一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置及其方法.pdf

本发明公开了一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置及其方法，其装置特征在于，数个管径相同的所述预制钢筋混凝土管（1）水平布置、并沿道路延伸方向平行排列在桥台后道路路基（4）中；所述的预制钢筋混凝土管（1）的长度至少不小于所述的桥台后道路路基（4）的宽度；在所述的预制钢筋混凝土管（1）的前端（11）安装有数个切土刃脚（7），其后端（12）的管内部下侧向内延伸铺设有一个排水管（2）；一个集水管（3）将在每个所述的预制钢筋混凝土管（1）后端（12）管口伸出的排水管（2）相互连接并贯通。本发明方法可在不封锁道路的情况下进行，施工简单，无需大面积的开挖，特别适用于道路桥头处跳车病害的处理。

1.  一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，包括预制钢筋混凝土管（1），其特征在于，数个管径相同的所述预制钢筋混凝土管（1）水平布置、并沿道路延伸方向平行排列在桥台后道路路基（4）中；所述的预制钢筋混凝土管（1）的长度至少不小于所述的桥台后道路路基（4）的宽度；在所述的预制钢筋混凝土管（1）的前端（11）安装有数对切土刃脚（7），其后端（12）的管内部下侧向内延伸铺设有一个排水管（2）；一个集水管（3）将在每个所述的预制钢筋混凝土管（1）的后端（12）管口伸出的排水管（2）相互连接并贯通。

2.  根据权利要求1所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，其特征在于，所述的预制钢筋混凝土管（1）上设有数个呈螺旋状排列布置的透水孔（6）；在所述的透水孔（6）外裹有土工织物（9）。

3.  根据权利要求1所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，其特征在于，所述的预制钢筋混凝土管（1）由数段短管连接而成；所述的各段短管采用柔性承插口管。

4.  根据权利要求1所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，其特征在于，所述的预制钢筋混凝土管（1）的外管壁上涂有耐腐蚀及减少土层磨擦的防护层。

5.  根据权利要求1所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，其特征在于，所述的预制钢筋混凝土管（1）的前端（11）设有数对卡槽（8）；所述的数对切土刃脚（7）安装在所述的数对卡槽（8）上。

6.  根据权利要求1所述一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，其特征在于，所述的预制钢筋混凝土管（1）设置水平坡度为1%-3%，其前端（11）和后端（12）的端口均采用生态护坡砌块进行封口处理。

7.  一种采用如权利要求1至6任一项所述装置实现减载处理路桥过渡段不均匀沉降的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）根据道路路桥过渡段不均匀沉降的勘察情况（道路沉降监测），确定待处理的路段长度；
（2）根据道路路桥过渡段土层和路面荷载实际情况确定钢筋混凝土预制管(1)的埋置深度；
（3）选择预制钢筋混凝土管（1）的直径和管壁厚度，进行预制钢筋混凝土管（1）的受力计算，从而进行配筋，并进行卡槽（8）的预埋设；
（4）在预制钢筋混凝土管（1）上设有透水孔（6）的位置外包裹一层土工织物（9）；
（5）在钢筋混凝土预制管（1）表层涂刷具有耐腐蚀及减少钢筋混凝土预制管（1）与土体摩擦作用的涂层；
（6）根据实际情况进行切土刃脚（7）尺寸的计算，选择合适角度大小的钢刃脚（7）安装在预制钢筋混凝土管（1）前端（11）的卡槽（8）上；其中，坚硬的土层选择角度较小的切土刃脚（7），较软土层采用角度较大的；
（7）利用非开挖技术，将数个长度至少不小于道路宽度的预制钢筋混凝土管（1）推拉入桥台后路基（4）的计算埋置深度处，并取出管中土；所述预制钢筋混凝土管（1）的布置间距由不均匀沉降差异决定，采用渐变式处理，越靠近桥头处间距越小；
（8）铺设排水管（2），通过管卡使其固定在钢筋混凝土预制管（1）内部下侧，延伸至钢筋混凝土预制管（1）中部；
（9）铺设集水管（3），用三通将集水管（3）与各排水管（2）相互连接并贯通。

