專利名稱：一種雙向互鎖磚及應(yīng)用該磚的路面和路面鋪裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路的工程路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其涉及一種雙向互鎖磚及應(yīng)用該磚的路面和路面鋪裝方法，通過(guò)將相同的磚和/或具有互補(bǔ)形狀的側(cè)面的相似的磚并排互鎖鋪設(shè)以應(yīng)用于公路及市政道路等路面結(jié)構(gòu)，本發(fā)明強(qiáng)度高、裝配容易、定位簡(jiǎn)單、減小了結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫變形量，抗沖擊疲勞能力強(qiáng)、造價(jià)低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)工廠化生產(chǎn)，適宜大面積推廣使用。并在道路舊路改造中，節(jié)約了混凝土制品養(yǎng)護(hù)時(shí)間，利于道路結(jié)構(gòu)快速維修。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)道路工程的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為剛性路面和柔性路面兩種，柔性路面設(shè)計(jì)采用彈性體系理論為基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以雙圓均布垂直和水平荷載作用下的三層彈性體系理論為基礎(chǔ)，采用路表容許回彈彎沉、容許彎拉應(yīng)力及容許剪應(yīng)力三項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)(中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ37-90)。柔性路面道路承重層為道路基層，基層分為有結(jié)合料穩(wěn)定類(有機(jī)結(jié)合料和無(wú)機(jī)結(jié)合料)和無(wú)結(jié)合料的粒料類(嵌鎖型和級(jí)配型) (中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路浙青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJB50-2006)上述規(guī)范柔性路面道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在彈性體理論基礎(chǔ)上，道路結(jié)構(gòu)基層(柔性基層、剛性基層、半剛性基層)均按照整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在目前國(guó)內(nèi)道路建設(shè)中，采用水泥穩(wěn)定碎石這一半剛硬結(jié)構(gòu)作路面基層為主流。 但由于溫度熱脹冷縮的影響，水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生的溫度裂縫不能避免，對(duì)浙青路面造成的反射裂縫已經(jīng)成為影響道路路面使用壽命的最主要因素。并且由于水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)為減少收縮裂縫，水泥用量受到嚴(yán)格限制(6%以下)，使得這種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低(高速公路設(shè)計(jì) 3. 5MPa)抗沖擊疲勞能力不強(qiáng)，在道路重載車輛的反復(fù)沖擊下路基損壞嚴(yán)重，已經(jīng)成為我國(guó)道路路面損壞的最主要因素。目前我國(guó)重載交通的道路使用壽命基本上在5-8年，國(guó)外針對(duì)這一問(wèn)題，在上世紀(jì)80年代開(kāi)始設(shè)計(jì)使用全厚式長(zhǎng)壽命路面，這一道路路面結(jié)構(gòu)全部采用柔性浙青路面結(jié)構(gòu)，但鋪設(shè)道路工程費(fèi)用很高、經(jīng)濟(jì)成本太大，因而并不適合在我國(guó)大面積推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)行技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷， 