本發(fā)明涉及一種變形的連續(xù)配筋混凝土路面結構,在混凝土路面層的內(nèi)部于連續(xù)配筋與連續(xù)配筋之間設有局部配筋并且在設有局部配筋的位置形成龜裂誘導部而誘導龜裂,所誘導的龜裂則由局部配筋與連續(xù)配筋一起進行控制,在誘導的龜裂與誘導的龜裂之間自然發(fā)生的龜裂則由連續(xù)配筋進行控制,本發(fā)明既能最大程度地減少鋼筋使用量,還能提高路面性能。
背景技術:
混凝土路面是一種通過混凝土板(slab)對交通荷重所導致的剪切或彎曲進行抵抗而使得基于荷重的應力減弱到下部層的支持力以下并且憑此維持結構穩(wěn)定性的鋪設形式?,F(xiàn)有混凝土路面結構的種類根據(jù)鋼筋加強與否及施工縫存在與否而區(qū)分為未加筋施工縫混凝土路面(JPCP)、施工縫乘車感混凝土路面(JRCP)、連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)等。
其中,連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)是一種縱向連續(xù)配置鋼筋后澆注混凝土而不設施工縫并容許橫向龜裂發(fā)生的鋪設方式。連續(xù)配筋混凝土路面由于沒有基于切縫(cutting)的人工施工縫而得以提供舒適的乘車感,路面壽命比其它路面結構長。
現(xiàn)有的連續(xù)配筋混凝土路面中縱向配筋存在的目的是為了在龜裂部控制龜裂的擴張,龜裂與龜裂之間卻不需要縱向配筋,但是由于不知道龜裂的發(fā)生位置而需要連續(xù)安裝縱向配筋。因此連續(xù)配筋質發(fā)揮出的功能僅僅是針對自然發(fā)生的龜裂進行補強,因此在龜裂部以外之處就出現(xiàn)了過度配筋的問題。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
大韓民國專利注冊第1245828號
【解決的技術課題】
本發(fā)明的目的是提供一種變形的連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)結構,其既能防止連續(xù)配筋的過度配筋,還足以控制龜裂。
【解決課題的技術方案】
根據(jù)本發(fā)明的利用局部配筋及誘導龜裂實現(xiàn)的變形連續(xù)配筋混凝土路面結構能夠達到上述目的,連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)結構的特征在于,以形成間距的多個局部配筋替代混凝土路面層內(nèi)部的連續(xù)配筋中的一部分并且在以局部配筋替代的位置設有龜裂誘導部。
作為一例,上述龜裂誘導部以垂直于混凝土路面層的方向被內(nèi)置并且在一面以上形成阻附接處理層。
更進一步,上述龜裂誘導部是混凝土材質,上端部的截面呈三角形形狀以便在一面形成傾斜面而下端部的截面則呈四角形形狀,在形成了傾斜面的相反面則形成有阻附接處理層。
更進一步,上述阻附接處理層涂敷疏水性表面活性劑地進行了親油基處理。
作為一例,上述龜裂誘導部為混凝土路面層內(nèi)的板形薄膜件。
作為一例,上述龜裂誘導部是形成于混凝土路面層的上表面的切槽(cutting home)。
作為一例,上述局部配筋在上述龜裂誘導部下部以下列方式配置,亦即,在設于兩端的支架和設于上述支架上部的一雙橫向配筋上部垂直于上述橫向配筋地構成,上述連續(xù)配筋配置在上述局部配筋之間。
作為一例,在上述龜裂誘導部,讓局部配筋以兩端部暴露的方式埋設在下端部,在下端部則垂直于上述局部配筋地埋設橫向配筋,下端部則在埋設了局部配筋的部位之間形成凹槽讓上述橫向配筋暴露,在上述凹槽則以得到上述橫向配筋支持地配置連續(xù)配筋。
