一种公路加宽路基结构及其施工工艺

技术领域

本申请涉及公路施工的领域，尤其是涉及一种公路加宽路基结构及其施工工艺。

背景技术

我国是从80年代中期开始建设以高速公路为代表的高等级公路的，其中包括刚性路面和半刚性路面。近年以来，自驾汽车越来越多，为了满足交通量增长的需求，对已有高速公路进行拓宽改建已经十分必要。

相关技术中，加宽路基自下而上一般包括碎石层和沥青层，碎石层用于对沥青层进行支撑，碎石层内一般设置骨架，以增加碎石层的稳定性，进而更好的对沥青层进行支撑。骨架一般为框架结构，碎石铺设于骨架内，骨架铺有多层，且相邻层的骨架错开布置。

发明人发现，上述方案中在铺设碎石层时，骨架容易受震动等影响而发生偏移，降低碎石层的稳定性，进而影响加宽路基的强度和稳定。

发明内容

为了改善骨架容易发生偏移的问题，本申请提供一种公路加宽路基结构及其施工工艺。

第一方面，本申请提供的一种公路加宽路基结构，采用如下的技术方案：

一种公路加宽路基结构，包括自下而上依次设置的碎石层和沥青层，所述碎石层内设有骨架，所述骨架内设有供碎石放入的碎石腔，所述骨架铺设有多层，所述骨架与相邻层的骨架错开设置，所述骨架的侧壁上设有第一插块，所述骨架远离第一插块的侧壁上设有第一插槽，所述第一插块与第一插槽相适配。

通过采用上述技术方案，在骨架铺设时，骨架的第一插块插入相邻骨架的第一插槽，增加相邻第一骨架之间的连接强度和稳定性，减少骨架在摊铺碎石时发生偏移的可能，进而提升碎石层的稳定性和加宽路基的强度。

可选的，所述骨架的底壁上设有第二插块，所述骨架的顶壁上设有与第二插块相适配的第二插槽。

通过采用上述技术方案，第二插块和第二插槽则便于增加相邻层的骨架之间的连接紧密型，进一步提升骨架整体的稳定性，进而提升整个碎石层的稳定性。

第二方面，本申请提供的一种公路加宽路基结构的施工工艺，采用如下的技术方案：通过采用上述技术方案，包括如下步骤：

准备步骤，在老路上铣刨出多层台阶，一层台阶与碎石层对应，一层台阶与沥青层对应；

碎石层铺设步骤，在最下方的台阶上铺设第一层骨架，然后在碎石腔内摊铺碎石，然后对碎石进行整型和碾压，随后铺设第二层骨架，第二层的骨架与第一层的骨架错开设置，并使第二层骨架的第一插块插入第一层骨架的第一插槽内，然后继续摊铺碎石，并对碎石进行整型和碾压，循环铺设骨架和碎石，直至碎石层施工完毕；

沥青层铺设步骤，在碎石层上铺设沥青，待沥青风干，完成沥青层铺设。

通过采用上述技术方案，先铣刨出台阶，可将老路边缘处强度相对薄弱的部分清除，同时铣刨出台阶后，使得老路与加宽路基之间的交界处较为平整，便于提升二者交界处的连接强度，同时碎石层增加骨架，骨架减少碎石层内的随时发生跑偏的可能，第一插块和第二插块则增加骨架整体的稳定性，减少因骨架发生偏移而影响碎石层稳定性的可能。同时碎石层支撑沥青层提升沥青层的强度，减少沥青层受到重压而凹陷的可能。

可选的，所述碎石层铺设步骤中还包括骨架铺设装置，骨架铺设装置包括移动机构，所述移动机构上设有储料机构，所述储料机构内设有卸料机构。

通过采用上述技术方案，储料结构便于储存骨架，移动机构带动储料机构移动，卸料机构则便于将骨架卸下，进而便于提升骨架铺设的效率。

可选的，所述储料机构包括储料箱，所述储料箱内设有放置骨架的储料腔，所述卸料机构包括挡料板、卸料板和用于驱动挡料板和卸料板移动的驱动组件，所述储料箱的侧壁上设有供挡料板插入的挡料槽，所述储料箱的侧壁上设有供卸料板插入的卸料槽，所述挡料板和卸料板均沿储料箱的宽度方向滑动，所述挡料板位于卸料板的上方，所述驱动组件设于储料箱的侧壁上，所述挡料板位于储料腔内时，所述卸料板位于储料腔外，所述挡料板位于储料腔外时，所述卸料板位于储料腔内。

