一种钻孔修复结构及利用它修复勘测取芯沥青路面的方法与流程

本发明涉及道路施工领域，具体涉及一种钻孔修复结构及利用它修复勘测取芯沥青路面的方法。

背景技术：

近年来，随着我国的社会经济不断发展，城市人口不断增加，城市交通压力与日俱增，城市交通工程建设与日俱增，城市中地铁工程的建设需求不断增加。由于其地下工程的特殊性，建设单位需在前期进行勘测设计，了解可能通过线路所处地层的性状和分层情况以及地下水的分布，这就必须进行钻孔取芯进行室内实验分析。而我国城市建设缺乏经验，城市路面建设和地下交通建设难以同时协调规划，不少地铁线路需要穿行已建设城市道路。破除路面地下土进行取芯勘测后造成的孔洞再修补，往往会因为路基难以一次性充分回填压实，在车辆反复碾压下路基回填土逐渐密实，而产生凹陷，同时造成表面沥青路面凹陷。凹陷后的路面不仅不美观，而且易对行驶车辆的行车安全造成威胁。此外，凹坑在雨天产生的积水也难以及时排干，会对路面沥青产生长期的浸泡作用，从而破坏路面的正常结构。因为路面交通的需要，对该类破损处的修复工作一般难以有充分的时间和工作面压实回填土壤，此种道路凹陷问题很难避免，采取何种施工工艺，迅速方便地对该处进行一次性全方位修复，是目前道路修复工作的一个技术难题。

经对现有的技术文献检索，中国发明专利申请号201010573401.8记载了“一种沥青路面修复系统及其修复方法”，该技术给出了提供一种可保障修复后路面的质量并可降低成本的沥青路面修复系统及其修复方法，利用初始化模块、修复方案选择模块、横断面设计模块、比较模块、判断模块和输出模块的组合可以对沥青路面的修复问题进行系统的考虑和处理，可以通过综合考虑选取合适的修复方法和新路面参数，达到降低成本和提升新路面质量的效果，该方法可广泛应用于各类道路修复工程中。但该技术也存在一定问题：修复方式只能针对解决路面表层或浅层受损的问题，对路面深层次损伤，例如钻孔损伤等问题缺乏考虑；对路面修复工作只是给出了比较宽泛的指导意见，缺乏针对具体问题的具体指导措施，在实际操作中，施工人员还需要参考相关资料和规范。

技术实现要素：

发明目的：为克服现有技术不足，本发明目的提供一种在城市沥青路面的修复工作中，能够解决常规回填方式易产生凹陷的问题，使得修补的沥青路面能长时间正常工作的钻孔修复结构及利用它修复勘测取芯沥青路面的方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种钻孔修复结构，包括上层钢板、下层钢板和锚杆，所述上层钢板和下层钢板相对设置，锚杆一端穿出上层钢板，另一端穿出下层钢板；锚杆外周设有外螺纹，上层钢板上、下方的锚杆上设有第一上固定螺母和第一下固定螺母，下层钢板上、下方的锚杆上设有第二上固定螺母和第二下固定螺母；锚杆为4-6根，均匀设在上层钢板和下层钢板上。

工作原理：本发明包括上层钢板、下层钢板和锚杆联合结构以及回填素土两大部分，通过二者的有机结合解决城市道路钻孔快速修复后重新出现的凹陷问题和修复处路面破损问题；采用的预制钢结构和回填土的联合结构既能解决道路施工时间受限制的问题的同时，又能完成修复结构的固定问题。

所述上层钢板和下层钢板为形状相同、大小相等的圆饼状钢板，上层钢板和下层钢板在距离外边缘5-10cm处的圆周上设有与锚杆数量相等且相互匹配的螺纹通孔；能提高钢板与锚杆安装效率，适合匹配土坑。

所述锚杆和螺纹通孔孔径均为20-30mm，能确保锚杆强度，提高修复结构的耐压性。

所述上层钢板和下层钢板直径为道路取芯钻孔直径的三倍以上，厚度均为1cm以上。

一种利用钻孔修复结构修复勘测取芯沥青路面的方法，包括以下步骤：

1)凿除钻孔周围表面沥青面层，并在被凿除的沥青面层下方的路基土层开挖土坑；

2)向钻孔内回填土壤，回填土壤时一直回填到钻孔被完全填平，回填面与开挖后土坑底面齐平；

3)在锚杆上固定下层钢板，先在每根锚杆距离底端相同长度的位置上拧入第二下固定螺母，然后将下层钢板通过钻孔套在锚杆上，最后在下层钢板上拧入第二上固定螺母，第二下固定螺母和第二上固定螺母在拧好后用扳手固定卡死，确保无松动情况发生；

4)将固定好下层钢板的锚杆放入土坑内，然后锤击锚杆顶端，使锚杆底端插入开挖后土坑底部的路基层中，直到将下层钢板以下的锚杆段都击入土层中，使下层钢板与开挖土坑的底面贴合；