更進一步,上述局部配筋的兩端設有下行折曲部,在上述折曲部配置副橫向配筋,上述連續(xù)配筋得到上述橫向配筋及上述副橫向配筋的支持。
另一方面,本發(fā)明還揭示了上述利用局部配筋及誘導龜裂實現(xiàn)的變形連續(xù)配筋混凝土路面結構的施工方法。
【有益效果】
本發(fā)明的連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)結構通過誘導龜裂把連續(xù)配筋局部地以局部配筋加以替代而具備經(jīng)濟性并且施工容易,還能針對連續(xù)配筋的過度配筋所導致的結構健全性低落的問題予以控制。
【附圖說明】
圖1a及圖1b是連續(xù)配筋混凝土路面結構與本發(fā)明基本例的對比性概略圖;
圖2a到圖2c是示出連續(xù)配筋混凝土路面結構與本發(fā)明的應力變化的曲線圖;
圖3a到圖3c是示出連續(xù)配筋混凝土路面結構與本發(fā)明的龜裂寬度的概念圖;
圖4a到圖4c是示出作為本發(fā)明一構成要素的龜裂誘導部的一實施例的立體圖及運作狀態(tài)圖;
圖5是作為本發(fā)明一構成要素的龜裂誘導部的另一個實施例的運作狀態(tài)圖;
圖6是作為本發(fā)明一構成要素的龜裂誘導部的再一個實施例的運作狀態(tài)圖;
圖7是示出作為本發(fā)明一構成要素的局部配筋的配置例的立體圖;
圖8到圖9是示出作為本發(fā)明一構成要素的局部配筋的另一配置例的立體圖。
<主要圖形標記的說明>
100:本發(fā)明 110:混凝土路面層
120:連續(xù)配筋 130:局部配筋
140、150、160:龜裂誘導部
【具體實施方式】
下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的結構與作用。在說明本發(fā)明時,本說明書及權利要求書中所用術語或詞匯的解釋不能限定于通常意義或詞典意義,發(fā)明人為了使用最佳方法闡釋其發(fā)明而可以適當?shù)囟x相關術語之概念,基于該原則,應該按照符合本發(fā)明之技術思想的含義與概念來解釋。
本發(fā)明揭示的利用局部配筋及誘導龜裂實現(xiàn)的變形連續(xù)配筋混凝土路面結構(100)如圖1b所示,本發(fā)明(100)連續(xù)配筋混凝土路面(CRCP)結構的特征在于,以形成間距的多個局部配筋(130)替代混凝土路面層(110)內(nèi)部的連續(xù)配筋(120)中的一部分并且在以局部配筋(130)替代的位置設有龜裂誘導部(140、150、160)。亦即,本發(fā)明所揭示的路面結構基于圖1a所示連續(xù)配筋混凝土路面(以下簡稱“CRCP”)結構,但是以局部配筋(130)替代連續(xù)配筋(120)中的一部分并且以局部配筋(130)替代的部分設有用于誘導龜裂的龜裂誘導部(140、150、160),既可減少連續(xù)配筋(120)的配置數(shù)量而滿足經(jīng)濟性,還能解決連續(xù)配筋(120)致密配置所導致的混凝土充填問題并誘導龜裂而使得初始龜裂間距均勻地分布,只在誘導了龜裂的部分進行局部配筋而得以提高對于龜裂的抵抗性。
下面進一步說明。在圖1a所示CRCP結構中,為了處理自然發(fā)生的龜裂而在混凝土路面層(110)的內(nèi)部致密地配置連續(xù)配筋(120),但是在CRCP結構中龜裂間距較寬的施工初期會因為作為環(huán)境荷重的溫度下降或水分減少而如圖2a所示地在中央部的混凝土拉伸應力增加并導致龜裂部的鋼筋拉伸應力增加,拉伸應力大于混凝土抗拉強度時會進一步發(fā)生龜裂,CRCP結構會如圖2b所示地,安裝連續(xù)配筋的目的是防止龜裂擴張,因此除了龜裂部以外的其它部分施加在連續(xù)配筋的應力較小。
