一種道路井蓋口高程動態控制結構及施工方法
2023-07-03 17:01:01
一種道路井蓋口高程動態控制結構及施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種道路井蓋口高程動態控制結構及施工方法，結構主要包括上部抬升體、標高調整結構、排水結構、下部連接體，上部抬升體其頂面標高與道路頂面標高相同；標高調整結構設於上部抬升體與下部連接體之間，排水結構鋪設於外側路面結構的內側和下部連接體上表面；下部連接體與原襯砌結構砌築或澆築呈一整體，與外側路面結構間的空隙採用不透水材料填充。本發明結構簡單、施工方便，不但可以動態調整道路井蓋口標高，改善道路的平整度；而且可以重複使用上部抬升體，節省建築成本、加快施工速率；還可以及時排除井蓋口與周圍路面結構之間的積水，防止發生水損破壞。本發明還提供了上述道路井蓋口高程控制結構的施工方法。
【專利說明】一種道路井蓋口高程動態控制結構及施工方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於道路工程領域，適用於城市道路地下管道井蓋口改建工程，具體涉及 一種道路井蓋口高程動態控制結構及施工方法。
【背景技術】
[0002] 隨著城市交通的不斷發展，市政規劃道路網常需不斷改建、完善，相應的道路改擴 建項目越來越多。考慮到城市道路下面埋設的管線繁多，對應設有較多的管道井蓋口（檢修 口、吊裝口等)，因此，在城市道路改擴建過程中常需對管網中井蓋口位置、高程進行專門設 計、施工。然而，由於井蓋口結構與路面結構在變形特性、承載能力、附加荷載等方面存在較 大差異，導致井蓋口附近區域在工程改造完成後常出現錯臺、開裂、隆起等病害，嚴重影響 路面的平整度、舒適性、耐久性，甚至會影響交通安全。
[0003] 目前，當現有道路基層未被破損、混凝土路面較好時，通常先將現有檢查井井筒表 面鑿毛，採用砼澆注井筒並預埋相應的螺栓(根據相鄰平石上的標高以及攤鋪機實際攤鋪 橫坡放線，確定並調整檢查井的井蓋標高)，覆蓋養護至設計強度後攤鋪面層。當現有道路 基層破損、混凝土路面較差時，常以檢查井中心為圓心，採用切割機切出直徑1. 5m圓形，拆 除鋪築好的路面結構層，增設混凝土加強井圈，然後澆築堅井壁，待檢查井混凝土強度達到 75% (填方路段達到85%)時，井周採用快硬細石砼填充，待砼終凝，檢查檢查井高度合格，養 護24小時後攤鋪浙青。顯然，現有井蓋口調整結構為現澆結構，未涉及高程的動態調整和 井蓋口外側雨水排除問題。
[0004] 已有一種道路管道井蓋，井蓋口為底部設圓孔之圓凹槽，其井蓋為與井蓋口之圓 凹槽相配合之圓臺，圓臺中間設置2個啟開孔，其井蓋口圓凹槽周邊對稱設置同向螺旋凹 槽；井蓋周邊、與井蓋口同螺旋設置滾輪，其滾輪通過軸與井蓋固定。該井蓋結構既可避免 土、石落入井中，又可解決井蓋放不平的情況，但結構未涉及井蓋周邊高程的控制及雨水排 除問題。
[0005] 綜上所述，目前已有一些針對井蓋口高程控制結構和施工方法，各結構在適宜的 工程條件下取得了較好的設計效果，但尚存一定不足，主要體現在現澆井口抬升結構施工 速率慢、影響交通、工程造價高、施工工期長，且建成後易出現井口周邊局部損壞和變形不 協調的問題。一種道路管道井蓋未考慮井蓋周邊結構體的抬升和雨水的排除，難以解決井 蓋與周邊道路標高協調問題。
[0006] 鑑於上述技術背景，為了更好地保證城市交通路面的平整性，節省井蓋口抬升費 用，延長道路的使用壽命，目前亟需發明一種可動態調整井蓋口頂面高程、及時排除井蓋口 區域路面內部積水，並可重複使用的新型道路井蓋口高程動態控制結構及施工方法。
[0007] 發明類容 本發明的目的在於提供一種可動態調整井蓋口頂面高程、及時排除井蓋口區域路面內 部積水，並可重複使用的新型道路井蓋口動態抬升結構及施工方法，以改善城市道路的行 車舒適性、節省井蓋口抬升的費用、提升道路建設效益。
