CN104695289B - 一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构 - Google Patents

一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于中低速磁悬浮交通工程技术领域，具体涉及一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构。它包括承轨梁、填土路基结构和节间防错台板，承轨梁包括轨道与导流轨支承结构和底板，相邻底板之间设有间隙，每节承轨梁的底板底面与填土路基结构顶面之间均设有承轨梁下垫层，节间防错台板设置在相邻底板之间间隙的底部且位于相邻承轨梁下垫层之间；填土路基结构顶部设有承轨梁回填保护层，承轨梁回填保护层表面设有防水封闭层，承轨梁回填保护层顶部设有疏散平台和附属构筑物接口系统。本发明能满足磁浮列车平稳运营要求，具有足够的强度与抗变形能力，确保承轨梁下的路基主体在各种自然环境下的长期稳定。

Description

一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构
技术领域
本发明属于中低速磁悬浮交通工程技术领域，具体涉及一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构。
背景技术
常规普速轮轨铁路中，线路对变形的适应能力大，对路基的沉降控制标准要求较松，因而有大量的线路修建在填土路基上；目前的无砟轨道高速铁路，尽管对线下路基的工后沉降控制要求十分严格，仍有不少线路修建在填土路基上，要求线下路基按构筑物修建，具有足够的强度与抗变形的能力，在各种自然环境下长期稳定。而中低速磁悬浮交通线磁悬浮列车采用“抱轨行驶”的方式运行，其车辆运行方式、轨道结构、供电方式等均与轮轨铁路不一样。中低速磁悬浮交通线的F轨是由一节节的短轨现场拼接而成，并留有轨间缝，要满足磁悬浮列车F轨的平稳运行要求，就必须靠轨下低置线路结构保证，因而，磁悬浮交通线路对轨下基础的变形控制标准以及平顺性要求更高。
在目前磁悬浮交通工程仅有的研究中以及相关技术标准或暂行规定中，将低置结构定义为“轨道梁底接近地面线，介于高架线与地下线之间的线路结构”，同时要求“中低速磁悬浮交通路基工程不宜采用路堤形式”；另外磁悬浮交通工程的运行方式、轨道结构、供电方式、功能需求等均与轮轨铁路不一样，在路基上的荷载作用方式、“四电”等附属构筑物布置等均不一样，因而，高速铁路的路基结构不能适用于磁悬浮交通工程，也鲜见有关在填方地段的低置线路上设置磁悬浮低置线路方面的研究与应用。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种稳定性好、强度与抗变形能力强的用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构。
本发明采用的技术方案是：一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，包括沿线路前进方向均匀布置的多节承轨梁、位于承轨梁底部的填土路基结构和节间防错台板，所述承轨梁包括轨道与导流轨支承结构和位于轨道与导流轨支承结构底部的底板，所述底板宽度大于轨道与导流轨支承结构的宽度，相邻底板之间设有间隙，每节承轨梁的底板底面与填土路基结构顶面之间均设有承轨梁下垫层，所述节间防错台板设置在相邻底板之间间隙的底部且位于相邻承轨梁下垫层之间；所述填土路基结构顶部位于承轨梁的两侧分别设有承轨梁回填保护层，所述承轨梁回填保护层表面设有防水封闭层，所述承轨梁回填保护层顶部设有疏散平台和附属构筑物接口系统。
进一步地，所述轨道与导流轨支承结构为箱型、框柱或实心的钢筋混凝土结构，所述底板为钢筋混凝土结构。
进一步地，所述填土路基结构包括位于底板底部由级配碎石填筑的填土表层和位于填土表层底部由A、B组填料或细粒土改良土填筑的填土底层。
