CN108166337B - 一种高差可调式轨道基础结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高差可调式轨道基础结构，其包括：管桩；具有底部安装板的轨道梁；支撑板，平铺于该管桩的上方用于固定该底部安装板；以及若干组高差调节构件，均匀分布于该管桩的顶部以连接该支撑板；其中，该高差调节构件包括：螺母接头，其嵌装于管桩的端部；扣筒，与该螺母接头旋接；下连接杆，其下端部伸入该螺母接头内且与该扣筒相卡接；上连接杆，其上端部与该轨道梁支承板可拆卸连接；以及一旋接件，其两端部分别旋接该下连接杆的上端部和该上连杆的下端部。此种高差可调式轨道基础结构解决了轨道梁铺设高度不便调整的问题，进而提高轨面铺设的平顺性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通设施领域，尤其涉及一种高差可调式轨道基础结构。
背景技术
桩基通常由桩和连接桩顶的桩承台组成，若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。无论是低承台桩基还是高承台桩基，对于轨道或建筑施工作业来讲，桩基施工都是较为重要的施工环节。
在桩基施工作业过程中通常难以保证各桩身高度齐平。并且，由于轨道项目通常需要数月或数年时间，针对冻土、松软厚土层等地质情况复杂的桩基施工区域，即使将各桩身施工到大致同一高度，各管桩随着时间的推移和自然环境的变化会发生不同程度的沉降，为了保证轨面的平顺性以提高乘坐舒适性，必须要尽可能减小桩基的沉降幅度。
为了减小或防止桩基沉降，中国实用新型专利(CN201924250U)公开了一种用于处理铁路低矮路堤深厚软土地基的桩基桩身，该桩基包括位于路堤核心受力区外的复合地基，所述路堤核心受力区为无砟轨道支撑层两侧45°扩散角范围内下面区域，所述复合地基顶面设有碎石垫层，该碎石垫层中间还设有土工格栅，位于路堤核心受力区内设有钻孔灌注桩，该钻孔灌注桩桩顶上设有钢筋混凝土连续薄板梁。
又如中国实用新型专利(CN204455724U)公开了一种用于深厚软土地区路基轨道的一体化结构，此种一体化结构至少包括轨枕嵌入式支撑板，所述轨枕嵌入式支撑板的上端面嵌设有二并行的预制轨枕块，所述预制轨枕块上设置有轨道结构用钢轨及扣件；所述轨枕嵌入式支撑板内设置有用于连接二所述预制轨枕块的防迷流钢筋，所述轨枕嵌入式支撑板内还设置有板用钢筋；所述轨枕嵌入式支撑板的中部的下部间隔设置有跨中支撑梁，所述跨中支撑梁下方的软土区设置有用于支撑所述跨中支撑梁的跨中预制桩；所述轨枕嵌入式支撑板的端部的下部设置有跨端支撑梁，所述跨端支撑梁下部的软土区设置有用于支撑所述跨端支撑梁的跨端预制桩；所述跨中支撑梁和所述跨端支撑梁内分别设置有跨中梁用钢筋和跨端梁用钢筋；所述跨中梁用钢筋与所述板用钢筋交错设置。
上述的桩基桩身结构和用于深厚软土地区路基轨道的一体化结构均只是在一定程度上减小桩基的沉降程度，但对于已经发生沉降的桩基，并未给出较好的梁架安装高度调整方式。若直接在未调整顶部高度的桩身上架设梁架，则无法保证轨面或路基的平顺性。
发明内容
本发明的目的在于解决现有轨道基础结构存在桩身高度不一导致轨面铺设不平顺的问题。
为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种高差可调式轨道基础结构，具有如下结构：包括上端部均布有若干螺母接头的管桩和具有底部安装板的轨道梁，其特征在于，还包括：支撑板，平铺于所述管桩的上方用于固定所述底部安装板；和若干组高差调节构件，均匀分布于所述管桩的上端部以连接所述支撑板；
其中，所述高差调节构件包括：扣筒，与所述螺母接头旋接；下连接杆，其下端部伸入所述螺母接头内且与所述扣筒相卡接；上连接杆，其上端部与所述轨道梁支承板可拆卸连接；以及一旋接件，其两端部分别旋接所述下连接杆的上端部和所述上连杆的下端部。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述旋接件为双螺纹螺母；
其中，所述双螺纹螺母具有轴向对齐的上螺纹孔和下螺纹孔，且所述上螺纹孔和所述下螺纹孔的旋向相反；