[0008] 為實現上述技術目的，本發明採用以下技術方案： 一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於結構主要包括上部抬升體、標高調整 結構、排水結構、下部連接體；上部抬升體為預製鋼筋混凝土結構，其頂面標高與道路頂面 標高相同；標高調整結構設於上部抬升體與下部連接體之間，主要包括標高調整體、輔助抬 升結構；排水結構鋪設於外側路面結構的內側和下部連接體上表面，主要包括匯水體、排水 層、排水管、隔水層；下部連接體與原襯砌結構砌築或澆築呈一整體，與外側路面結構間的 空隙採用填隙不透水材料填充。
[0009] 所述上部抬升體剖面呈"TT"形或"_ _"形，周邊與原路面結構、下部結構 之間分離；抬升體的底面設置與標高調整體位置相對應的凹槽，抬升體的上部設置井圈和 井蓋，井蓋上表面與抬升體上表面平齊，井圈和井蓋可採用鑄鐵或聚合物基複合材料或鋼 纖維混凝土。
[0010] 標高調整結構的標高調整體包括外部封閉層、膨脹填充體，其中外部封閉層由不 透水且具有一定強度的彈性材料製成，可採用土工膜袋；膨脹填充體採用水膨脹材料，其內 部插入控水花管，控水花管可採用鋼管或塑料管；標高調整結構的輔助抬升結構包括含水 率控制裝置，由壓水泵或真空泵、連接管道構成，其中連接管道材料與控水花管相同，一端 與控水花管連接，另一端設封閉端頭(並可與壓水泵或真空泵連接)。
[0011] 所述標高調整結構的標高調整體亦可採用橡膠支座或剛性支座，標高調整體沿上 部抬升體的底面呈環形布設，其輔助抬升結構採用液壓千斤頂或氣壓千斤頂，千斤頂將上 部抬升體頂升至設計高程後放置標高調整體。
[0012] 所述排水結構的匯水體設於上部抬升體與路面結構接觸區的拐角處，採用透水性 好的中粗砂材料；排水層沿環向均勻鋪設於上部抬升體與路面結構之間，與匯水體和排水 管連接，可採用塑料排水板或排水土工布；隔水層均勻鋪設於排水層的下表面，可採用土工 膜或複合防水板；排水管一端插入排水層內另一端沿上部抬升體下部的預留孔洞伸出井筒 的內表面50mm?100_，可採用塑料排水軟管或不鏽鋼管。
[0013] 所述下部連接體形狀與原井筒砌築體相同，可採用磚砌築或混凝土砌築，其上表 面採用高強度水泥砂漿進行找平抹面。
[0014] 填充下部連接體與外側結構之間空隙的填隙不透水材料可採用自密實混凝土或 水泥砂漿，待填充體強度滿足要求後方可進行上部結構施工。
[0015] 在上述道路井蓋口高程控制結構的內側壁設置內表面隔水層，該內表面隔水層的 上部嵌入上部抬升體內表面的預留凹槽內，並與井筒內壁粘貼連接；內表面隔水層可採用 土工膜或複合防水板。
[0016] 一種道路井蓋口高程動態控制結構的施工方法，其特徵在於主要包括以下施工步 驟： (1)施工準備：根據設計方案確定處理施工現場，準備施工材料。
[0017] (2)底部接觸面清理：根據井蓋口實際情況，將原井口結構表面雜物清除掉，並核 對接觸面尺寸。
[0018] (3)下部連接體施工：在接觸面上先鋪一層砂漿，再砌築下部連接體至設計標高， 下部連接體上表面抹一層找平砂漿。
[0019] (4)填隙不透水材料施工：在下部連接體與外側結構之間空隙內填充填隙不透水 材料。
[0020] (5)下部連接體上部抹平：填隙不透水材料施工完成後立刻採用高強度水泥砂漿 進行找平抹面。
[0021] ( 6 )標高調整結構施工：在下部連接體的上表面沿環向鋪設標高調整結構，並適當 預壓。
[0022] (7)排水結構施工：在原路面結構與上部抬升體之間沿環向布設排水層，並在接觸 區的拐角處設置匯水體，排水層的下表面設置一層隔水層，排水管一端插入排水層內另一 端沿上部抬升體下部的預留孔洞伸出雨水井的內表面。
[0023] (8)上部抬升體設置：按照設計尺寸提前預製上部抬升體，將上部抬升體設於標高 調整結構的上部。
[0024] (9)結構預壓：結構施工完成後，養護達到指定強度後，對其施加模擬車輛行駛的 循環壓力進行預壓，直到整個結構完全穩定。
