专利名称：承重结构层及土工格栅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及承重结构层和用于承重结构层的土工格栅。
背景技术：
作为承重结构层有水泥砼道路面板，面板堆石坝水泥面板。传统的水泥砼道路面板，面板堆石坝水泥面板，表面积大，一般为％iX6m，厚度为0. Im 0. 3m,面厚比为 80 高承重水泥砼面板，如、飞机场道，(跑道，滑行道，停机坪)，港口道面，仓库地面，货场仓储货物承载面，厚度为0. 25m 0. 6m，其面厚比为40 < a < 96。面厚比，在此处定义为水泥砼路面表面积和厚度的比值，与力学中长径比意义相同。传统水泥砼路面和面板堆石坝水泥面板由于面厚比大，垂直与水平应力的作用严重不均，造成局部受力过大， 易形成裂缝甚至断裂。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种不易产生裂纹或断裂的承重结构层和用于制造承重结构层的土工格栅。本实用新型的第一技术方案为，一种承重结构层，由土工格栅和在土工格栅中浇注填料后在各格室中固化的砖板构成，其特征在于，在格室的侧壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一侧的格室向相邻的另一侧格室内凸出，所述砖板的侧面形成有位于所述凹凸面内的凹部和凸部，相邻砖板之间通过凹部与凸部互相嵌锁在一起。由第一技术方案可知，由于承重结构层由土工格栅和在土工格栅中浇注填料后在各格室中固化的砖板构成，相邻砖板之间通过凹部和凸部互相嵌锁在一起，不仅大大减小了面厚比，使受力单元从一个简单梁变成接近于块状结构，有效地防止了因垂直与水平应力作用不均勻而造成裂纹或断裂。第二技术方案为，在第一方案的基础上，在所述格室的侧壁上形成球面形的凹凸面，所述砖板的侧面形成有位于所述凹凸面内的球面形凹部和球面形凸部。由于相邻的砖板通过球面形的凹部与凸部互相嵌锁，砖板与砖板之间的力能够更好地传递，进一步提高了抗裂纹和抗断裂的能力。由于嵌锁结构为球面形连接，在受到外力的作用时，砖板与砖板之间容易产生楔缝，因此，将承重结构层用于路面时，有利于地基水上排。第三技术方案为，在第二技术方案的基础上，所述凹部与凸部形成在所述砖板侧面的宽度方向的中间位置，厚度方向的中间或偏下位置。由第三技术方案可知，由于对凹部与凸部的位置进行了限定，砖板与砖板之间的力学结构更合理。第四技术方案为，在第三技术方案的基础上，所述砖板的面积为0.4m2以下，厚度为0. Im 0. ，面积与厚度的比1彡a彡4。由第四技术方案可知，由于对砖板的面积，厚度，面厚比进行了限定，可防止砖板本身因应力不均而产生裂纹或断裂。第五技术方案为，在第四技术方案的基础上，所述砖板的形状为矩形。由第五技术方案可知，由于砖板的形状为矩形，土工格栅的格室形状设为矩形即可，降低了制造成本。第六技术方案为，在第五技术方案的基础上，所述土工格栅的材料为工程塑料制成，各格室的侧壁厚度在2mm以下。由第六技术方案可知，由于格室的侧壁的厚度在2mm以下，不仅可降低土工格栅的制造成本，还可将砖板与砖板之间的距离控制在2mm以下。第七技术方案为，在第六技术方案的基础上，所述砖板的材料为水泥砼，在所述砖板的表面附加有浙青的表面层。由第七技术方案可知，由于在砖板表面附加有浙青的表面层，将承重结构层用于路面时，可提高行车的舒适度。第八技术方案为，在第七技术方案的基础上，所述承重结构层为水泥砼道路面板或面板堆石坝水泥面板。由第八技术方案可知，承重结构层可用于道路和面板堆石坝。第九技术方案为一种土工格栅，由多个片材在各节点处连接而成，片材与片材之间形成以节点为连接点的网格状格室，其特征在于，在侧壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一侧的格室向相邻的另一侧格室内凸出。由第九技术方案可知，将各片材在各节点处连接即可低成本的制造土工格栅。