进一步地，所述节间防错台板为钢筋混凝土结构，所述节间防错台板顶部与承轨梁的底板连接，节间防错台板底部与填土路基结构的顶面连接。
进一步地，所述承轨梁下垫层为混凝土结构，混凝土结构内部设有钢筋网，承轨梁下垫层厚度为10-15cm。
进一步地，所述防水封闭层为沥青混凝土或防水混凝土，厚度为5-10cm。
进一步地，所述附属构筑物接口系统包括安装在疏散平台外侧的信号灯和设置在疏散平台下方排架上的电缆支架。
进一步地，还包括线间排水系统，所述线间排水系统包括线间排水沟、线间集水井和横向排水管，所述线间排水沟位于相邻承轨梁回填保护层之间，所述线间集水井位于线间排水沟底部，所述横向排水管铺设在填土路基结构中，横向排水管一端与线间集水井连通、另一端与填土路基结构外侧连通。
更进一步地，所述承轨梁回填保护层外侧设有护肩，所述护肩为混凝土结构。
本发明具有以下几方面的优点：
(1)承轨梁采用带底板的“凸”型截面钢筋混凝土结构，承轨梁底板下设置夹铺钢筋网的素混凝土承轨梁下垫层，级配碎石顶面到承轨梁底板顶面设置了承轨梁回填保护层等措施，有效提高了承轨梁在小半径曲线地段，陡纵坡地段的整体稳定性；承轨梁下的路基主体结构有了上部承轨梁回填保护层与防水封闭层的双重保护，确保了承轨梁下的路基主体在各种自然环境下的长期稳定。
(2)承轨梁节间位置设置了防错台钢筋混凝土板，使承轨梁设置在同一块具有一定刚度的钢筋混凝土防错台板上，有效避免了因承轨梁下地基不均匀沉降引起的轨面不平顺问题。同时还可视稳定需要，将承轨梁、节间防错台板、承轨梁下填土路基结构锚固在一起，增加低置线路结构的整体稳定性，也有利于运营期间的检修与维护，措施简单、易施工、造价省、效果好。
(3)在低置线路两侧承轨梁回填保护层上设置疏散平台，人员从车辆出来后，通过疏散平台扶梯下到路肩位置，再通过填土路基边坡上的踏步疏散到路基坡脚，相比在线间设置疏散平台，无须跨越线路，人员疏散更安全、快捷。同时在疏散平台安装信号灯等相关设备，综合管线设置在疏散平台排架上，既方便、也利维护检修，更重要的是有效减少了在路基上开挖电缆槽对路基带来的质量、安全隐患；相比路肩上设置电缆槽有效减少了路基面宽度，节省了土地资源与工程造价，技术经济与社会效益显著。
(4)线间防排水系统及封闭层起排除线间地表水和防止地表水下渗至路堤内部软化路堤的作用，保证了承轨梁下填土路基结构的稳定性和耐久性。
附图说明
图1为本发明的横断面示意图。
图2为本发明承轨梁节间防错台板纵断面示意图。
图中：1-承轨梁，1.1-轨道与导流轨支承结构，1.2-底板，1.3-间隙；2-填土路基结构，2.1-填土表层，2.2-填土底层；3-节间防错台板；4-承轨梁下垫层；5-承轨梁回填保护层；6-防水封闭层；7-疏散平台；8-附属构筑物接口系统，8.1-信号灯，8.2-电缆支架；9-线间排水系统，9.1-线间排水沟，9.2-线间集水井，9.3-横向排水管；10-护肩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1、图2所示，本发明主要由承轨梁1、填土路基结构2、节间防错台板3、承轨梁下垫层4、承轨梁回填保护层5、防水封闭层6、疏散平台7、附属构筑物接口系统8、线间排水系统9和护肩10组成。
承轨梁1沿线路前进方向均匀布置，包括轨道与导流轨支承结构1.1和位于轨道与导流轨支承结构1.1底部的底板1.2，在横断面方向，底板1.2宽度大于轨道与导流轨支承结构1.1的宽度，从而形成“凸”型结构，与底板1.2下的承轨梁下垫层4及节间防错台板3组合在一起，有效增加承轨梁1的纵横向稳定性。轨道与导流轨支承结构1.1可以采用箱型、框柱或实心的混凝土结构，具体标准根据上部轨道、磁悬浮车辆等要求确定。底板1.2为钢筋混凝土结构。
承轨梁1下的填土路基结构2是承轨梁1的土工基础，要求为具有足够的强度，变形严格控制，并能在各种自然环境的影响下长期稳定的土工构筑物。填土路基结构2包括填土表层2.1和位于填土表层底部的填土底层2.2，填土表层厚40cm，采用级配碎石填筑，填土底层2.2采用A、B组填料或细粒土改良土填筑，分层碾压满足相应的压实要求，地基满足相应的沉降控制要求。
