CN111335339A - 一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构及其施工方法，以有效减小无砟轨道铁路深路堑基坑的挤压变形，满足无砟轨道铁路对变形的严格要求，并具有较好的经济性。包括构筑在深路堑基坑地基之上的铁路结构，还包括：加固桩，沿线路延伸方向间隔对称设置在路堑结构两侧坡脚处的地基岩土体中；纵向支撑梁，设置在同侧成排的加固桩外侧的地基中，且与同侧成排的各加固桩固定连接；横向支撑柱，沿线路延伸方向间隔设置在地基中，各横向支撑柱的两端分别与同侧纵向支撑梁固定连接；所述铁路结构构筑在地基表面和横向支撑柱的顶面上。

Description

一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及铁路工程领域，特别涉及一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构及其施工方法。

背景技术

无砟轨道铁路对变形要求非常严格，要求工后沉降不超过15mm，过渡段不超过5mm，上拱变形不超过4mm。深路堑工程通常在开挖坡脚设置加固桩结构，当开挖路堑为软质岩石或者土质地层时，设置的加固桩结构在开挖边坡主动土压力作用下会产生位移，从而加固桩会挤压开挖基坑底部的岩土体，造成开挖基坑底部产生向上的挤压上拱变形，如果产生的挤压上拱变形超过无砟轨道铁路的4mm，则会严重影响铁路的运营安全。要有效避免加固桩挤压开挖基坑，必须增大加固桩的桩长和桩截面尺寸，其结果是造成加固桩施工困难、施工风险增大、工程投资大幅增加。因此，需要提出一种适宜的无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构及施工方法具有重要意义，该结构和施工方法应具有开挖基坑抗变形效果好、施工方便、经济性好、环保和利于推广应用等特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构，以有效减小无砟轨道铁路深路堑基坑的挤压变形，满足无砟轨道铁路对变形的严格要求，并具有较好的经济性。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构，包括构筑在深路堑基坑地基之上的铁路结构，其特征是还包括：加固桩，沿线路延伸方向间隔对称设置在路堑结构两侧坡脚处的地基岩土体中；纵向支撑梁，设置在同侧成排的加固桩外侧的地基中，且与同侧成排的各加固桩固定连接；横向支撑柱，沿线路延伸方向间隔设置在地基中，各横向支撑柱的两端分别与同侧纵向支撑梁固定连接；所述铁路结构构筑在地基表面和横向支撑柱的顶面上。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

①分级开挖路堑结构，分级边坡加固支护，直至加固桩顶部高程位置；

②分节开挖各加固桩桩井，分节设置加固桩护壁结构，在设置纵向支撑梁位置钻孔预埋连接钢筋；

③绑扎加固桩钢筋笼，钢筋笼钢筋与预留连接钢筋固定连接；

④浇筑加固桩混凝土；

⑤加固桩混凝土达到设计强度后，分层开挖深路堑基坑，并对相邻加固桩之间开挖坡面进行加固防护，直到深路堑基坑底部高程；

⑥、在同侧加固桩外侧分段开挖纵向支撑梁和横向支撑柱基坑；

⑦、绑扎纵向支撑梁和横向支撑柱钢筋笼，纵向支撑梁钢筋与预埋的连接钢筋固定连接，纵向支撑梁、横向支撑柱的钢筋笼固定连接；

⑧、浇筑纵向支撑梁和横向支撑柱混凝土；

⑨、待纵向支撑梁和横向支撑柱混凝土达到设计强度，分层填筑铁路结构。

本发明的有益效果是，通过在加固桩外侧设置纵向支撑梁和横向支撑柱，使得路堑基坑两侧的加固桩形成整体结构，两侧加固桩所受的不利土压力可以转化为相互利用的支撑力，纵向支撑梁和横向支撑柱组合结构可以为加固桩提供非常大的抗力，避免了基坑岩土体抗力较小加固桩产生较大变形，故开挖基坑底部产生的挤压上拱变形将非常小，从而可以满足无砟轨道铁路对变形的严格要求，并具有较好的经济性。提出的施工方法保证了该结构功能的有效实现，同时具有施工快速、简便、质量易控、环保，并利于推广等特点。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本发明一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构的断面示意图；

图2是本发明一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构的平面示意图；

图中示出构件名称及所对应的标记：加固桩1、纵向支撑梁2、横向支撑柱3、铁路结构4、路堑边坡A。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

参照图1、图2，本发明一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构，包括构筑在深路堑基坑D地基之上的铁路结构4，还包括：加固桩1，沿线路延伸方向间隔对称设置在路堑结构两侧坡脚处的地基岩土体中；纵向支撑梁2，设置在同侧成排的加固桩1外侧的地基中，且与同侧成排的各加固桩1固定连接；横向支撑柱3，沿线路延伸方向间隔设置在地基中，各横向支撑柱3的两端分别与同侧纵向支撑梁2固定连接；所述铁路结构4构筑在地基表面和横向支撑柱3的顶面上。

