专利名称：利用冲击压来处理道路的方法
技术领域：
本发明涉及一种道路铺设施工的方法，特别是一种用冲击压实来处理道路的方法。
在道路铺设施工中，基础层的施工质量是保证道路质量的重要环节，通常的道路施工方法是将道路分层铺设施工，在最下层即原土层上依次铺设底层、基础层、垫层和表面层，每层铺设完毕后，用传统的设备将铺设层压实，然后将铺设的基础层加以检测，测定该层的均匀性和坚固性。由于道路造价很高，在道路顶层铺设前，必需检测基础层，将软点找出，并补强。基础层是道路结构中的关键层，基础层施工质量不好，原土地松软，会导致道路顶层在使用中发生裂纹或起伏不平，使道路过早损坏造成很大的浪费。在现行的道路施工中，在基础层和底层铺设完毕后，用传统的压实设备如羊角滚子、振动滚子或气动轮胎滚子压实，但由于压力不够大，不能保证全部铺设面压实到合适程度，会发生压实不充分，基础层不够坚固不够均匀，使道路筑成后，在繁重的交通载荷下，引起路面下陷、起伏不平及断裂。当铺设完毕进行压实检测时，一般在局部进行，检测的路面面积不大于道路总面积的0.2％，每隔40米或更远选取一测试点。故只能测得局部情况，很多质量差的层面不易发现存在隐患，而加大测量面既影响施工进度又增加人力物力开支，增加了道路施工成本。
本发明目的是提供一种用冲击压实来处理道路的方法。能将施工中的基础层冲击压实，使其产生较大沉降，达到铺层坚固均匀，能承受更大的交通载荷。还可用此法100％地检测已铺设并压实后的基础层的坚固性和均匀性，及时发现问题加以补救。该方法能确保施工质量，操作简单、快速、节约投资。
本发明是按如下技术方案实现的。做法是在道路施工时，在基础层铺设完毕并用传统的方法压实后，在该基础层上以多角形滚子滚动方式将冲击施加到该基础层上。由于冲击力比传统压实方式如振动滚子、羊角滚子等的压力大得多，使基础层压紧压实提高其坚固性和均匀性。采用的冲击压实专用的设备为特殊形状的滚子，其外廓形状为在周边上有若干个凸起的不规则形状，滚子中心与周边上各凸起之间距离大于滚子中心与凸起相邻侧周边之间的距离，利用该滚子在已完成铺设的基础层上滚压，由于上述的两距离之差，使该滚子在铺设层上滚动时，在凸起部位时滚子中心抬高，储存了滚子质量的位能，当滚到相邻部位，滚子中心下降时，将储存的位能冲击传到铺设层上，由于冲击力较之滚动压力大得多，故使该层有较大深度的沉降，保持质地均匀密实，大大提高了其坚固性。尤其是土地软硬不均匀引起的沉降不均匀的问题，用一般压实方法难以压匀，用传统仪器检测也难以发现，是造成道路建成后刚性路面破裂的主要原因，采用本方法可以解决。本发明冲击压实方式与振动滚子压实方式比较，前者是以低频率大作用力传送冲击力，后者是以高频率小作用力传送冲击力，前者的振幅为后者的100倍以上，前者的作用力比后者大得多，在某些材料上，前者的压实影响深度可达2米以上，效应大大高于后者。用该冲击压实滚子在基础层上往复多次滚压，可将层面100％地冲击压过，保证了该道路基础层的质量。与现有施工方法及用仪器检测方法相比，本发明除能确保基础层均匀坚固外，其操作简单、快速，无需熟练技术人员操作及调整仪器，节约投资。本发明方法的应用效果(1)可检测筑路层的材料质量。如果基础层材料不合格，用冲击压实法检测时，铺层表面会有明显的凹陷或起伏，极易看出，而用一般检测设施是不易发现的。
(2)可检测出质量差的压实工序。用本发明冲击压实法可检测出铺层的任何用现行压实方法压实质量差的区域。
(3)整体路段检测而非0.2％路段检测，保证100％路面检测。如果被检测层能承受冲击压实滚子的冲击滚压，则它更能承受较其低得多的位于表面层的交通载荷。
(4)检测用滚子而不用仪器，无需熟练技术人员，无需做各种测试包括核密度和砂代换测试及调校仪器。此外，使用传统检测手段时，操作者经常处于振动和噪声困扰之中。而用本发明方法是综合直观检测。将复杂的仪器检测变成简单的目测。简单快速。
(5)整体均匀地压实。消除明显的凹陷，冲击压实的高冲击能量保证将铺层中大部气体挤压出来，使铺层坚固，均匀承载，当道路建成使用时，基础层的沉降会大大降低。