所述上连接杆具有匹配所述上螺纹孔的下螺纹段，且所述下连接杆具有匹配所述下螺纹孔的上螺纹段。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述高差调节构件还包括第一紧固螺母，所述第一紧固螺母与所述下连接杆的上螺纹段旋合。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述上连接杆为螺杆，且所述螺杆的上螺纹段旋接所述轨道梁支承板开设的螺纹孔。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述高差调节构件还包括第二紧固螺母，所述第二紧固螺母与所述螺杆旋接。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述扣筒包含一筒体和若干卡片；
其中，所述筒体的外圆周面设置匹配所述螺母接头的外螺纹；若干卡片均布于所述筒体一端部并沿所述筒体轴向延伸，且若干所述卡片在远离所述筒体的方向上逐渐相互聚拢形成具有径向伸缩性的卡接部。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述下连接杆的下端部为插接头，且所述插接头具有圆弧状导向面；
所述下连接杆的上螺纹段与所述插接头之间由渐细变径段衔接。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述插接头和所述渐细变径段之间形成一卡台，所述卡台与所述卡接部相卡接；
并且，所述卡台的外缘向所述筒体方向凸起。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述高差调节构件还包括第一紧固螺母和第二紧固螺母；
所述第一紧固螺母与所述下连接杆的上螺纹段旋合，所述第二紧固螺母与所述上连接杆的上螺纹段旋合；
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：所述支撑板和所述底部安装板焊接固定或者由紧固件可拆卸连接。
进一步的，上述的高差可调式轨道基础结构中，还具有如下特征：还包括由浆料浇筑固化形成的固化层；
所述固化层的底部低于所述管桩的上端面，且所述固化层的顶部高于所述底部安装板的上端面。
此种结构的高差可调式轨道基础结构采用若干均布的高差调节构件分别连接支撑板和顶部高度不一的管桩，且高差调节构件中的上连接杆和下连接杆之间采用旋接件双向旋接。因此，在使用过程中，只需旋拧旋接件即可同时双向调整旋接件与上连接杆、下连接杆的旋接长度，即以调整高差调节构件自身装配长度的方式间接实现支撑板相对于管桩顶部的安装高度调节，从而解决轨道梁铺设高度不便调整的问题，进而提高轨面铺设的平顺性。
另外，若干高差调节构件均布于管桩顶部，因此，还能在同一根管桩的顶部通过调整个别高差调节构件的整体长度以调整支撑板的水平度，即在保证支撑板安装高度的同时保证支撑板的水平度，从而保证支撑板和轨道梁上底部安装板的支撑强度。
附图说明
图1是实施例中一种高差可调式轨道基础结构的结构图；
图2是图1中字母A对应部分的放大图；
图3是实施例中高差调节构件与螺母接头的装配图；
图4是实施例中高差调节构件的爆炸分解图；
图5是实施例中旋接件的轴向半剖示意图；
图6是下连接杆的立体结构图；
图7是实施例中一种轨道梁安装方法的流程图；
图8是实施例中支撑板安放步骤的流程图；
图9是实施例中围堰模具的俯视图。
附图中：
100、高差调节构件；
200、管桩；201、螺母接头；
300、支撑板；301、螺纹孔；
400、轨道梁；401、底部安装板；
500、固化层；
600、围堰模具；601、浇筑口；
1、扣筒；11、筒体；12、卡片；
2、下连接杆；21、上螺纹段；22、渐细变径段；23、插接头；24、卡台；23a、圆弧状导向面；24a、外缘；
3、上连接杆；
4、旋接件；41、上螺纹孔；42、下螺纹孔；
5、第一紧固螺母；
6、第二紧固螺母。
具体实施方式
<实施例>
