一种公路铺装结构的制作方法

本实用新型涉及道路施工领域，特别涉及一种公路铺装结构。

背景技术：

我国各级公路总里程已达到450万公里，高居世界第二位，然而，我国公路总体路面铺装率仍较低，目前我国仍有32%的公路是无铺装路面，11%的路面为简易铺装路面，而在我国已铺装的路面当中，水泥混凝土占比38%，水泥混凝土仍是我国公路的主要路面组成结构。水泥铺装路面的使用寿命一般在15~20年，但由于超载、使用保养不当，有些路段实际使用10~15年后，甚至更短的时间内就会出现开裂、泛油、剥落、严重车辙等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种公路铺装结构，该公路铺装结构具有较高的结构强度，增强行车舒适感，有效减少了开裂以及剥落现象。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种公路铺装结构，包括铺设于基体上的环氧沥青防腐层，所述环氧沥青防腐层上开设有凹槽，所述凹槽的侧壁上在沿水平方向上穿设有碳纤维并凸出于凹槽的侧壁，所述环氧沥青防腐层上固定有以正方体为单体连接而成的钢纤维骨架，所述钢纤维骨架上设有能够插进凹槽内的支撑脚，所述凹槽内填设有环氧碎石连接层。

通过采用上述技术方案，在环氧沥青防腐层上设置凹槽，并在环氧沥青防腐层上固定钢纤维骨架，通过钢纤维骨架上的支撑脚插进凹槽内，在凹槽内填满环氧碎石连接层，使钢纤维骨架与环氧沥青防腐层之间的连接很紧密；同时，在凹槽的侧壁沿水平方向上穿设有能够紧密连接环氧沥青防腐层与环氧碎石连接层的碳纤维，明显减轻了该铺装结构的重量，还增强了铺装结构的结构整体性，本申请的公路铺装结构具有优异的抗重载性，有效减少路面发生开裂、泛油、剥落等现象，显著增强公路耐重载的持久性，延长了铺装结构的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述支撑脚上设有由环氧沥青防腐层内延伸出来的碳纤维缠绕而成的包裹体。

通过采用上述技术方案，由于每个凹槽有四个侧壁，每个侧壁均延伸有碳纤维，将延伸出来的碳纤维分别系在钢纤维骨架上，也就是说，钢纤维骨架从四个方向上进行了与环氧沥青防腐层的连接，而且碳纤维是系在钢纤维骨架上的，当环氧沥青防腐层固化后，能够实现钢纤维骨架与环氧沥青防腐层的紧密连接。

本实用新型进一步设置为：所述钢纤维骨架内填设有环氧树脂砂浆层。

通过采用上述技术方案，环氧树脂砂浆是一种环氧树脂加石英砂混合而成，是一种高粘度浆料，广泛应用于建筑、公路面、桥面的施工中，以增加抗压、抗震，提高耐磨性耐候性的中间聚合体，可以大大提高土层的使用寿命和使用年限，将环氧树脂砂浆层设置在钢纤维骨架的正方体内，由于钢纤维骨架具有优异的支撑作用，抗温度变形性较小，由于被限制在钢纤维骨架内，不会因为环氧树脂砂浆层发生软化而对铺装结构产生较严重的影响。

本实用新型进一步设置为：所述钢纤维骨架内在环氧树脂砂浆层的上表面设有环氧沥青混凝土层。

通过采用上述技术方案，环氧沥青混凝土层铺设在环氧树脂砂浆层的上面，环氧沥青混凝土层首先是在沥青中加入环氧树脂，经过与固化剂发生硬化反应，形成不可逆的固化物，使沥青由热塑性转化成热固性，从而赋予环氧沥青混凝土优异的物理、力学性能，提高其强度、刚度，优良的耐疲劳性能，突出的层间结合能力，良好的温度稳定性以及较好的抗腐蚀性能，设置在环氧树脂砂浆层上面能够增加环氧树脂砂浆层的粘稠度，使环氧树脂砂浆层不易发生软化，增强本申请的铺装结构的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述钢纤维骨架的架体在沿竖直方向上开设有用于通气的出气孔。

通过采用上述技术方案，出气孔能够将环氧沥青防腐层中的空气、湿气排出，同时环氧树脂砂浆层为具有一定粘度的浆体，浆体内会有一定的气泡，出气孔有助于铺装结构内部的透气性，使铺装结构内部通气性优异，从而在铺装结构固结后，不会因固结力过大造成应力集中，有效减少了本申请的铺装结构的破损。

本实用新型进一步设置为：所述出气孔内设有防止砂石进入出气孔内部的纺纱。

通过采用上述技术方案，由于钢纤维骨架是安装在铺装结构的内部，周围填有很多砂石以及砂浆，容易塞进钢纤维骨架的出气孔内，而纺纱具有一定的透气性能，将纺纱塞在出气孔内，不影响出气孔的透气性，还能阻挡砂石进入出气孔内，使出气孔更好地发挥透气作用。

