一种预制化装配式地面道路系统的制作方法

1.本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种预制化装配式地面道路系统。


背景技术：

2.对于目前的道路主要可分为：木栈道(木结构装配式道路)：用木制梁、柱、板在现场拼装成为架空的栈道，常见于在户外的公园，河边，以及户外庭院中，作为人行步道使用。钢结构装配式道路：预制好相应的部件，到施工现场焊接组装，常见于园林项目中的架高步道等。普通地面道路：路基为不同材质及配比的垫层分层夯实铺设，是地面道路的常见建设方法。高等级道路：预制大跨度的梁、柱、路面等构件安装到现场，常用于高速路、高架路；在装配式基层结构设计中，因为其的使用寿命有二十年，同比于传统的结构设计多出了十年的寿命(基层结构按水泥混凝土路面设计使用年限为20年，期间无翻建。
3.现有地面道路的缺点：木栈道：承载力较小，不能通过车辆，维护成本高，要防腐防虫，使用寿命较短。钢制道路：钢结构需要现场焊接，需要有焊接的施工面和条件，不耐腐蚀。普通地面道路：建设土方量大，施工周期长(100～180天)；改变原始地质地貌和受力状态，引起山体滑坡等风险可能性较大；普通地面道路是直接铺设在地面上，因此对抗地质灾害能力差；损坏后材料无法复用，所以维修成本高；高等级道路(高速路高架路)：建造要求高，资质门槛高，施工条件要求高，成本高。针对现有技术中的缺陷，本发明提出一种预制化装配式地面道路系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种预制化装配式地面道路系统，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种预制化装配式地面道路系统，包括：地基组件；以及连接在所述地基组件上的预制化路面板；以及与所述地基组件连接在的护坡组件；所述地基组件包括桩基和梁组件，所述梁组件连接在桩基上；所述预制化路面板包括板件和节点组件，所述板件通过节点组件连接在梁组件上。
7.进一步的，所述桩基包括桩体和桩承台；所述桩体的下端设置在坡体中，所述桩承台连接在桩体的上端，所述桩承台中设有管线预留孔、溢水排水沟和排水管。
8.进一步的，所述梁组件包括纵梁和横梁；所述纵梁连接在桩体与桩体之间，所述横梁连接在纵梁与纵梁之间。
9.进一步的，所述节点组件包括纵梁节点和板件节点，所述纵梁通过纵梁节点与桩体连接，所述板件通过板件节点与横梁连接。
10.进一步的，所述纵梁节点包括连接柱和连接槽；所述连接槽设置在桩体的顶部，所述连接柱连接在纵梁的底部；所述板件节点包括凹槽，所述凹槽开设于板件的边部；所述连接槽和所述凹槽中均设有加强筋。
11.进一步的，所述纵梁节点还包括蝴蝶型连接件和蝴蝶型连接槽，所述蝴蝶型连接槽开设于纵梁的端部，所述蝴蝶型连接件连接在蝴蝶型连接槽中。
12.进一步的，所述板件包括道路板，所述道路板中设有肋梁，且道路板的顶部设有透水孔。
13.进一步的，所述护坡组件包括护坡桩、连杆及空间网架；所述护坡桩设置在坡体中，所述空间网架通过连杆连接在护坡桩上。
14.进一步的，所述预制化路面板的顶部设有栏杆。
15.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种预制化装配式地面道路系统，与现有技术相比，具有以下优点：
16.1、本发明中主要使用预制化组件，方便拆零分散打包运输至施工现场再进行拼装，并支持采用非焊接、常温常压下的物理方式组装，不受到现场气候、温度、质量、材质等影响，可以针对地形进行设计，适用面广，普通地面道路的建造方法相比，不改变地形地质地貌，对生态环境影响小；
17.2、预制化组件质量稳定：在工厂生产，采用机械化方式，配方精准度高，养护时间充足，组件材质稳定，克服混凝土现浇时存在的配方不稳定、搅拌不均匀、养护条件差等问题；
18.3、减少施工周期：节点连接的材料和结构上的创新设计满足预制件在现场装配的各项需求，使现场的施工周期大大降低，原来现浇的道路至少需要28天的养护，预制件运输到现场后只要施工人员足够，施工周期可以在1-2天内完成。
