[发明专利]一种抬升既有公路路基沉降的方法及其装置

权利要求书

1.本发明提供一种抬升既有公路路基路面沉降的方法及其装置，其特征在于：

在公路发生沉降的区段内，路面与路基接触界面以下一定距离，按设计要求的位置、数量依次向路基中水平插入多个可竖向一维扩张的板状抬升器，通过各抬升器按设计要求的顺序、扩张速率、扩张幅度逐步地竖向扩张，使沉陷的路基抬升恢复至路基设计目标值，然后采用具有足够强度的带有注浆孔的块体材料依次替换各板状抬升器，并注入适量公知的凝胶材料浆体使充满块体材料的间隙以及抬升过程在土中形成的孔隙，实现抬升既有公路路基路面沉降的目的。

2.根据权利要求1所述的一种可一维竖向扩张的板状抬升器，主要采用三种抬升器方式，分别为A1，A2，A3三种，其特征在于：

第一种机械抬升器A1：机械抬升器A1由若干节抬升器单元连接并利用公知方法焊接或螺栓连接端头档板而成，各节抬升器单元主要由传动螺杆（1）、螺母对（2）、支撑杆对（3）、支撑板（4）、抬升槽板（5）构成；其中传动螺杆（1）是由反向螺杆（6）和正向螺杆（7）组成。反向螺杆（6）上套有螺母对（2）中的反向螺母（8）；正向螺杆（7）上套有螺母对（2）中的正向螺母（9）；一对反、正向螺母（8）、（9）上铰接若干对支撑杆对（3），支撑杆对（3）的另一端铰接在支撑板（4）上，支撑板（4）外连抬升槽板（5）；

第二种液压抬升器A2：液压抬升器A2由若干节抬升器单元连接并利用公知方法焊接或螺栓连接端头档板而成，液压抬升器A2主要分为两种形式，单排液压抬升器和双排液压抬升器，所述的抬升器单元主要由光滑撑杆（a）、套环（b）、支撑杆对（c）、支撑板（d）、抬升槽板（e）、千斤顶（f）、支撑墩（g）、滑槽（h）、连接推板（i）构成；其光滑撑杆（a）是由光滑杆组成，其上套有套环（b）；套环（b）固定在支撑墩（g）上，支撑墩（g）置于滑槽（h）中；支撑杆对（c）一端铰接在套环（b）上，支撑杆对（c）的另一端铰接在支撑板（d）上，支撑板（d）外连抬升槽板（e）；单排液压抬升器时，千斤顶（f）固定在相邻两非同铰接点的支撑墩（g）中间的底部抬升槽板（e）上，且两端分别与两支撑墩（g）相连；双排液压抬升器时，千斤顶（f）置于两相邻一组非同铰接点的连接推板（i）中间，千斤顶（f）自身固定在底部抬升槽板（e）上，两端与连接板（i）相连；

第三种膨胀抬升器A3：膨胀抬升器A3由若干节抬升器单元连接并利用公知方法焊接或螺栓连接端头档板而成，各节抬升器单元主要由上层抬升槽板（m）、下层抬升槽板（n）、凹槽（p）、供水孔（q）四部分组成上层抬升槽板（m）中预留了供水孔（q），供水孔（q）内部与下层抬升槽板（n）相对的面上有小孔；下层抬升槽板（n）预留凹槽（p），凹槽（p）中存放膨胀材料，同时和上层抬升槽板（m）嵌合。

3.根据权利要求1或2所述的一种可一维扩张的板状抬升器，其特征在于：抬升器具为端头带封挡装置的夹板状器具。

4.根据权利要求2中所提的膨胀材料为工业石灰（煅烧温度为800-1000℃保温10小时，氧化钙含量大于90%）、氧化镁（煅烧温度为1000-1200℃保温8小时，氧化镁含量大于85%）、硫铝酸钙、石膏、矿渣的一种或多种组合。

5.本发明提出的一种抬升既有公路路基路面沉降的方法，其特征在于：采用如下步骤进行：

第一步：在道路单侧或两侧路面下依次将各处于收缩状态的抬升器按设计的位置水平植入土层设计深度；

第二步：按设计要求的顺序、扩张速率、扩张幅度依次使各抬升器逐步地竖向扩张挤压土层，直至扩张至设计的扩张幅度后保持适当的时间；

第三步：按设计的顺序依次收起抬升器，并将与抬升器扩张形成的孔洞相同尺寸的块体材料植入该孔洞中，并通过该块体材料中的注浆孔注入公知的凝胶材料浆体并使之填满抬升施工过程中在土体中造成的孔隙。

6.本发明提出的三种抬升器，其工作原理特征在于：

当采用机械抬升器A1时，旋转传动螺杆（1）带动反向螺母（8）和正向螺母（9）相向运动。驱使铰接在反向螺母（8）和正向螺母（9）上的支撑杆对（3）另一端向外凸起，推动支撑板（4）向外运动，支撑板（4）顶着抬升槽板（5）打开，抬升槽板（5）直接挤压抬升土层，直至扩张至设计抬升高度；

当采用液压抬升器A2时，通过千斤顶（f）产生的动力推动支撑墩（g）运动，进而套环（b）驱动铰接其上的支撑杆对（c）运动，支撑杆对（c）另一端向外凸起，推动支撑板（d）向外运动，支撑板（d）顶着抬升槽板（e）打开，抬升槽板（e）直接挤压抬升土层，直至扩张至设计抬升高度；

当采用膨胀抬升器A3时，在下层抬升槽板（n）的预制凹槽（p）中填充膨胀材料，同时将上、下层抬升槽板扣合，整体植入土层中；通过上层抬升槽板（m）中预制的供水孔（q）进行供水，使水与膨胀材料接触后产生的膨胀力推动上层抬升槽板（m）缓慢挤压抬升土层，直至扩张至设计抬升高度。