CN110761127A - 一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法 - Google Patents

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姚裕春
吴沛沛
李宁
袁碧玉
胡杰
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Abstract

本发明公开了一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法，该帮宽结构包括若干个注浆锚杆，用于间隔设置在既有路堤坡脚外侧的岩石地基内；钢筋混凝土框架结构，用于设置在既有路堤坡脚外侧的岩石地基上，所有注浆锚杆连接于框架结构底部；钢筋混凝土悬臂板，一端连接于框架结构顶部，另一端放置于既有路堤路肩结构上，框架结构的顶面、悬臂板的顶面和既有路堤的顶面平齐；填筑体，填满框架结构内部空腔。运用该帮宽结构，充分利用岩石地基的高承载力和锚固力，通过框架结构及其内部填筑体的重量，并结合注浆锚杆产生的拉力，用以抵抗列车作用在悬臂板上的荷载，从而可以避免列车通过悬臂板时产生不利的竖向变形，不影响既有高速铁路。

Description

一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法
技术领域
本发明涉及高速铁路工程领域，特别是涉及一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法。
背景技术
高速铁路在我国发展迅速，目前我国大的高速铁路网已经基本建成，但随着地方需求的不断增大，高速铁路支网建设日益增多，在高速铁路支网建设中，出现了许多新建设高速铁路需要与既有高速铁路并行，甚至需要在既有高速铁路的邻近处修建或需要对既有高速铁路进行加宽。
高速铁路对变形要求严格，无砟轨道高速铁路为毫米级变形控制，在既有高速铁路附近增加荷载，无疑会引起既有高速铁路产生不利变形，当既有高速铁路为路堤工程时，这种后期新增的不利变形影响尤其明显，并成为新建高速铁路能否实施的关键控制点。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构及构筑方法，可以有效解决岩石地基既有高速铁路路堤帮宽变形难控制的技术难题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，包括：
若干个注浆锚杆，用于间隔设置在既有路堤坡脚外侧的岩石地基内；
钢筋混凝土框架结构，用于设置在既有路堤坡脚外侧的岩石地基上，所有所述注浆锚杆连接于所述框架结构底部；
钢筋混凝土悬臂板，一端连接于所述框架结构顶部，另一端放置于既有路堤路肩结构上，所述框架结构的顶面、所述悬臂板的顶面和既有路堤的顶面平齐；
填筑体，填满所述框架结构内部空腔。
所述框架结构设置宽度根据帮宽要求确定，所述悬臂板满足列车动应力作用下竖向变形要求，所述注浆锚杆可以为所述框架结构提供很大的有利拉力；所述框架结构作为新建帮宽路基的承载体，并用作所述悬臂板的固定受力端，同时为所述填筑体提供约束空间；利用经济、就地取材所述填筑体的重量为帮宽路基提供有利压力；利用所述悬臂板作为帮宽路基承载结构的一部分，悬臂结构不与既有高铁填筑体接触，不对既有高铁产生不利变形。
采用本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，充分利用岩石地基的高承载力和锚固力，通过所述框架结构及其内部所述填筑体的重量，并结合所述注浆锚杆产生的拉力，用以抵抗列车作用在所述悬臂板上的荷载，并具有很高的安全储备，从而可以避免列车通过所述悬臂板时产生不利的竖向变形，帮宽路基不对既有高铁路基产生不利荷载，从而不影响既有高速铁路；该结构完全避免了对既有高速铁路填方体的影响，故不会对既有高速铁路产生不利的影响。
优选地，所述框架结构的顶面和所述悬臂板的顶面形成的帮宽结构顶面用于设置轨道结构。
优选地，所述悬臂板与所述框架结构侧壁之间设有倒角结构。
所述注浆锚杆根据力平衡安全储备要求确定设置间距和深度，优选地，所述注浆锚杆插入岩石地基的深度等于或者大于4m。
优选地，所述填筑体为分层填土结构体。
优选地，所述框架结构包括底板、两个竖墙和顶板，所述底板、两个所述竖墙和所述顶板围成立方管廊结构，所述立方管廊的管内设置所述填筑体。
优选地，所述悬臂板和所述顶板为一体成型结构件。
本发明还提供了一种如以上所述的岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，包括以下步骤：
A、整平新建高速铁路的岩石地基基础；
B、在岩石地基基础上施工所有所述注浆锚杆，所述注浆锚杆嵌入岩石地基内，且其顶部露出岩石地基表面；