通过采用上述技术方案，物料储存于储料腔内，当需要卸料时，驱动组件驱动挡料板和卸料板移动，先使挡料板位于储料腔内，此时挡料板的顶壁与骨架抵接，卸料板位于储料腔外，然后再由驱动组件驱动卸料板和挡料板移动，使得卸料板进入储料腔，此时卸料板的顶壁与骨架抵接，挡料板位于储料腔外。然后驱动组件再驱动卸料板和挡料板移动，挡料板插入对应高度的骨架之间，使得一部分骨架位于挡料板下方，一部分骨架位于挡料板下方，随着卸料板移动至储料腔外，挡料板下方的骨架失去支撑而掉落，实现卸料。

可选的，所述驱动组件包括驱动件和联动件，所述联动件包括连杆和驱动杆，所述驱动杆与储料箱转动连接，所述驱动杆沿自身长度方向的一端与挡料板铰接，另一端与卸料板铰接，所述驱动杆远离挡料板的一端设有滑移杆，所述连杆沿储料箱的宽度方向与储料箱滑动连接，所述连杆朝向驱动杆的一端沿竖直方向设有第一滑移槽，所述滑移杆位于第一滑移槽内，所述驱动件设于储料箱上，所述驱动件用于驱动连杆沿储料箱的宽度方向滑动。

通过采用上述技术方案，驱动卸料板和出卸料板移动时，驱动件驱动连杆沿储料箱宽度方向移动，连杆通过第一滑移槽带动滑移杆绕驱动杆与储料箱的连接处转动，进而推动卸料板和挡料板相对移动，进而实现卸料。

可选的，所述联动件、卸料板和挡料板均沿储料箱的宽度方向相对设置，所述驱动件包括第一电机和第一齿轮，所述第一电机设于储料箱上，所述第一齿轮沿储料箱的宽度方向相对设置，所述第一电机的输出轴与其中一个第一齿轮同轴固定，另一个第一齿轮则与储料箱转动连接，所述第一齿轮远离第一电机的端面上设有转动杆，所述连杆远离驱动杆的一端沿竖直方向设有第二滑移槽，所述转动杆位于第二滑移槽内。

通过采用上述技术方案，工作时，第一电机驱动两个齿轮相背转动，再由两个转动杆带动两个连杆相对或相背移动，进而实现卸料板和挡料板的相对移动。

可选的，所述储料箱的下方设有接料机构，所述接料机构包括接料板和限位组件，所述接料板通过固定板与储料箱固定连接；

所述限位组件包括限位板、第二齿轮和齿条，所述限位板内固定有调节轴，所述调节轴沿储料箱的宽度方向设置，所述调节轴与接料板远离固定板的一端转动连接，所述第二齿轮同轴固定于调节轴上，所述接料板沿限位板与固定板的连线方向开设有滑槽，所述齿条滑动连接于滑槽内，所述齿条与齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，骨架自储料腔掉落后，落于接料板上，接料板倾斜设置，便于骨架自接料板上滑落，限位板竖起时，可对骨架进行阻挡，当需要骨架掉落时，拉动齿条，齿条带动第二齿轮转动，第二齿轮再带动限位板转动，使得限位板与接料板平行，便于骨架滑落于地面上，完成卸料。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过第一插块和第一插槽的设置，具有减少骨架在摊铺碎石时发生偏移的可能，进而提升碎石层的稳定性和加宽路基的强度的效果；

2.通过移动机构、储料机构和卸料机构的设置，便于储存骨架，并携带骨架移动，便于将骨架铺设于对应的地面上，提升施工效率。

附图说明

图1是本申请实施例中体现骨架的结构示意图。

图2是图1中A部的局部放大图。

图3是本申请实施例中体现骨架铺设装置的结构示意图。

图4是本申请实施例中体现驱动组件的结构示意图。

图5是本申请实施例中体现联动件、卸料板和挡料板的结构示意图。

图6是本申请实施例中体现骨架的结构示意图。

图7是图3中B部的局部放大图。

附图标记说明：1、骨架；11、第一插块；12、第一插槽；13、第二插块；14、第二插槽；2、骨架铺设装置；21、移动机构；211、移动小车；212、支撑板；22、储料机构；221、储料架；222、储料箱；2221、储料腔；2222、挡料槽；2223、卸料槽；2224、滑移板；2225、转动板；23、控制机构；231、第二电机；232、第三电机；233、安装板；234、螺杆；235、导向柱；24、卸料机构；241、驱动组件；242、驱动件；2421、第一电机；2422、第一齿轮；2423、转动杆；243、联动件；2431、连杆；2432、驱动杆；2433、转轴；2434、第一滑移槽；2435、第二滑移槽；2436、滑移杆；244、卸料板；245、挡料板；25、接料机构；251、接料板；2511、滑槽；2512、拨槽；2513、卡槽；252、限位组件；2521、第二齿轮；2522、齿条；2523、限位板；2524、滑动槽；2525、滑动块；253、固定板；254、调节轴。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