因此,本發(fā)明鑒于現(xiàn)有CRCP結構中連續(xù)配筋在龜裂之間發(fā)揮的功能很小而如圖2c所示地通過龜裂誘導部(140、150、160)誘導龜裂并且僅僅在如前所述地需要誘導龜裂的部分配置局部配筋(130)。鑒于前述作用機制,把本發(fā)明的名稱定為“利用局部配筋及誘導龜裂實現(xiàn)的變形連續(xù)配筋混凝土路面結構”。
像現(xiàn)有CRCP結構一樣地僅僅配置連續(xù)配筋(120)的話,如圖3a所示地把自然發(fā)生的龜裂的寬度定為Δ1的話,圖3b比圖3a較少地配置連續(xù)配筋(120)時自然發(fā)生的龜裂的寬度(Δ2)大于圖3a所示者,但是像本發(fā)明一樣地配置圖3b所示連續(xù)配筋(120)量的同時在連續(xù)配筋(120)之間配置局部配筋(130)并且在配置了局部配筋(130)的部分設有未圖示的龜裂誘導部(140、150、160)地誘導龜裂的話,可以得知誘導龜裂的寬度(Δ3)和圖3a所示現(xiàn)有CRCP結構一樣僅僅配置了連續(xù)配筋(120)時自然發(fā)生的龜裂的寬度(Δ1)相似。
上述龜裂誘導部(140、150、160)如圖1b所示地形成于以局部配筋(130)替代的位置,本發(fā)明揭示了3種實施例的龜裂誘導部(140、150、160)。
圖4a到圖4c揭示了第一個龜裂誘導部(140)。
本實施例的龜裂誘導部(140)以垂直于混凝土路面層(110)的方向被內(nèi)置并且上端部(141)的截面呈三角形形狀以便在一面形成傾斜面(143)而下端部(142)的截面則呈四角形形狀。而且為了整體地提高和混凝土路面層(110)之間的附接力而以混凝土材質構成,但形成有傾斜面(143)的相反面則形成阻附接處理層(148)。
在上述上端部(141)形成傾斜面(143)的理由在于,在澆注混凝土路面層(110)之前配置上述龜裂誘導部(140)后澆注用于混凝土路面層(110)的混凝土時能夠憑借傾斜面(143)確保充填性。
以混凝土材質形成本實施例的龜裂誘導部(140)是為了提高龜裂誘導部(140)與混凝土路面層(110)的附接強度。但,讓上述阻附接層(148)形成于一面而使得龜裂誘導部(140)在一面無法附接混凝土路面層(110),因此以形成有阻附接層(148)的面誘導龜裂。
如圖4b所示,上述下端部(142)在阻附接層(148)的相反面進一步形成附接槽(144)并且在龜裂誘導部(140)則在阻附接層(148)的相反面倍增了和混凝土路面層(110)之間的附接力,從而憑借著內(nèi)置龜裂誘導部(140)而得以針對整體混凝土路面層(110)的結構健全性下降進行控制。
揭示了把上述阻附接處理層(148)涂敷疏水性表面活性劑進行親油基處理的實施例,在上述龜裂誘導部(140)對傾斜面(143)的相反面涂敷疏水性表面活性劑而得以對表面進行親油基處理。如前所述地對龜裂誘導部(140)的一面進行親油基處理而形成阻附接處理層(148),因此從源頭上阻止構成混凝土路面層(110)的水泥漿和龜裂誘導部(140)之間的氫鍵而得以控制附接力的發(fā)生。優(yōu)選地,上述疏水性表面活性劑使用選自十八烷基聚氧乙烯基酯衍生物(POLYOXYETHYLENE STEARYL ETHER DERIVATIVES)、山梨聚糖脂肪酸酯衍生物(SORBITAN FATTY ACID ESTER DERIVATIVES)及油胺聚氧乙烯醚衍生物(POLYOXYETHYLENE OLEYLAMINE DERIVATIVES)中的一種或混合物。
而且本發(fā)明在圖8及圖9圖示了上述龜裂誘導部(140)與局部配筋(130)被預制化而得以在現(xiàn)場輕易施工的實施例。圖8所示實施例中,在上述龜裂誘導部(140),局部配筋(130)以兩端部暴露的方式埋設在下端部(142),在下端部(142)則垂直于上述局部配筋(130)地埋設橫向配筋(145),下端部(142)則在埋設了局部配筋(130)的部位之間形成凹槽(146)讓上述橫向配筋(145)暴露,在上述凹槽(146)則以得到上述橫向配筋(145)支持地配置連續(xù)配筋(120)。