C、在岩石地基基础上施工所述底板和所述竖墙，所述注浆锚杆出露段与所述底板的钢筋固定连接，所述竖墙的竖向受力钢筋露出其顶部；
D、待所述底板和所述竖墙成型后，在所述框架结构空腔内填满所述填筑体；
E、一体施工所述顶板和所述悬臂板，所述竖墙出露钢筋与所述顶板的钢筋固定连接。
采用本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，充分利用岩石地基的高承载力和锚固力，通过所述框架结构及其内部所述填筑体的重量，并结合所述注浆锚杆产生的拉力，用以抵抗列车作用在所述悬臂板上的荷载，并具有很高的安全储备，从而可以避免列车通过所述悬臂板时产生不利的竖向变形，帮宽路基不对既有高铁路基产生不利荷载，从而不影响既有高速铁路；该构筑方法具有变形控制效果好、施工快速方便、安全、经济可靠和环保等特点，利于推广应用。
优选地，所述步骤B中，所述注浆锚杆的出露段等于或者大于30cm。
优选地，所述步骤C中，所述竖墙竖向受力钢筋的出露段等于或者大于30cm。
优选地，所述步骤D中，待所述底板和所述竖墙混凝土强度达到设计强度的80％以后，在所述框架结构空腔内填满所述填筑体。
优选地，所述步骤D中，分层施工填充土层形成所述填筑体。
优选地，所述步骤E后，施工所述顶板和所述悬臂板上的轨道结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，充分利用岩石地基的高承载力和锚固力，通过所述框架结构及其内部所述填筑体的重量，并结合所述注浆锚杆产生的拉力，用以抵抗列车作用在所述悬臂板上的荷载，并具有很高的安全储备，从而可以避免列车通过所述悬臂板时产生不利的竖向变形，帮宽路基不对既有高铁路基产生不利荷载，从而不影响既有高速铁路；该结构完全避免了对既有高速铁路填方体的影响，故不会对既有高速铁路产生不利的影响；
2、运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，充分利用岩石地基的高承载力和锚固力，通过所述框架结构及其内部所述填筑体的重量，并结合所述注浆锚杆产生的拉力，用以抵抗列车作用在所述悬臂板上的荷载，并具有很高的安全储备，从而可以避免列车通过所述悬臂板时产生不利的竖向变形，帮宽路基不对既有高铁路基产生不利荷载，从而不影响既有高速铁路；该构筑方法具有变形控制效果好、施工快速方便、安全、经济可靠和环保等特点，利于推广应用。
附图说明
图1是本发明所述的岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的示意图。
图标：01-岩石地基，02-既有路堤，1-注浆锚杆，2-框架结构，21-底板，22-竖墙，23-顶板，3-悬臂板，4-填筑体，5-轨道结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，包括：
若干个注浆锚杆1，用于间隔设置在既有路堤02坡脚外侧的岩石地基01内，所述注浆锚杆1根据力平衡安全储备要求确定设置间距和深度，具体地，所述注浆锚杆1插入岩石地基01的深度等于或者大于4m；
钢筋混凝土框架结构2，用于设置在既有路堤02坡脚外侧的岩石地基01上，所有所述注浆锚杆1连接于所述框架结构2底部，所述框架结构2包括底板21、两个竖墙22和顶板23，所述底板21、两个所述竖墙22和所述顶板23围成立方管廊结构；
钢筋混凝土悬臂板3，一端连接于所述框架结构2顶部，另一端放置于既有路堤02路肩结构上，所述框架结构2的顶面、所述悬臂板3的顶面和既有路堤02的顶面平齐，所述悬臂板3和所述顶板23为一体成型结构件，所述悬臂板3与相邻所述竖墙22之间设有倒角结构；
填筑体4，采用一般土质材料分层填满所述框架结构2内部空腔；
轨道结构5，用于设置在所述框架结构2的顶面和所述悬臂板3的顶面形成的帮宽结构顶面。
所述框架结构2设置宽度根据帮宽要求确定，所述悬臂板3满足列车动应力作用下竖向变形要求，所述注浆锚杆1可以为所述框架结构2提供很大的有利拉力；所述框架结构2作为新建帮宽路基的承载体，并用作所述悬臂板3的固定受力端，同时为所述填筑体4提供约束空间；利用经济、就地取材所述填筑体4的重量为帮宽路基提供有利压力；利用所述悬臂板3作为帮宽路基承载结构的一部分，悬臂结构不与既有高铁填筑体接触，不对既有高铁产生不利变形。
运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，充分利用岩石地基01的高承载力和锚固力，通过所述框架结构2及其内部所述填筑体4的重量，并结合所述注浆锚杆1产生的拉力，用以抵抗列车作用在所述悬臂板3上的荷载，并具有很高的安全储备，从而可以避免列车通过所述悬臂板3时产生不利的竖向变形，帮宽路基不对既有高铁路基产生不利荷载，从而不影响既有高速铁路；该结构完全避免了对既有高速铁路填方体的影响，故不会对既有高速铁路产生不利的影响。