提供一種雙向互鎖磚及應(yīng)用該磚的路面和路面鋪裝方法，旨在減小道路路面整體結(jié)構(gòu)的溫度收縮裂縫，使道路基層具有更好的強(qiáng)度、抗沖擊能力、抗疲勞能力，成為經(jīng)濟(jì)型長(zhǎng)壽命道路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種雙向互鎖磚，具有上端面和下端面，所述雙向互鎖磚還包括兩下承壓面，所述兩下承壓面對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚兩側(cè)面，各所述下承壓面與所述下端面之間的夾角均為鈍角；兩上承壓面，所述兩上承壓面對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚的另兩側(cè)面，各所述上承壓面與所述下端面之間的夾角均為銳角。
優(yōu)選的，所述下承壓面與所述下端面之間的夾角為180-sin^^。
.25優(yōu)選的，所述上承壓面與所述下端面之間的夾角為sm^·。優(yōu)選的，所述下承壓面和上承壓面中一個(gè)為等腰梯形。優(yōu)選的，所述下承壓面和上承壓面中另一個(gè)為等腰梯形。優(yōu)選的，所述下承壓面等腰梯形的上邊等于所述上承壓面等腰梯形的下邊，所述下承壓面等腰梯形的下邊等于所述上承壓面等腰梯形的上邊。優(yōu)選的，所述下承壓面為向外凸或向內(nèi)凹的曲面，所述上承壓面為與所述下承壓面形狀對(duì)應(yīng)的向內(nèi)凹或向外凸的曲面。優(yōu)選的，所述雙向互鎖磚設(shè)置有貫穿所述上端面和所述下端面的定位孔。優(yōu)選的，所述定位孔位于所述上端面和所述下端面的中心。本發(fā)明也提供了一種應(yīng)用雙向互鎖磚的路面，包括路床層，所述路床層為壓實(shí)的道路路基；墊層，所述墊層以灰土或級(jí)配砂礫構(gòu)成，設(shè)置于所述路床層之上；磚層，所述磚層由多個(gè)本發(fā)明的雙向互鎖磚鋪設(shè)構(gòu)成，所述磚層設(shè)置于所述墊層之上；表層，所述表層設(shè)置于所述磚層之上。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用雙向互鎖磚的鋪裝方法，包括步驟一，壓實(shí)道路路基， 形成路床層；步驟二，在所述路床層上鋪設(shè)灰土或級(jí)配砂礫，形成墊層；步驟三，在所述墊層上鋪沙找平；步驟四，在所述墊層上鋪設(shè)多個(gè)本發(fā)明的雙向互鎖磚，形成磚層；步驟五， 在所述磚層上采用浙青或乳化浙青灌縫，采用壓路機(jī)反復(fù)碾壓，使所述磚層嵌縫緊密；步驟六，在所述磚層上鋪筑浙青混凝土路面，形成表層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為1、本發(fā)明獨(dú)特的雙向互鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將容易產(chǎn)生溫度裂縫的道路基層，設(shè)計(jì)成由本發(fā)明的雙向互鎖磚鋪設(shè)的裝配式結(jié)構(gòu)，利用磚塊之間的互鎖連接，解決了道路基層整體性聯(lián)接易產(chǎn)生溫度收縮裂縫引起道路結(jié)構(gòu)破壞的難題。2、本發(fā)明獨(dú)特的雙向互鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使每一塊本發(fā)明的雙向互鎖磚能夠在水平和垂直兩個(gè)方向上受到壓力，相互制約，解決了裝配式鋪設(shè)道路基層的整體穩(wěn)定性。3、本發(fā)明的雙向互鎖磚，采用預(yù)制混凝土制造，實(shí)現(xiàn)了道路基礎(chǔ)的工廠化生產(chǎn)，強(qiáng)
度更高。4、本發(fā)明特有的互鎖受力面凹凸對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，或定位孔定位設(shè)計(jì)，使得多個(gè)所述雙向互鎖磚鋪設(shè)時(shí)裝配方便、定位簡(jiǎn)單。5、本發(fā)明特有的定位孔設(shè)計(jì)，在道路下部基層發(fā)生局部損壞時(shí)可以利用該孔對(duì)道路下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行注漿加固，安裝組合磚時(shí)可插入鋼筋進(jìn)行斜面調(diào)整。6、本發(fā)明的雙向互鎖磚及應(yīng)用該磚的路面和路面鋪裝方法，使得道路基層抗重載交通沖擊能力大幅加強(qiáng)，有效延長(zhǎng)了道路壽命。7、本發(fā)明采用混凝土預(yù)制塊制作雙向互鎖磚，大大節(jié)約了道路施工成本，適用于大規(guī)模的推廣使用，且應(yīng)用本發(fā)明雙向互鎖磚的路面減少了浙青路面結(jié)構(gòu)層的厚度，亦大大節(jié)約了工程投資。