如图1所示，本实施例提供的高差可调式轨道基础结构包括：若干组高差调节构件100、管桩200、支撑板300、轨道梁400以及固化层500。
具体的，如图1和图2所示，端部均布有若干螺母接头201的管桩200预先按照设计要求竖向打入地表，且管桩200的上端面裸露于地表以便于外接。轨道梁400沿轨道的延伸方向铺设，且轨道梁400间隔设置由金属制成的底部安装板401，即采用管桩200作为轨道梁400的支撑基础。
本实施例中，金属材料制成的支撑板300平铺于所述管桩200的上方用于固定所述底部安装板401，为了在保证连接强度的前提下简化支撑板300和底部安装板401的连接作业难度，所述支撑板300和所述底部安装板401焊接固定。
为了便于支撑板300和所述底部安装板401焊接固定，底部安装板401和支撑板300优选采用相似外轮廓形状(如同为圆形板或方形板等)，底部安装板401于竖向的投影面积小于支撑板300于竖向的投影面积。当然，在本发明提供的高差可调式轨道基础结构中，支撑板300和所述底部安装板401还可由图中未显示的紧固件(如螺栓、螺母组件)可拆卸连接。
本实施例中，若干组高差调节构件100均匀分布于所述管桩200的顶部以连接所述支撑板300。其中，所述高差调节构件100包括：一扣筒1、一下连接杆2、一上连接杆3、一旋接件4、一第一紧固螺母5以及一第二紧固螺母6。其中，螺母接头201嵌装于管桩200的端部，且螺母接头201由嵌设于管桩200内的刚性棒材(如钢棒或钢筋)张紧固定，此种结构设计能够满足螺母接头201的抗拔和抗压性能。
如图3至图5所示，旋接件4的两端部分别旋接下连接杆2的上端部和上连接杆3的下端部。本实施例中，旋接件4优选为双螺纹螺母，该双螺纹螺母具有轴向对齐的上螺纹孔41和下螺纹孔42。
优选的，旋接件4的上螺纹孔41和下螺纹孔42的旋向相反，这样的结构设计，只需旋拧双螺纹螺母即可同时双向调整双螺纹螺母与上连接杆3、下连接杆2的旋接长度。更为优选的，上螺纹孔41和下螺纹孔42相连通，且上螺纹孔41和下螺纹孔42的规格相同，这样的结构设计简化了旋接件4、上连接杆3以及下连接杆2的制造工艺，还能保证高差调节构件100的连接强度。
如图2至图5所示，上连接杆3的下螺纹段匹配旋接件4的上螺纹孔41，且上连接杆3的上端部与支撑板300可拆卸连接。本实施例中，上连接杆3优选为螺杆，螺杆的上螺纹段旋接支撑板300开设的螺纹孔301，即上连接杆3的上螺纹段与下螺纹段连成一整体。螺杆状的上连接杆3能够两端分别旋接支撑板300和旋接件4。
如图2和图4所示，扣筒1包含一筒体11和若干卡片12，若干卡片12均布于筒体11的一端部且沿筒体11轴向延伸。筒体11的外圆周面设置匹配螺母接头201的外螺纹，即扣筒1与螺母接头201旋接。并且，若干卡片12在远离筒体11的方向上逐渐相互聚拢形成具有径向伸缩性的卡接部。
如图2和图4所示，下连接杆2的下端部伸入201内且与扣筒1相卡接；具体的，下连接杆2沿轴向依次包含上螺纹段21、渐细变径段22以及插接头23，下连接杆2的下端部为插接头23，下连接杆2的上螺纹段21与插接头23之间由渐细变径段22衔接，且下连接杆2的上螺纹段21匹配旋接件4的下螺纹孔42。
如图2、图4以及图6所示，较为关键的是，插接头23和渐细变径段22之间形成一卡台24，卡台24与卡接部相卡接。并且，卡台24的外缘24a向筒体11方向凸起，这样的结构设计能够防止卡片12沿扣筒1的径向脱离出卡台24，从而保证连接可靠性和稳定性。另外，如图4所示，插接头23具有圆弧状导向面23a，此种导向结构设计便于下连接杆2和扣筒1的装配。
如图2和图4所示，第一紧固螺母5与下连接杆2的上螺纹段21旋合，第二紧固螺母6与上连接杆3的上螺纹段旋合。这样的结构设计，能够在支撑板300安装高度位置调整到位后，能够将下连接杆2锁紧固定至管桩200端面，且将上连接杆3锁紧固定至支撑板300，从而可防止后续施工中支撑板300的安装高度发生变化。
本实施例中，上连接杆3的上螺纹段和下连接杆2的上螺纹段螺纹规格相同，且第一紧固螺母5和第二紧固螺母6规格相同。这样的结构设计，能够满足通用性需求，提高高差调节构件100的生产、储备、运输管理能力。
