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金属预制道面板结构及预制道面的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

金属预制道面板结构及预制道面的制作方法

1.本发明涉及道路工程设备,具体而言,涉及一种金属预制道面板结构及预制道面。


背景技术:

2.在目前社会发展需求环境中,在对交通道路的品质、施工速度的高要求越发明显,由此预制道面板从而出现,预制道面板为通过工厂预先制造,到现场进行安装。预制道路板通过拼接安装,但是拼接后,在整体的稳固性能上依然不高,所以现在的做法是采用张拉钢筋施加一定的预应力使得道面的受拉区预先承受压应力,以提高预制道面板形成的整体的抗拉强度,目前的预制道路板均是施工完成后,形成永久性设施,即施工完毕后,无法进行回收再使用,针对临时铺设、需要较大承载强度的场景,目前还没有一种具有较高强度同时可方便回收的预制道面。


技术实现要素:

3.本发明的目的一方面在于提供一种具有较高强度、可进行回收重复使用的、可作为临时道面的金属预制道面板结构,通过采用两种不同结构的预制板体,不仅可以作为临时路面如供野外作战使用,使用完毕后可以方便的进行回收,通过其中一个预制板体作为处于整体拼接道门的预应力抗拉节点,让两种预制板体形成的整体结构具有较强的抗拉强度,使整个金属预制道面板结构具有较高的稳固性能,本发明的另一方面,还提供了一种预制道面,该预制道面通过上述的金属预制道面板结构,结合交织的钢绞线、分布在作为预应力抗拉节点的预制板体上的锚具,使本预制道面施工方便的同时,具有优异的抗拉强度,在使用完成后,通过拆卸锚具和钢绞线,实现对预制板体的快速回收。
4.本发明一方面提供了一种金属预制道面板结构,包括金属材质的、可相互拼接的第一板体和第二板体;上述第一板体上设置有贯穿该第一板体的第一孔道,上述第一板体的边沿设置第一企口;上述第二板体上设置有用于与上述第一孔道对应的且延伸方向相同的第二孔道,上述第二板体的边沿设置有与第一企口配合的第二企口;上述第二板体的上侧设置有用于装入锚具的锚具预留槽,上述第二孔道经过上述锚具预留槽,使第二孔道在锚具预留槽的侧壁上形成至少一对穿孔。
5.施工时,将第一板体与第二板体按顺序进行拼接,在上述的锚具预留槽内设置需要的锚具,将钢绞线穿在上述的第一孔道和第二孔道内,将锚具与钢绞线固结并拉紧钢绞线,使第一板体与第二板体牢固的连接。
6.设置上述的金属预制道面板结构,不仅使用预制道面作为路面面层,以明显提高施工和抢修效率,采用金属预制道面板在质量和强度上相较于混凝土预制板更具有优势,因为采用这样的金属板体,拥有更高的强度,板间连接的接口设计上也可以更加灵活,通过采用本金属材质的板体,可以将抗拉节点集中在上述的第二板体上,让每个第二板体不仅作为连接整体道面板的一部分,也同时可以与穿设在第一孔道和第二孔道内的钢绞线连接为一整体作为将第一板体聚拢连接在一起的连接部件,即第二板体和钢绞线形成的全金属
连接系统不仅让整个道面板组更为牢靠,也使得整个道面板抗拉强度更为优异。金属的板体,相比于传统的混凝土预制板,不仅重量可以做到更轻,强度还可以做到更高,特别适合于野战机场等重载荷临时道面的铺设。
7.通过采用本金属预制道面板结构,不仅在质量和强度上相较于混凝土预制板更具有优势,抗拉强度更好,并且可以进行灵活的拆装,即在需要搭建、铺设临时道面的情况下,如搭建野战机场等情况,可以快速的完成安装,拆卸和回收,可以作为装备重复使用。
8.本发明的另一方面还提供了一种预制道面,包括上述方案及其改进方案的金属预制道面板结构,在第一板体的宽度或长度方向上,第一板体和第二板体间隔布置;上述第一板体和第二板体通过企口拼接为板体阵列;上述预制道面还包括穿设在第一孔道和第二孔道的锚具钢绞线组,上述锚具钢绞线组包含锚具和钢绞线,该钢绞线两端分别可拆卸式连接上述锚具;上述锚具设置于锚具预留槽内或板体阵列外侧边。
9.本预制道面,不仅具有较高的强度,上述金属预制道面板结构与穿设在第一孔道和第二孔道内的钢绞线连接为一整体作为将第一板体聚拢连接在一起的连接部件,即第二板体和钢绞线形成的全金属连接系统不仅让整个道面板组更为牢靠,也使得整个道面板抗拉强度更为优异,在使用完成后,通过拆卸锚具与钢绞线的连接,可快速的回收上述的第一板体和第二板体,这里的可拆卸式连接可以是通过在钢绞线两端设置挂钩或扣件,也可以是通过绑扎的方式进行连接。