亦即,在圖8所示實施例中,龜裂誘導部(140)與局部配筋(130)被預制化后能夠輕易地在現(xiàn)場施工,更進一步,憑借著預制化的龜裂誘導部(140)與局部配筋(130)的施工而不必另行準備支架等物就能讓連續(xù)配筋(120)貫穿上述凹槽(146)并得到上述橫向配筋(145)的支持,從而能夠按照連續(xù)配筋(120)的配置間距輕易地進行施工。在這種情形下,上述局部配筋(130)在兩端各自設有折曲部(133),預制化的龜裂誘導部(140)與局部配筋(130)則各自憑借折曲部(133)得到地面支持。根據(jù)本實施例,不僅可以憑借誘導龜裂及局部配筋減少連接用鋼筋的量,還能提高對于龜裂的抵抗能力,更能輕易地進行局部配筋(130)及龜裂誘導部(140)的施工并且憑借該施工輕易地進行連續(xù)配筋(120)的施工。
圖9則揭示了另一實施例,同樣地,在上述局部配筋(130)的兩端形成下行折曲部(133),在上述折曲部(133)則進一步配置副橫向配筋(147)而得以在配置上述連續(xù)配筋(120)時得到上述橫向配筋(145)及上述副橫向配筋(147)的支持,從而能夠更輕易更堅固地配置連續(xù)配筋(120)。在本實施例中,局部配筋(130)可以由最外側局部配筋(131)與最外側局部配筋(131)之間的局部配筋(132)構成,其差異在于,只讓最外側局部配筋(131)的折曲部(133)朝下進一步延伸并且得到地面支持,最外側局部配筋(131)之間的局部配筋(132)則由于折曲部(133)較短而維持浮在地面上的狀態(tài)。亦即,最外側局部配筋(131)的折曲部(133)發(fā)揮出地面支持、副橫向配筋(147)支持及確保埋入長度的功能,最外側局部配筋(131)之間的局部配筋(132)的折曲部(133)則用來確保埋入長度并且得到橫向配筋(145)及副橫向配筋(147)的支持。
另一方面,第二個實施例的龜裂誘導部(150)如圖5所示,本實施例的龜裂誘導部(150)以垂直于混凝土路面層(110)的方向內(nèi)置并且以板狀形成,其為兩面全部形成阻附接處理層的薄膜件,其材質使用乙烯(vinyl)、塑料等不同于混凝土的材質較佳。亦即,上述龜裂誘導部(150)內(nèi)置于混凝土路面層(110)的內(nèi)部而得以減少截面,從而在形成了龜裂誘導部(150)的位置發(fā)生龜裂。
而且,第三個實施例的龜裂誘導部(160)如圖6所示,上述龜裂誘導部(160)是形成于混凝土路面層(110)的上表面的切槽。此時也是形成切槽形態(tài)的龜裂誘導部(160)地減少截面而得以在形成了龜裂誘導部(160)的位置發(fā)生龜裂。
另一方面,本發(fā)明在圖7揭示了能夠輕易配置局部配筋(130)及連續(xù)配筋(120)的實施例,該實施例適用于設有圖5及圖6所示龜裂誘導部(150、160)的情況。在本實施例中,上述局部配筋(130)在上述龜裂誘導部(150、160)下部(未圖示)以下列方式配置,亦即,在設于兩端的支架(171)和設于上述支架(171)上部的一雙橫向配筋(172)上部垂直于上述橫向配筋(172)地構成,雖然沒有圖示,但上述連續(xù)配筋(120)配置在上述局部配筋(130)之間。亦即,本實施例中上述支架(171)、上述橫向配筋(172)及上述局部配筋(130)以預制化的狀態(tài)在現(xiàn)場安裝,如前所述地安裝預制化的支架(171)、橫向配筋(172)及局部配筋(130)而得以在現(xiàn)場輕易地實現(xiàn)連續(xù)配筋(120)的配置。