当然，在本发明提供的高差可调式轨道基础结构中，高差调节构件100还可以只包含第二紧固螺母6，第二紧固螺母6与螺杆旋接；高差调节构件100也可以只包含第一紧固螺母5，第一紧固螺母5与下连接杆2的上螺纹段21旋合。即在只有一个紧固螺母的情况下也能部分满足设计需求。
如图1所示，本实施例中，固化层500由浆料浇筑固化形成，固化层500的底部低于管桩200的上端面，且所述固化层500的顶部高于底部安装板401的上端面，即固化层500完整包覆管桩200的顶端、高差调节构件100、支撑板300、底部安装板401、支撑板300和底部安装板401的焊接部或紧固件。这样的结构设计，由于高差调节构件100、支撑板300、底部安装板401均为金属材质，为防止裸露的金属材料被锈蚀或被腐蚀。其中，浆料为水泥浆、混凝土砂浆、环氧树脂中的任意一种。
在本发明提供的高差可调式轨道基础结构中，高差调节构件100的旋接件、上、下连接杆的结构也可相应变形，例如：旋接件还可以是双头螺杆，双头螺杆的上部螺纹旋向与双头螺杆的下部螺纹旋向相反，且上连接杆的底端和下连接杆的顶端分别设置有与双头螺杆匹配的内螺纹。
如图7和图8所示，本实施例还提供了一种轨道梁安装方法，其包括：支撑板安放步骤S10、支撑板高度调整步骤S20、轨道梁固定步骤S30以及浇浆步骤S40。
具体的，支撑板安放步骤S10中，将支撑板300放置于预埋好的上端面裸露于地面的管桩200上，且支撑板300和管桩200之间配置有若干均布的高差调节构件100。支撑板高度调整步骤S20中，根据测得的各管桩200顶部的水平高度差调节高差调节构件100的伸缩长度，以调整支撑板300相对于管桩200的安装高度。轨道梁固定步骤S30中，将轨道梁400的底部安装板401固定至支撑板300。
在支撑板安放步骤S10中，使各高差调节构件100的两端分别连接管桩200的安装孔(即螺母接头201)和支撑板300上相应的安装孔(即螺纹孔301)。并且，在连接高差调节构件100和支撑板300时，可根据管桩200顶部的水平高度差调节高差调节构件100和支撑板300之间的配合长度(即旋接长度)；也可以根据管桩200顶部的水平高度差调节高差调节构件100自身的伸缩长度；还可以是根据管桩200顶部的水平高度差既调节高差调节构件100和支撑板300的旋接长度，又调节高差调节构件100自身的伸缩长度。这种方式能够提高支撑板300安放高度调整的便捷性和灵活性。
更为详细的，在支撑板安放步骤S10中，按以下步骤配置好高差调节构件：S101，将扣筒1与管桩200端部的安装孔(即螺母接头201)旋接以使得扣筒1的弹性卡接部轴向插入安装孔(即螺母接头201)内；S102，将具有螺纹段的下连接杆2、旋接件4(即双螺纹螺母)、具有螺纹段的上连接杆3依次轴向旋接成一整体；S103，将上连接杆3与支撑板300的安装孔(即螺纹孔301)旋接；以及S104，向下施压支撑板300以使下连接杆2的下端与弹性卡接部相卡接。
另外，在支撑板高度调整步骤S20中，还可以借助图中未显示的水平仪校平支撑板300，从而可保证支撑板300的水平度，进而调高支撑板300和底部安装板401的焊接强度。并且，当支撑板300的安装高度和水平度调整到位后，采用第一紧固件5将高差调节构件100的下连接端锁紧至管桩200顶端，并采用第二紧固件6将高差调节构件100的上连接端锁紧至支撑板300。
具体的，在轨道梁固定步骤S30中，将底部安装板401与支撑板300焊接固定；当然，在本发明提供的轨道梁安装方法中，还可以采用图中未显示的紧固件锁紧固定底部安装板401与支撑板300。
具体的，浇浆步骤S40中，在管桩200的上端部浇筑可形成固化层500的浆料。具体的，浇浆步骤S40中，于管桩200的顶部区域放置具有浇筑口601的围堰模具600。
为了有效防止金属材质的高差调节构件100、底部安装板401以及支撑板300因裸露而锈蚀或腐蚀，在浇浆步骤S40中，使围堰模具600的顶部高于底部安装板401的顶部，使围堰模具600的底部低于管桩200的上端面。这就能够使得固化层500的下端面低于管桩200的上端面，并使固化层500的上端面高于底部安装板401的上端面。本实施例中，浇浆步骤S40采用的浆料为水泥浆、混凝土砂浆、环氧树脂中的任意一种。
