专利名称：路基防沉降装置及其安装方法
技术领域：
本发明涉及路基防沉降装置，特别是指可有效减小因侧向滑移引起的路基下沉的路基防沉降装置及其安装方法，具有很好的路基防沉降性能，结构简单，成本低，可广泛应用于防止桥头跳车现象的搭板型解决
方案中。
背景技术：
随着社会经济的迅猛发展，高速公路在国内得到了极大发展，逐渐形成了纵横交织的高速公路网辐射全国。从已投入使用的髙等级公路特别是高速公路来看，存在着不少问题，其中较为普遍的道路病害就是因桥头和路基的沉降差异而引起的"桥头跳车"。桥头跳车已经成为高速公路建设和运营中应该重视并亟待解决的问题。另一方面，随着高速公路的迅速发展，车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高，桥头跳车越来越突出地影响公路使用性能和运输效益的发挥。为了避免桥头跳车，国内外较为广泛的做法是在桥头两端设置桥头搭板，并在搭板末端设置路基防沉降装置以降小路基的下沉量，从而减小搭板的长度，达到降低材料成本的效果。传统的路基防沉降装置没有考虑因侧向滑移引起的路基下沉以及路基防沉降装置的位置与周围路基的刚度差异，防沉降效果不理想，甚至由于路基防沉降装置与周围土体的刚度差异形成二次跳车现象。因此，设计一种路基防沉降效果好，结构简单，性价比较好的路基防沉降装置是很有必要的，从而有效防止桥头跳车。
发明内容
本发明的目的是，为解决传统路基防沉降装置防沉降效果不理想，甚至由于路基防沉降装置与周围土体的刚度差异形成的二次跳车现象，防止桥头跳车，提供一种路基防沉降装置及其安装方法，该装置具有结 构简单，性价比好，防沉降效果好的特点。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下
一种路基防沉降装置，其特点是该装置由多根空心圆管、两块约 束挡板和多根预紧螺栓组成，所述的两块约束挡板一一对应地设有均匀 排布的多个圆形通孔用于安装所述的预紧螺栓，所述的空心圆管穿套在 所述的预紧螺栓上，将所述的预紧螺栓的两端插入所述的约束挡板的对 应的圆形通孔中并用螺母将所述的空心圆管紧固在所述的两块约束挡板 之间。
所述的空心圆管的长度为公路路基的宽度，由钢筋混凝土材料或钢 管加工而成。
所述的约束挡板的多个圆形通孔呈倒直角三角形均匀分布在所述的 约束挡板上。
本发明装置适用于与高速公路桥梁、公路桥梁或铁路桥梁连接处的 路基防沉降。
所述的路基防沉降装置的安装方法，包括下列步骤
① 在高速公路桥梁基本建成后和路基回填的过程中，将两块约束挡 板离开所述的桥梁两端的桥台一定距离，即位于搭板远离所述的桥台的 另一端，对称地置于高速公路路基的两侧，所述的约束挡板的设置方向 是所述的多个圆形通孔(呈上多下少和靠所述的桥台一侧圆形通孔多的 姿态；
② 将所述的空心圆管一一地穿套在所述的预紧螺栓上，将所述的预 紧螺栓的两端插入所述的两块约束挡板对应的圆形通孔中并用螺母将所 述的空心圆管紧固在所述的两块约束挡板之间，通过预紧螺栓施加预紧 力；
5③回填高速公路路基，将所述的路基防沉降装置埋入高速公路路基， 使两约束挡板与高速公路路基的侧面贴紧。
戶万述的路基防沉降装置的另一安装方法，包括下列步骤
① 在高速公路桥梁基本建成和路基回填的过程中，将两块约束挡板 离开戶万述的桥梁两端的桥台一定距离，即位于搭板远离所述的桥台的另 一端，对称地置于公路路基的两侧，所述的约束挡板的设置方向是所述 的多个圆形通孔呈上多下少和靠所述的桥台一侧圆形通孔多的姿态；
② 路基回填的过程中，将所述的空心圆管穿套在所述的预紧螺栓上， 将所述的预紧螺栓的两端插入所述的两块约束挡板最下层的对应的圆形 通孔中并用螺母将所述的空心圆管紧固在所述的两块约束挡板之间，通 过预:紧螺栓施加预紧力，回填路基将该层空心圆管填埋；
