CN111218859A - 用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构、***及构造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构、***及构造方法，路堑结构包括扩大基础、变形调节器和承载装置，承载装置设置在变形调节器上端，变形调节器与扩大基础顶部固定连接，变形调节器为至少两个，且沿轨道的长度方向呈间隔设置，变形调节器用于在外力作用下发现变形，以允许承载装置向上或向下运动。路堑***采用了路堑结构，构造方法用于构造路堑***，扩大基础使变形调节器传递的较大集中力能够有效的扩散到地基中，当地基的不利变形量超过无砟轨道要求时，通过变形调节器带动承载装置向上或向下运动来调整其高度，从而满足对竖向变形的要求，提高了无砟轨道铁路的安全性，并且具有良好的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路工程领域，特别是用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构、***及构造方法。
背景技术
无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，无砟轨道又称作无碴轨道，是当今世界先进的轨道技术。路堑是指低于原地面的挖方路基，路堑能够起到缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高的作用。
在现有技术中，当无砟轨道高速铁路修建在膨胀岩土地基或深挖方路堑中时，膨胀岩土在地基水环境变化时会出现上拱变形，软质岩石深挖方路堑在大的卸荷作用下，地基岩石会发生蠕变或流变变形，持续时间很长，这就会对铺设的无砟轨道结构产生不利的影响，变形持续，无砟轨道结构不能一次性修复，由于上拱变形修复较下沉变形修复困难得多，这给铁路运营带来极大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中膨胀岩土及软质岩石深挖产生的长期持续变形影响无砟轨道铁路安全及修复困难的问题，提供用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构、***及构造方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，包括扩大基础、变形调节器和承载装置，承载装置设置在变形调节器的上端，变形调节器与扩大基础的顶部固定连接；
变形调节器为至少两个，且沿轨道的长度方向呈间隔设置；
变形调节器用于在外力作用下发生变形，以允许承载装置向上或向下运动。
通过上述结构，扩大基础作为变形调节器的固定基础，使变形调节器传递的较大集中力能够有效的扩散到地基中。当地基的不利变形量超过无砟轨道铁路要求时，通过变形调节器带动承载装置向上或向下运动来调整其高度，从而满足铁路对竖向变形的要求，从而避免了采用传统的桩基础抗上拱和下沉变形效果较差、投资高、无法动态调整等问题，解决了由于地基上拱变形或下沉变形产生的修复困难的问题，提高了无砟轨道铁路的安全性，并且具有良好的经济性。
作为本发明的优选方案，路堑结构还包括托梁，托梁位于变形调节器与承载装置之间，托梁为至少两个，且沿轨道的长度方向呈间隔设置。通过上述结构，托梁是承载装置与变形调节器之间的传力结构，在承载装置与变形调节器之间安装托梁与承载装置与变形调节器直接连接相比，能够减小承载装置的厚度，从而节约工程投资。
作为本发明的优选方案，路堑结构还包括至少两个限位装置，至少两个限位装置用于埋设在地基中，承载装置位于两个限位装置之间并与两个限位装置的内侧接触，限位装置沿轨道的长度方向呈间隔设置。通过上述结构，限位装置能够控制承载装置的水平变形。
作为本发明的优选方案，路堑结构还包括排水沟，排水沟用于设置在路堑结构两侧地基上。通过上述结构，排水沟能够用于排除积水。
作为本发明的优选方案，路堑结构还包括增强基础，增强基础包括至少两个支柱，至少两个支柱顶部与扩大基础的底部接触。通过上述结构，增强基础在扩大基础的底部能够为扩大基础提供更高的承载能力。
一种采用上述路堑结构的路堑***，包括地基，变形调节器设置在地基上，扩大基础位于地基的顶部；
地基包括土质地基或岩石地基，增强基础位于土质地基中。通过上述结构，路堑***保证了上述路堑结构的功能的有效实现，操作简便，利于推广。
用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，其特征在于，用于构造上述路堑***，包括以下步骤：
S1：在地基上安装变形调节器；
S2：在变形调节器上端安装承载装置。
上述构造方法保证了上述路堑***功能的有效实现，操作简便，质量可控，利于推广。
作为本发明的优选方案，地基上设有扩大基础，在S1步骤中，将变形调节器固定安装在扩大基础的顶部。
作为本发明的优选方案，路堑结构包括托梁，在S2步骤中，在变形调节器的上端安装托梁，在托梁的上端安装承载装置。
作为本发明的优选方案，路堑结构还包括限位装置，在完成S2步骤后，将限位装置安装在地基上。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