本实用新型进一步设置为：所述钢纤维骨架上铺设有天然橡胶层。

通过采用上述技术方案，天然橡胶层是具有可逆形变的高弹聚合物材料，在室温下富有弹性，除去外力后能恢复弹性，由于钢纤维骨架硬度高、脆性大，将天然橡胶层设置在钢纤维骨架上，对硬质的钢纤维起到缓冲作用，当重载压在铺装结构上，能够辅助钢纤维骨架共同承载分担重物的重量，延长了本申请的铺装结构的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述天然橡胶层上铺设有环氧碎石表层。

通过采用上述技术方案，在铺装结构的最上方铺设有环氧碎石表层，由于碎石的存在，在铺装结构表面形成了微小凹凸，这些凹凸增大了铺装结构表面的粗糙度，且性能稳定，使铺装结构的表面具有良好的耐重载性能。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过在环氧沥青防腐层上设置凹槽，钢纤维骨架插进凹槽内，并且从环氧沥青防腐层延伸而出碳纤维，并系在钢纤维骨架上，提高了本申请的铺装结构内部的整体性，使其更加坚固；

2、通过在钢纤维骨架的架体上开设出气孔，有助于提高铺装结构内部的透气性，减小因固结造成应力集中，影响铺装结构的使用寿命；

3、通过在钢纤维骨架上设置天然橡胶层，刚柔结合，有利于铺装结构的抗重载性。

附图说明

图1是实施例的爆炸示意图；

图2是钢纤维骨架的爆炸示意图；

图3是实施例的剖视图；

图4是图3中A处的放大图。

图中：1、环氧沥青防腐层；2、凹槽；3、碳纤维；4、钢纤维骨架；41、支撑脚；42、出气孔；43、纺纱；44、单体；5、环氧碎石连接层；6、环氧树脂砂浆层；7、环氧沥青混凝土层；8、天然橡胶层；9、环氧碎石表层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种公路铺装结构，如图1所示，包括铺设于基体上的环氧沥青防腐层1，环氧沥青防腐涂料为现有材料，在此不作过多赘述，环氧沥青防腐层1的厚度为40mm，在环氧沥青防腐层1上以30mm的长度等距开设有正方形的凹槽2，凹槽2的边长为30mm，深度为20mm，同时在环氧沥青防腐层1未干结时，穿设有长度为100mm、宽度为10mm的碳纤维3，其中50mm长度的碳纤维3与环氧沥青防腐层1一起固化凝结，另外50mm长度的碳纤维3伸进凹槽2内，而且在凹槽2的每个侧壁均具有上述碳纤维3，在环氧沥青防腐层1上焊接有钢纤维骨架4，钢纤维骨架4是利用钢纤维焊接而成，并且以边长为25mm的正方体为单体44相互焊接而成，形成中空的钢纤维骨架4，具有较好的支撑重载的作用。

如图1、图2和图4所示，钢纤维骨架4上还焊接有能够插进凹槽2内的支撑脚41，支撑脚41为长度为10mm、宽度为10mm以及深度为20mm的长方体，其为实心结构，每个凹槽2内均留有4根碳纤维3，4根碳纤维3分别缠绕并牢牢系在支撑脚41上，提高了环氧沥青防腐层1与钢纤维的结构整体性；当支撑脚41插进凹槽2内后，支撑脚41与凹槽2的侧壁具有空隙，在空隙内填铺有环氧碎石连接层5，起到较好的填充效果，增加铺装结构的结构强度。

如图1和图3所示，在钢纤维骨架4的中空结构内由下至上依次铺设有环氧砂浆层与环氧沥青混凝土层7，环氧树脂砂浆层中环氧树脂：丙酮：乙二胺：水泥：沙子=100:15:8:200:500，以上配比为重量比，环氧砂浆层按照上述组分按照现有配制工艺进行配制，在此不作赘述，环氧砂浆层具有一定的粘稠度，具有粘结作用，由于其被限制在钢纤维骨架4内部，对铺装结构的抗温形变影响较小；环氧沥青混凝土层7是环氧沥青与混凝土混合制成，环氧沥青的制备配方为现有技术，参见郝鹏炜的论文《高性能环氧沥青的制备与性能表征》，在此不作赘述，将所制得的环氧沥青材料与混凝土进行搅拌混合，铺设在钢纤维骨架4内位于环氧砂浆层的上方。

如图3所示，在钢纤维骨架4上依次铺设天然橡胶层8与环氧碎石表层9，天然橡胶层8是由废弃橡胶颗粒堆积而成，并利用摊铺机进行压紧；环氧碎石表层9是利用上述环氧沥青材料与碎石进行混合，摊铺在天然橡胶层8上。

如图3和图4所示，钢纤维骨架4的架体在沿竖直方向上开设有出气孔42，在出气孔42内水平胶粘有呈蛇形分布的纺纱43，纺纱43能够防止砂石或者砂浆流进出气孔42内并堵塞出气孔42，有利于钢纤维骨架4上方和下方两部分的透气性，使铺装结构整体的透气性更好。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。