一种沉管隧道路面结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种沉管隧道路面结构，其包括压重层、水泥混凝土基层、下沥青混合料层和上沥青混合料层，且该四层结构依沉管至路面方向依次铺筑，以沉管隧道管节节段接缝为中心，在水泥混凝土基层切开底部窄、顶部宽的梯形槽，在梯形槽中填充级配碎石；以沉管隧道接缝为中心，在下沥青混合料层切开一定宽度的矩形槽，矩形槽的宽度与梯形槽顶部宽度相同，在其中填充TST碎石弹性材料。本实用新型处理接缝方案具有良好的变形适应性，能够减少沉管隧道节段接头处的裂缝，保证路面具有良好的平整度。
【专利说明】一种沉管隧道路面结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种路面结构，具体涉及一种沉管隧道路面结构。
【背景技术】
[0002] 水下隧道经过100多年的发展，形成了矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法等四 种典型施工方法。
[0003] 其中，沉管法施工的水底隧道时，先提前预制隧道管段，然后安装固定在相应的水 下并连接起来。沉管隧道拥有众多的优点，例如其对地基要求较低，特别适用于软基、河床 或海床较浅易于用水上疏浚设备进行基槽开挖的工程地点：埋深小，包括连接段在内的隧 道线路总长较矿山法和盾构法隧道显著缩短；沉管隧道端面形状可圆可方，选择灵活；基 槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰较少，管段质量易 于控制，施工周期短等等。因此沉管隧道从诞生之日起，越来越受青睐。
[0004] 由于沉管隧道是有一节一节的预制管段最终连接而成的，为适应运营和地震工况 下地基变形，管节间为柔性接头；管节间横向接缝（沉管隧道管节节段接缝）预设双重柔性 止水带和剪力键，以满足节段变形引起的剪力传递和密水要求；因此沉管隧道节段接头处 会发生纵向变形，变形大小随不同的情形而有所差异，一般在0?5cm以内，节段接头处的 结构变形最终将导致路面发生开裂，从而造成路面平整度降低。目前的国内外文献中未见 对沉管隧道节段接头处路面结构设置应力吸收层和伸缩缝进行专门处理，因此，为保证路 面平整度、减少开裂，需要对沉管隧道节段处的路面进行设计。
【发明内容】
[0005] 针对现有沉管隧道节段接头纵向变形易导致路面出现开裂的问题，本实用新型的 目的在于提供一种沉管隧道路面结构，尤其侧重于沉管隧道节段接头处的路面设计以保证 节段接头处路面平整度、减少开裂。
[0006] 为此，本实用新型提供的沉管隧道路面结构包括压重层、水泥混凝土基层、下浙青 混合料层和上浙青混合料层，且该四层结构依沉管至路面方向依次铺筑；所述水泥混凝土 基层中设有接缝柔性带层，所述下浙青混合料层中设有接缝伸缩带层，且所述接缝柔性带 层位于沉管隧道管节节段接缝上方，所述接缝伸缩带层位于所述接缝柔性带层上方。
[0007] 优选的，所述接缝伸缩带层的轴向截面为梯形，且该梯形的短底边靠近压重层；其 中短底边宽20?30cm，长底边宽50?60cm。
[0008] 优选的，所述接缝伸缩带层的轴向截面为矩形。
[0009] 优选的，所述下浙青混合料层和水泥混凝土基层之间铺筑有应力吸收层。
[0010] 优选的，所述上浙青混合料层的厚度为4cm?5cm。
[0011] 优选的，所述下浙青混合料层的厚度为5cm?8cm。
[0012] 优选的，所述水泥混凝土基层的厚度为18?22cm。
[0013] 优选的，所述接缝伸缩带层宽50cm?60cm。
[0014] 优选的，所述接缝柔性带长底边的宽度与接缝伸缩带层的宽度相同。
[0015] 优选的，所述应力吸收层的厚度为1?2cm。
[0016] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0017] 本实用新型的沉管隧道路面结构的下面层浙青混合料接头处采用了 TST碎石弹 性材料具有较大的变形能力，具有良好地弹性恢复能力，能够满足接缝处变形伸缩量的要 求；水泥混凝土基层接头梯形槽中填充了变形能力良好的柔性材料级配碎石，并且采用了 下窄上宽的梯形结构，极大减小了因管节的纵向变形造成了路面坚直方向的变形。上层浙 青混合料SMA-13连续铺筑，从而确保路面具有良好的平整度和抗变形能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的描述。
[0019] 图1为本实用新型的装置结构示意图；
[0020] 图中各代码表示：1-上浙青混合料层、2-下浙青混合料层、3-水泥混凝土基层、 4-应力吸收层、5-压重层、6-接缝柔性带层、7-接缝伸缩带层、8-沉管隧道、9-沉管隧道管 节节段接缝。
【具体实施方式】
[0021] 本实用新型所述的轴向是指沉管的轴向，即道路的行车方向。
[0022] 本实用新型所述的厚度是指沿沉管径向的厚度。
