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一种人性化低成本道路路面结构化的道路和室外硬化工程制造技术

技术编号:8298210 阅读:276 留言:0更新日期:2013-02-06 23:28
一种人性化低成本道路路面结构化的道路和室外硬化工程,是通过对路面构造进行结构化(预制路面块预应力连接),对路基下原土密实改用点状密实的处理方法,让路基下原土除了点状处的其它大多数范围的密实度允许存在较大差异,其目的是通过直接对路基下自然存在的土质进行点状密实的手段,以达到替换或大量减少使用外运的工厂加工的各种人工级配拌合填料的目的。在满足使用条件下在特别关注生态关注人文的理念下,减少了破坏生态的工序、对参与建设人员的限制(简单劳作)、对大型铺筑机械的使用,提供了预前生产条件、遭遇地震等外力破坏后仍可回收再利用、开放型可大量容纳就业随时参与的工作环境、更多宽泛便于拓展人性化构筑工程的施工方法。

【技术实现步骤摘要】

本创造专利技术是关于公路及室外地面硬化工程的建设方法,特别的是涉及道路路面的构筑以及道路路面下路基的处理。由于当代技术的飞跃以及人们生活质变,如何在工程设计上能有创造性的超越,既可以科学合理地大幅度地降低工程成本,又可以在工程设计的同时兼而考虑到工程设计者在当今更关注生态更关注人文建设的环境下,在设计上也应有肩负社会和谐或变良世界的更高追求和使命(在工程设计时提供人性化减少破坏生态的可行措施,提供可减少对参与建设人员硬性的限制条件,提供安全有可操作性可大幅降低成本的工艺方案,提供更为宽泛的构筑工程的施工方法,提供便于拓展创造人性化及改善人们价值观的等更大价值的可能)。现代工程技术、工具、材料等的进步,已经具备了彻底颠覆缺乏科学理念长久停滞在惯性思维认识上,对环境生态破坏严重的按传统工序筑路模式的必要条件。 要达到创造性的超越,要颠覆传统的道路构造以及构筑道路工序的模式,本专利技术的创造关键就是首先让道路面层在水平方向上具有结构性能(既不仅仅是让道路面层可以在垂直方向承担压力,而且可以在水平方向上具有承受拉力不被破坏的结构性能)。目前的道路建设及室外地面硬化工程,对于路面的构造做法或认识,都还没有发现路面构造层水平方向如果具备了具有承受拉力破坏的结构性能,可以给道路的构造设计和道路原土路基处理等提供极大降低工程综合性成本的可行措施以及创造人性化设计的便利。
技术介绍
铺筑道路及室外地面硬化工程,无论规模及投资等等都关乎国家民生重大,如果有关于此有重大突破性创造设计,将会对国家进步及民生改善都会做出相当有益的促进,所以有必要在当今技术条件下挑战或变革传统设计思维模式和工程做法。以道路铺筑为例,目前的设计认识主要是针对道路承受车辆过载压力计算而设计,即针对道路的路基和路面的铺设都是以按层分步的垫层式的方式(原土层、基础层、碾压层、水稳层、初装层、铺装层、路面层)设计的,所有原土路基处理工序也都是以分层分步大面积全范围全路面碾压的方式去开展施工的(路基的原土层处理密实的方法是针对全面积整个范围的处理方式),所有路基原土层以上的人工填筑层都是采用对环境有直接或间接影响的人工加工或加工厂级配的工程材料铺筑的,所有人工铺筑层和面层一旦破坏都很难或无法二次直接回收利用,所有人工填筑层如果弃用都会对生态环境造成污染。目前这种工序和工程做法,以及其技术上有关人工填筑层拌合工艺的进步及其实施过程中的机械化的先进高效,都会随着公路的等级或质量的要求加大人工铺筑层的成本,所有人工铺筑层一旦因为其下的原土层软弱等原因导致失效,那么其道路的整体就会遭到破坏(路基以上的构造不具备抵抗塌陷破坏的结构性能),所以对于目前道路上人工铺筑层以下的原土路基,其每一处都是干系着道路质量和耐久性的关键因素。对于任何道路,从广义上认识都是指建造在原土路基之上的,所以对于原土路基的坚实程度是保证道路工程质量及耐久性的基石,但是对于全面积施工的公路,我们现在的做法很难确保每一处路基下原土的碾压或夯实都能均匀一致(有足够的承载力),所以目前的做法是选择加大投入人工铺筑层的技术措施得以达到公路的高等级质量要求,特别是对于水稳层铺筑的厚度及防止雨水渗入原土路基的工艺要求,更是成为道路坚实及耐久性的关键工序。所以导致如此,主要原因是基于目前道路的面层构造没有如上所述的结构性能。加大投资成本对于差异性不可避免的原土路基而言,具体实施过程中这种全范围全面积密实碾压的做法,其实很难达到理想设计的要求(目前的每一处都面面俱到的夯实碾压的处理做法不很科学合理);加大投资成本对于所有一次性人工填筑层而言,都是更多地制造了对环境破坏的因素,因为人工填筑层的集料都来源于自然资源。