处理微粒和连接板部分的制作方法

处理微粒和连接板部分的制作方法
【专利摘要】一种处理微粒(34)的方法，基本上包括基于微粒在使用中的设计加载情况来选择载荷(17)；向微粒施加载荷；在载荷下方注入材料(28)；以及移除载荷。
【专利说明】
处理微粒和连接板部分
技术领域
[0001 ]本发明设及处理微粒并设及连接板部分。
[0002] W下描述集中于由微粒支撑的混凝±板，但是所公开的方法和装置的各方面可W 适于其他应用，诸如：
[0003] .处理不承载并且不意图承载板的微粒；
[0004] .处理支撑诸如渐青的半刚性结构的微粒；W及
[0005] ?连接不由微粒支撑的板部分。
[0006] 如本文所使用的"微粒"设及碎石、砂碱、±壤、泥±、沙子和黏±等，W及具有类似 特性的其他材料(例如可回收材料）。
【背景技术】
[0007] 混凝±板(例如由娃酸盐水泥形成)在诸如住宅地基的多种应用中采用。在诸如道 路、机场跑道和仓库地板的应用中，板还可W形成载荷直接施加于其的暴露表面。
[000引典型地，板通过W下方式形成：
[0009] ?整平"豚'上壤；
[0010] .压实原±壤和/或添加碎石，W形成可W具有比原±壤更高的剪切强度的顶层 (称为"底基层"）；
[0011] ?在底基层周围安装模板W限定板的周界；
[0012] ?利用湿的混凝±填充模板；W及
[0013] .允许混凝±凝固。
[0014] 可替换地，可W将预制板铺设在底基层上。
[0015] 诸如道路和跑道的较大区域典型地由多个板构成的路面形成。多个板可W同时诱 筑(并由合适的临时或永久模板隔开）。可替换地，每个板可W在其邻近板已凝固之后诱筑。 无论哪种方式板之间都存在经限定的边界。
[0016] 在使用中，（例如由沿着包括板的道路行驶的汽车或站在由板支撑的地毯地板上 的人)施加于板的载荷转而施加到下面的±壤。
[0017] 混凝±在张力方面是弱且脆的。在由±壤不恰当支撑的混凝±板的一点处施加于 该板的载荷可能造成板破裂。板可能被不恰当地支撑，（举例说明）由于载荷过大或±壤已 远离载荷点沉陷。
[0018] 破裂可能由于"累送(pumping)"而发生在板的外围边缘处(并且特别在相邻板的 相邻边缘处）。当板形成时，其典型地由于混凝±主体内的不同凝固速率而呈现稍微凹陷的 形状。运有时被称为"卷曲burling)"。凹陷的形状导致围绕板的外围边缘在板和±壤之间 的界面处的较低接触压力(或在极端情况下的空穴）。运转而导致从运些外围边缘下面的微 粒物质进出相对多的地下水。该水运动倾向于将±壤"累送"走，进而使问题加剧。
[0019] 跟随在破裂之后的持续不断的载荷通常导致恶化速率加快。即使破裂不是全层破 裂，也会危及板的载荷分散特性。施加于由破裂限定的任一板部分的载荷会集中在该板部 分下面的±壤上，而非较均匀地分布在整个原始板下面的±壤上。该集中载荷通常导致加 速的±壤沉陷等。
[0020] 过去，通过向下面的±壤中注入材料W及W粘附方式附接构件W跨越裂缝来修复 破裂的和下陷的混凝±。本发明人已认识到运些现有的方法是有问题的。往往±壤继续沉 陷并且构件远离板部分，从而导致更多类似的故障。有时注入太多的材料会导致板中的凸 起部分。
[0021] 本发明的各方面旨在提供对于处理微粒和连接板部分的改进，或至少旨在为与处 理微粒和连接板部分有关的那些方案提供替换物。
[0022] 并未承认的是，本专利说明书中的任何信息是公知常识、或者可W合理预期到本 领域技术人员会在优先权日前弄清或理解它，将它视为相关技术或W任何方式对其进行组 厶 1=1 O

【发明内容】

[0023] 本发明的一个方面提供一种处理微粒的方法，基本上包括：
[0024] 至少部分地干燥微粒，W降低注入的阻力；W及
[0025] 注入材料。
[00%] 至少部分地干燥可W是将地下水压力降低大约40kPa至大约80kPa。优选地，至少 部分地干燥是真空处理或者包括真空处理。
[0027] 该方法可W包括向微粒施加载荷，其中注入材料是在载荷下方注入材料，W及移 除载荷。
[0028] 载荷优选地基于微粒在使用中的设计加载情况来选择载荷。
[0029] 本发明的另一方面提供一种处理微粒的方法，基本上包括：
[0030] 基于微粒在使用中的设计加载情况来选择载荷；
[0031] 向微粒施加载荷；
[0032] 在载荷下方注入材料；W及
[0033] 移除载荷。
[0034] 方法优选地包括，在注入之前，至少部分地干燥微粒，W降低注入的阻力。
[0035] 载荷优选地选择为平均地在所述微粒的需要处理的区域上施W至少lOOOkg/m2的 压力。举例说明，载荷可W进一步是如"额外负载(surcharge)"中的微粒。
[0036] 所注入的材料可W被允许凝固W及优选地在已凝固的材料下面进一步注入材料。 运可W设及在已凝固的材料中形成孔并且进一步注入材料可W是通过如此形成的孔注入。
