CN207582195U - 一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基 - Google Patents

Abstract

一种新型减振‑防冻复合型高速铁路路基，属于铁路路基工程领域。它提供一种带有专门的防冻胀结构以消除因路基冻胀而产生的不利变形量的新型减振‑防冻复合型高速铁路路基。所述级配碎石层内设有注浆加固层，所述阻尼材料层铺设在注浆加固层底部与级配碎石层之间，阻尼材料层底面和注浆加固层外侧面均铺设有防渗层，所述级配碎石层和基床之间铺设有反滤层。本实用新型结构设计合理、安全可靠，减振隔振效果好，路基抗冻张性能强，能够用于指导季节冻土区高速铁路路基减振与防冻的设计与施工，并保证设计达到预期的效果，避免不必要的经济浪费。

Description

一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基

技术领域

本实用新型属于铁路路基工程领域，特别是涉及一种减振-防冻复合型高速铁路路基。

背景技术

随着国家经济的发展，我国的铁路事业近十年来也发展迅速，据国家《中长期铁路网规划（2016年）》，远期铁路网规模将达到20万公里左右，其中高速铁路4.5万公里左右，而季节性冻土区高铁运营里程将达到1万公里。由于路面的不平整性以及车辆发动机等的自身振动，车辆行驶时会对路面产生冲击作用，从而激励整个路面结构产生振动，振动向四周传播会对临近的建筑结构产生不利的影响。长期反复的振动荷载也会对铁路路基的边坡造成严重影响，容易促发滑坡、侧滑、坍塌等事故。同时，在深季节性冻土区修建高速铁路客运专线，不均匀冻胀会引起轨道不平顺，降低乘车舒适度，增加铁路的维修费用和频次，影响高速铁路的正常运营和安全运行。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种带有专门的防冻胀结构以消除因路基冻胀而产生的不利变形量的新型减振-防冻复合型高速铁路路基。

本实用新型所采取的技术方案是：一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，包括道床、级配碎石层及基床；所述道床、级配碎石层及基床由上至下依次铺设，所述新型减振-防冻复合型高速铁路路基还包括注浆加固层、防渗层、阻尼材料层及反滤层；所述级配碎石层内设有注浆加固层，所述阻尼材料层铺设在注浆加固层底部与级配碎石层之间，阻尼材料层底面和注浆加固层外侧面均铺设有防渗层，所述级配碎石层和基床之间铺设有反滤层。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型结构设计合理、安全可靠，减振隔振效果好，路基抗冻张性能强。能够用于指导季节冻土区高速铁路路基减振与防冻的设计与施工，并保证设计达到预期的效果，避免不必要的经济浪费。

2.本实用新型的注浆固定层采用高渗透性化学浆液进行低压灌浆，使浆液侵入级配碎石层，并与相应的碎石形成一个加固的注浆加固层，从而达到消除或极大减弱基床的冻胀。

3.本实用新型的阻尼材料层具有减振作用，注浆固定层和阻尼材料层密实结合形成约束阻尼层，达到减振的效果。

附图说明

图1：本实用新型结构示意图；

其中：1-道床；2-级配碎石层；3-基床；4-注浆加固层；5-防渗层；6-阻尼材料层；7-反滤层；8-植被层。

具体实施方式

如图1所示，一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，包括道床1、级配碎石层2及基床3；所述道床1、级配碎石层2及基床3由上至下依次铺设，所述新型减振-防冻复合型高速铁路路基还包括注浆加固层4、防渗层5、阻尼材料层6及反滤层7；所述级配碎石层2内设有注浆加固层4，所述阻尼材料层6铺设在注浆加固层4底部与级配碎石层2之间，阻尼材料层6底面和注浆加固层4外侧面均铺设有防渗层5，所述级配碎石层2和基床3之间铺设有反滤层7。

所述注浆加固层4的注浆材料为一款高渗透AB双组份改性环氧树脂注浆液，其中A组分为主剂，其主要成分为液体改性环氧树脂，B组分为固化剂，主要成分为有机过氧化物，C组分为催化促进剂，使用时将AB组分按照1:1比例搅拌均匀后由注浆设备注入级配碎石层2的空隙内，并将对应的碎石固结到一起形成注浆加固层4。