另外，本实施例还提供了一种轨道基础施工方法，包括：打桩步骤，之后按上述的支撑板安放步骤S10、支撑板高度调整步骤S20、轨道梁固定步骤S30以及浇浆步骤S40来安装轨道梁400。
具体的，在打桩之前，为了防止管桩200顶端部的安装孔(即螺母接头201)被破坏或者物料堵塞，采用图中未显示的保护盖临时罩盖管桩200的各安装孔(即螺母接头201)，待安装支撑板300时，从管桩200的安装孔处卸下保护盖。
以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种高差可调式轨道基础结构，包括端部均布有若干螺母接头的管桩和具有底部安装板的轨道梁，其特征在于，还包括：
支撑板，平铺于所述管桩的上方用于固定所述底部安装板，所述底部安装板于竖向的投影面积小于所述支撑板于竖向的投影面积；
若干组高差调节构件，均匀分布于所述管桩的上端部以连接所述支撑板；
其中，所述高差调节构件包括：
扣筒，与所述螺母接头旋接；
下连接杆，其下端部伸入所述螺母接头内且与所述扣筒相卡接；
上连接杆，其上端部与所述轨道梁支承板可拆卸连接；以及
一旋接件，其两端部分别旋接所述下连接杆的上端部和所述上连杆的下端部。
2.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述旋接件为双螺纹螺母；
其中，所述双螺纹螺母具有轴向对齐的上螺纹孔和下螺纹孔，且所述上螺纹孔和所述下螺纹孔的旋向相反；
所述上连接杆具有匹配所述上螺纹孔的
下螺纹段，且所述下连接杆具有匹配所述下螺纹孔的上螺纹段。
3.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述高差调节构件还包括第一紧固螺母，所述第一紧固螺母与所述下连接杆的上螺纹段旋合。
4.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述上连接杆为螺杆，且所述螺杆的上螺纹段旋接所述轨道梁支承板开设的螺纹孔。
5.根据权利要求4所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述高差调节构件还包括第二紧固螺母，所述第二紧固螺母与所述螺杆旋接。
6.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述扣筒包含一筒体和若干卡片；
其中，所述筒体的外圆周面设置匹配所述螺母接头的外螺纹；
若干卡片均布于所述筒体一端部并沿所述筒体轴向延伸，且若干所述卡片在远离所述筒体的方向上逐渐相互聚拢形成具有径向伸缩性的卡接部。
7.根据权利要求6所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述下连接杆的下端部具有插接头，且所述插接头具有圆弧状导向面；
所述下连接杆的上螺纹段与所述插接头之间由渐细变径段衔接。
8.根据权利要求7所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述插接头和所述渐细变径段之间形成一卡台，所述卡台与所述卡接部相卡接；
并且，所述卡台的外缘向所述筒体方向凸起。
9.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述高差调节构件还包括第一紧固螺母和第二紧固螺母；
所述第一紧固螺母与所述下连接杆的上螺纹段旋合，所述第二紧固螺母与所述上连接杆的上螺纹段旋合。
10.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，所述支撑板和所述底部安装板焊接固定或者由紧固件可拆卸连接。
11.根据权利要求1所述的高差可调式轨道基础结构，其特征在于，还包括由浆料浇筑固化形成的固化层；所述固化层的底部低于所述管桩的上端面，且所述固化层的顶部高于所述底部安装板的上端面。
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