[0025] (10)標高調整：結構穩定後，觀察井蓋口與路面高程是否相同，將標高調整結構的 外部連接管連接到標高輔助抬升結構上，調節標高調整體的高度，使上部井蓋標高與外側 路面標高相同。
[0026] 所述標商調整結構可根據道路頂面標商情況，通過改變標商調整結構的商度(厚 度)，抬升或降低上部抬升體的標高。
[0027] 本發明的優點是：（1)根據井蓋口與周圍道路標高情況，藉助標高調整結構可抬 升或降低上部抬升體的頂面高程，快速改善道路平整度和行車舒適性；（2)上部抬升體為 預製鋼筋混凝土結構，可重複使用，既節省了建設成本，又可縮短施工工期，降低施工對道 路交通的影響；（3)結構注重對接觸區域滲入雨水的排除和內表面水體的隔斷，可防止結 構周邊路面材料發生水損破壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發明一種道路井蓋口高程動態控制結構的橫斷面圖； 圖2是本發明標高調整結構一示意圖； 圖3是本發明標高調整結構二示意圖。
[0029] 圖中：1-上部抬升體；2-井蓋；3-井圈；4-標高調整結構；5-標高調整體；6-輔 助抬升結構；7_匯水體；8-排水層；9-隔水層；10-排水管；11-下部連接體；12-填隙不透 水材料；13-內表面隔水層；14-鋼筋；15-路面加鋪層；16-原路面面層；17-原路面基層； 18-外部封閉層；19-膨脹填充體；20-控水花管；21-連接管道；22-支座；23-千斤頂。
【具體實施方式】
[0030] 以下結合【專利附圖】
【附圖說明】對本發明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例並不用於限 制本發明，凡是採用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護範圍。
[0031] 路面結構層設計及施工技術要求、原路面結構層切割施工技術要求、排水結構層 鋪設施工技術要求等，本實施方式中不再累述，重點闡述本發明涉及結構的實施方式。
[0032] 參照圖1?圖3所示，所需井蓋口高程調整的道路為需進行浙青路面結構層加鋪 的城市道路，加鋪層厚度為30cm。井蓋口高程動態調整結構主要包括上部抬升體1、標高調 整結構4、排水結構(匯水體7、排水層8、隔水層9、排水管10)、下部連接體11，標高調整結 構4設於上部抬升體1與下部連接體11之間，主要包括標高調整體5、輔助抬升結構6。
[0033] 上部抬升體1剖面呈"?形，其內部直徑為800mm，下部壁厚為300mm，上部 壁厚為600_，總高度為600mm ;採用預製鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級為C40,混凝土 內布設橫向環形鋼筋和堅向鋼筋，鋼筋直徑為20mm，強度等級為HRB335的螺紋鋼筋。在上 部抬升體1的下部外邊緣設置高l〇mm，寬30mm的凸隼凹槽；在上部抬升體1的上部設置鑄 鐵井圈3和鋼纖維混凝土井蓋2,井蓋2的直徑為1100mm。
[0034] 標高調整結構4的標高調整體5包括外部封閉層18、膨脹填充體19,其中外部封 閉層18採用全封閉的HDPE (高密度聚乙烯)材料製成，厚度5mm，相鄰HDPE膜的搭接縫的寬 度為50mm ;膨脹填充體19採用膨脹率不低於40%的膨脹土，其內部插入控水花管20 ;控水 花管20採用鋼管，直徑為30mm，其外側壁上設置出水口；標高調整結構6的輔助抬升結構 包括壓水泵、連接管21，其中連接管21與控水花管20材料、直徑相同，一端與控水花管20 連接，另一端與壓水泵連接。
[0035] 所述標高調整結構4的標高調整體亦可採用橡膠支座22或剛性支座22,標高調整 體沿上部抬升體的底面呈環形布設，其輔助抬升結構採用液壓千斤頂23或氣壓千斤頂23， 千斤頂23將上部抬升體頂升至設計高程後放置標高調整體。