图1为球面嵌锁水泥砼砖平面图；图2为砖板侧面的凹凸部的形状说明图；图3为砖板之间的嵌锁结构说明图；图4为球面嵌锁水泥砼砖铺设在道路基层上时的截面图；图5为球面嵌锁水泥砼砖的排水效果说明图；图6为球面嵌锁水泥砼砖的应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细介绍本实用新型的具体实施方式
。在实施方式中，以球面嵌锁水泥砼砖为例对承重结构层进行说明。图1为球面嵌锁水泥砼砖平面图，如图所示，球面嵌锁水泥砼砖10由土工格栅2和位于土工格栅2的各格室中的砖板1构成，砖板1是将水泥砼连续浇注在土工格栅1中固化后形成的，砖板1的厚度与土工格栅2的厚度相同。砖板1的形状为正方形，如图3所示，在砖板1的两个侧面形成有凸部la，另两个侧面形成有凹部lb。相邻的砖板1之间通过凸部Ia和凹部Ib互相嵌锁在一起。凸部Ia和凹部Ib如图2所示，具有与从球体Q分离出来的球台T相同的形状，其表面分别为球面形M。土工格栅2的格室中，两个侧壁上形成有向内的凹凸面2a，另两个侧壁上形成有向外的凹凸面2a，凸部Ia和凹部Ib由凹凸面加成型。S卩，砖板1与凸部Ia和凹部Ib在土工格栅1的格室中一起自然成型。[0031]凸部Ia和凹部Ib设置在砖板1侧面的宽度方向的中间位置，厚度方向的中间或偏下位置(参照图4)。砖板1的面积为0. 4m2以下，厚度为0. Im 0. 4m,面积与厚度的比1彡a彡4，优选面积在0. 36m2及以下，板厚在0. Im 0. : 之间。位于砖板1之间的格室的侧壁厚度为2mm以下，优选Imm以下。球面嵌锁水泥砼砖10如图4所示设置在道路基层B的上方。施工时，在道路基层 B上前先铺设土工格栅2，再通过压力泵把已经拌和好的水泥混凝土浆料喷灌入蜂窝状的格室内而成。由于格室的四个侧壁上分别形成有球面形的凹凸面，相邻砖板1之间通过位于凹凸面加内的凹部Ib与凸部Ia互相嵌锁在一起，有效地防止了整体浇筑的水泥板因路面垂直与水平应力作用不均勻而造成的路面裂缝，甚至断裂。这样形成的路面可直接使用， 也可根据需要，如图6所示，在球面嵌锁水泥砼砖10的表面附加有浙青的表面层3，提高行车时的舒适性。由上可知，由于相邻砖板1之间通过球面形的凹部Ib和凸部Ia互相嵌锁在一起， 不仅保证了球面嵌锁水泥砼砖10的整体性，还大大减小了面厚比，使受力单元从一个简单梁变成接近于块状结构，防止了裂纹的产生或断裂。由于砖板1之间的嵌锁机构为球面形的凹部Ib与凸部la，砖板1之间的力的传递更加容易，使得垂直方向的应力能够更好地向水平方向分散。并且，如图5所示，在汽车C 经过时，砖板1受到外力F的作用时，砖板1与砖板1之间能够产生上窄下宽的楔缝，有利于地基水上排。因此，这种路面(路面结构层)结构特别适用于粗骨粒料填筑的基底含水量大的路基，尤其本身就是填湖、填海路基上的路面铺设。由于凹部Ib与凸部Ia形成在砖板1侧面的宽度方向的中间位置，厚度方向的中间或偏下位置，因此砖板1与砖板1之间的力学结构也更加合理。由于对砖板的面积，厚度，面厚比进行了限定，可防止砖板1本身因应力不均而产生裂纹或断裂。由于砖板的形状为矩形，土工格栅的格室形状设为矩形即可，降低了制造成本。由于格室的侧壁的厚度在1或2mm以下，不仅可降低土工格栅的制造成本，还可将砖板1与砖板1之间的距离控制在较小的范围内。土工格栅2采用工程塑料可通过注塑或焊接等方式制成。