[0037] 前述方面的方法优选地包括在多个位置处顺序地如此注入，并且最优选地，顺序 注入的第一步基本上在微粒的该需要处理的区域或微粒的需要处理的区域的中央处。按照 顺序的每次注入的深度可W是统一的或者随孔变化的。
[0038] 前述方面的方法优选地包括监控注入效果W及响应于监控中断注入。
[0039] 本发明的另一方面提供一种处理微粒的方法，基本上包括：
[0040] 注入材料；
[0041 ]降低注入材料的速率，W为注入效果显现出来留出时间；W及 [0042] 监控注入效果；W及
[0043] 响应于监控中断注入。
[0044] 降低注入的速率可W是周期性地暂停注入（即周期性地将速率降低为零)或者包 括周期性地暂停注入(即周期性地将速率降低为零）。
[0045] 监控优选地包括在两个或更多个隔开的位置处监控。
[0046] 本发明的另一方面提供一种处理微粒的方法，基本上包括：
[0047] 注入材料；
[0048] 在两个或更多个隔开的位置处监控注入效果；W及
[0049] 响应于监控中断注入。
[0050] 优选地，监控是监控表面位移或包括监控表面位移。
[0051 ]所注入的材料可W是膨胀材料。
[0052] 优选地，微粒对结构进行支撑，在该情况下，方法优选地设及在结构下方顺序地注 入材料至多个注入点，多个注入点围绕且靠近结构在微粒上的覆盖区的外围隔开。
[0053] 本发明的另一方面提供一种处理微粒W提升由微粒支撑的结构的方法，包括在结 构下方顺序地注入材料至多个注入点，多个注入点围绕且靠近结构在微粒上的覆盖区的外 围隔开。材料也可W在其他点处注入(例如在结构或其覆盖区的中央处）。
[0054] 注入基本上可W是将材料注入到底基层下方的微粒中。注入可W是通过结构中的 至少一个孔来注入的，并且该方法可W包括形成孔。该结构基本上可W是板。
[0055] 本发明的另一方面提供一种互连板部分的方法，基本上包括：
[0056] 从板部分移除材料，W形成伸长特征部，该伸长特征部从板部分中的一个延伸到 板部分中的另一个并且在每个板部分中都包括至少一个侧面构造;W及
[0057] 向伸长特征部中插入连接装置，W与侧面构造协作来抵抗纵向剪切分离。
[0058] 优选地，插入连接装置包括插入可凝固材料，使得可凝固材料适配侧面构造，W及 允许或使得如此适配的可凝固材料凝固W形成键接部。举例说明，可凝固材料可W是环氧 树脂或聚氨醋。
[0059] 优选地，插入连接装置包括插入伸长构件，该伸长构件可W包括比它的其他部分 更具柔性的部分，W适应板部分的相对运动。更具柔性的部分可W是横向偏移部或包括横 向偏移部。
[0060] 伸长构件优选地包括侧面构造，用于抵抗纵向剪切分离。伸长构件的侧面构造优 选地是凹形的。举例说明，伸长构件可W由片材形成。
[0061] 优选地，伸长特征部至少像所述伸长构件的高度那么深W完全接收所述伸长构 件。伸长构件的优选形式是长度至少是其高度的3倍。
[0062] 移除材料优选地是切槽并且沿着槽钻孔、或者包括切槽并且沿着槽钻孔。
[0063] 优选地，移除材料基本上达到板部分的深度的1/3至2/3的范围内的深度，或者如 果板部分在深度上彼此不同，则移除材料基本上达到板部分中的较薄者的深度的1/3至2/3 的范围内的深度。
[0064] 本发明的另一方面提供一种修复由微粒支撑的一个或多个板的方法，包括：
[0065] 处理在限定两个板部分的特征部附近的微粒；W及
[0066] 连接板部分。
[0067] 限定两个板部分的特征部可W是一个或多个裂缝或者包括一个或多个裂缝，或者 可W是两个板之间的边界。
[0068] 本发明的另一方面提供一种用于联接相邻板部分的接合系材（joint tie),其定 形状为接收在切到板部分中的槽内并且包括比它的其他部分更具柔性的部分，W适应板部 分的相对运动。
[0069] 还公开了一种用于通过抬升在下陷部分上具有足够的预加载的下陷板或板的下 陷部分来修复损坏或下陷的刚性路面并且恢复跨过板的抗拉强度W防止未来的沉降的方 法：
[0070] ?注入期间，给板的下陷部分加载压重物，W模拟实际服役中的加载条件，W防止 进一步的沉降，
[0071 ] ?多次通过混凝±层和底基层注入可硬化材料，同时在多于一个位置处连续监控 板的向上运动，
[0072] .固定所形成的接合系材，W替代出故障的载荷传递暗销或者针对竖直载荷恢复 刚性路面的跨过裂缝的抗拉强度。
[0073] 所添加的压重物可W是车轴压重物或车辆上的压重物体。优选地，注入孔通过钻 取8毫米至30毫米直径的孔制成。孔的直径足够大W允许可流动的聚合物材料在压力下流 动。
[0074] 优选地，可硬化材料在注入之后的四小时内开始凝固，W变得刚性并具有大于 Ikg/cm2的压缩强度。该材料可W是在注入孔处混合之后通过聚合过程膨胀变为刚性泡沫 的多组分聚氨醋或可发泡聚合物，或预混泡沫混凝±或预混速凝泥浆。
