CN112048943A - 适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，包括柱体结构、悬臂板梁；柱体结构的下端一部分置于上拱地质下方，柱体结构的上端另一部分穿过上拱地质设置；柱体结构的上端与悬臂板梁连接；悬臂板梁与路基表面之间设置有脱空层；柱体结构包括桩基、墩柱，围绕墩柱的侧壁设置有分隔层，在分隔层内填塞有乳化沥青。通过设置脱空层，可以直接避免在路基上拱时候路基表面首先可能对悬臂板梁造成的抬升；通过围绕墩柱的侧壁设置分隔层，并在分隔层内填塞有乳化沥青，能缓解墩柱与其周围上拱地质间的作用力，可以避免岩体在继续上拱的过程中对墩柱产生托举效应，从而避免悬臂板梁随之抬升，造成轨道结构变形。

Description

适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构

技术领域

本发明属于铁路施工技术领域，具体涉及一种适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构。

背景技术

随着我国高速铁路的大规模建设和发展，受地质环境等未知因素影响，各种路基病害问题相继出现，尤其是软岩高路堑地段由于路堑开挖卸荷导致路基回弹上拱的病害情况在国内部分高速铁路干线相继涌现，极大地影响了列车行车效率及通行安全。

为满足列车高速运行的安全稳定需求，高速铁路轨道精度要求极高，一旦出现严重的路基上拱问题不仅会直接影响到列车运营速度，还会危及行车安全。因此，从根本上解决高速铁路路基上拱病害成为当前高速铁路病害整治一项难题，中国铁道科学研究院铁道建筑研究所申请了申请号为201810235288.9的专利一种无砟轨道路基上拱的整治方法，其提出了一种暗挖无砟道床进行落道整治的方法，该方法通过掏挖上拱区段道床板下方填料，从而调整轨道结构平面位置及高程，最后在道床板下方填塞填充材料，通过此方法虽然解决了当前路基上拱问题，但如果上拱趋势依然继续，上拱病害问题可能还会出现。

因此急需研发出一种适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构来解决以上问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，包括：

柱体结构；柱体结构的下端一部分置于上拱地质下方，柱体结构的上端另一部分穿过上拱地质设置；

悬臂板梁；柱体结构的上端与悬臂板梁连接；

其中，悬臂板梁与路基表面之间设置有脱空层。

优选地，脱空层高度为15-50cm。

优选地，脱空层的高度从悬臂板梁的两侧至中部线性增加。

具体地，柱体结构包括桩基、墩柱，桩基的上端与墩柱下端连接，墩柱的上端与悬臂板梁连接；墩柱为柔性结构，桩基置于上拱地质下方，墩柱穿过上拱地质设置。

优选地，围绕墩柱的侧壁设置有分隔层，在分隔层内填塞有乳化沥青。

进一步地，墩柱直径小于桩基直径，分隔层的厚度与墩柱半径之和与桩基的半径相同。

优选地，墩柱为柔性结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置脱空层，可以直接避免在路基上拱时候路基表面首先可能对悬臂板梁造成的抬升。

2、通过围绕墩柱的侧壁设置分隔层，并在分隔层内填塞有乳化沥青，能缓解墩柱与其周围上拱地质间的作用力，可以避免岩体在继续上拱的过程中对墩柱产生托举效应，从而避免悬臂板梁随之抬升，造成轨道结构变形；

3、通过在分隔层内填塞有乳化沥青，可以减小地下水对墩柱结构的侵蚀作用。

附图说明

图1为本申请的结构示意图。

附图中：1-悬臂板梁，2-脱空层，3-桩基，4-墩柱，5-乳化沥青，6-分隔层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供以下技术方案：

如图1所示，适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，包括：

柱体结构；柱体结构的下端一部分置于上拱地质下方，柱体结构的上端另一部分穿过上拱地质设置；

悬臂板梁1；柱体结构的上端与悬臂板梁1连接；

其中，悬臂板梁1与路基表面之间设置有脱空层2。

在本实施例中，通过设置脱空层2，可以直接避免在路基上拱时候路基表面首先可能对悬臂板梁1造成的抬升。这样设置的理由是，虽然柱体结构在上拱地质的上拱作用下会发送上移，带动悬臂板梁1上移，但是从理论上来讲，因为柱体结构的下端一部分置于上拱地质下方，只有柱体结构上端一部分置于上拱地质中，在柱体结构的下端固定力作用下基本上可以做到平衡柱体结构上端受到的上拱地质力的作用，所以即使悬臂板发送了上移，也只是可以忽略的一小段距离。基于以上所以只考虑路基上拱的高度，而本实施例预留了脱空层2，可以在脱空层2的高度内有效避免路基上拱对悬臂板梁1造成的影响。

