柔性拼接形式的路基通风预制构件的制作方法

1.本发明涉及道路路基施工技术领域，具体涉及一种柔性拼接形式的路基通风预制构件。


背景技术：

2.冻土是指具有负温和含冰的土体和岩石，按生存时间主要分为多年冻土和季节冻土。我国多年冻土主要分布于青藏高原、西部高山以及东北大小兴安岭地区，总面积约215
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104km2，约占我国国土面积的22.3%，是世界第三大冻土分布大国。青藏高原平均海拔4500m以上，是我国多年冻土主要分布地区，冻土面积约150
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104km2，约为我国冻土面积的70%。受全球气候转暖和工程活动的影响，多年冻土地基易产生升温融化，导致工程构筑物产生产不均匀变形类的破坏。
3.通风基础是一种降低冻土地基的工程措施，在多年冻土地区应用广泛，其调控过程表现为强制对流条件下路基内热流阻断、壁面换热以及耗散蒸发的热量转移过程，对多年冻土地基产生降温保护效果。通风管路基是多年冻土公路工程中的代表性措施，应用较为广泛。实践证明，通风管路基存在散热均匀性和调控均布性不良的弊端，此外，传统通风管极易因冻土融沉导致结构变形、造成通风降温效能下降，严重时管道发生堵塞，丧失通风能力。随着多年冻土区高速公路建设进程不断推进，亟待一种能实现散热均匀性、导冷均布性，且适应多年冻土冻融变形的新型路基通风预制结构型式。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种柔性拼接形式的路基通风预制构件，由单体预制通风构件连接形成纵、横向连通的架空通风层，预制构件间采用柔性缓冲连接方式，可适应多年冻土地区不均匀冻融变形，保持通风孔道畅通。
5.本发明所采用的技术方案为：柔性拼接形式的路基通风预制构件，其特征在于：所述构件包括混凝土通风构件，混凝土通风构件为中空的正方体，前后左右四面开设有通风孔，通风孔与中部空腔连通，形成纵向和横向的通道。
6.混凝土通风构件底面均匀开设有圆形透壁小孔，与中部空腔连通。
7.混凝土通风构件外设置有橡胶外包裹层，四面开圆形孔。
8.混凝土通风构件上开设有纵向和横向的预应力钢丝注浆孔道，位于混凝土通风构件的边缘。
9.众多混凝土通风构件在一个平面内铺设，各自的纵横通道对应连通，形成纵横交叉的长通道。
10.众多混凝土通风构件在一个平面内铺设，预应力钢丝注浆孔道彼此对应，插入连接用预应力钢丝实现纵横连接。
11.每块混凝土通风构件的预应力钢丝注浆孔道设置有八个，纵向和横向各四个，位
于通风孔外的四角位置。
12.本发明具有以下优点：1、采用预制构件拼接形成纵、横向全向连通的架空通风层，对环境风向适应能力强，降温效果更为明显。
13.2、通风构件间采用具有缓冲作用的橡胶层和预应力钢丝连接，架空通风层抵抗冻土不均匀变形的能力显著增强，具备冻融变形自适应能力，保障通风孔道畅通，增强了长期地温调控效果。
14.3、在冻土区适用范围广且应用前景广泛，不仅可以用于多年冻土地区新建道路工程，还可用于旧路病害整治。
15.综上所述，本发明结构型式简洁、设计合理、易于实现和推广。
附图说明
16.图1为本发明拼接示意图。
17.图2为构件俯视图。
18.图3为构件仰视图。
19.图4为构件侧视图。
20.图中标识为：混凝土通风构件（1）、橡胶外包裹层（2）、连接用预应力钢丝（3）、圆形透壁小孔（4）、通风孔（5）、预应力钢丝注浆孔道（6）。
具体实施方式
21.下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
22.本发明涉及一种柔性拼接形式的路基通风预制构件，所述构件包括混凝土通风构件1，混凝土通风构件1为中空的正方体，前后左右四面开设有通风孔5，通风孔5与中部空腔连通，形成纵向和横向的通道。混凝土通风构件1底面均匀开设有圆形透壁小孔4，与中部空腔连通。
23.混凝土通风构件1外设置有橡胶外包裹层2，四面开圆形孔。
24.混凝土通风构件1上开设有纵向和横向的预应力钢丝注浆孔道6，位于混凝土通风构件1的边缘。每块混凝土通风构件1的预应力钢丝注浆孔道6设置有八个，纵向和横向各四个，位于通风孔5外的四角位置。
25.众多混凝土通风构件1在一个平面内铺设，各自的纵横通道对应连通，形成纵横交叉的长通道。众多混凝土通风构件1在一个平面内铺设，预应力钢丝注浆孔道6彼此对应，插入连接用预应力钢丝3实现纵横连接。
26.本发明的方案，由路基通风预制构件拼接形成架空通风层，通过通风对流作用，能有效转移上部路面吸热以及下部蒸发散热，降低路基下伏多年冻土地温，增加冻土层热稳定性。
27.参见附图对本发明做进一步详细说明：本发明包括混凝土通风构件1、橡胶外包裹层2以及连接用预应力钢丝3三部分：1.混凝土通风构件1是一种镂空正立方体，边长为l，由水泥混凝土制作；混凝土通风构件1内部由纵、横向的通风孔5贯通，通风孔5直径为d，直径d尺寸由路基横断面宽度b确定；
混凝土通风构件1底部设置圆形透壁小孔4，数量为n，孔径为d1；混凝土通风构件1的边角处设置内径为d2的预应力钢丝注浆孔道6，数量为8个。
28.其中，d<0.9l；b/d＝30~40；孔径d1<5cm，数量n>6；预应力钢丝孔道d2<3cm；l、b、d1、d2的单位为m。
29.2.橡胶外包裹层2采用“回”字形结构，包裹在混凝土通风构件1侧面；橡胶外包裹层2厚度为t，t>5cm；橡胶外包裹层2在侧面设置直径为 d的圆形通风孔5，与混凝土通风构件1侧面孔道为同心圆关系；橡胶外包裹层2边角处设置内径d2的圆形孔道，与混凝土通风构件1边角处的预应力钢丝注浆孔道为同心圆关系。
30.3.预应力钢丝3采用螺旋肋钢丝或者刻痕钢丝，直径φ>5mm，设计预应力值大于10mpa，锁定值为设计预应力值的0.7~0.9倍；孔道压浆压力为0.5~0.7mpa；采用强度等级不低于42.5普通硅酸盐水泥配制的水泥砂浆，水灰比宜为0.4～0.45；预应力钢丝3采用圆形夹片式锚具，锚具上设置灌浆孔。
31.本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。