[0023] 本实用新型所述的宽度是指沿沉管轴向的宽度。
[0024] 本实用新型的沉管隧道路面结构包括两层浙青混合料面层，分别为：
[0025] 上浙青混合料层1和下浙青混合料层2,其中上层浙青混合料1可采用公称最大 粒径为13mm的SMA-13材料铺筑，铺筑厚度优选4cm?5cm ;下层浙青混合料2可采用公称 最大粒径为16mm的SMA-16材料铺筑，铺筑厚度优选5cm?8cm ;以满足路面承载能力的需 求。
[0026] 水泥混凝土基层3的材料为水泥混凝土，厚度为18?22cm ;水泥混凝土按照施工 技术要求每隔5m?6m切横缝。水泥混凝土基层的主要作用是为下浙青混合料层2和上浙 青混合料层1提供良好的基层力学条件，同时为下层浙青混合料和上层浙青混合料的铺筑 提供平整的工作表面。
[0027] 下浙青混合料层2和水泥混凝土基层3之间可设置应力吸收层4,应力吸收层4材 料为橡胶浙青应力吸收层，厚度为1?2cm。其作用主要是改善基层和下层浙青混合料之间 的应力状态，当基层出现部分裂缝时，应力吸收层可以有效阻止基层裂缝向下层浙青混合 料发展。
[0028] 水泥混凝土基层3下面为压重层5,压重层5的材质是混凝土，是隧道结构的一部 分。
[0029] 图1中沉管隧道管节节段接缝9处在外力荷载的作用下，两个相邻的管节会发生 轴向位移。本实用新型的路面结构中节段接头路面接缝处理方案是沉管隧道路面的一部 分，具体的布设位置位于沉管隧道管节节段接缝9处，沉管隧道路面是隧道结构施工完成 后，铺筑在隧道内部底部的用于车辆和人员通行的层状结构。
[0030] 施工过程如下：
[0031] 当沉管隧道8施工完成后，开始在沉管隧道的底部铺筑路面结构，先进行水泥混 凝土基层3的铺筑。当水泥混凝土基层3铺筑完成后，以沉管隧道管节节段接缝9为中心， 切开底部宽20?30cm，顶部宽50?60cm的轴向截面的梯形的槽（梯形槽），在梯形槽中 填充级配碎石形成接缝柔性带层6,所使用的级配碎石材料公称最大粒径为20mm ;下浙青 混合料层2施工完成后，按照级配碎石梯形槽顶部的宽度开槽，即切开50cm?60cm宽的矩 形槽，在其中填充TST碎石弹性材料形成接缝伸缩带层7,具体是将弹塑性材料TST加热熔 化后，灌入经过清洗加热的碎石中，即形成了 TST碎石弹性伸缩缝；完成TST碎石弹性材料 填充后，再在其上铺筑上浙青混合料层1。
[0032] 本实用新型的节段接头路面处理方案采用了弹性恢复能力良好，能够适应较大变 形的TST碎石弹性材料和柔性材料级配碎石，增强了路面材料抵抗节段接头变形处的能 力；另一方面上层浙青混合料连续摊铺，保证了路面具有良好的连续性和平整度。
【权利要求】
1. 一种沉管隧道路面结构，其特征在于，包括压重层、水泥混凝土基层、下浙青混合料 层和上浙青混合料层，且该四层结构依沉管至路面方向依次铺筑； 所述水泥混凝土基层中设有接缝柔性带层，所述下浙青混合料层中设有接缝伸缩带 层，且所述接缝柔性带层所述接缝伸缩带层位于所述接缝柔性带层上方，所述接缝伸缩带 层位于所述接缝柔性带层上方。
2. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述接缝柔性带层的轴向截 面为梯形，且该梯形的短底边靠近压重层；其中短底边宽20?30cm，长底边宽50?60cm。
3. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述接缝伸缩带层的轴向截 面为矩形。
4. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述下浙青混合料层和水泥 混凝土基层之间铺筑有应力吸收层。
5. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述上浙青混合料层的厚度 为 4cm ?5cm〇
6. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述下浙青混合料层的厚度 为 5cm ?8cm〇
7. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述水泥混凝土基层的厚度 为 18 ?22cm。
8. 如权利要求1所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述接缝伸缩带层宽50cm? 60cm〇
9. 如权利要求2所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述接缝柔性带长底边的宽 度与接缝伸缩带层的宽度相同。
10. 如权利要求4所述的沉管隧道路面结构，其特征在于，所述应力吸收层的厚度为 1 ?2cm〇
【文档编号】E01C11/02GK203890825SQ201420272057
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】蒋玮, 沙爱民, 陈华鑫 申请人:长安大学