一种用于高速公路拱型建筑构型及其施工方法与流程

本发明涉及高速公路建设领域，特别涉及一种用于高速公路拱型建筑构型及其施工方法。

背景技术：

1、高速公路是国家社会经济现代化文明的重要标志，是国民经济发展的大动脉，国防建设、抢险救灾的生命线。高速公路作为国民经济和社会发展的重点基础设施，对我国经济与社会的发展有着极大的推动作用。因此，全面建成高速公路主干网络、大通道是我国建设交通强国的重大战略部署。

2、高速公路作为交通基础建设的重要设施，具有使用寿命长、结构强度高、安全快捷高速的特点。要想富，先修路。高速公路主干网络的建成，促进了交通运输业、物流业逐渐向现代化过渡，客货运输时间和运输成本显著降低，有力地支持了国民经济社会的飞速发展。

3、目前我国十分需要对既有老式高速公路进行大面积升级改造，但是高速公路建设工程浩大，需要巨大的成本投入，从高速公路的规划设计到建设完工，通常需要花费数年的时间，繁杂的建筑材料和施工方法使高速公路建设的成本非常高昂，因此，创造引用高速公路新型工程结构和构件、改进高速公路的传统建造技术，已经成为我国高速公路事业迫切解决的重大课题。故此，我们提出了一种用于高速公路拱型建筑构型及其施工方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于高速公路拱型建筑构型及其施工方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种用于高速公路拱型建筑构型，包括拱型管洞体和立柱墙，所述拱型管洞体和支撑件均采用钢筋水泥混凝土预制而成，所述拱型管洞体的底宽度为5米、高度为1米、纵向长度为10米，壁厚为0.2米，矢跨比为0.2，所述支撑件的上下两端分别与拱型管洞体的拱底和拱顶连接，且支撑件与拱型管洞体一体成型。

4、优选的，所述支撑件包括立柱墙，所述立柱墙的横断面宽度为0.3米，高度为0.6米，长度10米。

5、优选的，所述支撑件包括拱型支撑体，所述拱型支撑体的拱高为0.6米，拱底为3米，矢跨比为0.2，所述拱型支撑体设置有两个且等距离设置。

6、优选的，所述支撑件包括圆窗型支撑体，所述圆窗型支撑体设置有十个且等距离设置，所述圆窗型支撑体的直径为0.6米。

7、一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，包括以下步骤：

8、s1：使用夯击器和振动压路机等设备对路基底层土壤砂石粘土重复夯击和滚动辗轧，使土壤砂石颗粒之间产生变形和重新排列组合逐渐固结，使其达到30cm厚度标准的夯土层；

9、s2：使用机械在夯土层的上表面对三七灰土夯实碾压均匀，使其达到20cm厚度标准的三七灰土基层；

10、s3：在三七灰土基层的上端铺设100cm厚度标准的拱型洞体层；

11、s4：在拱型洞体层的上表面铺设沥青混凝土，使其达到14cm厚度标准的沥青面层；

12、s5：在沥青面层的上表面铺设改性沥青混凝土，使其达到4cm厚度标准的改性沥青强化顶层。

13、优选的，在所述s2中，所述三七灰土由石灰、水泥和粘土组成，所述石灰、水泥和粘土的体积比例为3:1:6。

14、优选的，在所述s2中，使用机械在夯土层的上表面对三七灰土夯实碾压均匀，使其达到20cm厚度标准的三七灰土基层，具体包括：

15、s201：先将30cm厚度夯土层予以施工平整，清理到基础层底面标高，验收完毕后将回落的松散土、石子砂浆等清除干净；

16、s202：按配比将三七灰土机械搅拌均匀、检验标准合格后有序运输到工地基槽均匀摊铺到夯土层的上面。

17、优选的，在所述s202中，三七灰土分段分两层均匀摊铺碾压，第一层虚铺三七灰土20cm，第二层虚铺为15cm，然后使用机械夯实碾压均匀至20cm。

18、优选的，在所述s3中，在三七灰土基层的上端铺设100cm厚度标准的拱型洞体层，具体包括：

19、s301：在三七灰土基层的上端面上并排安装铺设两个拱型建筑构型；

20、s302：在两组拱型建筑构型的两侧分别安装铺设一个直径为1米、长度为10米的钢筋水泥混凝土圆筒管道；

21、s303：使用水泥砂石混凝土把两个拱型建筑构型和钢筋水泥混凝土圆筒管道排列夹缝空间全部摊铺填满，并且分层分段振捣压实平整，形成一个局部厚度为100cm的拱型洞体层。

22、优选的，所述拱型洞体层的整体宽度为15m，两个所述拱型建筑构型和两个钢筋水泥混凝土圆筒管道的组合体宽度合计为12m，所述组合体以中央分隔带边缘线为起点开始铺设。