附图说明
19.图1为传统建造方法示意图；
20.图2为本发明的预制化装配式地面道路系统的结构示意图；
21.图3为本发明桩基的结构示意图；
22.图4为本发明蝴蝶型连接件和蝴蝶型连接槽的结构示意图；
23.图5为本发明纵梁和横梁的结构示意图；
24.图6为本发明板件的结构示意图。
25.图中：1、地基组件；101、桩基；102、梁组件；103、桩体；104、桩承台；105、管线预留孔；106、溢水排水沟；107、排水管；108、纵梁；109、横梁；2、预制化路面板；201、板件；202、节点组件；203、纵梁节点；204、板件节点；205、连接柱；206、连接槽；207、凹槽；208、蝴蝶型连接件；209、蝴蝶型连接槽；210、道路板；211、肋梁；212、透水孔；213、栏杆；3、护坡组件；301、护坡桩；302、连杆；303、空间网架。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明提供了如图2-6所示的一种预制化装配式地面道路系统，使用预制化组件，以装配式建造方法，构建地纵梁、地横梁、桩基形成的地基结构，在地基结构上安装预制化路面板形成道路系统，道路系统由主体构造体系、配套系统结构体系、防护系统结构体系构成。包括：地基组件1，以及连接在地基组件1上的预制化路面板2；以及与地基组件1连接在的护坡组件3。地基组件1连接在坡体、地基上，用于支撑预制化路面板2。护坡组件3用于护坡并提高地基组件1的强度。
28.地基组件1包括桩基101和梁组件102，梁组件102连接在桩基101上；预制化路面板2包括板件201和节点组件202，板件201通过节点组件202连接在梁组件102上，方便了配件的组装。
29.桩基101包括桩体103和桩承台104；桩体103的下端设置在坡体中，桩承台104连接在桩体103的上端，桩承台104中设有管线预留孔105、溢水排水沟106和排水管107。管线预留孔105用于铺设缆线，溢水排水沟106和排水管107用于排水。
30.梁组件102包括纵梁108和横梁109；纵梁108连接在桩体103与桩体103之间，横梁109连接在纵梁108与纵梁108之间。节点组件202包括纵梁节点203和板件节点204，纵梁108通过纵梁节点203与桩体103连接，板件201通过板件节点204与横梁109连接。纵梁108和横梁109材料主要使用高强度材料(包括而不限于高强度加筋混凝土)制造。
31.纵梁节点203包括连接柱205和连接槽206；连接槽206设置在桩体103的顶部，连接柱205连接在纵梁108的底部；板件节点204包括凹槽207，凹槽207开设于板件201的边部；连接槽206和凹槽207中均设有加强筋。板件201和横梁109之间可进行拼接，可以根据受力要求选择板件组件的形状，材料主要使用高强度材料(包括而不限于高强度加筋混凝土)制造。加强筋利于提高整体强度。
32.纵梁节点203还包括蝴蝶型连接件208和蝴蝶型连接槽209，蝴蝶型连接槽209开设于纵梁108的端部，蝴蝶型连接件208连接在蝴蝶型连接槽209中。利于纵梁108和纵梁108之间的对接，并提高连接强度。
33.板件201包括道路板210，道路板210中设有肋梁211，且道路板210的顶部设有透水孔212。透水孔212可以将路面积水导入到溢水排水沟106和排水管107中排出，肋梁211利于加强道路板210的强度。
34.护坡组件3包括护坡桩301、连杆302及空间网架303；护坡桩301设置在坡体中，空间网架303通过连杆302连接在护坡桩301上，预制化路面板2的顶部设有栏杆213，混凝土砌块作为护栏，防止车辆冲出路面，也可以安装栏杆给行人凭靠。
35.预制化装配式地面道路系统的系列基础组件，包括如下：
36.梁组件：以直梁用于地横梁、地纵梁，材料主要使用高强度材料(包括而不限于高强度加筋混凝土)制造；
37.板件组件：梁组件都带有凹槽，板件组件b1可以插入梁组件中进行拼接，可以根据受力要求选择板件组件的形状，材料主要使用高强度材料(包括而不限于高强度加筋混凝土)制造；