实施例2
如图1所示，本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，用于施工如实施例1所述的岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，该方法包括以下步骤：
A、整平新建高速铁路的岩石地基01基础；
B、在岩石地基01基础上施工所有所述注浆锚杆1，所述注浆锚杆1嵌入岩石地基01内，且其顶部露出岩石地基01表面，所述注浆锚杆1的出露段等于或者大于30cm；
C、在岩石地基01基础上施工所述底板21和所述竖墙22，所述注浆锚杆1出露段与所述底板21的钢筋固定连接，具体采用焊接，所述竖墙22的竖向受力钢筋露出其顶部，所述竖墙22竖向受力钢筋的出露段等于或者大于30cm；
其中还包括设置模板和浇筑混凝土的工序；
D、待所述底板21和所述竖墙22混凝土强度达到设计强度的80％以后，在所述框架结构2空腔内分层施工填充土层填满所述填筑体4；
E、一体施工所述顶板23和所述悬臂板3，所述竖墙22出露钢筋与所述顶板23的钢筋固定连接，具体采用焊接；
其中还包括设置模板和浇筑混凝土的工序，所述顶板23的钢筋笼和所述悬臂板3的钢筋笼绑扎成整体；
F、施工所述顶板23和所述悬臂板3上的轨道结构5。
运用本发明所述的一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，充分利用岩石地基01的高承载力和锚固力，通过所述框架结构2及其内部所述填筑体4的重量，并结合所述注浆锚杆1产生的拉力，用以抵抗列车作用在所述悬臂板3上的荷载，并具有很高的安全储备，从而可以避免列车通过所述悬臂板3时产生不利的竖向变形，帮宽路基不对既有高铁路基产生不利荷载，从而不影响既有高速铁路；该构筑方法具有变形控制效果好、施工快速方便、安全、经济可靠和环保等特点，利于推广应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构，其特征在于，包括：
若干个注浆锚杆(1)，用于间隔设置在既有路堤(02)坡脚外侧的岩石地基(01)内；
钢筋混凝土框架结构(2)，用于设置在既有路堤(02)坡脚外侧的岩石地基(01)上，所有所述注浆锚杆(1)连接于所述框架结构(2)底部；
钢筋混凝土悬臂板(3)，一端连接于所述框架结构(2)顶部，另一端放置于既有路堤(02)路肩结构上，所述框架结构(2)的顶面、所述悬臂板(3)的顶面和既有路堤(02)的顶面平齐；
填筑体(4)，填满所述框架结构(2)内部空腔。
2.根据权利要求1所述的力平衡帮宽结构，其特征在于，所述框架结构(2)的顶面和所述悬臂板(3)的顶面形成的帮宽结构顶面用于设置轨道结构(5)。
3.根据权利要求1所述的力平衡帮宽结构，其特征在于，所述悬臂板(3)与所述框架结构(2)侧壁之间设有倒角结构。
4.根据权利要求1所述的力平衡帮宽结构，其特征在于，所述注浆锚杆(1)插入岩石地基(01)的深度等于或者大于4m。
5.根据权利要求1所述的力平衡帮宽结构，其特征在于，所述填筑体(4)为分层填土结构体。
6.根据权利要求1-5任一项所述的力平衡帮宽结构，其特征在于，所述框架结构(2)包括底板(21)、两个竖墙(22)和顶板(23)，所述底板(21)、两个所述竖墙(22)和所述顶板(23)围成立方管廊结构，所述立方管廊的管内设置所述填筑体(4)。
7.根据权利要求6所述的力平衡帮宽结构，其特征在于，所述悬臂板(3)和所述顶板(23)为一体成型结构件。
8.一种如权利要求6-7任一项所述的岩石地基既有高铁路堤力平衡帮宽结构的构筑方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、整平新建高速铁路的岩石地基(01)基础；
B、在岩石地基(01)基础上施工所有所述注浆锚杆(1)，所述注浆锚杆(1)嵌入岩石地基(01)内，且其顶部露出岩石地基(01)表面；
C、在岩石地基(01)基础上施工所述底板(21)和所述竖墙(22)，所述注浆锚杆(1)出露段与所述底板(21)的钢筋固定连接，所述竖墙(22)的竖向受力钢筋露出其顶部；
D、待所述底板(21)和所述竖墙(22)成型后，在所述框架结构(2)空腔内填满所述填筑体(4)；
E、一体施工所述顶板(23)和所述悬臂板(3)，所述竖墙(22)出露钢筋与所述顶板(23)的钢筋固定连接。
9.根据权利要求8所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤D中，分层施工填充土层形成所述填筑体(4)。
10.根据权利要求8-9任一项所述的构筑方法，其特征在于，所述步骤E后，施工所述顶板(23)和所述悬臂板(3)上的轨道结构(5)。
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