(6)不均匀沉降极大地减少。由于施工时冲击压实使基础层做较大的沉降，将不同软硬的基础层变成均匀坚固的地层，当道路建成使用时，既使发生超载运行，也不会发生基础层强度变化，使建成道路的不均匀沉降甚小，而不均沉降是引起刚硬的顶层路面破裂的主要原因。
(7)在昂贵的顶层施工前检测出存在的问题。由于昂贵的道路修补成本，在昂贵的顶层施工前必须检测基础层的软点用冲击压实来检测是非常快速、经济的方法，能在事前发现问题，避免隐患导致道路裂断。
总之本发明方法由于改善了基础层的质量最终改善了道路整体质量，由于道路承载时沉降少，减少了裂痕，减少了可能渗入到路面层下的水份，也减少了维修的工作量。
综上所述，本发明用冲击压实来处理道路的方法由于采用冲击压实的方式，通过用周边上有若干凸起的不规则形状的滚子在已施工的基础层上以冲击方式进行滚压，以比普通压路滚子大得多的冲击力来将铺层压成质地均匀而坚固的基础层，并可用来检测已铺设压实的铺层的坚固性和均匀性，使筑路施工中，在道路的顶层施工之前就能解决或发现基础层的问题以便补救，以免顶层施工后，由于基础层质量差而使路面过早地损坏，造成损失。本方法能保证基础层压实质量，且操作简单、快速、节约投资，较之现有筑路施工的基础质量为好。本方法适用于各种道路或地面基础施工用。
下面以实施例做具体说明。
图1所示为一般道路的剖面图，图2所示为冲击压实用滚子外形图，图3所示为冲击压实用滚子的使用图。
图4所示为冲击压实用滚子的转角与作用力的关系曲线。
如图1所示为一般道路的剖面图，在最低层为原土层1，其上方依次为底层2、基础层3、垫层4和顶层5；顶层5可为沥青层或混凝土层，垫层4可为碎石层，底层2和基础层3做为基础，可由素土、石灰、沙土等构成，当施工时，先在原土层1上铺以底层2，经传统方法压实，再铺以基础层3，再用传统方式压实；在该基础层3上用本发明方法加以冲击压实或检测，然后用振动滚子通过的方式，将该基础层3找平。如图2，所用滚子6为带三个凸起6A的滚子，也可为4或5或6个凸起，滚子中心6B与周边上凸起6A之间的距离大于滚子中心6B与凸起6A相邻侧周边之距离，利用该滚子6在底层3上往复多次滚压，可将铺层表面100％冲压过，当滚压时，每隔一定间隔(本实施例为三个凸起即120°)连续将冲击施加到基础层上。滚动速度一般为传统速度的二倍，本实施例中滚动速度为每分钟冲击90到120次，即每分钟转动30-40转，如图4为用拖车7拖动该滚子6在基础层3上用冲击压实法来处理基础层的情况。其压实的程度可在压实之前用试验方法决定。如图3为压力与回转角度的图表，横轴为滚子的转角，竖轴为冲击压力，可以看出，在60°-120°之间靠近120°位置时，冲击压力最大，在滚子重力对地压力约相当于1g时，其冲击压力可相当于约12g，大大提高了对基础层3的压实质量。
权利要求
1.一种利用冲击压实来处理道路的方法，其特征是在用普通方法铺设压实的道路基础层上，以多角形滚子滚动方式，将冲击作用施加到该基础层上，进行压实处理。
2.根据权利要求1所述的利用冲击压实来处理道路的方法，其特征是所述滚子的冲击频率为每分钟90～120次。
3.根据权利要求1所述的利用冲击压实来处理道路的方法，其特征是该滚子为在周边上有若干个凸起的不规则形状的滚子，滚子中心与周边上凸起之间的距离大于滚子中心与凸起相邻侧周边之间的距离。
4.根据权利要求1所述的利用冲击压实来处理道路的方法，其特征是所述滚子上的凸起数为3～6个。
5.根据权利要求1所述的利用冲击压实来处理道路的方法，其特征是所述滚子是由拖车来拖动的。
全文摘要
利用冲击压实来处理道路的方法,在用普通方法铺设压实的道路的基础层上,以多角形滚子滚动方式,将冲击作用施加到该层上,多角形滚子在基础层上滚动至凸起部位时中心抬高,储存位能,当中心下降时,将储存的位能冲击到基础层上,由于冲击力比滚压力大得多,故能提高基础层的坚固性和均匀性,并可100%检测该基础层的压实量,本方法与现有施工方法比,能保证基础层的质量,操作简单、快速、节约投资,适于各种道路或地面的基础施工用。
文档编号E02D3/00GK1263188SQ9910066
公开日2000年8月16日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日
发明者艾瑞科 申请人:蓝派冲击压实技术开发(北京)有限公司