[发明专利]一种抬升既有公路路基沉降的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于道路桥梁建筑工程技术领域，涉及一种抬升既有公路路基沉降的方法及其装置。

背景技术

路基不均匀沉降是路基工程的常见病害之一，在国内外公路中普遍存在，长期以来都没有得到有效解决。路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整，主要表现为接缝台阶、桥头或涵洞两端路面沉降、局部路基病害导致的不均匀沉降等。

路基不均匀沉降造成的诸多路面问题危害很大，它制约了公路快速、舒适、安全整体功能的发挥，甚至导致车毁人亡的重大交通事故。同时还增加公路的养护投入，缩短公路的使用寿命，致使国家经济上蒙受损失，造成了社会上不良的影响。因此，解决路基路面不均匀沉降导致的问题十分紧迫和必要。

发明内容

本发明提供一种抬升既有公路路基沉降的方法及其装置，在公路路基发生不均匀沉降的区段内，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一维扩张的板状抬升器（如图2），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。

本发明一种抬升既有公路路基沉降的装置，主要采用三种抬升器方式，分别为A1，A2，A3三种：

第一种：对于机械抬升器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（10）而成，各节抬升器单元如（图3a）和（图3b）所示，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）上各铰接一支撑杆对（3），支撑杆对（3）的另一端铰接在支撑板（4）上，支撑板（4）焊接或螺栓连接抬升槽板（5）。

工作时，外界力使得传动螺杆（1）旋转，带动反向螺母（8）和正向螺母（9）相对于反向螺杆（6）和正向螺杆（7）旋转，进而减小反向螺母（8）和正向螺母（9）之间的距离，支撑杆对（3）的另一端在反向螺母（8）和正向螺母（9）分别驱动下向外凸起，进而通过支撑板（4）推动抬升槽板（5）扩张，实现对路基路面的抬升，恢复路面平整。

多个机械抬升器A1单元组装连接成符合设计长度的抬升器，设计长度依道路宽度或沉陷区域大小确定；抬升器A1中抬升槽板（5）的连接采用分节焊接或共用连续抬升槽板（5）的方式。

第二种：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（10）而成，各节抬升器单元剖面图（如图4a），液压抬升器A2主要分为两种形式，单排液压抬升器（图4b）和双排液压抬升器（图4c），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。

当液压抬升器A2处于收缩状态时，整个抬升器单元封闭在两抬升槽板（e）之间，非铰接在同一套环（b）上的两相邻支撑墩（g）与千斤顶（f）首尾相接，支撑墩（g）安置在滑槽（h）中，可沿着滑槽滑动；开始工作时，多个千斤顶同时进油工作，支撑墩（g）受到千斤顶（f）的推力运动，支撑墩（g）上的套环（b）沿光滑撑杆（a）相对运动，同时带动铰接在其上的支撑杆对（c）相对运动，使支撑杆对的另一端向外扩张，通过推动支撑板（d）推动抬升槽板（e）展开，实现对路基路面的抬升，恢复路面平整。

多个液压抬升器A2单元组装连接成符合设计长度的抬升器，设计长度依道路宽度或沉陷区域大小确定；液压抬升器A2中抬升槽板（e）的连接采用分节焊接或共用连续抬升槽板（e）的方式。