③ 将所述的空心圆管穿套在所述的预紧螺栓上，将所述的预紧螺栓 的两端插入所述的两块约束挡板较上一层的对应的圆形通孔中并用螺母 将所述的空心圆管紧固在所述的两块约束挡板之间，通过预紧螺栓施加
预紧力，回填路基将该层空心圆管填埋；
④ 重复第③步，自下而上，直至将所有各层的空心圆管埋入高速公 路足各基，将所述的路基防沉降装置埋入高速公路路基，使两约束挡板与 高速公路路基的侧面贴紧。
本发明的技术效果
4专统的防沉降装置一般采用土工格栅、打桩和直接将路基压实等方 法，而采用这些方法具有成本较高，结构较复杂，另外，由于没有考虑 路基侧向滑移引起的沉降，因此，防沉降性能不是很理想。
本发明只由空心圆管、约束挡板和预紧螺栓三个部分组成，结构非 常简单。另外，本发明的主体为空心圆管，其材料为钢筋混凝土材料， 并且当路基沉降稳定后，约束挡板和预紧螺栓可以拆卸下来进行二次利用，可节省材料成本，因此，本发明的成本低；
本发明采用预紧螺栓穿过空心圆管，将公路路基两侧的约束挡板拉 紧，约束路基的侧向滑移，从而有效防止路基侧面滑移引起的沉降；
本发明装置由于空心圆管呈三角形均匀排列在路基中，所述的空心 圆管呈上多下少和靠所述的桥台一侧的空心圆管多的姿态分布，使该防 沉降装置与周围的路基刚度形成平滑过渡，可有效防止二次跳车现象的 发生；
总之本发明路基防沉降装置具有结构简单，成本低、防沉降性能好 可有效防止二次跳车现象的发生等优点。与传统的路基防沉降装置相比， 本发明具有很大的优越性及推广价值。
图1为本发明路基防沉降装置的剖视示意图 图2为本发明路基防沉降装置的空心圆管示意图 图3为本发明路基防沉降装置的约束挡板示意图 图4为本发明路基防沉降装置的预紧螺栓的示意图 图5为本发明路基防沉降装置的应用示意图
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本 发明的保护范围。
先请参阅图l、图2、图3和图4，图1、图2、图3和图4表示了 本发明的一个最佳实施例由图可知，本发明路基防沉降装置，该装置由 多根空心圆管61、两块约束挡板62和多根预紧螺栓63组成，所述的两 块约束挡板62—一对应地设有均匀排布的多个圆形通 L621用于安装所 述的预紧螺栓63，所述的空心圆管61穿套在所述的预紧螺栓63上，将所述的预紧螺栓63的两端插入所述的约束挡板62的对应的圆形通孔 621中并用螺母631将所述的空心圆管61紧固在所述的两块约束挡板62之间。
所述的空心圆管61的长度为公路路基的宽度，由钢筋混凝土材料、 钢管加工而成。
本实施例的约束挡板62的多个圆形通孔621呈倒直角三角形均匀分 布在所述的约束挡板62上，如图3所示，具有四层圆形通孔621，由下 而上依次具有l、 2、 3、 4个圆形通孔621，因此在该约束挡板62之间 通过预紧螺栓63可以安装10根空心圆管61，埋在与高速公路桥梁连接 处的路基中构成路基防沉降装置。
本发明装置适用于与高速公路桥梁、公路桥梁或铁路桥梁连接处的 路基防沉降。
参见图5，图5为本发明路基防沉降装置的应用示意图。即用于高 速公路桥梁连接处的路基防沉降的示意图，由图可知，图中有以下几个 部分高速公路路面l、桥面2、桥台3、搭板4、路基5和本发明路基 防沉降装置6。本发明路基防沉降装置6安装于搭板4远离所述桥台1 的另一端，并埋于路基5内。
本发明所述的路基防沉降装置的安装方法，包括下列步骤