第一方面，本申请实施例公开一种公路加宽路基结构。

参照图1，一种公路加宽路基结构包括自下而上依次铺设的碎石层和沥青层，碎石层内设有骨架1，骨架1内开设有碎石腔，用以供碎石填充，便于约束碎石，增加碎石层的稳定性。骨架1沿公路的长度和宽度方向阵列，且相邻骨架1均抵接。骨架1还铺设有多层，骨架1与相邻层的骨架1错开设置，以提升骨架1整体的稳定性。本实施例中，骨架1呈矩形。

参照图1和图2，骨架1的侧壁上一体成型有第一插块11，骨架1远离第一插块11的侧壁上设有第一插槽12，第一插块11与第一插槽12相适配。第一插块11沿竖直方向的投影可以是T形，也可以是燕尾形。骨架1的第一插块11插于相邻骨架1的第一插槽12内，用于增加相邻骨架1之间连接的紧密性，减少骨架1发生偏移的可能。骨架1的底壁上一体成型有第二插块13，骨架1的顶壁上设有第二插槽14，第二插槽14与第二插块13相适配。骨架1的第二插块13插入相邻层的骨架1的第二插槽14内，增加相邻骨架1层之间的稳定性。

本申请实施例一种公路加宽路基结构的实施过程为：铺设骨架1时，将骨架1的第一插块11插入相邻骨架1的第一插槽12内，依次将第一层骨架1铺设完毕。随后铺设第二层骨架1，铺设时，将骨架1的第二插块13插于第一层骨架1的第二插槽14内，并使骨架1的第一插块11插入同一层相邻骨架1的第一插槽12内，然后依次铺设完第二层的骨架1，如此往复，直至碎石层铺设完毕。

第二方面，本申请实施例公开一种施工工艺。

包括如下步骤：

准备步骤，在老路上铣刨出两层台阶，一层台阶与碎石层对应，用于铺设碎石层，一层台阶与沥青层对应，用于铺设沥青层。

碎石层铺设步骤，首先，在最下方的台阶上铺设第一层骨架1，铺设时，将骨架1的第一插块11插入相邻骨架1的第一插槽12内，依次将第一层骨架1铺设完毕。然后在碎石腔内摊铺碎石，然后对碎石进行整型和碾压。随后铺设第二层骨架1，铺设时，将骨架1的第二插块13插于第一层骨架1的第二插槽14内，并使骨架1的第一插块11插入同一层相邻骨架1的第一插槽12内，然后依次铺设完第二层的骨架1。然后继续摊铺碎石，并对碎石进行整型和碾压，循环铺设骨架1和碎石，直至碎石层施工完毕。

沥青层铺设步骤，在碎石层上铺设沥青，待沥青风干，完成沥青层铺设。

参照图3，铺设骨架1时，通过骨架1铺设装置来铺设骨架1。骨架1铺设装置包括移动机构21，移动机构21上设有储料机构22，用于储存骨架1，移动机构21上还设有控制机构23，用于控制储料机构22升降或转动，而便于上料。储料结构上设有卸料机构24，便于将物料卸下。

参照图3，移动机构21包括移动小车211和支撑板212，支撑板212竖直固定于移动小车211上。储料机构22包括储料架221和固定于储料架221上的储料箱222，储料箱222的顶壁上开设有储料腔2221，用于放置骨架1。控制机构23包括第二电机231、螺杆234、安装板233和第三电机232，第二电机231固定连接于支撑板212上，螺杆234竖直设置，且与第二电机231的输出轴与螺杆234同轴固定。安装板233与螺杆234螺纹连接，安装板233内还竖直穿设有导向柱235，导向柱235的两端均与支撑板212固定连接。第三电机232固定连接于安装板233上，第三电机232的输出轴与储料架221固定连接。需要上料时，第二电机231带动螺杆234转动，驱动安装板233朝向地面移动，降低储料箱222的高度。随后第三电机232驱动储料架221转动，使储料腔2221的开口朝向侧方，便于将骨架1放入储料腔2221。