一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置及其方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及路桥过渡段不均匀沉降的处理技术，特别是涉及一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置及其方法。
背景技术
在很多道路路桥涵台处，经常会因为其过渡段的不均匀沉降发生“跳车”现象。这种现象会使路面和桥梁产生附加的冲击荷载，不仅影响到行车的舒适和快速、降低道路通行能力，而且还会缩短车辆使用寿命，甚至还会引发交通事故。为了防止上述不良影响，减少经济损失和保障交通安全，需要对公路路桥过渡段的不均匀沉降面进行处理。
在公路路桥过渡段产生不均匀沉降的原因是，由于桥台后回填土压实不够、地基土承载力低、路基填土高重量大、排水不畅、填筑材料选择不当、冲刷造成填土流失等造成桥台后回填处沉降量大，桥沉降量相对小，从而形成桥头路桥过渡段沉降不一致，造成桥头跳车的情况。
目前，对于在路桥过渡段产生的不均匀沉降，通常采用的方法是改善路基土性质或者打桩加强路基土强度，但是这些方法都必须对破坏路段封锁、进行大面积的开挖换填处理，不仅耗时长，而且对环境危害大，造价高，不适合大面积和长时间的路桥过渡段的不均匀沉降处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置及其方法，可在不影响道路通行的情况下对公路不均匀沉降面进行处理，无需进行大面积的开挖和换填土层，耗时短，成本低，操作简单。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
本发明所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，包括预制钢筋混凝土管，其特征在于，数个管径相同的所述预制钢筋混凝土管水平布置、并沿道路延伸方向平行排列在桥台后道路路基中；所述的预制钢筋混凝土管的长度至少不小于所述的桥台后道路路基的宽度；在所述的预制钢筋混凝土管的前端安装有数对切土刃脚，其后端的管内部下侧向内延伸铺设有一个排水管；一个集水管将在每个所述的预制钢筋混凝土管后端管口伸出的排水管相互连接并贯通。
所述的预制钢筋混凝土管上设有数个呈螺旋状排列布置的透水孔；在所述的透水孔外裹有土工织物。
所述的预制钢筋混凝土管由数段短管连接而成；所述的各段短管采用柔性承插口管。
所述的预制钢筋混凝土管的外管壁上涂有耐腐蚀及减少土层磨擦的防护层。
所述的预制钢筋混凝土管的前端设有数对卡槽；所述的数对切土刃脚安装在所述的数对卡槽上。
所述的预制钢筋混凝土管设置水平坡度为1%-3%，其前端和后端的端口均采用生态护坡砌块进行封口处理。
本发明所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）根据道路路桥过渡段不均匀沉降的勘察情况（道路沉降监测），确定待处理的路段长度；
（2）根据道路路桥过渡段土层和路面荷载实际情况确定钢筋混凝土预制管的埋置深度；
（3）选择预制钢筋混凝土管的直径和管壁厚度，进行预制钢筋混凝土管的受力计算，从而进行配筋，并进行卡槽的预埋设；
（4）在预制钢筋混凝土管上设有透水孔的位置外包裹一层土工织物；
（5）在钢筋混凝土预制管表层涂刷具有耐腐蚀及减少钢筋混凝土预制管与土体摩擦作用的涂层；
（6）根据实际情况进行切土刃脚尺寸的计算，选择合适角度大小的钢刃脚安装在预制钢筋混凝土管前端的卡槽上；其中，坚硬的土层选择角度较小的切土刃脚，较软土层采用角度较大的；
（7）利用非开挖技术，将数个长度至少不小于道路宽度的预制钢筋混凝土管推拉入桥台后路基的计算埋置深度处，并取出管中土；所述预制钢筋混凝土管的布置间距由不均匀沉降差异决定，采用渐变式处理，越靠近桥头处间距越小；
（8）铺设排水管，通过管卡使其固定在钢筋混凝土预制管内部下侧，延伸至钢筋混凝土预制管中部；
（9）铺设集水管，用三通将集水管与各排水管相互连接并贯通。
相比现有技术，本发明的优点和有益效果包括：
（1）本发明采用非开挖技术，无需进行大面积的开挖；
（2）本发明可以在不影响道路通行的情况下对公路不均匀沉降面进行处理，避免了因封路造成的损失；
（3）本发明耗时短，操作简单，成本低，相比大面积换填土层而言更为环保。
附图说明
图1是本发明所述装置的结构示意图。
图2是本发明所述装置的纵向剖面图
图3a、图3b分别是本发明所述装置的预制钢筋混凝土管的横向剖面图、纵向剖面图。
图4是本发明所述装置的预制钢筋混凝土管的切土刃脚的示意图。