[0075] 抬升运动可W使用贝克曼梁或直尺或位移计或激光水准仪或诸如由领英公司 (Technidea Inc)制作的ZipLevel?的高度计进行监控。抬升运动可W每次都监控。
[0076] 优选地，在离注入孔Im至3m的距离内钻取若干孔或者钻取至少一个排泄孔，使得 在板下面的诸如空气、水的非固体组分可W逸出，允许灌浆材料基本上完全占据下面的空 桐。
[0077] 可选地，在板充分提升之后，在所注入的孔之间的新位置处注入少量材料。所注入 的量足W填充在抬升注入过程之间可能残留的空桐，并且该注入在出现板的任何向上运动 的迹象时停止。运是为了防止由于在板下面缺乏支撑或空桐的存在而导致的可能的抗拉裂 缝。
[0078] 可W跨过裂缝线放置接合系材。系材优选地是预制造的4mm至8mm厚的金属板，其 插入到银切槽中，其中槽的宽度为稍大于接合系材厚度。接合系材优选地在系材两端具有 Imm深的交叉凹槽，W增加粘合材料的表面接触和剪切强度。银切槽还可W具有沿着槽、与 竖直方向成45度角的非贯通钻孔，W增加表面粘合，并且还增加接合系材系统的剪切强度。
[0079] 优选地，接合系材超出裂缝线的端部放置，W防止当刚性路面受到循环载荷时裂 缝扩展。
[0080] 优选地，结合材料具有比系材固定到其的基座混凝±的剪切强度更大的抗拉强 度。该材料可W是诸如环氧树脂或聚氨醋的聚合物。
[0081] 优选地，将小的振动或键击动作施加到接合系材，使得气泡可W逸出，并且可W实 现粘合材料、接合系材和切槽之间的全表面接触。
[0082] 接合系材可W跨过膨胀结合点放置。接合系材的中部可W沿着宽度具有半圆形弯 曲部，W允许沿着纵向的变形，W适应板的膨胀/收缩运动。可W制作孔银切口（例如具有 40mm直径），W适应接合系材上的弯曲部(例如在银切槽与膨胀结合点相交处）。
[0083] 优选地，所选择的可硬化材料在注入之后的四小时内开始凝固，W变得刚性并具 有大于Ikg/cm2的压缩强度。该材料可W是在注入孔处混合之后通过聚合过程膨胀变为刚 性泡沫的多组分聚氨醋或可发泡聚合物，或预混泡沫混凝±或预混速凝泥浆。
【附图说明】
[0084] 附图示出本文所公开的方法和装置的各种示例。
[0085] 图1是在处理的初始阶段的破裂的、微粒支撑的板的截面图。
[0086] 图2和3是示出随后的处理阶步骤的截面图。
[0087] 图4a是沿着用于连接板部分的槽的剖视图。
[0088] 图4b是接合系材的立体图。
[0089] 图4c是承载系材的槽的横截面图。
[0090] 图5是示出在各板部分之间传递载荷的系材和板的布置方式的部分剖视图。
[0091] 图6是在处理的初始阶段、一对相邻的、微粒支撑的板的接缝处的截面图。
[0092] 图7a和7b是注入图案的平面图。
[0093] 图8是图6的板在随后的处理阶段的截面图。
[0094] 图9a是接合系材的立体图。
[00巧]图9b是另一接合系材的立体图。
[0096] 图10是连接板部分的接合系材的平面图。
【具体实施方式】
[0097] 在一个示例中，通过经由钻至路基孔(化illed-t〇-sub-grade hole)9注入材料25 W使得所注入的材料将向周围的±壤施W大约〇.2MPa至3MPa来提升变形和下陷的板1，2。 所注入的材料可W是水泥浆或膨胀聚合物并且在附图中通过向上倾斜到右侧的影线示出。
[0098] 该范围的较高端适于设计用于较高载荷的板(或基础垫层），诸如机场跑道的板--机场跑道中的30m2的板可能必须承受大约150吨（即大约1.5MN)的冲击载荷（由于重着陆）。 另一方面，该范围的较低端适于设计用于较低载荷的板，诸如人行道的板。在喷嘴处的大约 0.5M化的压力是用于诸如道路、滑行道或仓库地板的普通刚性路面的推荐最低值。举例说 明，泡沫/水泥混合物(轻质混凝±)可W WO. 5MPa至0.8M化在正常气压下累送进入，其是从 大多数普通的空气压缩机可得到的压力。
[0099] 虽然化g/cm2被认为足W抬升大多数板，但是更高压力是优选的。优选地，使用在 累送压力上供应大约10MPa-20MPa的聚合物设备，其(减去损耗)供给IMPa至3MPa的喷嘴压 力。
[0100] 良好的±壤将具有0.2M化W上的剪切强度，并且该注入压力可W进一步改善± 壤。
[0101] 材料优选地注入±壤中而非底基层中。如果受到压力的膨胀材料/灌浆材料向中 间具有底基层的地面/±壤4施加力，则对±壤造成的应力(或对应的固结度/压实度)将较 小，因此在尝试向±壤4施予较高应力的方面运不太有效（因而将其"过上覆岩层压力(past overburden pressure)"带到较高水平，改变±壤的塑性状态和弹性状态的值）。
[0102] 在底基层下方的注入(与至底基层中的注入对照)使用更多材料，但会导致更好更 持久的结果。±壤更加"固结"。如果注入在底基层的顶部进行，则底基层的强度将使得抬升 更容易，但是上壤并未改善太多，并且再沉降(resettlement)可能随之而来。