通过在两侧成排加固桩1外侧设置纵向支撑梁2和在两侧纵向支撑梁2之间设置横向支撑柱3，使得深路堑基坑D两侧的加固桩1形成整体结构，两侧加固桩1所受的不利土压力可以转化为相互利用的支撑力，纵向支撑梁2和横向支撑柱3组合结构可以为加固桩1提供非常大的抗力，避免了基坑岩土体抗力较小加固桩1产生较大变形，故开挖基坑底部产生的挤压上拱变形将非常小，从而可以满足无砟轨道铁路对变形的严格要求，并具有较好的经济性。

参照图2，所述横向支撑柱3每间隔1-2根加固桩1设置一处，设置位置与两侧加固桩1平面位置正对。参照图1和图2，本发明一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构的施工方法，包括如下步骤：

①分级开挖路堑结构，分级边坡加固支护，直至加固桩1顶部高程位置；

②分节开挖各加固桩1桩井，分节设置加固桩1护壁结构，在设置纵向支撑梁2位置钻孔预埋连接钢筋；

③绑扎加固桩1钢筋笼，钢筋笼钢筋与预留连接钢筋固定连接；

④浇筑加固桩1混凝土；

⑤加固桩1混凝土达到设计强度后，分层开挖深路堑基坑D，并对相邻加固桩1之间开挖坡面进行加固防护，直到深路堑基坑D底部高程；

⑥、在同侧加固桩1外侧分段开挖纵向支撑梁2和横向支撑柱3基坑；

⑦、绑扎纵向支撑梁2和横向支撑柱3钢筋笼，纵向支撑梁2钢筋与预埋的连接钢筋固定连接，纵向支撑梁2、横向支撑柱3的钢筋笼固定连接；

⑧、浇筑纵向支撑梁2和横向支撑柱3混凝土；

⑨、待纵向支撑梁2和横向支撑柱3混凝土达到设计强度，分层填筑铁路结构4。

一般而言，所述连接钢筋向外伸出加固桩护壁结构长度不小于0.5m，加固桩护壁结构内预留长度不小于0.5m。

上述施工方法保证了结构功能的有效实现，同时具有施工快速、简便、质量易控、环保，并利于推广等特点。

以上所述只是用图解说明本发明一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构及施工方法的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和施工方法适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构，包括构筑在深路堑基坑(D)地基之上的铁路结构(4)，其特征是还包括：加固桩(1)，沿线路延伸方向间隔对称设置在路堑结构两侧坡脚处的地基岩土体中；纵向支撑梁(2)，设置在同侧成排的加固桩(1)外侧的地基中，且与同侧成排的各加固桩(1)固定连接；横向支撑柱(3)，沿线路延伸方向间隔设置在地基中，各横向支撑柱(3)的两端分别与同侧纵向支撑梁(2)固定连接；所述铁路结构(4)构筑在地基表面和横向支撑柱(3)的顶面上。

2.如权利要求1所述的一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构，其特征是：所述横向支撑柱(3)每间隔1-2根加固桩(1)设置一处，设置位置与两侧加固桩(1)平面位置正对。

3.如权利要求1或2所述一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构的施工方法，包括如下步骤：

①分级开挖路堑结构，分级边坡加固支护，直至加固桩(1)顶部高程位置；

②分节开挖各加固桩(1)桩井，分节设置加固桩(1)的护壁结构，在设置纵向支撑梁(2)位置钻孔预埋连接钢筋；

③绑扎加固桩(1)钢筋笼，钢筋笼钢筋与预留连接钢筋固定连接；

④浇筑加固桩(1)混凝土；

⑤加固桩(1)混凝土达到设计强度后，分层开挖深路堑基坑(D)，并对相邻加固桩(1)之间开挖坡面进行加固防护，直到深路堑基坑(D)底部高程；

⑥、在同侧加固桩(1)外侧分段开挖纵向支撑梁(2)和横向支撑柱(3)基坑；

⑦、绑扎纵向支撑梁(2)和横向支撑柱(3)钢筋笼，纵向支撑梁(2)钢筋与预埋的连接钢筋固定连接，纵向支撑梁(2)、横向支撑柱(3)的钢筋笼固定连接；

⑧、浇筑纵向支撑梁(2)和横向支撑柱(3)混凝土；

⑨、待纵向支撑梁(2)和横向支撑柱(3)混凝土达到设计强度，分层铁填筑路结构(4)。

4.如权利要求3所述一种无砟轨道抗挤压变形深路堑加固结构的施工方法，其特征是：所述连接钢筋向外伸出加固桩护壁结构长度不小于0.5m，加固桩护壁结构内预留长度不小于0.5m。

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