扩大基础作为变形调节器的固定基础，使变形调节器传递的较大集中力能够有效的扩散到地基中。当地基的不利变形量超过无砟轨道铁路要求时，通过变形调节器带动承载装置向上或向下运动来调整其高度，从而满足铁路对竖向变形的要求，从而避免了采用传统的桩基础抗上拱和下沉变形效果较差、投资高、无法动态调整等问题，解决了由于地基上拱变形或下沉变形产生的修复困难的问题，提高了无砟轨道铁路的安全性，并且具有良好的经济性。
附图说明
图1是本发明所述用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构的平面示意图。
图2是在岩石地基B中时，本发明所述用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构的I-I断面示意图。
图3是在土质地基A中时，本发明所述用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构的I-I断面示意图。
图4是本发明所述用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构的II-II断面示意图。
图标：1-扩大基础；2-变形调节器；3-托梁；4-承载装置；5-限位装置；6-增强基础；7-排水沟；A-土质地基；B-岩石地基。
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、图2和图4所示，本实施例提供了用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，包括扩大基础1、变形调节器2、托梁3、承载装置4、限位装置5和排水沟7，变形调节器2用于在外力作用下发生变形，以允许承载装置4向上或向下运动。
变形调节器2的数量为两个并沿轨道的长度方向呈间隔设置，变形调节器2固定安装在扩大基础1的顶部，具体地，变形调节器2包括液压千斤顶。
两个托梁3沿轨道的长度方向呈间隔设置在变形调节器2的顶部，承载装置4设置在托梁3的顶部，具体地，承载装置4包括预制承载板或现浇钢筋混凝土承载板，托梁3包括预制托梁3或现浇钢筋混凝土托梁3。
限位装置5用于沿轨道的长度方向呈间隔埋设在地基中，具体地，限位装置5包括限位桩；两个限位装置5用于埋设在地基中并位于同一水平线上成为一排，承载装置4位于两个成排的限位装置5之间并与两个成排的限位装置5的内侧紧密接触。
两个排水沟7分别用于设置在路堑结构两侧的地基上，能够排除路堑结构表面的积水。
本实施例还提供了一种采用上述用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构的路堑***，包括地基，扩大基础1设置在地基的顶部，地基包括岩石地基B。
本实施例还提供了一种用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，用于构造上述路堑***，包括以下步骤：
S1：在岩石地基B上施工安装扩大基础1；
S2：在扩大基础1上安装变形调节器2；
S3：在变形调节器2顶部安装预制托梁3或现浇钢筋混凝土托梁3；
S4：在托梁3顶部安装预制承载板或现浇钢筋混凝土承载板；
S5：将两个限位桩埋设在地基中，将预制承载板或现浇钢筋混凝土承载板设置在两个限位桩之间并与两个限位桩的内侧紧密接触。
本实施例提供的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构、***及构造方法的有益效果在于：
变形调节器2固定设置在扩大基础1的顶部，扩大基础1作为变形调节器2的固定基础，使变形调节器2传递的较大集中力能够有效的扩散到地基中；
托梁3位于变形调节器2与承载装置4之间，托梁3是承载装置4与变形调节器2之间的传力结构，在承载装置4与变形调节器2之间安装托梁3与承载装置4与变形调节器2直接连接相比，能够减小承载装置4的厚度，从而节约工程投资；
承载装置4位于两个限位装置5之间并与两个限位装置5的内侧接触，限位装置5能够控制承载装置4的水平变形；
上述路堑***保证了路堑结构的功能的有效实现，操作简便，利于推广；
上述构造方法保证了上述路堑***功能的有效实现，操作简便，质量可控，利于推广。
实施例2
如图1、图3和图4所示，本实施例提供了用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，包括扩大基础1、增强基础6、变形调节器2、托梁3、承载装置4、限位装置5和排水沟7，变形调节器2用于在外力作用下发生变形，以允许承载装置4向上或向下运动。
变形调节器2的数量为两个并沿轨道的长度方向呈间隔设置，变形调节器2固定安装在扩大基础1的顶部，具体地，变形调节器2包括液压千斤顶。
两个托梁3沿轨道的长度方向呈间隔设置在变形调节器2的顶部，承载装置4设置在托梁3的顶部，具体地，承载装置4包括预制承载板或现浇钢筋混凝土承载板，托梁3包括预制托梁3或现浇钢筋混凝土托梁3。
限位装置5用于沿轨道的长度方向呈间隔埋设在地基中，具体地，限位装置5包括限位桩；两个限位装置5用于埋设在地基中并位于同一水平线上成为一排，承载装置4位于两个成排的限位装置5之间并与两个成排的限位装置5的内侧紧密接触。
两个排水沟7分别用于设置在路堑结构两侧的地基上，能够排除路堑结构表面的积水。