[0103] 大约12至15米是使用某些现有设备进行注入的实践上的最大深度。12米是容易得 到的管长度，但是通过将另一节焊接到其可W实现更多几米。
[0104] 为了将注入管插入地面中，将在顶端(或"驱动端"）具有肩部并在另一端部处具有 尖头的忍轴(或"刺"）插入管中。忍轴的直径例如是大约8mm至9mm，为了适配，使用具有Imm 壁厚度的1/2"管。忍轴定尺寸为凸出到管外大约4"至8"。
[0105] 穿过水泥、底基层（其可W包括碎石）钻取孔，至到达原±壤。将管和刺组件插入， 并且使用任何适于键击的设备将其钉下去。诸如耗电量在1000 w至1500W之间，具有键击单 一控制的旋转键钻或拆迁搞(demo 1 i tion hammer)的电键被发现是向下驱动管/刺组件的 有效设备。
[0106] 当管到达期望深度(该处存在要被改善/压实的松软±壤)时，将刺缓慢移除W避 免±壤/黏±被吸回到管中并阻止材料流出。注入深度可W由在±壤调查或动态圆锥贯入 仪(DCP)探测期间显露的材料的实际物理层决定。理想地，随后将管抽出短的距离，例如抽 出几英寸，W有助于注入材料流动。
[0107] 类似的深度选择的方法可W应用于任何随后的通过相同注入孔的注入。所注入的 材料将在压力下流向最低阻力点，从而填充下陷板下方的空桐和裂隙。空气、水和/或水与 细料混合物可W出现在板或路基的下方，因此可取地，在板中（例如在离注入孔Im至3m处） 制作通风孔/排气孔，用于排出非固体W使得填充材料完全占据任何空桐。
[0108] 随着持续的材料注入，当板上的膨胀力微微高于板及由其承载的任何载荷的组合 重量时，板将升起。随着板开始向上移动，地面、底基层和灌浆材料的复合系统将使弹性模 量改变到能够托住板载荷而不进一步下降的值。
[0109] 注入可W通过至少部分地干燥微粒来增强。通过±壤的水运动是非常缓慢的。当 材料被注入而未经干燥时，材料受到±壤内的无法足够快速地逸出的水抵抗。在所注入的 材料凝固之后，在紧紧包围所注入的材料的地下水中存在高压区。该地下水最终渗出，因此 ±壤松弛并不再如它原本应当的那样加压。
[0110] 对于饱和±壤，将设置在40kPa至SOkPa下的真空管放置在注入点的2m半径范围 内，W有助于水流动，从而降低会使灌浆压力的效果无效的静水压力的积累。
[0111] 为了防止注入后沉降（即复合支撑系统的进一步下降）在修复之后的服役期间复 发，在被抬升的局部区域周围添加压重物17W模拟实际的服役条件。所添加的压重物可W 是可移动配重或者加载后的卡车的后轴重量。对于工厂地板，压重物应该是正常加载在地 板上的货物和机器。对于道路路面，在后轴上所添加的压重物应该约为8T或更多，W模拟现 实环境。
[0112] 在注入期间，监控注入效果W提供进度指示。运可W设及(例如利用与注入点间隔 开的传感器)监控注入阻力（例如注入速率与注入压力的比率，变化的阻力是注入的作用） 或地下压力，但是优选地是监控表面弯沉。表面弯沉可W利用贝克曼梁、光学自动校平、激 光水准仪、位移计、直尺、千分表、高度计(诸如由领英公司制作的ZipLevel?)或落键式弯沉 仪(FWD)测定。可W使用十字板剪切测试设备来确定松软地面的剪切强度在注入之后已经 改善到期望水平。可W使用DCP探头来确定对DCP的动态载荷的±壤阻力在注入之后已经改 善到期望水平。
[0113] 因为可流动材料将在压力下流动到最低阻力点，因此材料可W远离注入位置流 动，并且抬升可W发生在一些远离注入点的一些点处，并且对板的向上运动的监控在多个 位置处是可取的，W防止过抬升。该监控可W采用标线、激光设备、水平仪、位移计或能够监 控隆起(elevation)的任何其他装置的形式。
[0114] 抬升在板下方具有较小加压区域的板是更加可取的，因为对于较小区域来说压力 需要更高，W产生所要求的抬升力来举升板和其上面的额外负载。因此，双组分自膨胀聚合 物相对于其他材料由于其快速发泡而更加优选，该快速发泡防止材料流动得离注入点太 远。
[0115] 优选地，可硬化材料在注入之后的一小时之内凝固，W变得刚性并具有大于Ikg/ cm2的抗压强度。该材料可W是在注入孔处混合之后通过聚合过程膨胀成为刚性泡沫的可 发泡聚合物或多组分聚氨醋、或者预混泡沫水泥或预混速凝水泥浆。膨胀聚合物(和其他膨 胀材料)在注入W后体积增加。
[0116] 疏水聚合物树脂（当与合适的硬化剂混合W与其反应时)将在数秒内形成刚性泡 沫。注入材料可W具有发泡剂W调整泡沫的膨胀率。为了限制膨胀聚合物的流动，聚合物在 注入之后的发泡时间应该在10秒至60秒的范围内，并且运可W通过混合时树脂和硬化剂的 溫度的变化来进一步调整。凝胶时间和乳化时间是与溫度相关的--溫度越高，乳化时间越 短。混合由比例调节器设备来控制。
