一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统的制作方法

专利2025-03-25  23


本发明属于道路工程,具体涉及一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统。


背景技术:

1、在路基施工过程中,土壤湿度是影响路基稳定性和承载能力的重要因素。处于温带季风气候的工程沿线夏季大雨、暴雨频发,造成路基填料含水量远高于最佳含水量而处于过湿状态,路基压实质量难以控制,施工中被迫停工摊铺晾晒,致使工程周期延长。传统的减水材料在路基中的应用受到限制,无法主动根据不同季节温度调节土壤湿度,导致暴雨季节路基填料过湿难以压实、冬季产生冻胀问题或在干燥条件下发生变形和破坏等一系列问题。

2、现有技术旨在解决雨季施工条件下路基填料含水量过高的问题,目前的商业应用通常包括利用空气泵在砾石层内施加亚大气压力,通过真空去除多余的自由水或加入生石灰拌和进行人工翻晒。然而这种方法耗时耗力,不仅占用现场场地、还会导致工期的延长。


技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的问题,本发明提供一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,利用现有的减水材料制作一种系统,该系统适用于处于降雨量大、冬季易发生冻胀现象的路基工程,通过合理的调控不同区域内的蓄排水设施,实现高温吸水、低温排水、定向导水的减水效果。该系统包括具有储水柱的蓄排水毯,空隙中的细粒填料可以满足使用时的压实性能;蓄排水毯的下方还设置有连接动力的排水装置实现定向排水。更加高效地去除路基中多余的自由水,减少人工消耗或机械干预,只要填料剖面中存在多余自由水,该系统就会持续发挥作用。

2、为了实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

3、一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,包括蓄排水毯和排水装置,所述蓄排水毯包括外围框架、储水柱固定架、若干个储水柱和两层阻隔层,所述若干个储水柱均竖直设置且呈阵列排布固定在储水柱固定架上,所述储水柱固定架固定在外围框架的内部;相邻两个储水柱之间的空隙中填充有减水材料,每个储水柱的底部均连通排水管,每个排水管均与排水装置连通将水引出,所述两层阻隔层分别铺设并固定在所述若干个储水柱的表层和底层。

4、进一步的,所述减水材料包括无纺布、工业废毯、岩棉、废布、棉线、秸秆、塑料网、海棉、玻璃棉、聚酯纤维、玻璃纤维、有机纤维中的一种或多种的组合。

5、进一步的,所述储水柱固定架的四周设置有若干个凸起结构,所述外围框架的内部四周均设置有限位卡槽,所述若干个凸起结构卡设在对应的限位卡槽内部。

6、进一步的,所述外围框架上设有若干个渗透孔,所述渗透孔与限位卡槽连通。

7、进一步的,所述外围框架的侧壁上设置有若干个透水孔。

8、进一步的,所述蓄排水毯的厚度为30-90mm。

9、进一步的,所述排水装置包括水泵和导管,所述导管安装在水泵上,每个所述排水管均与导管连通。

10、进一步的,所述阻隔层为利用减水材料制成的3-5mm厚的片材或卷材。

11、进一步的,所述储水柱固定架上设置有若干个阵列排布的卡槽,所述若干个储水柱对应卡设在卡槽中。

12、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

13、本发明是一种基于可以实现高温吸水、低温排水的材料制成的蓄排水毯,结合电机驱动的排水装置制成的定向导水系统,能够根据路基土壤的湿度变化实现含水量的自主调节,夏季降雨期自动吸水、冬季为避免冻胀现象排水,同时将排出的自由水定向导出路基填料,在路基土中能够自主调节湿度,有效实现减水效果,提高路基的稳定性、承载能力和可持续性。本发明的制备方法简便、可控性好,可方便、快捷、有效的用于路基工程领域,具有广阔的应用前景和商业价值。

14、本发明施工简单,非专业人士也可以自己铺设;适用范围广,可以任意裁剪,拼成各种图案;构造层次简单;免养护,大大降低了维护成本;施工速度快,一天可完成1500平方米平面的铺设和防水作业;重量轻,避免受大型器械承载力限制;成本低,为其大量推广提供了保证。



技术特征:

1.一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:包括蓄排水毯和排水装置,所述蓄排水毯包括外围框架(1)、储水柱固定架(2)、若干个储水柱(3)和两层阻隔层(4),所述若干个储水柱(3)均竖直设置且呈阵列排布固定在储水柱固定架(2)上,所述储水柱固定架(2)固定在外围框架(1)的内部;相邻两个储水柱(3)之间的空隙中填充有减水材料,每个储水柱(3)的底部均连通排水管(5),每个排水管(5)均与排水装置连通将水引出,所述两层阻隔层(4)分别铺设并固定在所述若干个储水柱(3)的表层和底层。

2.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述减水材料包括无纺布、工业废毯、岩棉、废布、棉线、秸秆、塑料网、海棉、玻璃棉、聚酯纤维、玻璃纤维、有机纤维中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述储水柱固定架(2)的四周设置有若干个凸起结构(21),所述外围框架(1)的内部四周均设置有限位卡槽(11),所述若干个凸起结构(21)卡设在对应的限位卡槽(11)内部。

4.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述外围框架(1)上设有若干个渗透孔(12),所述渗透孔(12)与限位卡槽(11)连通。

5.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述外围框架(1)的侧壁上设置有若干个透水孔(13)。

6.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述蓄排水毯的厚度为30-90mm。

7.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述排水装置包括水泵和导管,所述导管安装在水泵上,每个所述排水管(5)均与导管连通。

8.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述阻隔层(4)为利用减水材料制成的3-5mm厚的片材或卷材。

9.根据权利要求1所述的一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,其特征在于:所述储水柱固定架(2)上设置有若干个阵列排布的卡槽(22),所述若干个储水柱(3)对应卡设在卡槽(22)中。


技术总结
一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,属于道路工程技术领域,具体方案如下:一种适用于路基工程结构的呼吸式智能减水系统,包括蓄排水毯和排水装置,所述蓄排水毯包括外围框架、储水柱固定架、若干个储水柱和两层阻隔层,所述若干个储水柱均竖直设置且呈阵列排布固定在储水柱固定架上,所述储水柱固定架固定在外围框架的内部;相邻两个储水柱之间的空隙中填充有减水材料,每个储水柱的底部均连通排水管,每个排水管均与排水装置连通将水引出,所述两层阻隔层分别铺设并固定在所述若干个储水柱的表层和底层。本发明的制备方法简便、可控性好,可方便、快捷、有效的用于路基工程领域,具有广阔的应用前景和商业价值。

技术研发人员:田爽,刘璟仪,唐亮,何胜甲,田国平,訾志明,凌贤长
受保护的技术使用者:中铁二十二局集团第一工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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