节间防错台板3的作用是当承轨梁1下的填土路基结构2发生不均匀沉降时，防止承轨梁1节间发生错台影响F轨的平顺性。相邻承轨梁1的底板1.2之间设有间隙1.3，节间防错台板3设置在相邻底板之间间隙1.3的底部且位于相邻承轨梁下垫层4之间，采用钢筋混凝土结构，可视需要将承轨梁1的底板1.2、节间防错台板3和填土路基结构2的填土表层顶面锚固在一起，以增加低置线路结构的整体稳定性。
承轨梁1的底板1.2底面与填土路基结构2顶面之间设有承轨梁下垫层4，承轨梁下垫层4厚度为10-15cm，承轨梁下垫层4采用低标号素混凝土，内夹铺一层钢筋网，起均匀扩散承轨梁底板应力以及防水、稳定、找平等作用。
填土路基结构2顶部位于承轨梁1两侧分别设有承轨梁回填保护层5，承轨梁回填保护层5起着增加承轨梁的稳定性、保护承轨梁1的底板1.2与底板下填土路基结构长期稳定、避免附属构筑物对底板下路基造成扰动等作用。承轨梁回填保护层5一般采用细粒土改良土、低标号素混凝土等防渗透好的材料填筑，在设备基础周边难以碾压部位，采用低标号混凝土填筑。双线地段线间的相邻承轨梁回填保护层5待承轨梁1及线间排水系统9施工完成后采用C15素混凝土回填；承轨梁1外侧的承轨梁回填保护层5待承轨梁1施工完成后采用细粒土化学改良土填筑并满足一定的压实要求，各设备基础在承轨梁回填保护层5施工完成后再施工，各设备基础基坑采用C25混凝土回填封闭，在承轨梁回填保护层外侧设有护肩10，护肩为混凝土结构，用于将承轨梁回填保护层5限制在线路中，提高承轨梁回填保护层5的稳定性。
承轨梁回填保护层5顶面设置防水封闭层6，防水封闭层6一般采用沥青混凝土或防水混凝土，厚度5-10cm，防水封闭层6与承轨梁回填保护层5一道防止雨水下渗，软化承轨梁底填土路基结构强度，确保其长期稳定性。
疏散平台7设置在路基两侧紧靠承轨梁1旁，疏散平台7设有固定的扶梯，紧急情况下，人员从车辆出来后，通过疏散平台扶梯下到路肩位置，再通过填土路基边坡上的踏步疏散到路基坡脚，相比在线间设置疏散平台，无须跨越线路，人员疏散更安全、快捷。
附属构筑物接口系统8包括信号灯8.1和电缆支架8.2，其中信号灯8.1安装在疏散平台7外侧，信号相关设备安装在信号灯旁边，通信、信号等弱电的电缆支架设置在疏散平台7下方的上；供电线等强电电缆支架单线地段布置在疏散平台7内侧下方的排架上，双线地段可采用电缆支架安装在线间排水沟9.1沟壁上，也可安装在疏散平台内侧下方。
低置线路为双线地段时，可在双线之间设置线间排水系统9，间排水系统9由排水沟9.1、线间集水井9.2、横向排水管9.3组成。线间排水沟9.1位于线间相邻的承轨梁回填保护层5之间，采用钢筋混凝土结构；线间集水井9.2位于线间排水沟9.1底部，横向排水管9.3铺设在填土路基结构2中，横向排水管9.3一端与线间集水井9.2连通、另一端与填土路基结构2外侧连通。线间排水沟9.1中的水通过线间集水井9.3经预埋的横向排水管9.3排出填土路基结构2外，当强电电缆支架安装在线间排水沟的沟壁上时，其沟壁混凝土厚度及强度要满足强电电缆排架安装要求。
本发明用于填方地段的中低速磁悬浮交通工程低置线路结构可满足磁悬浮列车抱轨运行对低置线路结构的相关要求，又能提供轨道结构、磁悬浮列车电力与通信信号等附属结构接口系统合理综合布置，且能满足其对土工结构物强度、稳定性和耐久性的要求。其具体实施过程如下：
(1)平整施工场地，根据地质条件对地基进行处理。
(2)进行承轨梁1下填土路基结构2的填筑与压实，填筑期间同步预埋施工线间排水系统9的横向排水管9.3，检测合格后铺设承轨梁1下承轨梁下垫层4及节间防错台板3。
(3)承轨梁1的底板1.2、承轨梁下垫层4及节间防错台板3达到设计强度后，根据承轨梁尺寸立模，绑扎钢筋后浇筑混凝土，按设计要求进行混凝土养护，达到设计强度后拆除模板，双线地段在承轨梁施工好后，施工线间排水沟9.1及线间集水井9.2。
(4)进行承轨梁回填保护层5的施工，线间排水沟9.1两侧采用素混凝土回填，其他部位采用细粒土改良土进行填筑、压实，需要求混凝土达到设计强度且填筑压实检测合格。承轨梁回填保护层5施工完成检测达到要求后，施工设备等附属构筑物基础，附属构筑物基础，采用混凝土填筑封闭。