[0117] 在注入期间，优选地降低注入速率，并且最优选地周期性暂停（即降低到零），W为 注入效果显现出来留出时间。发明人已认识到各种注入效果(例如表面上升)不是立即显现 的。在膨胀注入材料的情况中，表面可W在注入已经停止之后继续升起。
[0118] 材料的注入速率的降低优选地是周期性暂停的。运可W简单地是注入和暂停的固 定的交替周期，或者周期的长度可W根据预定计划和/或响应于所监控的注入效果而变化。 举例说明，注入周期可W随着注入接近完成而缩短。间断注入可W通过自动化方式或简单 地由用户控制。
[0119] 已经发现短时爆发式的注入给予对膨胀力的较好控制。爆发应该足够长W使新的 混合材料将老的混合材料排出注入管。暂停应该足够短（小于材料的凝固时间），所W注入 中的混合材料仍然可流动并且可W在下一注入循环中由更新的混合材料挤出。每次注入的 理想量是0.化至化之间，W将膨胀聚合物限制在注入孔周围的0.4m至1.5m的有效半径内。 假如要求更小的有效区域，应该注入甚至更小的量，随后暂停W等待聚合过程。当板的加重 部分被抬升时更小的有效区域意味着系统弹性模量更高，从而降低进一步沉降的风险。
[0120] 在抬升期间监控隆起并且抬升量根据经验法则应该不高于2mm-3mm。运是为了将 混凝±表面上的应变率维持到接近1/500W避免破裂。对于更大和更深的待抬升下降区域， 聚合物注入应该进行多次。
[0121] 可W制作速凝泥浆或膨胀聚合物的注入材料柱，W通过在注入材料继续流动时撤 出注入管来形成从注入点到结构的基座的柱体。
[0122] 参考图2、3、7a和7b，修复开始于具有最低隆起的注入孔，呈放射状向外移动。图7a 示出九个注入孔的方形阵列（即方形图案）。图7b示出由6个等间隔的注入孔的圆形阵列同 屯、包围的中央注入孔。该图案被称为=角图案。
[0123] 在图7a和7b中，注入孔被编号，用于建议注入顺序。顺序从中央孔开始，按经选择 W使非对称载荷最小化的次序、跟随在后的是外部孔中的一些，返回中央孔，跟随在后的是 最后的外部孔。
[0124] 通过中央孔(或需要多次的任何其他孔）的二次(和任何随后的）注入操作避免在 混凝±板上钻取太多孔。优选的是在注入操作之间，移除注入器并且W比原始注入孔稍小 或与其相等的直径重新钻取孔。运是为了确保相同大小的注入器将仍然适用。
[0125] "重新钻取的孔"应该比上个孔稍深，W使钻头将不仅仅穿透底基层，而且其还将 刺透在底基层和±壤之间已经形成的聚合物泡沫。新注入的聚合物在压力下还将流经该被 刺透的层，^在±壤、底基层和混凝±板之间形成新的泡沫层。该力进一步增强组合系统刚 度并因此成为抬升力。在二次期间注入的材料在图2和3中利用向下倾斜至右侧的影线示 出。
[0126] -旦刚性路面被抬升到期望水平，就应该在所注入的点之间进行另一注入，W填 充可能仍然存在的空桐。该孔还应该钻通底基层。应注意不要过注入，因为如果存在空桐的 话，空桐不应该那么大。在该阶段，如果存在抬升发生的任何迹象，则应该停止注入。
[0127] -旦下陷部分的水平度达到，就应该利用合适的堵塞材料(例如相容性胶凝混合 物或聚合物混合物)将孔堵塞，并且期望的是利用裂缝修复环氧树脂修复任何裂缝8。工作 现场的准备对于粘合W适当地工作来说是重要的。在裂缝严重的情况下，破裂表面之间的 粘合对于载荷来说可能不足W跨过破损部分适当地传递，而接合系材23的使用变为可取 的。
[0128] 在该示例中，接合系材23是厚度稍微小于圆形银口21的宽度的平坦金属板。运些 板可W可选地进行电锻或其他表面处理W防止生诱，或者由不诱钢制成。
[0129] 优选地，银具有金刚石刃。湿切口（wet cut)通常帮助保护刃的寿命，防止生诱，但 是切口必须稍后被清理和干燥。应该使用压缩空气来清除槽中的细料，并且还要用它来干 燥切口。很少有粘合聚合物在湿润表面很好地起作用，因此清理和干燥切槽是非常可取的。
[0130] 接合系材23应该做得接近垂直于裂缝线，大体上间隔1至2倍的板厚度，并且如果 接合系材做得具有稍微小于一半板厚度的宽度，则可W改变该间隔，使得较密些。运是为了 确保载荷传递设备可W充分采用满载。当被修复的板投入使用时为了防止裂缝扩展，接合 系材应该超出可见裂缝线的末端放置，优选地距离末端1至2倍板厚度的距离。
[0131] 结构增强筋条通常放置在板的底部或接近板的底部处，因此银口应该仅作成大约 1/2板厚度并且不应该向外延伸2/3板厚度。金属接合系材23应该作成一定厚度，使得每个 金属板都松散地装配在切槽21中，留下粘合材料可W在重力作用下流入的足够空隙。金属 板的宽度应该(i)比切口的深度小大约5mm，（ii)至少是一半板厚度。
[0132] 发明人已认识到在各现有的接合系统中最弱点是粘合处，增大的表面接触对于改 善粘合是可取的。运通过沿着银口钻取一系列典型地具有16mm直径的非贯通孔来实现，但 是更小或更大直径的孔也起作用。8mm直径被认为是实践最小值。每侧上两个或=个孔将是 足够的。钻孔提供更多表面接触，W有助于粘合。孔可W沿竖直方向或相对于竖直方向成角 度，但是相对竖直轴45度的角度是优选的。
