定支撐作用的同時(shí)，也減輕了應(yīng)急路面板的自身重量，提高了應(yīng)急路面板的運(yùn)輸 效率和救災(zāi)的時(shí)效性。由于格柵-土石式應(yīng)急路面板尤其適用于軟土地基，荷載作用下，板與板之間的 沉降也會(huì)有所不同，為了適應(yīng)板與板間沉降差，板間聯(lián)接采用鉸接的方式，即在側(cè)板5上設(shè) 置如圖2 (b)所示的聯(lián)結(jié)鉸6，該聯(lián)結(jié)鉸6是由一片或兩片有安裝銷孔的鉸片組成，聯(lián)結(jié)鉸 6在側(cè)板5最優(yōu)的布置方式采用陰(兩鉸片)、陽(一鉸片)對(duì)稱布置，如圖2 (a)所示，這樣 可以使得板與板之間的連接更牢固。在施工過程中，每一個(gè)聯(lián)結(jié)鉸6采用銷子插入聯(lián)結(jié)鉸6中間的孔中，從而最終使兩 板連接起來。為了防止銷子在使用過程中脫落，銷子設(shè)計(jì)成主銷(圖3a)和副銷(圖3b)兩 個(gè)部分。如圖3 (a)所示，主銷的上下兩端磨平，以便能較好的與副銷抱死，并且主銷末端 有一圓柱狀的孔，用來插副銷。如圖3 (b)所示，副銷采用U型彈片結(jié)構(gòu)，上下兩端均比圓 柱孔徑寬，使用時(shí)，用力塞進(jìn)主銷的圓柱孔里，U型彈片受擠壓而合攏，當(dāng)穿出圓柱孔后，由 于彈性恢復(fù)作用，合攏的彈片張開死死抱住主銷，剛好可以阻止主銷從鉸上脫落。采用本實(shí)用新型的格柵-土石式應(yīng)急路面板，其施工過程的具體操作步驟如下(1)清除道路表面的破碎路面或土石，整平受損的道路。這一步驟和常規(guī)的道路搶通方法相同，通過挖掘機(jī)、推土機(jī)將道路整平，以便鋪設(shè)路面板。(2)將格柵-土石式抗震救災(zāi)應(yīng)急路面板鋪設(shè)在路面上，板間聯(lián)結(jié)固定好。除上 頂面板外，整個(gè)路面板是一個(gè)整體。路面板鋪設(shè)到路面上之后，一定要先將板間聯(lián)接完畢之 后，再向格柵里面填土擊實(shí)。否則，若填土之后路面板鋪設(shè)的位置稍有差異，移動(dòng)不方便，影 響鋪設(shè)的效率。按照經(jīng)驗(yàn)的松鋪系數(shù)向格柵里面填土，采用振動(dòng)梁或小型振實(shí)機(jī)將土石振 實(shí)并將高出格柵的填土鏟平。土石填充時(shí)，注意不要把粒徑很大的石塊填入，粒徑要小于 5cm0(3)蓋上上面板，上面板四周帶有邊，蓋上之后不需要螺栓固定，操作方便快捷。(4)路面板間及板兩側(cè)填土。在上面板蓋上之后，向板與板之間的聯(lián)接縫隙處填土 并振實(shí)，為車輛的行駛提供一個(gè)相對(duì)平整的行車環(huán)境。在施工過程中，板間的填土一定不要 填入石塊，以免影響板間鉸接處的自由旋轉(zhuǎn)變形。在路面板的兩側(cè)也要填土擊實(shí)，以提高路 面板的橫向穩(wěn)定性。
權(quán)利要求1.一種格柵-土石式應(yīng)急路面板，包括下面板(1)、側(cè)板(5)和上面板(3)，其特征在 于，所述的下面板(1)上固定有柵格(2)，上面板(3)的上表面有防滑蒙皮(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的格柵-土石式應(yīng)急路面板，其特征在于，所述的側(cè)板(5)上設(shè)有 聯(lián)結(jié)鉸(6)。
3.如權(quán)利要求2所述的格柵-土石式應(yīng)急路面板，其特征在于，所述的聯(lián)結(jié)鉸(6)是由 一片或兩片有安裝銷孔的鉸片組成。
4.如權(quán)利要求1所述的格柵-土石式應(yīng)急路面板，其特征在于，所述的下面板(1)、柵 格(2)、上面板(3)和側(cè)板(5)均采用玻璃纖維環(huán)氧樹脂制作。
5.如權(quán)利要求1的格柵-土石式應(yīng)急路面板，其特征在于，所述的下面板(1)、側(cè)板(5) 和柵格(2)為一體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種格柵-土石式應(yīng)急路面板，包括下面板、側(cè)板和上面板，下面板上固定有柵格，上面板的上表面有防滑蒙皮。應(yīng)急路面板采用輕質(zhì)高強(qiáng)的玻璃纖維環(huán)氧樹脂材料制備。與其它同類路面板相比，所設(shè)計(jì)的內(nèi)部格柵間距較大，施工時(shí)向格柵里面填充現(xiàn)場(chǎng)的土石并振實(shí)，安裝上面蓋板后，達(dá)到土石與橫隔板一起承受上面板及行車荷載的目的，便可滿足強(qiáng)度要求。這樣，就最大程度地節(jié)約了材料，降低了運(yùn)輸?shù)捏w積和重量，提高了運(yùn)輸和施工的效率，從而提高了救災(zāi)的時(shí)效性。與傳統(tǒng)的道路維修方法及其它裝配式路面結(jié)構(gòu)形式相比，本路面板具有結(jié)構(gòu)輕盈且強(qiáng)度高、便于運(yùn)輸、施工方便高效、開放交通早、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01C9/08GK201865022SQ20102061920
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者孔慧, 季社鵬, 栗培龍, 王志崗, 雷宗建 申請(qǐng)人:長安大學(xué)