① 在高速公路桥梁基本建成后和路基回填的过程中，将两块约束挡 板62离开所述的桥梁两端的桥台1 一定距离，即位于搭板4远离所述的 桥台l的另一端，对称地置于高速公路路基的两侧，所述的约束挡板62 的设置方向是所述的多个圆形通孔621呈上多下少和靠所述的桥台1 一 侧圆形通孔621多的姿态，如图5所示；
② 将所述的空心圆管61逐一地穿套在所述的预紧螺栓63上，将所 述的预紧螺栓63的两端插入所述的两块约束挡板62对应的圆形通孔
8621中并用螺母631将所述的空心圆管61紧固在所述的两块约束挡板62 之间，通过预紧螺栓63施加预紧力；
③回填高速公路路基，将所述的路基防沉降装置埋入高速公路路基， 使两约束挡板62与高速公路路基的侧面贴紧。
本发明路基防沉降装置的另一种安装方法，包括下列步骤
① 在高速公路桥梁基本建成和路基回填的过程中，将两块约束挡板
62离开所述的桥梁两端的桥台1 一定距离，即位于搭板4远离所述的桥 台1的另一端，对称地置于公路路基的两侧，所述的约束挡板62的设置 方向是所述的多个圆形通孔621呈上多下少和靠所述的桥台1 一侧圆形 通孔621多的姿态，如图5所示；
② 路基回填的过程中，将所述的空心圆管61穿套在所述的预紧螺栓 63上，将所述的预紧螺栓63的两端插入所述的两块约束挡板62最下层 的对应的圆形通孔621中并用螺母631将所述的空心圆管61紧固在所述 的两块约束挡板62之间，通过预紧螺栓63施加预紧力，回填路基将该 层空心圆管61填埋；
③ 将所述的空心圆管61穿套在所述的预紧螺栓63上，将所述的预 紧螺栓63的两端插入所述的两块约束挡板62较上一层的对应的圆形通 孔621中并用螺母631将所述的空心圆管61紧固在所述的两块约束挡板 62之间，通过预紧螺栓63施加预紧力，回填路基将该层空心圆管61填 埋；
④ 重复第③步，自下而上，直至将所有各层的空心圆管61埋入高速 公路路基，将所述的路基防沉降装置埋入高速公路路基，使两约束挡板 62与高速公路路基的侧面贴紧。
图3为本发明路基防沉降装置6的约束挡板62示意图，约束挡板62 由钢材料加工而成，所述的约束挡板62主要用于对路基5侧向滑移的约
9束，从而减小路基5因侧向滑移引起的沉降。
图4为本发明路基防沉降装置6的预紧螺栓63示意图，预紧螺栓63 材料为普通钢，如考虑材料成本，可用空心钢管加工而成，预紧螺栓63 主要用于对约束挡板62夹紧，使之与公路侧面路基5紧密接触。
本发明路基防沉降装置6在回填路基过程中，在需要安装本发明路 基防沉降装置6的位置按三角形的方式放置好各根空心圆管61，空心圆 管的层数可视具体情况而定，考虑到成本因素， 一般为四层，空心圆管 61之间的间距要均匀，空心圆管61的外壁与路基5要保持充分的接触， 形成良好的约束界面层，从而能有效地减小路基的沉降量，将约束挡板 62安装于路基5的两侧，预紧螺栓63同时穿过约束挡板62和空心圆管 61，通过调节预紧螺栓63的预紧力，将约束挡板62与路基5的侧面压 紧，约束路基5的侧向滑移，从而减小路基5因侧向滑移引起的沉降量。 当路基5经过长时间的自然沉降后，路基5的沉降趋于平衡，这时可将 约束挡板62和预紧螺栓63拆卸下来，可以进行重复利用，可节省材料 成本。
本发明路基防沉降装置，在相同条件下，具有比传统的路基防沉降 装置更好的减小路基沉降量的性能，结构简单、性价比好，因此，本发 明具有很高的推广价值和使用价值。
权利要求
1、一种路基防沉降装置，其特征在于该装置由多根空心圆管(61)、两块约束挡板(62)和多根预紧螺栓(63)组成，所述的两块约束挡板(62)一一对应地设有均匀排布的多个圆形通孔(621)用于安装所述的预紧螺栓(63)，所述的空心圆管(61)穿套在所述的预紧螺栓(63)上，将所述的预紧螺栓(63)的两端插入所述的约束挡板(62)的对应的圆形通孔(621)中并用螺母(631)将所述的空心圆管(61)紧固在所述的两块约束挡板(62)之间。