[0133] 槽21和孔22-起是伸长构造。切和钻是材料移除操作。孔22构成了从切口的宽度 偏离的侧面构造。在安装期间，所接收的粘合剂填充并适配孔22。当凝固时，粘合剂的此适 配部分构成了键接部，孔22构成了键槽，并且存在强制晒合来抵抗纵向剪切（即在平行于切 口 21的长度的方向上的剪切）。
[0134] 虽然接合系材23,25的使用是非常优选的，但是构造21，22可W仅利用可凝固材料 填充。
[0135] 在金属接合系材板上，提供一系列侧面构造23a，25aW改善板21与粘合剂的结合。 侧面构造优选地是凹形的，如沿水平的、成角度的、有孔的或交叉构形的切口线中，最优选 地，是Imm深的凹槽。侧面构造可W位于金属板的两个侧面上。当载荷传递有效时，金属接合 系材的中间部分承载最大的弯矩，因此在该部分上不应该有钻孔、锐削部(milling)、凹陷 部W保持系材的强度。
[0136] 可W制作直的接合系材，用于接合混凝±板内的裂缝或破损件。当跨不同板制作 接合系材(例如来替代或加强损坏的载荷传递暗销杆)时，出于对膨胀或收缩的考虑应该允 许水平运动。在系材的中部处的相对柔性部分25b(例如弯曲部)允许板在横向和纵向两个 方向上的相对位移。运是半圆弯曲部或U形，其优选地在金属接合系材中形成。在安装之后， 利用柔性填缝料填充设置在膨胀接合处的该弯曲部区域，其优选地具有15至40的典型邵氏 A硬度。
[0137] 粘合材料可W在放置接合系材之前或之后被放置在槽中。如果诸如清洁干燥的沙 子的细集料与粘合材料混合，则它们应该在接合系材就位之后添加。在系材周围的振动或 键击促进气泡逸出，W改善与板壁和接合系材运两者上的粘合材料的表面接触。非常可取 的是，切槽和接合系材运两者都是清洁和干燥的，没有灰尘、油或水分。
[0138] 举例说明，粘合材料可W是环氧树脂、聚氨醋或聚脈基聚合物，其具有比混凝±的 剪切强度更大的粘合强度。
[0139] 接合系材23,25由矩形板形成。运是整齐地坐于具有恒定深度的伸长槽21中的便 利形状。其他形状也是可能的。板的其他变型可W具有弯曲的基座，例如可W通过沿着=角 图案的弦线切割14"的圆盘形成=个分离的系材。如此形成的接合系材将整齐地适配通过 (旋转的）14"银刃的单一竖直运动制作的槽。
[0140] 图6示出由利用填缝料10填充的膨胀接合部7连接的两个板1和2。板1具有可W完 全延伸通过板的深度的裂缝8。累送可能会发生，并且空桐5可能出现在板的下方，含有空气 或水或水与细料混合的±壤。在板下方可能存在一系列底基层3,围绕上面板的下降区域底 基层3可能已损坏。底基层下方的±壤4可能进一步具有空桐或互连空桐6。
[0141] 为了处理微粒3,4W再平整和加固板1，2,钻取孔9。孔9穿过底基层3至±壤层4。
[0142] 孔优选地是大约16mm，用于多组分膨胀聚合物的注入。对于水泥灌浆，该孔应该在 24mm至32mm之间，运取决于泥浆和注入设备。在大约6mm至40mm范围内的直径被认为是实用 的。孔9应该隔开在0.5m至2m之间。对于膨胀聚合物注入，该距离应该是大约Im至1.5m。
[0143] 在尽可能接近注入孔9的板1，2的顶部，添加压重物17W模拟真实的加载条件。对 于道路和滑行道路面，压重物应该是承载8吨的车轴或等价物。
[0144] 将注入器11键击到钻孔中，W使得其摩擦力对于16毫米直径的注入孔来说足够强 来抵抗接近300千克或更大的拔出力。该拔出力与孔的直径成比例。如果板1上面覆盖有层， 则注入器应该放置到底层且在底基层上面。运是为了防止顶层分层。其典型示例是在道路 路面中涂覆娃酸盐水泥混凝±上的半刚性渐青，其存在于许多公路或跑道中。
[0145] 在注入器11的顶部，固定有联结器或阀12, W能够接附注入枪13,注入枪13提供对 通过一套软管14从材料累进给的树脂的流动的全面控制。
[0146] 树脂的注入可W间隔进行，其中每个注入循环提供0.化至化，暂停不长于混合树 脂材料的凝胶时间。
[0147] 为了提升下陷的板，使用标线或贝克曼梁18在注入期间监控板的上升。上升运动 不应超过3毫米W避免由于抬升引起的张力裂缝。对于简单的空桐填充，可W使用激光水准 仪或红外设备来检测向上的运动。
[014引注入优选地按次序进行，首先从最低点（点1)开始并且向外移动（点2，3和3，4)，在 每个循环时在最下陷的点处重新注入(点6)，直到所有点被充分提升。在注入期间，额外负 载的压重物应该在可行范围内尽可能接近注入点放置。
[0149] 每次重新注入，孔必须超过所注入的材料的层15重新钻取，所W新注入的聚合物 可W再次在±壤和±壤上面的混凝±板或底基层的层之间施加膨胀压力，W提升板和上面 的压重物。一旦所注入的材料凝固，就可W移除注入装置W在下一孔上使用。阀12可W用于 允许在材料凝固之前移除注入枪。