其中，1预制钢筋混凝土管，11混凝土管前端，12混凝土管后端，2排水管，3集水管，4桥台后道路路基，5桥台，6透水孔，7切土刃脚，8卡槽，9土工织物，11预制钢筋混凝土管的前端，12预制钢筋混凝土管的后端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
路基填土重量的大小直接影响地基的沉降量。高速公路路基填土高、重量大，路面排水不畅或者地下水位上升引起上部土重量增加，均造成桥台后回填土大的沉降量。减少路基自重，在路面排水不畅或水位上升时及时排水均可有效地减少路基的沉降，以及减小路和桥沉降差，而且可有效地减缓桥头跳车现象。本发明所述的方法成本低廉，施工简单，为大面积处理公路路桥过渡段不均匀沉降提供了一种经济有效的方法。
本发明所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的装置，包括预制钢筋混凝土管（1），其特征在于，数个管径相同的所述预制钢筋混凝土管（1）水平布置、并沿道路延伸方向平行排列在桥台后道路路基（4）中；所述的预制钢筋混凝土管（1）的长度至少不小于所述的桥台后道路路基（4）的宽度；在所述的预制钢筋混凝土管（1）的前端（11）安装有数对切土刃脚（7），其后端（12）的管内部下侧向内延伸铺设有一个排水管（2）；一个集水管（3）将在每个所述的预制钢筋混凝土管（1）后端（12）管口伸出的排水管（2）相互连接并贯通。
所述的预制钢筋混凝土管（1）上设有数个呈螺旋状排列布置的透水孔（6）；在所述的透水孔（6）外裹有土工织物（9）。
所述的预制钢筋混凝土管（1）由数段短管连接而成；所述的各段短管采用柔性承插口管。
所述的预制钢筋混凝土管（1）的外管壁上涂有耐腐蚀及减少土层磨擦的防护层。
所述的预制钢筋混凝土管（1）的前端（11）设有数对卡槽（8）；所述的数对切土刃脚（7）安装在所述的数对卡槽（8）上。
所述的预制钢筋混凝土管（1）设置水平坡度为1%-3%，其前端（11）和后端（12）的端口为美化均可以采用生态护坡砌块进行封口处理。
本发明所述的一种减载处理路桥过渡段不均匀沉降的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）根据道路路桥过渡段不均匀沉降的勘察情况（道路沉降监测），确定待处理的路段长度；
（2）根据道路路桥过渡段土层和路面荷载实际情况确定钢筋混凝土预制管(1)的埋置深度；
（3）选择预制钢筋混凝土管（1）的直径和管壁厚度，进行预制钢筋混凝土管（1）的受力计算，从而进行配筋，并进行卡槽（8）的预埋设；
（4）在预制钢筋混凝土管（1）上设有透水孔（6）的位置外包裹一层土工织物（9）；
（5）在钢筋混凝土预制管（1）表层涂刷具有耐腐蚀及减少钢筋混凝土预制管（1）与土体摩擦作用的涂层；
（6）根据实际情况进行切土刃脚（7）尺寸的计算，选择合适角度大小的钢刃脚（7）安装在预制钢筋混凝土管（1）前端（11）的卡槽（8）上；其中，坚硬的土层选择角度较小的切土刃脚（7），较软土层采用角度较大的；
（7）利用非开挖技术，将数个长度至少不小于道路宽度的预制钢筋混凝土管（1）推拉入桥台后路基（4）的计算埋置深度处，并取出管中土；所述预制钢筋混凝土管（1）的布置间距由不均匀沉降差异决定，采用渐变式处理，越靠近桥头处间距越小；
其中，所述的非开挖技术可以采用导向钻进铺管技术，即使用水平导向钻机。
导向钻进铺管技术的工作原理是：在施工时，按照设计的钻孔轨迹（一般为弧形），采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔，然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线，然后进行反向扩孔，同时将待铺管线回拉入钻孔内，当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成了。工程根据地质情况计划可采用分级扩孔，再回拖管的方法，进行穿越施工。钻孔的时候为防止塌孔和起到润滑作用，需要打入一定配比的泥浆。
导向钻进铺管技术的施工工艺为：地质勘察→穿越曲线设计→测量磁方位角→钻机就位→钻导向孔→扩孔→回拖→环境保护→地貌恢复。其施工优点为：导向仪导向，快速高效准确；钻孔方向易控制，施工场地要求简单；导向探测与管线探测相结合有效调整钻头，易避开管线，适合复杂地层条件下施工。
（8）铺设排水管（2），通过管卡使其固定在钢筋混凝土预制管（1）内部下侧，延伸至钢筋混凝土预制管（1）中部；
（9）铺设集水管（3），用三通将集水管（3）与各排水管（2）相互连接并贯通。