2、 根据权利要求1所述的路基防沉降装置，其特征在于所述的空心圆管(61)的长度为公路路基的宽度，由钢筋混凝土材料、钢管加工而成。
3、 根据权利要求1所述的路基防沉降装置，其特征在于所述的约束挡板(62)的多个圆形通孔(621)呈倒直角三角形均匀分布在所述的约束挡板(62)上。
4、 根据权利要求1所述的路基防沉降装置，其特征在于该装置适用于与高速公路桥梁、公路桥梁或铁路桥梁连接处的路基防沉降。
5、 权利要求1所述的路基防沉降装置的安装方法，其特征在于包括下列步骤① 在高速公路桥梁基本建成后和路基回填的过程中，将两块约束挡板(62)离开所述的桥梁两端的桥台(1) 一定距离，即位于搭板(4)远离所述的桥台(1)的另一端，对称地置于高速公路路基的两侧，所述的约束挡板(62)的设置方向是所述的多个圆形通孔(621)呈上多下少和靠所述的桥台(1) 一侧圆形通孔(621)多的姿态；② 将所述的空心圆管(61) —一地穿套在所述的预紧螺栓(63)上，将所述的预紧螺栓(63)的两端插入所述的两块约束挡板(62)对应的圆形通孔(621)中并用螺母(631)将所述的空心圆管(61)紧固在所述的两块约束挡板(62)之间，通过预紧螺栓(63)施加预紧力；③回填高速公路路基，将所述的路基防沉降装置埋入高速公路路基，使两约束挡板(62)与高速公路路基的侧面贴紧。
6、权利要求1所述的路基防沉降装置的安装方法，其特征在于包括下列步骤① 在高速公路桥梁基本建成和路基回填的过程中，将两块约束挡板(62) 离开所述的桥梁两端的桥台(1) 一定距离，即位于搭板(4)远离所述的桥台(1)的另一端，对称地置于公路路基的两侧，所述的约束挡板(62)的设置方向是所述的多个圆形通孔(621)呈上多下少和靠所述的桥台(1) 一侧圆形通孔(621)多的姿态；② 路基回填的过程中，将所述的空心圆管(61)穿套在所述的预紧螺栓(63)上，将所述的预紧螺栓(63)的两端插入所述的两块约束挡板(62)最下层的对应的圆形通孔(621)中并用螺母(631)将所述的空心圆管(61)紧固在所述的两块约束挡板(62)之间，通过预紧螺栓(63) 施加预紧力，回填路基将该层空心圆管(61)填埋；③ 将所述的空心圆管(61)穿套在所述的预紧螺栓(63)上，将所述的预紧螺栓(63)的两端插入所述的两块约束挡板(62)较上一层的对应的圆形通孔(621)中并用螺母(631)将所述的空心圆管(61)紧固在所述的两块约束挡板(62)之间，通过预紧螺栓(63)施加预紧力，回填路基将该层空心圆管(61)填埋；④ 重复第③步，自下而上，直至将所有各层的空心圆管(61)埋入高速公路路基，将所述的路基防沉降装置埋入高速公路路基，使两约束挡板(62)与高速公路路基的侧面贴紧。
全文摘要
一种路基防沉降装置及其安装方法，该装置由多根空心圆管、两块约束挡板和多根预紧螺栓组成，所述的两块约束挡板一一对应地设有均匀排布的多个圆形通孔用于安装所述的预紧螺栓，所述的空心圆管穿套在所述的预紧螺栓上，将所述的预紧螺栓的两端插入所述的约束挡板的对应的圆形通孔中并用螺母将所述的空心圆管紧固在所述的两块约束挡板之间。本发明具有结构简单、成本低、防沉降性能好和可有效防止二次跳车现象的发生等优点。
文档编号E01C3/00GK101487215SQ200910046999
公开日2009年7月22日 申请日期2009年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者朱博文 申请人:朱博文