[0150] -旦破损件被提升到期望水平，就可W跨过无法传递载荷的裂缝(典型地是宽度 大于Imm的裂缝)安装载荷传递系材23。运些载荷传递系材是4mm厚的锻锋钢板，其中切口线 23a优选地呈钻石或X图案。运些切口线将增加粘合强度，从而避免当载荷传递有效时沿着 系材的表面的粘合材料的剪切破坏。系材将具有1/2至2/3板厚度的竖直宽度(W)，和大于= 倍竖直宽度的长度化)（典型地3W<L<6W)。
[0151] 为了将系材插入，银口 21利用深度比系材的宽度(W)深5mm至8mm的金刚石切削刃 制作。粘合辅助孔22必须在混凝±上钻取至刚好超过银口的深度。运些钻孔将提供额外的 表面接触，用于更好地粘合到混凝±表面。在裂缝的每个侧面上制作至少一个孔。
[0152] 在利用干燥空气清理干净切槽21和钻孔22(应注意安全防范W保护眼睛和耳朵） 之后，可W将环氧树脂或聚氨醋粘合剂24部分地倾倒或累送入槽中，随后将接合系材23放 置到位。接合系材23应该比板表面1低至少3mm并且可W倾倒粘结环氧树脂24直到材料完全 填充槽21。必须向接合系材23施加轻轻的敲击或振动，使得被困于粘合环氧树脂24里面的 任何气泡可W逸出，W确保切口凹槽23a和钻孔22被完全填充。
[0153] 裂缝25还应该按照制造商的建议利用裂缝修复环氧树脂、使用低压累或注射器填 充。
[0154] 当接合系材跨过膨胀结合点制作W恢复损坏的暗销杆时，系材25将在中部具有 20mm宽的半圆形弯曲部25b。凹槽2f5a保留与在平坦接合系材23上所使用的那些凹槽23a相 同的细节，用于强化裂缝。
[01W] 弯曲部25b将设置为在04Qmm的孔26内限定膨胀结合点，但是更大的孔或稍微更 小的孔也是可接受的，推荐具有足够余隙的弯曲部W允许水平运动。该孔26将利用诸如娃 树脂或渐青密封料27的柔性密封料填充。
[0156] 一旦粘合材料24已经充分凝固并且获得强度(优选地至少高于混凝±)，就可W将 板重新投入使用(例如道路可W开放通车）。
[0157] 累送(和/或其他因素）可W导致整体结构下陷。发明人已认识到通过在结构周围 的注入点处顺序注入材料(而非在多个点处的同时注入或单一的较长注入)导致每个注入 点周围的±壤受到超出必要平均值的应力，导致改善的±壤压实。
[0158] 如指出的，在极端情况下，空桐可W在分离的、微粒状的和下层的结构之间形成。 为了避免疑问，注入运类空桐的材料将作用于下层的微粒。因此，运样的注入符合处理微粒 的描述，如本文所使用的那些词语那样。
【主权项】
1. 一种处理微粒的方法，基本上包括： 至少部分地干燥所述微粒，以降低注入的阻力；以及 注入材料。2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述至少部分地干燥是将地下水压力降低大约 40kPa 至大约 80kPa。3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少部分地干燥是真空处理或者包括真空 处理。4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法，包括： 向所述微粒施加载荷，其中所述注入材料是在所述载荷下方注入材料；以及 移除所述载荷。5. 如权利要求4所述的方法，包括基于所述微粒在使用中的设计加载情况来选择所述 载荷。6. -种处理微粒的方法，基本上包括： 基于所述微粒在使用中的设计加载情况来选择载荷； 向所述微粒施加所述载荷； 在所述载荷下方注入材料；以及 移除所述载荷。7. 如权利要求4、5或6所述的方法，其中所述载荷选择为平均地在所述微粒的需要处理 的区域上施以至少l〇〇〇kg/m2的压力。8. 如权利要求4至7中任一项所述的方法，其中所述载荷进一步是微粒。9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，包括允许所注入的材料凝固以及在已凝固的 材料下方进一步注入材料。10. 如权利要求9所述的方法，包括在所述已凝固的材料中形成孔，并且其中所述进一 步注入材料是通过如此形成的所述孔注入。11. 如权利要求1至10中任一项所述的方法，包括在多个位置处顺序地如此注入。12. 如权利要求11所述的方法，其中顺序注入的第一步基本上在所述微粒的所述需要 处理的区域或所述微粒的需要处理的区域的中央处。13. 如权利要求1至12中任一项所述的方法，包括降低注入所述材料的速率，以为注入 效果显现出来留出时间。14. 如权利要求13所述的方法，其中所述降低是周期性地暂停所述注入或者包括周期 性地暂停所述注入。15. 如权利要求1至14中任一项所述的方法，包括监控注入效果以及响应于所述监控中 断注入。16. -种处理微粒的方法，基本上包括： 注入材料； 降低注入所述材料的速率，以为注入效果显现出来留出时间；以及 监控所述注入效果；以及 响应于所述监控中断注入。