5)向土坑内填入回填土，直到回填土层顶面与路基土层顶面齐平为止；

6)在每根锚杆拧入第一下固定螺母，然后套上上层钢板，再拧入第一上固定螺母，第一上固定螺母在拧好后用扳手固定卡死，确保无松动情况发生；

7)修复表层沥青面层，将沥青浇筑在上层钢板上，使得路面平顺，无凹凸破损问题，待沥青面层具备一定强度后即可。

优选，所述步骤1)中开挖土坑为圆形土坑，圆形土坑直径为钻孔直径三倍以上，圆形土坑内壁为光滑的圆弧，无凹凸起伏。

所述下层钢板和上层钢板均为与圆形土坑外径相匹配，下层钢板的下表面到每根锚杆底端的距离都相等；能使固定好下层钢板的几根锚杆竖立在地面上的下层钢板保持水平，无倾斜情况。

所述步骤2)和步骤5)中回填土壤时边回填边夯实，回填的土壤确保干燥细密；能防止回填的土壤有空隙或土块堵塞通道的情况发生造成土坑凹陷。

所述步骤4)中锤击过程时，需沿同一个方向按顺序锤击每根锚杆，每根锤击每次入土1～2cm，然后锤击下一根锚杆，如此循环，直至下层钢板与开挖土坑的底面贴合；能使各锚杆均匀受力，使下层钢板与土坑底面完全贴合。

所述步骤6)中每根锚杆上的第一下固定螺母处于一个水平面上，上层钢板的顶面与路基顶面齐平，能使上层钢板与每个第一下固定螺母都保持贴合，能够保持水平，无倾斜情况发生。

上述定位效果使得套入上层钢板之后，上层钢板的上表面与周围沥青层的底面处在一个水平面上，使得下层钢板的下表面到上层钢板的上表面之间的距离恰好为开挖的路基土层的土坑深度。

有益效果：本发明结构简单，操作方便，能有效解决城市道路钻孔快速修复后重新出现的凹陷问题和修复处路面破损问题；能克服常规方法在路面长时间使用后，回填土体受压变得密实而导致的路面凹陷；能在修复城市道路沥青路面工作中做到快速有效、不长时间影响交通。

附图说明

图1为本发明钻孔修复结构结构示意图；

图2本发明上层钢板结构示意图；

图3本发明下层钢板结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1-3所示，一种钻孔修复结构，包括上层钢板3、下层钢板9和锚杆6，所述上层钢板3和下层钢板9相对设置，锚杆6一端穿出上层钢板3，另一端穿出下层钢板9；锚杆6外周设有外螺纹，上层钢板3上、下方的锚杆6上设有第一上固定螺母2和第一下固定螺母4，下层钢板9上、下方的锚杆6上设有第二上固定螺母8和第二下固定螺母10；锚杆6为4-6根，均匀设在上层钢板3和下层钢板9上；上层钢板3和下层钢板9为形状相同、大小相等的圆饼状钢板，上层钢板3和下层钢板9在距离外边缘5-10cm处的圆周上设有与锚杆6数量相等且相互匹配的螺纹通孔13；锚杆6和螺纹通孔13孔径均为20-30mm；上层钢板3和下层钢板9直径为道路取芯钻孔12直径的三倍以上，厚度均为1cm以上。

利用钻孔修复结构修复勘测取芯沥青路面的方法，包括以下步骤：

第一步：按照图1结构以及现场具体情况，结合施工经验和结构受力特点，确定凿除范围为以钻孔12中心为圆心直径略大于30cm的范围，对该范围内的所有沥青层和深度为25cm路基土层11进行凿除，凿除的高度尽量精确，凿除后的路基土层11应当尽量平整，凿除的圆弧尽量规整，在凿除路基土层11过程中，所产生的弃土直接回填入钻孔12内；

第二步：向钻孔12内填入回填土5，填入回填土5时一直回填到钻孔12被完全填平，回填面与开挖后土坑7底面齐平；

第三步：根据具体现场情况加工上层钢板3、下层钢板9，并将下层钢板9用第二上固定螺母8和第二下固定螺母10固定在距离锚杆6顶部28cm左右的位置，所用锚杆6长度为40cm，用扳手拧紧，然后如图1所示，放置入土坑7内，以此锤击四根锚杆6顶端，每根锤击入土1～2cm则按顺序换下一根锤击，直到下层钢板9能够贴合开挖土坑7底部为止；

第四步：向开挖的土坑7内回填土5体，回填时应当边回填边夯实，直至回填的土层上平面与路基土层11上平面处于一个平面，所得的土层平面应无凹凸起伏或其他影响上层钢板3水平放置的异物；

第五步：在每根锚杆6拧入第一下固定螺母4，然后套上上层钢板3，再拧入第一上固定螺母2，第一上固定螺母2在拧好后用扳手固定卡死，确保无松动情况发生；

第六步：铺设表层沥青面层1，将沥青浇筑在上层钢板3上，使得路面平顺，无凹凸破损问题，待沥青面层1具备一定强度后即可通车。

本发明包括上层钢板3、下层钢板9和锚杆6联合结构以及回填素土两大部分，通过二者的有机结合解决城市道路钻孔12快速修复后重新出现的凹陷问题和修复处路面破损问题；采用的预制钢结构和回填土5的联合结构既能解决道路施工时间受限制的问题的同时，又能完成修复结构的固定问题。本发明结构简单，操作方便，能有效解决城市道路钻孔12快速修复后重新出现的凹陷问题和修复处路面破损问题；能克服常规方法在路面长时间使用后，回填土5体受压变得密实而导致的路面凹陷；能在修复城市道路沥青路面工作中做到快速有效、不长时间影响交通。

本发明未提及的技术均为现有技术。