10.在一些可行的实施例中,上述第一板体和第二板体间隔布置的方式是:间隔布置的第二板体之间布置至少一个第一板体。
11.上述的作为抗拉、稳固节点的第二板体可不必布置过多,采用多个第一板体将两个第二板体隔开形成一定间距,这样的布置方式在成本上、受力上更为合理。
12.在一些可行的实施例中,上述锚具的尺寸大于第二孔道在锚具预留槽上形成的孔的尺寸,使内锚具在被钢绞线拉伸时,该内锚具被锚具预留槽限位;上述锚具预留槽设置与第二板体的中部上侧板面上。
13.在一些可行的实施例中,上述预制道面还包括地锚件,该地锚件与上述第二板体上的地锚孔适配。
14.在一些可行的实施例中,上述板体阵列由多排间隔布置的第一板体行和第二板体行组成;上述第一板体行由在第一板体长度方向依次拼接的第一板体组成;上述第二板体行由在第二板体长度方向依次拼接的第二板体组成。这样的设置不仅让板体阵列受力布局更为合理,也是为了方便施工安装时,更为方便,即可以在长度方向上形成第一板体行或第二板体行后,再在宽度方向上进行每行的拼接。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1为用于说明实施例1或实施例3提供的金属预制道面板结构的第一板体的示意图;
17.图2为用于说明实施例1或实施例3提供的金属预制道面板结构的第二板体的示意图;
18.图3为图2中a处的局部放大示意图;
19.图4为用于说明实施例2提供的金属预制道面板结构的示意图;
20.图5为用于说明实施例4提供的金属预制道面板结构的示意图;
21.图6为用于说明实施例5提供的金属预制道面板结构的示意图;
22.图7为本发明实施例6提供的预制道面的示意图;
23.图8为本发明实施例7提供的预制道面的示意图;
24.图9为本发明实施例8提供的预制道面的示意图;
25.附图中标记及对应的零部件名称:
26.1-第一板体,110-第一孔道,111-第一横向孔道,112-第一纵向孔道,113-第一左斜向孔道,114-第一右斜向孔道,120-第一企口,2-第二板体,210-第二孔道,211-第二横向孔道,212-第二纵向孔道,220-第二企口,230-锚具预留槽,231-横向穿孔,232-纵向穿孔,240-地锚孔,3-锚具、4-钢绞线、5-盖板、6-地锚件。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
28.在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
29.在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
30.在本发明的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
31.实施例1
32.如图1-图3所示,本发明实施例提供的一种金属预制道面板结构,包括金属材质的、可相互拼接的第一板体1和第二板体2;上述第一板体1上设置有贯穿该第一板体1的第一孔道110,上述第一板体1的边沿设置第一企口120;上述第二板体2上设置有用于与上述第一孔道110对应的且延伸方向相同的第二孔道210,上述第二板体2的边沿设置有与第一企口120配合的第二企口220;上述第二板体2的上侧设置有用于装入锚具3的锚具预留槽
230,上述第二孔道210经过上述锚具预留槽230,使第二孔道210在锚具预留槽230的侧壁上形成穿孔。上述的第一板体1和第二板体2均采用金属材料蜂窝夹芯板。金属的板体,相比于传统的混凝土预制板,不仅重量可以做到更轻,强度还可以做到更高,特别适合于野战机场等重载荷临时道面的铺设。上述金属材质,可以是钢或铁或钛,也可以是包含钢或铁或钛的合金。
33.实施例2
34.如图4,与实施例2不同的是,本实施例中的第一孔道110和第二孔道210均沿第一板体1或第二板体2的宽度方向布置,即均纵向布置对应,但是第一板体1上还设置有第一左斜向孔道113或/和第一右斜向孔道114。当均设置第一左斜向孔道113和第一右斜向孔道114时,第一左斜向孔道113和第一右斜向孔道114相交,采用本斜向的交错张拉能够提高局部板体的互锁性能,提高局部整体性,对全向的冲击载荷皆能够进行有效的吸收和缓冲。