38.节点组件：有多个系列、不同角度形状的连接节点组件，使用高强度材料(包括而不限于高强度加筋混凝土)制造。
39.桩基组件：包括螺丝桩、自膨胀桩等，适用于在不同的地质地形条件下建立桩基。
40.整体构造：
41.桩基，软土类地基：使用高强度混凝土螺丝桩，深度由地基承载力和承重要求设计；
42.岩石类地基：用潜孔钻，安装高强度固定桩；
43.其他类型的地基：根据实际情况来选用不同的桩的类型和施工方法取得设计要求的受力水平。
44.路面标准结构：每个桩之间搭建纵梁，横向的搭建横梁形成框架结构，在横梁和纵梁上由相应的连接孔，将道路板安装到对应的连接孔上，道路板之间由连接装置相连。
45.斜拉索桥结构：在斜坡等特殊的地形采用悬索刚性路面的模式，在桩基上升起柱杆后，使用拉索悬吊来做悬索桥结构，用拉索固定纵横梁。
46.悬索桥结构：在跨度过大的极端地形下，可以采用悬索柔性路面的模式，在桩基上做悬索门架，从主悬索上安装垂直悬索，垂直悬索连接到每块路板的肋梁上，形成柔性的悬索桥。
47.路面扩展：可以根据设计预先铺设路基桩，利用一部分路基桩先铺设单通道的路板，预留的路桩基可以在后续需要的时候方便扩展，可根据流量扩展路面。
48.整体受力分析：路面板受到的荷载压力传递到梁的框架体系上，再传递到桩基；路面板受到的荷载压力传递到悬索，再传递到安装悬索的桥柱和桩基。
49.细部构造的说明：桩基，由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础。
50.地梁，使用直梁、连接件形成地纵梁，减缓不均匀沉降的负作用，使用直梁、连接件形成地横梁，固定两侧地基、底板，同时也有横向抗拉作用；
51.路板，道路板通过企口安装到地梁上，道路板之间纵向可以通过路板的企口相连，道路板中包含肋梁，可以在肋梁中穿插加强筋增强道路韧性，横向通过组件连接拓宽；桥柱连接桩基，供安装拉索使用，拉索一端连接到桥柱上，另一端连接到路面的梁或路板上。
52.配套系统结构体系，整体构造：横梁、纵梁中预留有管道，通过节点联通形成体系，可以作为管线管道，道路所需要的配套水电等管线，可以跟着道路纵梁，也可以通过横梁跨过道路；强电体系也可通过上述网络供电，综合杆可以安装在道路的桩基节点上，自然能源、5g基站、照明、监控等安装在综合杆上；弱电体系也可通过上述管道联网；
53.整体受力分析：综合杆的受力直接作用在桩基上。细部构造的说明：管道的联通节点，联通地梁中预留的管道，受力扩展节点，将杆件的力传递到桩基上综合杆(空心杆件连接而成)。
54.护坡，由护坡桩、连杆、节点形成的空间网架结构，与原有植被树木共同形成生态共生型护坡，可以用于代替挡土墙，解决滑坡问题：护坡：由于本专利的道路体系不破坏地形地质地貌(不削山、开槽等)，没有坡面下滑位移的势能，没有改变原有的支撑体系。在此原有的植被树木已经对坡面形成抓固力的基础上，安装空间网架结构的护坡，能进一步加强坡面防护的效果。
55.护栏，在纵梁上安装混凝土砌块作为护栏，防止车辆冲出路面，也可以安装栏杆给行人凭靠；安装的护栏不与地梁形成刚性连接，避免冲击力对路基产生破坏，以砌块的自重对抗车辆冲击动能。
56.排水管，横梁、纵梁中预留有管道，通过节点联通形成体系，可以作为排水管使用，疏导路面积水，防止雨水冲刷路基。
57.本发明中主要使用预制化组件，方便拆零分散打包运输至施工现场再进行拼装，并支持采用非焊接、常温常压下的物理方式组装，不受到现场气候、温度、质量、材质等影响，可以针对地形进行设计，适用面广，普通地面道路的建造方法相比，不改变地形地质地貌，对生态环境影响小；
58.预制化组件质量稳定：在工厂生产，采用机械化方式，配方精准度高，养护时间充足，组件材质稳定，克服混凝土现浇时存在的配方不稳定、搅拌不均匀、养护条件差等问题；
59.减少施工周期：节点连接的材料和结构上的创新设计满足预制件在现场装配的各项需求，使现场的施工周期大大降低，原来现浇的道路至少需要28天的养护，预制件运输到现场后只要施工人员足够，施工周期可以在1-2天内完成。
60.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。