本实施例还提供了一种采用上述用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构的路堑***，包括地基，扩大基础1设置在地基的顶部，地基包括土质地基A，增强基础6位于土质地基A中。
增强基础6设置在扩大基础1的底部，具体地，增强基础6是三个支柱，三个支柱分别与扩大基础1底部的两端和中部接触。
本实施例还提供了一种用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，用于构造上述路堑***，包括以下步骤：
S1：在土质地基A上定位并施工安装增强基础6；
S2：在增强基础6的顶部施工安装扩大基础1；
S3：在扩大基础1上安装变形调节器2；
S4：在变形调节器2顶部安装预制托梁3或现浇钢筋混凝土托梁3；
S5：在托梁3顶部安装预制承载板或现浇钢筋混凝土承载板；
S6：将两个限位桩埋设在地基中，将预制承载板或现浇钢筋混凝土承载板设置在两个限位桩之间并与两个限位桩的内侧紧密接触。
本实施例提供的一种用于软质地基的无砟轨道路堑结构、***及构造方法的有益效果在于：
增强基础6位于土质地基A中，增强基础6位于扩大基础1的底部，能够为扩大基础1提供更高的承载能力；
变形调节器2固定设置在扩大基础1的顶部，扩大基础1作为变形调节器2的固定基础，使变形调节器2传递的较大集中力能够有效的扩散到地基中；
托梁3位于变形调节器2与承载装置4之间，托梁3是承载装置4与变形调节器2之间的传力结构，在承载装置4与变形调节器2之间安装托梁3与承载装置4与变形调节器2直接连接相比，能够减小承载装置4的厚度，从而节约工程投资；
承载装置4位于两个限位装置5之间并与两个限位装置5的内侧接触，限位装置5能够控制承载装置4的水平变形；
上述路堑***保证了路堑结构的功能的有效实现，操作简便，利于推广；
上述构造方法保证了上述路堑***功能的有效实现，操作简便，质量可控，利于推广。
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.用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，其特征在于，包括扩大基础(1)、变形调节器(2)和承载装置(4)，所述承载装置(4)设置在所述变形调节器(2)的上端，所述变形调节器(2)与所述扩大基础(1)的顶部固定连接；
所述变形调节器(2)为至少两个，且沿轨道的长度方向呈间隔设置；
所述变形调节器(2)用于在外力作用下发现变形，以允许所述承载装置(4)向上或向下运动。
2.根据权利要求1所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，其特征在于，还包括托梁(3)，托梁(3)位于所述变形调节器(2)与所述承载装置(4)之间，所述托梁(3)为至少两个，且沿所述轨道的长度方向呈间隔设置。
3.根据权利要求1所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，其特征在于，所述路堑结构还包括至少两个限位装置(5)，至少两个所述限位装置(5)用于埋设在地基中，所述承载装置(4)位于两个所述限位装置(5)之间并与两个所述限位装置(5)的内侧接触，所述限位装置(5)沿所述轨道的长度方向呈间隔设置。
4.根据权利要求1所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，其特征在于，所述路堑结构还包括排水沟(7)，所述排水沟(7)用于设置在路堑结构两侧地基上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑结构，其特征在于，还包括增强基础(6)，所述增强基础(6)包括至少两个支柱，至少两个所述支柱顶部与所述扩大基础(1)的底部接触。
6.一种采用权利要求1-5中任一项所述的路堑结构的路堑***，其特征在于，包括地基，所述变形调节器(2)设置在所述地基上，所述扩大基础(1)位于所述地基的顶部；
所述地基包括土质地基(A)或岩石地基(B)，所述增强基础(6)位于所述土质地基(A)中。
7.用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，其特征在于，用于构造权利要求6所述的路堑***，包括以下步骤：
S1：在所述地基上安装所述变形调节器(2)；
S2：在所述变形调节器(2)上端安装所述承载装置(4)。
8.根据权利要求7所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，其特征在于，所述地基上设有扩大基础(1)，在S1步骤中，将所述变形调节器(2)固定安装在所述扩大基础(1)的顶部。
9.根据权利要求7所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，其特征在于，所述路堑结构包括托梁(3)，在S2步骤中，在所述变形调节器(2)的上端安装所述托梁(3)，在所述托梁(3)的上端安装所述承载装置(4)。
10.根据权利要求7所述的用于胀缩变形地基的无砟轨道路堑构造方法，其特征在于，所述路堑结构还包括限位装置(5)，在完成S2步骤后，将所述限位装置(5)安装在所述地基上。
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