在一些实施例中，脱空层2高度为15-50cm。一般地路基上拱在这个高度范围内，因此将脱空层2高度设置为这个范围即可有效避免路基上拱对悬臂板梁1造成的影响。

如图1所示，脱空层2的高度从悬臂板梁1的两侧至中部线性增加。

在一些实施例中，脱空层从两侧至中部的坡度为1.5％，脱空层的中部形成有向下的凹槽。此凹槽的作用是排水或者容置沉渣。

如图1所示，柱体结构包括桩基3、墩柱4，桩基3的上端与墩柱4下端连接，墩柱4的上端与悬臂板梁1连接；墩柱4为柔性结构，桩基3置于上拱地质下方，墩柱4穿过上拱地质设置。

在本实施例中，由于本申请结构为墩梁固结体系，受悬臂板梁1热胀冷缩及混凝土徐变影响会在纵横向出现较小的变形，墩柱4采用柔性结构可以减小墩柱4与悬臂板梁1连接处的应力，防止出现裂缝或其它影响结构安全的风险。

如图1所示，围绕墩柱4的侧壁设置有分隔层6，在分隔层6内填塞有乳化沥青5。

在本实施例中，由于桩基3已经伸入上拱地质下方，且墩柱4与岩体之间已经填充乳化沥青5分隔，因此桩基3并不会随着路基上拱而继续上移，此处主要表现为乳化沥青5发送形变。

如图1所示，墩柱4直径小于桩基3直径，分隔层6的厚度与墩柱4半径之和与桩基3的半径相同。

在一些实施例中，墩柱4为柔性结构。

在本实施例中，墩柱4优选为钢墩柱。

本申请可以从根本上解决高速铁路路基上拱问题，本申请中桩基3部分为主要传力部分，将上部荷载传递至岩体或持力层内，保证结构的稳定性及承载力；墩柱4与桩基3为整体结构，墩柱4与桩基3均埋置于孔桩内，墩柱4与孔壁周围间隙采用乳化沥青5填塞，由于墩柱4与悬臂板之间采取刚性连接的方式，墩柱4与孔壁间的沥青分隔层6能缓解墩柱4与孔壁间的作用力，从而降低墩柱4与悬臂板连接处的应力集中效应。

通过施作小跨度刚构悬臂板整治结构，从根本上解决了路基上拱病害问题，由于悬臂板梁1较路基结构刚度更高，沉降变形更小，因此将极大地减少后期轨道结构的精调工作量，基本起到了一劳永逸的效果。

在一些实施例中，桩基3的直径为130CM，长度为1000CM，墩柱4的直径为100CM，长度为700CM，分隔层6的厚度为15CM；在横向方向上，桩基3、墩柱4均为四根。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于，包括：

柱体结构；柱体结构的下端一部分置于上拱地质下方，柱体结构的上端另一部分穿过上拱地质设置；

悬臂板梁；柱体结构的上端与悬臂板梁连接；

其中，悬臂板梁与路基表面之间设置有脱空层。

2.根据权利要求1所述的适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于：脱空层高度为15-50cm。

3.根据权利要求2所述的适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于：脱空层的高度从悬臂板梁的两侧至中部线性增加。

4.根据权利要求1所述的适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于，柱体结构包括桩基、墩柱，桩基的上端与墩柱下端连接，墩柱的上端与悬臂板梁连接；墩柱为柔性结构，桩基置于上拱地质下方，墩柱穿过上拱地质设置。

5.根据权利要求4所述的适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于，围绕墩柱的侧壁设置有分隔层，在分隔层内填塞有乳化沥青。

6.根据权利要求5所述的适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于，墩柱直径小于桩基直径，分隔层的厚度与墩柱半径之和与桩基的半径相同。

7.根据权利要求4所述的适用于路基上拱的小跨度刚构悬臂板整治结构，其特征在于，墩柱为柔性结构。

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