23、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

24、1、本发明提供的拱型建筑构型，能够把受到的压力由顶端扩散到两端分解成向下的压力和向外的推力，受力时曲面能够缓冲、分散承受压力，拱型建筑构型的拱型曲面会把压力传导给相邻结构物抵挡住拱足散发的力，可以承受更大的压力，同时拱型建筑构型的拱型设计，能够向下向外向四周均匀分散压力，能承受更重荷载的力量，使得高速公路更加坚强、稳固耐用，能取得大幅提升抗击汽车荷载能力、提高高速公路路面质量寿命。

25、2、本发明提供的拱型建筑构型和钢筋水泥混凝土圆筒管道在高速公路道面层内部组合形成了四条地下平行纵穿整个高速公路的漫长隧道，这些隧道洞腔空间具有特殊的利好作用：一是隧道内部纵长管廊中可以安装高速公路电力、通讯和信息自动化监测监控传感器设备及电缆，方便高速公路运营管理团队及智慧机器人，全方位全天候全时段巡视、监测和控制数十上百公里高速公路内部深层安全状况；二是隧道内部可以安装通风换气、供热降温管道设备，控制和平衡高速公路内部各层面整体温度变化，减少高速公路内部因高温湿热导致建筑材料老化缩变程度。

26、3、本发明在施工过程中，将高速公路施工由传统四层简化为三层结构，主要是去除掉传统的碎石垫层，将道面层固有平板结构改进为拱型洞体层，即在高速公路的夯土层、三七灰土基层施工验收完毕之后，直接在平整的基础层上面铺装提前整体预制的拱型建筑构型和两个钢筋水泥混凝土圆筒管道的组合体，不仅减少建造成本，且缩短建设时间，达到事半功倍的可佳效果。

27、4、本发明在施工过程中，全新启用三七灰土材料建造路面基础，并对三七灰土进行创新性配比，代替使用传统贫混凝土建筑材料，利用三七灰土取材方便、施工成本低廉、粘合强度大，时间越久远就愈发坚硬稳固的特性，能够大大减少建造成本，提高工程质量，加快全国高速公路的建设规模和进度。

技术特征：

1.一种用于高速公路拱型建筑构型，其特征在于：包括拱型管洞体和立柱墙，所述拱型管洞体和支撑件均采用钢筋水泥混凝土预制而成，所述拱型管洞体的底宽度为5米、高度为1米、纵向长度为10米，壁厚为0.2米，矢跨比为0.2，所述支撑件的上下两端分别与拱型管洞体的拱底和拱顶连接，且支撑件与拱型管洞体一体成型。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速公路拱型建筑构型，其特征在于：所述支撑件包括立柱墙，所述立柱墙的横断面宽度为0.3米，高度为0.6米，长度10米。

3.根据权利要求1所述的一种用于高速公路拱型建筑构型，其特征在于：所述支撑件包括拱型支撑体，所述拱型支撑体的拱高为0.6米，拱底为3米，矢跨比为0.2，所述拱型支撑体设置有两个且等距离设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于高速公路拱型建筑构型，其特征在于：所述支撑件包括圆窗型支撑体，所述圆窗型支撑体设置有十个且等距离设置，所述圆窗型支撑体的直径为0.6米。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，其特征在于：在所述s2中，所述三七灰土由石灰、水泥和粘土组成，所述石灰、水泥和粘土的体积比例为3:1:6。

7.根据权利要求5所述的一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，其特征在于：在所述s2中，使用机械在夯土层的上表面对三七灰土夯实碾压均匀，使其达到20cm厚度标准的三七灰土基层，具体包括：

8.根据权利要求7所述的一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，其特征在于：在所述s202中，三七灰土分段分两层均匀摊铺碾压，第一层虚铺三七灰土20cm，第二层虚铺为15cm，然后使用机械夯实碾压均匀至20cm。

9.根据权利要求5所述的一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，其特征在于：在所述s3中，在三七灰土基层的上端铺设100cm厚度标准的拱型洞体层，具体包括：

10.根据权利要求9所述的一种用于高速公路拱型建筑构型的施工方法，其特征在于：所述拱型洞体层的整体宽度为15m，两个所述拱型建筑构型和两个钢筋水泥混凝土圆筒管道的组合体宽度合计为12m，所述组合体以中央分隔带边缘线为起点开始铺设。

技术总结本发明涉及高速公路建设领域，公开了一种用于高速公路拱型建筑构型及其施工方法，拱型建筑构型包括拱型管洞体和立柱墙，所述拱型管洞体和支撑件均采用钢筋水泥混凝土预制而成，所述支撑件的上下两端分别与拱型管洞体的拱底和拱顶连接，且支撑件与拱型管洞体一体成型。本发明所述的一种用于高速公路拱型建筑构型及其施工方法，利用拱型建筑构型的拱型设计，能承受更重荷载的力量，使得高速公路更加坚强、稳固耐用，提高高速公路路面质量寿命，在高速公路的夯土层、三七灰土基层施工验收完毕之后，直接铺装提前整体预制的拱型建筑构型和两个钢筋水泥混凝土圆筒管道的组合体，不仅减少建造成本，且缩短建设时间，达到事半功倍的可佳效果。技术研发人员：赵帅,赵越,焦乐乐,赵云峰受保护的技术使用者：赵云峰技术研发日：技术公布日：2024/6/5