参照图4和图5，卸料机构24包括驱动组件241，驱动组件241包括驱动件242和联动件243，驱动件242包括第一电机2421和第一齿轮2422，第一电机2421固定连接于储料架221上，第一齿轮2422设有两个，沿储料箱222的宽度方向相对设置。一个第一齿轮2422与第一电机2421的输出轴同轴固定，另一个第一齿轮2422与储料架221转动连接，两个第一齿轮2422相互啮合。联动件243沿储料箱222的宽度方向相对设置，联动件243包括连杆2431、驱动杆2432和转轴2433，储料箱222上固定连接有滑移板2224，连杆2431沿储料箱222的宽度方向穿过滑移板2224，并与滑移板2224滑动连接。第一齿轮2422远离第一电机2421的一端固定连接有转动杆2423，转动杆2423与第一齿轮2422不同轴。连杆2431朝向第一齿轮2422的一端沿竖直方向开设有第二滑移槽2435，转动杆2423位于第二滑移槽2435内。驱动杆2432设置于连杆2431远离第一齿轮2422的一端，转轴2433通过转动板2225与储料箱222固定连接，驱动杆2432的中间位置与转轴2433转动连接。驱动杆2432上固定连接有滑移杆2436，连杆2431朝向驱动杆2432的一端沿竖直方向开设有第一滑移槽2434，滑移杆2436位于第一滑移槽2434内。

参照图5和图6，卸料机构24还包括挡料板245和卸料板244，挡料板245和卸料板244均沿储料箱222的宽度方向相对设置，与两个驱动杆2432对应。挡料板245位于卸料板244的上方，储料箱222的侧壁上贯穿设有挡料槽2222和卸料槽2223，挡料槽2222用于供挡料板245沿储料箱222的宽度方向滑动，卸料槽2223用于供卸料板244沿储料箱222的宽度方向滑动。挡料板245与驱动杆2432的顶端铰接，卸料板244与驱动杆2432的底端抵接。工作时，第一电机2421带动两个第一齿轮2422相背转动，然后两个转动杆2423带动两个连杆2431相对或相背移动，连杆2431再带动驱动杆2432绕转轴2433转动，此时两个卸料板244相对或相背移动，两个挡料板245也相对或相背移动。当卸料板244位于储料腔2221内时，同侧的挡料板245位于储料腔2221外，当卸料板244位于储料腔2221外时，同侧的挡料板245位于储料腔2221内。

连杆2431驱动挡料板245和卸料板244移动时，先使挡料板245位于储料腔2221内，此时挡料板245的顶壁与骨架1抵接，卸料板244位于储料腔2221外，然后再由连杆2431驱动卸料板244和挡料板245移动，使得卸料板244进入储料腔2221，此时卸料板244的顶壁与骨架1抵接，挡料板245位于储料腔2221外。然后连杆2431再驱动卸料板244和挡料板245移动，挡料板245插入对应高度的骨架1之间，使得一部分骨架1位于挡料板245下方，一部分骨架1位于挡料板245下方，随着卸料板244移动至储料腔2221外，挡料板245下方的骨架1失去支撑而掉落，实现卸料。挡料板245远离驱动杆2432的一端设有尖锥部，便于将挡料板245上方的骨架1顶起。

驱动杆2432的长度可进行选择，一般情况下，使挡料板245与卸料板244之间的间距仅可容纳一个骨架1，减少多个骨架1同时掉落而损坏的可能。卸料槽2223的高度略大于卸料板244的厚度，挡料槽2222的高度略大于挡料板245的高度，且卸料板244和挡料板245的移动距离较小，以使驱动杆2432转动时，卸料板244和挡料板245可正常运动，进而实现对骨架1的支撑和放开。

参照图1和图7，储料箱222的下方设有接料机构25，接料机构25包括接料板251和限位组件252，接料板251通过固定板253与储料架221固定连接，接料板251远离固定板253的一端低于接料板251靠近固定板253的一端，便于掉落于接料板251上的骨架1朝向地面滑落。接料板251上设有橡胶垫，减少骨架损坏的可能。限位组件252包括限位板2523、第二齿轮2521和齿条2522，限位板2523内沿储料箱222的宽度方向固定有调节轴254，调节轴254与接料板251远离固定板253的一端转动连接，第二齿轮2521同轴固定于调节轴254上，接料板251沿限位板2523与固定板253的连线方向开设有滑槽2511，齿条2522滑动连接于滑槽2511内，齿条2522与齿轮啮合。骨架1自储料腔内掉下后，落于接料板上，然后滑动齿条，齿条带动第二齿轮转动，第二齿轮再通过调节轴带动限位板转动，使得限位板与接料板平行，便于骨架滑落，完成卸料。

参照图7，齿条2522的侧壁上沿竖直方向开设有滑动槽2524，滑动槽2524内滑动连接有滑动块2525，滑动块2525可以是T形。滑动块2525远离滑动槽2524的一端延伸出接料板251，接料板251上沿齿条2522的长度方向开设有拨槽2512，滑动块2525滑动连接于拨槽2512内。拨槽2512的底壁上开设有卡槽2513，滑动块2525位于卡槽2513内时，限位板2523处于竖直状态，阻止骨架1滑落地面。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。