35.实施例3
36.参照图1至图3,与实施例1或2不同的是,上述第一孔道110包含第一横向孔道111和第一纵向孔道112。第一横向孔道111沿第一板体1长度方向延伸;第一纵向孔道112沿第一板体1宽度方向延伸。上述第二孔道210包含第二横向孔道211和第二纵向孔道212。第二横向孔道211沿第二板体2长度方向延伸;第二纵向孔道212沿第二板体2宽度方向延伸。上述第一横向孔道111与第二横向孔道211平行;上述第一纵向孔道112与第二纵向孔道212对应。这样设置第一横向孔道111、第一纵向孔道112、第二横向孔道211和第二纵向孔道212,即让穿设在孔道内的钢绞线4能交错布置,让第一板体1和第二板体2能紧密的拼接为一整体。
37.上述第二板体2上分布有用于打入地锚件6的地锚孔240。通过设置地锚孔240,以保障作为抗拉节点的第二板体2与地有足够的连接强度。上述的第一板体1和第二板体2四周均布置上企口,这样可双向传递板间剪力,重载情况下保护预应力钢绞线4不被剪断,同时企口在钢绞线4张拉过程中自动对中,保证道面平整不错位。相比于目前的混凝土预制道面板采用的向预制板上钻孔,采向孔内浇筑的方式,本第二板体2采用开设地锚孔240与可回收的地锚件6配合的方式固定第二板体2所在位置,这样可较好的实现回收与拆卸,回收时只需拔出地锚件6即可。
38.上述金属预制道面板结构进行长距离铺设时,预制道面板按照企口相互插接铺设,宽度方向上每隔一段距离布设一排第二板体2,分段对道面长度和宽度方向上进行预应力钢绞线4的穿束和张拉,这样有效提高了穿束和张拉效率。张拉完成后在在预留地锚孔240打入地锚杆并灌浆粘接牢固,各板件接缝通过聚氨酯填充。预制道面即形成宽度、长度方向上相对独立又预备较强整体性的长距离道面。
39.通过采用本金属材质的板体,可以将抗拉节点集中在上述的第二板体2上,让每个第二板体2不仅作为连接为整体道面板的一部分,也同时可以与可穿设在第一孔道110和第二孔道210内的钢绞线4连接为一整体作为将第一板体1聚拢连接在一起的连接部件,即第二板体2和钢绞线4形成的全金属连接系统不仅让整个道面板组更为牢靠,也使得整个道面板抗拉强度更为优异。
40.在上述的实施例的基础上,在一些可行的实施方式中,上述第二横向孔道211经过锚具预留槽230,使锚具预留槽230侧壁形成一对横向穿孔231;上述第二纵向孔道212经过
锚具预留槽230,使锚具预留槽230侧壁形成一对纵向穿孔232。这里的横向穿孔231和纵向穿孔232即为锚具3提供了多个方向不同的锚固点。本方案采用机械锚固的方式,即利用锚具3与钢绞线4进行连接,锚具预留槽230对锚具3进行限位,锚具预留槽230的设置,使形成锚固位预留空间,相比于采用灌浆结合锚具3的方案对钢绞线4进行永久性锚固,本方案方便完成使用后、预应力卸载后可完成道面板回收。穿孔的直径与锚具预留槽230的最短边的尺寸比可以按小于或等于1:3的比值进行设置,如1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10进行设置。
41.上述的锚具预留槽230内也形成了多个用于对应锚具3的穿孔,即形成一个较大空间,多个穿孔均布置在该较大空间的槽内,这样使在回收的过程中,预留足够进行拆装动作的空间可用。
42.在上述的实施例的基础上,上述锚具预留槽230上设置有用于封闭该锚具预留槽230的盖板5,以保护锚具预留槽230内的锚具3。相比于目前的永久性混凝土预制板在铺设后,浇筑固定锚具3的方式,采用盖板5将锚具预留槽230封闭,方便实现回收。
43.在上述的实施例的基础上,上述第二板体2上至少设置两个锚具预留槽230,不仅强化第一板体1与第二板体2之间的连接关系,也是以通过至少两对并列的钢绞线4确定并稳固第二板体2的布置方向,更加方便的进行施工、安装同时确保施工质量。
44.实施例4