[0036] 排水結構包括匯水體7、排水層8、隔水層9、排水管10 ;匯水體7設於上部抬升體 與路面結構接觸區的拐角處，採用粒徑均勻的粗砂材料；排水層8採用塑料排水板，厚度為 20mm，沿環向均勻鋪設於上部抬升體與路面結構之間，兩端與匯水體和排水管連接；隔水層 9均勻鋪設於排水層8的下表面，採用HDPE (高密度聚乙烯）材料製成，厚度1mm，相鄰HDPE 膜的搭接縫的寬度為50mm ;排水管10 -端插入排水層8內另一端沿上部抬升體1下部的 預留孔洞伸出雨水井的內表面1〇〇_，採用不鏽鋼管，直徑為50_。
[0037] 下部連接體11形狀與原井筒砌築體相同，採用混凝土砌築而成，混凝土強度等級 為C35,混凝土內設置鋼筋籠，其中橫向鋼筋14插入原路面結構內，鋼筋直徑均為18_，強 度等級為HRB335的螺紋鋼筋；下部連接體11的上表面採用M20水泥砂漿進行找平抹面。
[0038] 下部連接體11與原路面結構基層17之間空隙的填隙不透水材料12填充，填隙不 透水材料12採用M20水泥砂漿。
[0039] 內表面隔水層13沿於井蓋口高程控制結構的內側壁鋪設，採用HDPE (高密度聚乙 烯）材料製成，厚度1臟，相鄰HDPE膜的搭接縫的寬度為50mm。
[0040] 一種道路井蓋口高程動態控制結構的施工方法，主要包括以下施工步驟： (1)施工準備：根據設計方案確定處理施工現場，準備施工材料。
[0041] (2)底部接觸面清理：根據井蓋口實際情況，將原井口結構表面雜物清除掉，並核 對接觸面尺寸。
[0042] (3)下部連接體11施工：在接觸面上先鋪一層砂漿，再砌築下部連接體至設計標 高，下部連接體上表面抹一層找平砂漿。
[0043] (4)填隙不透水12材料施工：在下部連接體與外側結構之間空隙內填充填隙不透 水材料12。
[0044] (5)下部連接體11上部抹平：填隙不透水材料施工完成後立刻採用M20水泥砂漿 進行找平抹面。
[0045] (6)標高調整結構4施工：在下部連接體11的上表面沿環向鋪設標高調整結構4， 並適當預壓。
[0046] (7)排水結構施工：在原路面結構16與上部抬升體1之間沿環向布設排水層8,並 在接觸區的拐角處設置匯水體7,排水層8的下表面設置一層隔水層9,排水管10 -端插入 排水層8內另一端沿上部抬升體1下部的預留孔洞伸出雨水井的內表面。
[0047] (8)上部抬升體1設置：按照設計尺寸提前預製上部抬升體1，將上部抬升體設於 標商調整結構4的上部。
[0048] (9)結構預壓：結構施工完成後，養護達到指定強度後，對其施加模擬車輛行駛的 循環壓力進行預壓，直到整個結構完全穩定。
[0049] (10)標高調整：結構穩定後，觀察井蓋口 2與路面的高程是否相同，將標高調整結 構4的外部連接管連接到標高輔助抬升結構6上，調節標高調整體5的高度，使上部井蓋2 的標1?與外側路面15的標1?相同。
【權利要求】
1. 一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於：結構主要包括上部抬升體、標高 調整結構、排水結構、下部連接體，上部抬升體為預製鋼筋混凝土結構，其頂面標高與道路 頂面標高相同；標高調整結構設於上部抬升體與下部連接體之間，主要包括標高調整體、輔 助抬升結構；排水結構鋪設於外側路面結構的內側和下部連接體上表面，主要包括匯水體、 排水層、排水管、隔水層；下部連接體與原襯砌結構砌築或澆築呈一整體，與外側路面結構 間的空隙採用填隙不透水材料填充。
2. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於所述上部抬 升體剖面呈"?53"形或"mzm"形，周邊與原路面結構、下部結構之間分離；抬升體的 底面設置與標高調整體位置相對應的凹槽，抬升體的上部設置井圈和井蓋，井蓋上表面與 抬升體上表面平齊，井圈和井蓋可採用鑄鐵或聚合物基複合材料或鋼纖維混凝土。
3. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於標高調整結 構的標高調整體包括外部封閉層、膨脹填充體，其中外部封閉層由不透水且具有一定強度 的彈性材料製成，可採用土工膜袋；膨脹填充體採用水膨脹材料，其內部插入控水花管，控 水花管可採用鋼管或塑料管；標高調整結構的輔助抬升結構包括含水率控制裝置，由壓水 泵或真空泵、連接管道構成，其中連接管道材料與控水花管相同，一端與控水花管連接，另 一端設封閉端頭(並可與壓水泵或真空泵連接)。
4. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於所述標高調 整結構的標高調整體亦可採用橡膠支座或剛性支座，標高調整體沿上部抬升體的底面呈環 形布設，其輔助抬升結構採用液壓千斤頂或氣壓千斤頂，千斤頂將上部抬升體頂升至設計 高程後放置標高調整體。
5. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於所述排水 結構的匯水體設於上部抬升體與路面結構接觸區的拐角處，採用透水性好的中粗砂材料； 排水層沿環向均勻鋪設於上部抬升體與路面結構之間，與匯水體和排水管連接，可採用塑 料排水板或排水土工布；隔水層均勻鋪設於排水層的下表面，可採用土工膜或複合防水板； 排水管一端插入排水層內另一端沿上部抬升體下部的預留孔洞伸出井筒的內表面50mm? 100_，可採用塑料排水軟管或不鏽鋼管。
6. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於所述下部連 接體形狀與原井筒砌築體相同，可採用磚砌築或混凝土砌築，其上表面採用高強度水泥砂 漿進行找平抹面。
7. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於填充下部連 接體與外側結構之間空隙的填隙不透水材料可採用自密實混凝土或水泥砂漿，待填充體強 度滿足要求後方可進行上部結構施工。
8. 根據權利要求1所述的一種道路井蓋口高程動態控制結構，其特徵在於在上述道路 井蓋口高程控制結構的內側壁設置內表面隔水層，該內表面隔水層的上部嵌入上部抬升體 內表面的預留凹槽內，並與井筒內壁粘貼連接；內表面隔水層可採用土工膜或複合防水板。
9. 一種根據權利要求1所述的道路井蓋口高程動態控制結構的施工方法，主要包括以 下施工步驟： (1) 施工準備：根據設計方案確定處理施工現場，準備施工材料； (2) 底部接觸面清理：根據井蓋口實際情況，將原井口結構表面雜物清除掉，並核對接 觸面尺寸； (3) 下部連接體施工：在接觸面上先鋪一層砂漿，再砌築下部連接體至設計標高，下部 連接體上表面抹一層找平砂漿； (4) 填隙不透水材料施工：在下部連接體與外側結構之間空隙內填充填隙不透水材 料； (5) 下部連接體上部抹平：填隙不透水材料施工完成後立刻採用高強度水泥砂漿進行 找平抹面； (6) 標高調整結構施工：在下部連接體的上表面沿環向鋪設標高調整結構，並適當預 壓； (7) 排水結構施工：在原路面結構與上部抬升體之間沿環向布設排水層，並在接觸區的 拐角處設置匯水體，排水層的下表面設置一層隔水層，排水管一端插入排水層內另一端沿 上部抬升體下部的預留孔洞伸出雨水井的內表面； (8) 上部抬升體設置：按照設計尺寸提前預製上部抬升體，將上部抬升體設於標高調整 結構的上部； (9) 結構預壓：結構施工完成後，養護達到指定強度後，對其施加模擬車輛行駛的循環 壓力進行預壓，直到整個結構完全穩定； (10) 標高調整：結構穩定後，觀察井蓋口與路面高程是否相同，將標高調整結構的外部 連接管連接到標1?輔助抬升結構上，調節標1?調整體的1?度，使上部井蓋標1?與外側路面 標高相同。
10.根據權利要求9所述一種道路井蓋口高程動態控制結構的施工方法，其特徵在於 所述標商調整結構可根據道路頂面標商情況，通過改變標商調整結構的商度（厚度)，抬升 或降低上部抬升體的標高。
【文檔編號】E02D29/14GK104060631SQ201410298058
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】韓尚宇, 謝洪陽, 項昀 申請人:南昌航空大學