[发明专利]一种具有侧边铰限位装置的新型改扩建结构

说明书

技术领域：

本发明涉及高速公路建造新技术领域，具体涉及一种具有侧边铰限位装 置的新型改扩建结构。

背景技术：

随着现在高速公路交通网的发展，许多原有的道路已经无法满足现有的 需求，因此国内许多道路面临着需要进行拓宽的情况。以往的公路拼宽中， 拼宽部分的路基往往采用的是填筑路基的施工方法，而原有的路基已沉降稳 定，而拼宽填方路基由于填筑施工时间有限，不能保证其稳定沉降，极易产 生裂缝和新老路基衔接错台等现象。再加上填方施工的施工时间较长，施工 复杂，不符合现今主导的工业化生产理念。因此迫切需要寻求一种强度高， 刚度大，耐久性好，成本适当，施工工艺简单的路基新结构。

桩板结构目前主要应用在铁路领域，较早应用的是芬兰，随后荷兰、德 国、英国等国家均在高速铁路上使用了桩板结构。20世纪90年代，在芬兰 Humppila附近的Erman-ninsuo地区，曾是沼泽地，设计的Turku-Toijala铁路线 要从这里通过，建成后这将是一条运行速度170km/h的要求，采用了大约400m 的桩板结构，上部采用的是有砟轨道结构。我国第一次采用桩板结构是在遂 渝线无咋轨道综合试验段上，遂渝线采用的桩板结构桩与板完全固结。

虽然桩板结构在国内外均有一定的研究，但目前还不是很成熟，尤其在 高速公路方面(目前主要应用于挡土墙)。高速公路具有侧边铰限位装置的 新型改扩建结构一项崭新的技术，通过其特有的限位装置能够有效降低路面 的不均匀沉降，尤其适用于高速公路两车道以上扩建。目前国内外关于高速 公路具有侧边铰限位装置的新型改扩建结构方面应用研究几乎空白。

发明内容：

针对上述高速公路软土地基沉降处理困难，工业化水平低，工程造价高 等问题，本发明提供一种高速公路具有侧边铰限位装置的新型改扩建结构。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种具有侧边铰限位装置的新型改扩建结构，其特征在于：包括预制节 段板、现浇湿接缝、纵肋、PRC管桩、PHC管桩、联端盖梁、纵向现浇段和波 形钢护栏立柱；所述的预制节段板之间通过现浇湿接缝进行连接，所述的纵 肋设置在预制阶段板的下侧，所述的PHC管桩设置在PRC管桩的下端，所述的 PRC管桩通过联端盖梁固定设置在纵肋的下侧，所述的纵向现浇段浇筑在预制 节段板与原路基之间，所述的波形钢护栏立柱竖向设置在原路基与纵向现浇 段之间。

所述的纵肋下侧设置有混凝土灌浆孔，所述的纵肋下侧且位于混凝土灌 浆孔的下侧设置有预留孔洞，所述的纵肋通过混凝土灌浆孔和预留孔洞与弹 性连接铰连接，所述的弹性连接铰包括管桩外包圆钢板、垫片底钢板、圆环 垫片、钢筋底钢板、弹性垫片、U型钢筋和灌浆料；所述的垫片底钢板固定设 置在管桩外包圆钢板的上端侧，所述的圆环垫片设置在垫片底钢板的上侧， 所述的弹性垫片浇筑于垫片底钢板上侧，所述的钢筋底钢板设置在管桩外包 圆钢板内侧，所述的U型钢筋的开口端固定设置在钢筋底钢板的上侧且上端延 伸到垫片底钢板的上方，所述的垫片底钢板上均匀设置有浇筑预留孔，所述 的灌浆料通过浇筑预留孔浇筑在垫片底钢板的上侧和下侧。

所述的管桩外包圆钢板的下侧设置有临时抱箍。

所述的弹性垫片为高1cm改性聚合物。

所述的联端盖梁下端面通过预埋钢板与桩顶端板焊接，预制节段板和联 端盖梁之间放置高弹改性聚合物。

所述的U型钢筋设置为多股，U型钢筋的上侧成十字形交叉设置。

所述的钢筋底钢板焊接在管桩的上部端板上。

所述的U型钢筋的底部设置有向外侧折弯的折边。

本发明垫片底钢板焊接于管桩外包圆钢板上，高3cm高模量改性聚合物圆 环垫片放置于垫片底钢板上，高1cm改性聚合物弹性垫片浇筑于垫片底钢板 上，U型钢筋焊接于钢筋底钢板上。然后通过垫片底钢板预留孔浇筑灌浆料实 现管桩外包圆钢板、U型钢筋、垫片底钢板与管桩之间的固结，通过梁板预留 孔洞浇筑灌浆料实现U型钢筋与板之间的固结。

预制节段板下端面间隔设置两道纵肋，预制节段板分为相互拼接的标准 节段、中支点节段和端支点节段，所述标准节段布置在跨中，所述中支点节 段以标准节段为基准调整其长度，所述中支点节段纵肋上设置有梁板预留孔 洞，所述端支点节段以标准节段和中支点节段为基准调整其长度；

作为优选，所述预制节段板宽7m，厚0.26m，所述纵肋高0.46m，底宽0.7m。