45.参照图5,与实施例3不同的是,上述的第一孔道110还包含第一左斜向孔道113和第一右斜向孔道114,在第一板体1形成的第一板体阵列中,第一左斜向孔道113、第一右斜向孔道114相交叉且相邻的第一板体1的第一左斜向孔道113对应,或者,相邻的第一板体1的第一右斜向孔道114对应,这里的对应可以是上下对应,也可能是左右对应。正常路面(直路)采用本斜向的交错张拉能够提高局部板体的互锁性能,提高局部整体性,对全向的冲击载荷皆能够进行有效的吸收和缓冲。
46.实施例5
47.参照图6,与实施例3不同的是,除了实施例4布置的方式以外,在一些可行的实施例中,上述的第一孔道110包含第一左斜向孔道113、第一右斜向孔道114和第一纵向孔道112,即本实施例5的第一板体没有横行孔道。
48.实施例6
49.结合图7,一种预制道面,包括上述一方面及其改进方案的金属预制道面板结构,在第一板体1的宽度或长度方向上,第一板体1和第二板体2间隔布置;上述第一板体1和第二板体2通过企口拼接为板体阵列;上述预制道面还包括穿设在第一孔道110和第二孔道210的锚具钢绞线4组,上述锚具钢绞线4组包含锚具3和钢绞线4,该钢绞线4两端分别可拆卸式连接上述锚具3;上述锚具3设置于锚具预留槽230内或板体阵列外侧边。
50.利用上述金属预制道面板结构与穿设在第一孔道110和第二孔道210内的钢绞线4连接为一整体作为将第一板体1聚拢连接在一起的连接部件,即第二板体2和钢绞线4形成的全金属连接系统不仅让整个道面板组更为牢靠,也使得整个道面板抗拉强度更为优异。锚具3、钢绞线4、第一板体1和第二板体2,均作为可拆卸连接的部件,针对需要临时搭建、快速铺设道面的场景,本预制道面特别适用,施工时可利用铺设设备,先将一排板体拼接好,再依次将拼接好的一排板体通过企口先后对接,其中穿设钢绞线4,可利用钢绞线4对中、对
齐,将锚具3置于锚具预留槽230内后与钢绞线4连接。之后还可以通过可以打入地锚孔240的地锚件6,将第二板体2的位置进行定位、固定,完成整个预制道面的安装,拆卸时拆掉上述部件之间的连接即可。
51.一种具体实施步骤可以按以下顺序进行:
52.步骤一、依据需要的道面尺寸选定需要预制道面板尺寸和每个张拉段锚固的第一板体1数目。组装或选用与道面宽度适应的铺设设备,使最大铺设宽度等于道面宽度。
53.步骤二、对路基进行压实操作后,在基层上放出道路中线、边线。
54.步骤三、利用铺设机械完成各张拉段第一板体1和第二板体2的铺设。
55.步骤四、铺设期间即可完成已完成铺设的张拉段的纵向和横向张拉锚定,先纵向后横向,最后完成第二板体2的地锚打入地锚件6和相应接缝的填缝作业。
56.在上述实施例2的基础上,上述第一板体1和第二板体2间隔布置的方式是:间隔布置的第二板体2之间布置至少三个第一板体1。这样的布置方式在成本上、受力上更为合理。
57.上述锚具3的尺寸大于第二孔道210在锚具预留槽230上形成的孔的尺寸,使内锚具3在被钢绞线4拉伸时,该内锚具3被锚具预留槽230限位;上述锚具预留槽230设置与第二板体2的中部上侧板面上。即这里的将锚具预留槽230作为第二板体2上承受拉力的部位,抗拉部分集中于第二板体2的中部位置,使受力更为合理。
58.上述的板体阵列由多排间隔布置的第一板体1行和第二板体2行组成;上述第一板体1行由在第一板体1长度方向依次拼接的第一板体1组成;上述第二板体2行由在第二板体2长度方向依次拼接的第二板体2组成。这样的设置不仅让板体阵列受力布局更为合理,也是为了方便施工安装时,更为方便,即可以在长度方向上形成第一板体1行或第二板体2行后,再在宽度方向上进行每行的拼接。
59.实施例7
60.如图8,与实施例6不同的是,预制道面的第一板体1没有横行布置的孔道,而设置有相互交叉的第一左斜向孔道113和第一右斜向孔道114。
61.实施例8
62.如图9,与实施例6不同的是,预制道面的第一板体1还设置有相互交叉的第一左斜向孔道113和第一右斜向孔道114。图9展示的为转弯处的预制道面布置示意图,当道路出现转弯或转角时,采用斜向的辅助张拉能够明显提高道面在转角处的整体性,防止载具刹车或转弯时的局部水平载荷过大,造成道面局部错动甚至是水平张拉钢绞线造成损伤。
63.以上上述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上上述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。