8、本發(fā)明采用預(yù)制塊的雙向互鎖磚作為道路基層，省去了原有道路基層養(yǎng)護(hù)7天的要求，完成施工即開(kāi)放交通節(jié)約了大量時(shí)間，這一快速施工方案在交通繁忙的城市區(qū)有著特殊意義。9、本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特、成本不高，每一塊所述雙向互鎖磚在兩個(gè)對(duì)稱側(cè)面方向具有相同的側(cè)面傾角，在按照設(shè)計(jì)組裝完成后，每塊磚均受到相鄰磚上下兩個(gè)方向的制約在路面結(jié)構(gòu)中形成結(jié)構(gòu)整體承擔(dān)路面荷載，溫度引起的道路結(jié)構(gòu)的水平方向體積變化分散于各結(jié)構(gòu)單體中，減小了結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫變形量，分散化的溫度變形不會(huì)使道路浙青面層產(chǎn)生反射裂縫，既解決了道路整體基層結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫引起道路結(jié)構(gòu)破壞的難題，又增強(qiáng)了道路基層的強(qiáng)度和抗沖擊能力，是一種適合大規(guī)模推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)型長(zhǎng)壽命道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。


圖1為本發(fā)明雙向互鎖磚的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明雙向互鎖磚的正視圖。圖3為本發(fā)明雙向互鎖磚的右視圖。圖4為本發(fā)明雙向互鎖磚的俯視圖。圖5為本發(fā)明雙向互鎖磚的仰視圖。圖6為本發(fā)明應(yīng)用雙向互鎖磚的路面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明提供了一種雙向互鎖磚，如圖1、圖5所示，本發(fā)明的雙向互鎖磚，具有上端面1和下端面2，所述雙向互鎖磚還包括兩下承壓面3，所述兩下承壓面4對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚兩側(cè)面，各所述下承壓面3與所述下端面2之間的夾角均為鈍角；兩上承壓面 4，所述兩上承壓面4對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚的另兩側(cè)面，各所述上承壓面4與所述下端面2之間的夾角均為銳角。如圖1、圖3所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述下承壓面3與所述下端面2之
25
間的夾角為180-sin^^。如圖1、圖2所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述上承壓面4與所述下端面2之
25
間的夾角為sin ^^。如圖2所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述下承壓面3為等腰梯形。所述下承壓面3與所述上端面1相交的邊為所述下承壓面3等腰梯形上邊，所述下承壓面3與所述下端面2相交的邊為所述下承壓面3等腰梯形的下邊，所述上邊短于所述下邊。如圖3所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述上承壓面4為等腰梯形。所述上承壓面4與所述上端面1相交的邊為所述上承壓面4等腰梯形上邊，所述上承壓面4與所述下端面2相交的邊為所述上承壓面4等腰梯形的下邊，所述上邊長(zhǎng)于所述下邊。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述下承壓面3等腰梯形的上邊等于所述上承壓面 4等腰梯形的下邊，所述下承壓面3等腰梯形的下邊等于所述上承壓面4等腰梯形的上邊。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述下承壓面3為向外凸或向內(nèi)凹的曲面，所述上承壓面4為與所述下承壓面3形狀對(duì)應(yīng)的向內(nèi)凹或向外凸的曲面，用于多個(gè)所述雙向互鎖磚鋪設(shè)時(shí)契合定位。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述上端面1中心處設(shè)置有定位孔5，在道路下部基層發(fā)生局部損壞時(shí)可以利用所述定位孔5對(duì)道路下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行注漿加固，安裝組合磚時(shí)可插入鋼筋進(jìn)行斜面調(diào)整，用于多個(gè)所述雙向互鎖磚鋪設(shè)時(shí)契合定位。