室外地面硬化工程涵盖道路建设的内容,由于当今人类社会进步及责任在飞跃发展,保护自然、珍惜资源、维护生态、关注环境、可持续发展、人性化理念都应该是现代工程设计者们义不容辞的责任。然而目前看到的是我们户内家装都富丽堂皇、玲珑极致、美轮美奂,而室外工程(特指比较普遍的公共地面设施及工程建设)却狭小狼藉、杂乱无章、构造简陋、疮痍满眼、缺失比比,而且对于施工维护修复的客观限制诸多(时间、气候、地点、地域、环境、装备、材料、人员等等;这一点很值得重视,因为目前的做法对于方便参与建设或 维护的可操作性几乎没有,许多长久失修的公共设施带来很多隐患,这也是本专利技术要解决的问题),很难完好保持理想耐久性功能。所以对关乎百年更为久远使用的道路及户外工程建设很有必要进行更为深度地研究,对于目前其存在的缺陷及高成本等很有必要进行改善和变良。
技术实现思路
在科学合理地能很好完成室外道路硬化工程使用功能前提下,在工程综合成本能有效降低控制下,在有目标性可再生更多潜在效益和社会公益性等人性化的考虑上,就是完成实现本案专利技术创造“一种人性化低成本道路路面结构化的道路和室外硬化工程”的实质性内容。为了便于解释,首先这里要阐明本案专利技术的一种创新设计手段“等同偏移构造价值设计法”(为了纪念以下简称为‘于士设计法则’),其定理是对于一种功能性的部件,在满足功能的情况下,在制造成本一定范围相同条件下,转移或偏重对组成部件某一部分的设计比重,寄期望实现达到更多的其它功效(比如便于施工、便于回收二次利用、便于运输、便于提高质量、便于耐久、便于安全、便于分类处理、便于改用其他用途、便于产生潜在效益、便于更多人文建设等)的设计方法。对于本案“于士设计法则”,就是针对道路路面加大设计力度,让道路面层构造在水平方向上具有必要的结构性能。首先是让道路路面由预制的砼路面块有序排列(路面块上有孔洞),在道路的横向方向上用低松弛预应力钢筋(钢绞线)用后张预应力方法连接在一起,从而实现整体道路可以在水平方向上具有承受相当的拉力不被破坏的结构性能。由于整体道路路面具有了在水平方向上承受拉力不被破坏的结构性能和整体性,所以对于路面层以下的各种铺筑垫层或原土碾压层来说,就可以放宽到能有一定程度上的显著差异(比较当前做法而言)。如此提供了这种可存在差异的条件,那么对于原土路基的处理,就可由以往的整个范围处理的惯性设计思维方法变换成以点处理的有效手段,如此也就提供了可以实现高效地基处理的多种施工方法或工艺措施,即可以实现用“关键的少数,次要的多数”的原理达到有效节省资金的目地。对于原土路基的夯实或碾压工序,一旦不需要全面积地进行以后,这给予路基的处理工作提供了极大的拓展空间,比如大型的碾压设备可以免除,取而代之的小型夯实设备可以胜任,大量的污土、杂土、建筑垃圾可以有效地利用(相关技术已有很多),对于原土路基的处理可以简化为有针对性、有可控性、有一致性、有统筹性以点代面的点状处理方法。如此方法彻底改变了以往传统的对生态对工程成本不利的处理做法,也就是说独到地用经济简约的直接对路基下原本存在的路基土采取处理的方法替换了大量使用外运在工厂加工的人工配合集料的处理模式(原本对自然存在的路基土,如果处理方法得当,其实就是很好的路基材料),这对未来道路建设的经济、质量、速度等各个方面都会产生许多有积极意义性的变革(这是本发 明实质性创新的一个内容)。如上所述,对于道路面层构造以下原土路基层以上的人工铺筑层来说,就可以取消或者大大地缩减(这与具体道路的等级及地质等情况有关),从而达到了 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种对道路路面构造进行结构化处理,对道路路基原土密实改用以点状密实处理的方法为手段的道路,其特征是让道路路面的构造在水平方向上具有结构性能,其路基下原土除了点状处理的其它范围的密实度可以允许存在较大差异或不做处理,其目的是通过直接对路基下自然存在的土质进行点状密实的方法,以达到替换或大量减少使用外运的工厂加工的各种人工级配拌合填料的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于天庆于士凡韩若愚
申请(专利权)人:于天庆
类型:发明
国别省市:

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