17. 如权利要求16所述的方法，其中所述降低是周期性地暂停所述注入或者包括周期 性地暂停所述注入。18. 如权利要求15、16或17所述的方法，其中所述监控包括在两个或更多个隔开的位置 处监控。19. 一种处理微粒的方法，基本上包括： 注入材料； 在两个或多于两个隔开的位置处监控注入效果；以及 响应于所述监控中断注入。20. 如权利要求15至19中任一项所述的方法，其中所述监控是监控表面位移或包括监 控表面位移。21. 如权利要求1至20中任一项所述的方法，其中所注入的材料是膨胀材料。22. 如权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述微粒对结构进行支撑。23. 如权利要求22所述的方法，包括在所述结构下方顺序地注入材料至多个注入点，所 述多个注入点围绕且靠近所述结构在所述微粒上的覆盖区的外围隔开。24. -种处理微粒以提升由所述微粒支撑的结构的方法，包括在所述结构下方顺序地 注入材料至多个注入点，所述多个注入点围绕且靠近所述结构在所述微粒上的覆盖区的外 围隔开。25. 如权利要求24所述的方法，其中所述注入基本上是将材料注入到底基层下方的微 粒中。26. 如权利要求24或25所述的方法，其中所述注入是通过所述结构中的至少一个孔来 注入的。27. 如权利要求26所述的方法，包括形成所述孔。28. 如权利要求1至27中任一项所述的方法，其中所述结构基本上是板。29. -种互连板部分的方法，基本上包括： 从所述板部分移除材料，以形成伸长特征部，所述伸长特征部从所述板部分中的一个 延伸到所述板部分中的另一个并且在每个板部分中都包括至少一个侧面构造;以及 向所述伸长特征部中插入连接装置，以与所述侧面构造协作来抵抗纵向剪切分离。30. 如权利要求29所述的方法，其中 插入连接装置包括插入可凝固材料，使得所述可凝固材料适配所述侧面构造；以及 允许或使得如此适配的可凝固材料凝固以形成键接部。31. 如权利要求30所述的方法，其中所述可凝固材料是环氧树脂或聚氨酯。32. 如权利要求29、30或31所述的方法，其中插入连接装置包括插入伸长构件。33. 如权利要求32所述的方法，其中所述伸长构件包括比它的其他部分更具柔性的部 分，以适应所述板部分的相对运动。34. 如权利要求33所述的方法，其中所述更具柔性的部分是横向偏移或包括横向偏移 部。35. 如权利要求32至34中任一项所述的方法，其中所述伸长构件包括侧面构造，用于抵 抗纵向剪切分离。36. 如权利要求35所述的方法，其中所述伸长构件的所述侧面构造是凹形的。37. 如权利要求32至36中任一项所述的方法，其中所述伸长构件由片材形成。38. 如权利要求32至37中任一项所述的方法，其中所述伸长特征部至少像所述伸长构 件的高度那么深以完全接收所述伸长构件。39. 如权利要求32至38中任一项所述的方法，其中所述伸长构件的长度至少是其高度 的3倍。40. 如权利要求29至39中任一项所述的方法，其中所述移除材料是切槽并且沿着所述 槽钻孔、或者包括切槽并且沿着所述槽钻孔。41. 如权利要求29至40中任一项所述的方法，其中所述移除材料基本上达到所述板部 分的深度的1/3至2/3的范围内的深度，或者如果所述板部分在深度上彼此不同，则所述移 除材料基本上达到所述板部分中的较薄者的深度的1 /3至2/3的范围内的深度。42. -种修复由微粒支撑的一个或多个板的方法，包括： 根据权利要求28处理在限定两个板部分的特征部附近的所述微粒；以及 根据权利要求29至41中任一项连接所述板部分。43. 如权利要求42所述的方法，其中所述限定两个板部分的特征部是一个或多个裂缝 或者包括一个或多个裂缝。44. 如权利要求42所述的方法，其中所述限定两个板部分的特征部是两个板之间的边 界。45. -种用于联接相邻板部分的接合系材，其定形状为接收在切到所述板部分中的槽 内并且包括比它的其他部分更具柔性的部分，以适应所述板部分的相对运动。46. 如权利要求45所述的接合系材，其中所述更具柔性的部分是横向偏移部或者包括 横向偏移部。47. 如权利要求45或46所述的接合系材，包括侧面构造，用于抵抗纵向剪切分离。48. 如权利要求47所述的接合系材，其中所述侧面构造是凹形的。49. 如权利要求45至48中任一项所述的接合系材，其由片材形成。50. 如权利要求45至49中任一项所述的接合系材，其基本上在4至8mm厚的范围内。51. 如权利要求45至50中任一项所述的接合系材，其长度至少是其高度的3倍。
【文档编号】E04G23/02GK105829610SQ201380081427
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2013年12月3日
【发明人】段图玉
【申请人】瑞杰德格兰德私人有限公司