本發(fā)明所述的雙向互鎖磚使用時(shí)，采用多個(gè)的所述雙向互鎖磚鋪設(shè)道路基層，一所述雙向互鎖磚的下承壓面3與相鄰另一所述雙向互鎖磚的上承壓面4緊密接觸，以所述下承壓面3的凸面(或凹面)與所述上承壓面4的凹面(或凸面)契合作為多個(gè)所述雙向互鎖磚鋪設(shè)定位，或以所述定位孔5定位，將相鄰所述雙向互鎖磚的定位孔5對(duì)位，使不同所述定位孔5呈直線排列，即完成多個(gè)所述雙向互鎖磚的鋪設(shè)定位。當(dāng)?shù)缆酚熊囕v經(jīng)過(guò)時(shí)， 所述雙向互鎖磚鋪設(shè)而成的道路基層設(shè)置于車輛和道路路床之間，承受車輛向下的壓力和道路路床向上的支撐力，所述下承壓面3作為受力面承受自下而上的壓力，所述上承壓面4 作為受力面承受自上而下的壓力。當(dāng)所述下承壓面3與上承壓面4兩兩對(duì)稱分置于所述雙向互鎖磚的四個(gè)側(cè)面時(shí)， 且所述下承壓面3的等腰梯形與所述上承壓面2的等腰梯形的短邊相等、長(zhǎng)邊相等，使得所述雙向互鎖磚四個(gè)側(cè)面對(duì)稱受力，且受力均衡，一所述的雙向互鎖磚被與其所述上承壓面4 接觸的兩所述雙向互鎖磚壓住，而該所述雙向互鎖磚也壓住與其所述下承壓面3接觸的兩個(gè)所述雙向互鎖磚，使得所述雙向互鎖磚排列裝配鋪設(shè)后即形成互鎖，切鋪設(shè)裝配后的所述互鎖磚之間有一定空隙，便于澆灌混凝土浙青。本發(fā)明也提供了一種應(yīng)用雙向互鎖磚的路面，如圖6所示，包括路床層，所述路床層為壓實(shí)的道路路基；墊層，所述墊層以灰土或級(jí)配砂礫構(gòu)成，設(shè)置于路床層之上；磚層，所述磚層由多個(gè)本發(fā)明的雙向互鎖磚鋪設(shè)構(gòu)成，所述磚層設(shè)置于所述墊層之上；表層， 所述表層設(shè)置于所述磚層之上。本發(fā)明所述應(yīng)用雙向互鎖磚的路面使用時(shí)，車輛馳過(guò)道路對(duì)所述表層形成向下的壓力，所述表層將壓力傳遞給所述磚層，所述磚層由多個(gè)所述雙向互鎖磚鋪設(shè)裝配構(gòu)成，所述磚層將壓力傳遞給所述墊層，所述墊層將壓力傳遞給所述路床層即道路路基，所述道路路基支撐所述應(yīng)用雙向互鎖磚的道路，使車輛能夠按標(biāo)準(zhǔn)在道路上行駛。本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用雙向互鎖磚的路面鋪裝方法，包括步驟一，根據(jù)不同的土質(zhì)和環(huán)境情況，使用工具壓實(shí)、壓平道路路基，形成所述路床層；步驟二，在所述路床層上鋪設(shè)灰土或級(jí)配砂礫，形成所述墊層；步驟三，在所述墊層上鋪沙，一般鋪設(shè)2-5厘米的砂礫，使所述墊層與所述磚層的接觸面與所述道路路基平行；步驟四，在所述墊層上鋪設(shè)本發(fā)明上述的雙向互鎖磚，采用多個(gè)由C40混凝土制作形成預(yù)制塊的所述雙向互鎖磚鋪設(shè)所述磚層，一所述雙向互鎖磚的下承壓面3與相鄰另一所述雙向互鎖磚的上承壓面4緊密接觸，形成所述磚層；步驟五，本發(fā)明所述的雙向互鎖磚排列鋪設(shè)道路時(shí)，每四個(gè)所述雙向互鎖磚之間能夠形成一定形狀的縫隙，在所述磚層上采用浙青或乳化浙青灌縫，后采用25T膠輪壓路機(jī)反復(fù)碾壓，一般碾壓8-10遍，隨壓隨掃，使所述磚層嵌縫緊密；步驟六，在所述磚層上鋪筑浙青混凝土路面，一般鋪筑10-12厘米路面，形成所述表層。通過(guò)本發(fā)明技術(shù)方案，將所述的雙向互鎖磚并排鋪設(shè)裝配以應(yīng)用于公路及市政道路等路面結(jié)構(gòu)，使得每一塊所述雙向互鎖磚在兩個(gè)對(duì)稱側(cè)面方向具有相同的側(cè)面傾角，在按照設(shè)計(jì)組裝完成后，每塊磚均受到相鄰磚上下兩個(gè)方向的制約在路面結(jié)構(gòu)中形成結(jié)構(gòu)整體承擔(dān)路面荷載，溫度引起的道路結(jié)構(gòu)的水平方向體積變化分散于各結(jié)構(gòu)單體中，減小了結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫變形量，分散化的溫度變形不會(huì)使道路浙青面層產(chǎn)生反射裂縫，本發(fā)明的技術(shù)方案能夠提供強(qiáng)度高、裝配容易、減小結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫、抗沖擊疲勞能力強(qiáng)、造價(jià)低廉、適宜大面積推廣使用的經(jīng)濟(jì)型長(zhǎng)壽路面。