注浆加固层4的宽度优先选择与道床1相同的宽度。根据《铁路路基设计规范》中的相关规定，单线铁路取3.5~4.4m，双线铁路取7~8.8m。

注浆加固层4的厚度优先选择路基所在地的最大冻结深度，最大冻结深度按《建筑地基基础设计规范》中对季节性冻土设计冻深的规定选取。注浆胶的反应原理为活性丙烯酸树脂在引发剂和催化促进剂作用下发生化学聚合反应而进行固结，由于其粘度较低，可以渗透到级配碎石层2的缝隙中，发生固化反应时可以将渗有注浆胶的级配碎石固结到一起形成整体。注浆液的基本特点包括低粘度、渗透性好、与水不相溶，浆液在要求在级配碎石和黏土中固化相对较慢，固化过程不受潮湿环境的影响，具有较好的可注性，注浆过程中采用双组份注浆设备。

注浆加固层4，采用高渗透性化学浆液进行低压灌浆，使浆液侵入级配碎石层2，最终与碎石胶结成一体，形成注浆加固层4，从而达到消除或极大减弱基床3的冻胀。在自由水较多时，浆液也可起到排除自由水的作用。同时增加路基表层的质量和抗弯强度，能够减小轨道振动位移级和振动加速度级。它对高速列车行驶造成的振动具有良好削弱作用，能够有效降低路基振动对沿线周边环境造成的影响，同时消除季节冻土区冻融环境对路基产生的冻胀融沉，提高路基抗冻性能。

所述阻尼材料层6为高分子材料。

高分子材料优选为PU—PMMA、PU—PMA、PU—聚丙烯酸叔丁酯及PU—乙烯基聚合物中的一种。

所述阻尼材料层6厚度为1~3mm。所述阻尼材料层6与注浆加固层4结合密实度越高，减震效果更好。

在自由阻尼层上面再覆盖一层高模量的硬质材料，称为约束层，使原先的阻尼层变为约束阻尼层。当基材受到弯曲振动而使阻尼层伸长时，约束层的伸长远远小于阻尼层的伸长，即阻止阻尼层伸长；相反，当阻尼层压缩时，约束层又会阻止阻尼层压缩。这样，阻尼层的伸长和压缩都会受到约束层的阻碍，因而在阻尼层内部产生的剪切应变和剪切应力比在自由阻尼结构中的拉压形变耗散的能量更多，所以约束阻尼结构具有更好的减振作用。

本实用新型的注浆加固层4与阻尼材料层6密实结合形成约束阻尼层，达到减振的效果。

所述防渗层5采用土工合成材料。防渗层5用作阻止水流下渗的不透水层。

防渗层5采用无纺土工布铺设而成。土工布规格不小于300g/m²，抗拉强度不小于6kN/m，渗透系数为5×10^-2~5×10^-1cm/s。

所述防渗层5在注浆加固层4范围外侧形成向下2%的坡度。

防渗层5切断了毛细水上升，阻止了土冻结过程中下部未冻结土中的水分迁移并向冻结面富集的过程，其次在冻深范围内替换了冻胀敏感性土，从而减小了冻胀与翻浆现象。

所述新型减振-防冻复合型高速铁路路基还包括植被层8，所述基床3两侧均铺设植被层8。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，包括道床（1）、级配碎石层（2）及基床（3）；所述道床（1）、级配碎石层（2）及基床（3）由上至下依次铺设，其特征在于：所述新型减振-防冻复合型高速铁路路基还包括注浆加固层（4）、防渗层（5）、阻尼材料层（6）及反滤层（7）；所述级配碎石层（2）内设有注浆加固层（4），所述阻尼材料层（6）铺设在注浆加固层（4）底部与级配碎石层（2）之间，阻尼材料层（6）底面和注浆加固层（4）外侧面均铺设有防渗层（5），所述级配碎石层（2）和基床（3）之间铺设有反滤层（7）。

2.根据权利要求1所述的一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，其特征在于：所述注浆加固层（4）的注浆材料为一款高渗透AB双组份改性环氧树脂注浆液，其中A组分为主剂，其主要成分为改性环氧树脂，B组分为固化剂，主要成分为有机过氧化物，C组分为催化促进剂。

3.根据权利要求1所述的一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，其特征在于：所述阻尼材料层（6）为高分子材料。

4.根据权利要求1或3所述的一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，其特征在于：所述阻尼材料层（6）厚度为1~3mm。

5.根据权利要求1所述的一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，其特征在于：所述防渗层（5）采用土工合成材料，防渗层（5）用作阻止水流下渗的不透水层。

6.根据权利要求1或5所述的一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，其特征在于：所述防渗层（5）在注浆加固层（4）范围外侧形成向下2%的坡度。

7.根据权利要求1所述的一种新型减振-防冻复合型高速铁路路基，其特征在于：所述新型减振-防冻复合型高速铁路路基还包括植被层（8），所述基床（3）两侧均铺设植被层（8）。