以下对焊接方式制作的土工格栅进行说明。这种土工格栅由多个片材在各节点处连接而成，片材与片材之间形成以节点为连接点的网格状格室，在侧壁上形成有凹凸面，凹凸面由一侧的格室向相邻的另一侧格室内凸出。其制造步骤如下步骤1-在长条形的片材上按一定的间隔形成球面形的凹凸面，步骤2-将片材重叠，并使各个片材上的凹凸面分别叠套在一起，步骤3-在各凹凸面之间的节点处，将相邻的片材前后两两交错地焊接或粘接在一起。这样的土工格栅，不使用时，片材与片材互相重叠在一起，便于储存和运输，使用时，在两端将土工格栅拉开，即可在片材之间形成正方形或菱形的格室，对土工格栅进行固定后，即可喷灌水泥混凝土浆料制作球面嵌锁水泥砼砖。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。如砖板的形状除正方形外也可是长方形、六边形及其他形状，只要砖板之间形成嵌锁结构即可。砖板之间的嵌锁结构也并非一定是球面，还可以是其他形状，如三角形等。土工格栅的材料除采用工程塑料外也可采用橡胶等其他材料，只要具有一定的强度即可。承重结构层的用途也不限于路面，还可用于码头、工厂仓库、矿区地面承重层的表面层，面板堆石水坝的表面层等任何以承重为目的的承重层。在用于路面时，可用于新建或大修原有普通或高速公路的面层和内层。
权利要求1.一种承重结构层，由土工格栅和在土工格栅中浇注填料后在各格室中固化的砖板构成，其特征在于，在格室的侧壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一侧的格室向相邻的另一侧格室内凸出，所述砖板的侧面形成有位于所述凹凸面内的凹部和凸部，相邻砖板之间通过凹部与凸部互相嵌锁在一起。
2.根据权利要求1所述的承重结构层，其特征在于，在所述格室的侧壁上形成球面形的凹凸面，所述砖板的侧面形成有位于所述凹凸面内的球面形凹部和球面形凸部，相邻砖板之间通过球面形凹部与凸部互相嵌锁在一起。
3.根据权利要求2所述的承重结构层，其特征在于，所述凹部与凸部形成在所述砖板侧面的宽度方向的中间位置，厚度方向的中间或偏下位置。
4.根据权利要求3所述的承重结构层，其特征在于，所述砖板的面积为0.4m2以下，厚度为0. Im 0. 4m,面积与厚度的比1彡a彡4。
5.根据权利要求4所述的承重结构层，其特征在于，所述砖板的形状为矩形。
6.根据权利要求5所述的承重结构层，其特征在于，所述土工格栅的材料为工程塑料制成，各格室的侧壁厚度在2mm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的承重结构层，其特征在于，所述砖板的材料为水泥砼，在所述砖板的表面附加有浙青的表面层。
8.根据权利要求7所述的承重结构层，其特征在于，所述承重结构层为水泥砼道路面板或面板堆石坝水泥面板。
9.一种土工格栅，由多个片材在各节点处连接而成，片材与片材之间形成以节点为连接点的网格状格室，其特征在于，在侧壁上形成有凹凸面，所述凹凸面由一侧的格室向相邻的另一侧格室内凸出。
专利摘要本实用新型提供一种承重结构层，由土工格栅和浇筑在格室中的砖板构成，格室为连续的正方块状，在其四个侧面分别形成有凹凸球面，相邻砖板之间通过形成在凹凸全球面内的凸部与凹部互相嵌锁。该承重结构层可用于路面，能防止因垂直与水平应力作用不均匀而造成的路面裂缝和断裂。
文档编号E01C7/14GK202170460SQ20112022430
公开日2012年3月21日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者丁建, 郑仲琛 申请人:蓝派冲击压实技术开发(北京)有限公司