以上所述的僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙向互鎖磚，具有上端面(1)和下端面O)，其特征在于，所述雙向互鎖磚還包括兩下承壓面(3)，所述兩下承壓面(4)對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚兩側(cè)面，各所述下承壓面(3)與所述下端面(2)之間的夾角均為鈍角；兩上承壓面G)，所述兩上承壓面(4)對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚的另兩側(cè)面，各所述上承壓面(4)與所述下端面( 之間的夾角均為銳角。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述下承壓面(3)與所述下端面⑵ 25之間的夾角為180-sm^^。
3.如權(quán)利要求1所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述上承壓面⑷與所述下端面⑵ .25Z間的夾角為sin。
4.如權(quán)利要求1所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述下承壓面(3)和所述上承壓面 (4)中一個(gè)為等腰梯形。
5.如權(quán)利要求4所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述下承壓面(3)和所述上承壓面 (4)中另一個(gè)為等腰梯形。
6.如權(quán)利要求5所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述下承壓面(3)等腰梯形的上邊等于所述上承壓面(4)等腰梯形的下邊，所述下承壓面C3)等腰梯形的下邊等于所述上承壓面(4)等腰梯形的上邊。
7.如權(quán)利要求1所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述下承壓面(3)為向外凸或向內(nèi)凹的曲面，所述上承壓面(4)為與所述下承壓面C3)形狀對(duì)應(yīng)的向內(nèi)凹或向外凸的曲面。
8.如權(quán)利要求1所述的雙向互鎖磚，其特征在于，所述雙向互鎖磚設(shè)置有貫穿所述上端面(1)和所述下端面O)的定位孔(5)。
9.一種應(yīng)用雙向互鎖磚的路面，其特征在于，包括 路床層，所述路床層為壓實(shí)的道路路基；墊層，所述墊層以灰土或級(jí)配砂礫構(gòu)成，設(shè)置于所述路床層之上； 磚層，所述磚層由多個(gè)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的雙向互鎖磚鋪設(shè)構(gòu)成，所述磚層設(shè)置于所述墊層之上；表層，所述表層設(shè)置于所述磚層之上。
10.一種應(yīng)用雙向互鎖磚的路面鋪裝方法，其特征在于，包括 步驟一，壓實(shí)道路路基，形成路床層；步驟二，在所述路床層上鋪設(shè)灰土或級(jí)配砂礫，形成墊層； 步驟三，在所述墊層上鋪沙找平；步驟四，在所述墊層上鋪設(shè)多個(gè)權(quán)利要求1-8任一所述的雙向互鎖磚，形成磚層； 步驟五，在所述磚層上采用浙青或乳化浙青灌縫，采用壓路機(jī)反復(fù)碾壓，使所述磚層嵌縫緊密；步驟六，在所述磚層上鋪筑浙青混凝土路面，形成表層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙向互鎖磚及應(yīng)用該磚的路面和路面鋪裝方法，所述雙向互鎖磚具有上端面和下端面，所述雙向互鎖磚還包括兩下承壓面，所述兩下承壓面對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚兩側(cè)面，各所述下承壓面與所述下端面之間的夾角均為鈍角；兩上承壓面，所述兩上承壓面對(duì)稱分布于所述雙向互鎖磚的另兩側(cè)面，各所述上承壓面與所述下端面之間的夾角均為銳角。本發(fā)明雙向互鎖磚采用獨(dú)特的雙向互鎖設(shè)計(jì)，強(qiáng)度高、裝配容易、定位簡(jiǎn)單、減小了結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫變形量，抗沖擊疲勞能力強(qiáng)、造價(jià)低廉、適宜大面積推廣使用。
文檔編號(hào)E01C5/04GK102286908SQ20101020438
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者楊光原 申請(qǐng)人:楊光原