(5)施工安装疏散平台7，在疏散平台上安装信号灯及其设备、通信信号等弱电电支架、供电线等强电电缆支架基础预埋件。双线地段，强电电缆支架也可根据需要设置于线间排水沟沟壁，在线间排水沟施工时对其基础预埋件进行预埋。
(6)浇筑或埋设路堤两侧护肩10，然后施工承轨梁回填保护层5顶面的防水封闭层6。
(7)安装轨道结构系统并进行精调，铺设电力及通信信号系统各类电缆电线并进行测试，测试合格满足设计要求后即形成用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：包括沿线路前进方向均匀布置的多节承轨梁(1)、位于承轨梁底部的填土路基结构(2)和节间防错台板(3)，所述承轨梁(1)包括轨道与导流轨支承结构(1.1)和位于轨道与导流轨支承结构底部的底板(1.2)，所述底板(1.2)宽度大于轨道与导流轨支承结构(1.1)的宽度，相邻底板(1.2)之间设有间隙(1.3)，每节承轨梁的底板(1.2)底面与填土路基结构(2)顶面之间均设有承轨梁下垫层(4)，所述节间防错台板(3)设置在相邻底板(1.2)之间间隙的底部且位于相邻承轨梁下垫层(4)之间；所述填土路基结构(2)顶部位于承轨梁(1)的两侧分别设有承轨梁回填保护层(5)，所述承轨梁回填保护层(5)表面设有防水封闭层(6)，所述承轨梁回填保护层(5)顶部设有疏散平台(7)和附属构筑物接口系统(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述轨道与导流轨支承结构(1.1)为箱型、框柱或实心的钢筋混凝土结构，所述底板为钢筋混凝土结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述填土路基结构(2)包括位于底板底部由级配碎石填筑的填土表层(2.1)和位于填土表层底部由A、B组填料或细粒土改良土填筑的填土底层(2.2)。
4.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述节间防错台板(3)为钢筋混凝土结构，所述节间防错台板(3)顶部与承轨梁的底板(1.2)连接，节间防错台板底部与填土路基结构(2)的顶面连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述承轨梁下垫层(4)为混凝土结构，混凝土结构内部设有钢筋网，承轨梁下垫层厚度为10-15cm。
6.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述防水封闭层(6)为沥青混凝土或防水混凝土，厚度为5-10cm。
7.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述附属构筑物接口系统(8)包括安装在疏散平台外侧的信号灯(8.1)和设置在疏散平台下方排架上的电缆支架(8.2)。
8.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：还包括线间排水系统(9)，所述线间排水系统(9)包括线间排水沟(9.1)、线间集水井(9.2)和横向排水管(9.3)，所述线间排水沟(9.1)位于相邻承轨梁回填保护层(5)之间，所述线间集水井(9.2)位于线间排水沟(9.1)底部，所述横向排水管(9.3)铺设在填土路基结构(2)中，横向排水管(9.3)一端与线间集水井(9.2)连通、另一端与填土路基结构(2)外侧连通。
9.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁悬浮交通工程填方地段的低置线路结构，其特征在于：所述承轨梁回填保护层(5)外侧设有护肩(10)，所述护肩(10)为混凝土结构。
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