CN111395066A - 一种既有铁路路基地下排水***重建结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既有铁路路基地下排水***重建结构及施工方法，包括整体式盲沟、横向排水管和多个支撑管柱，既有地下排水***旁挖设有基坑，整体式盲沟位于基坑内，多个支撑管柱沿线路方向间隔设置在基坑两侧的路基中，整体式盲沟的排水面低于既有地下排水***的排水面，横向排水管位于基床底部，横向排水管的一端位于路堤下方的填方段中，横向排水管的另一端位于基坑内。整体式盲沟能提高盲沟的安装速度，提高施工效率，整体式盲沟的排水面低于既有地下排水***的排水面能使既有地下排水***中的地下水流入整体式盲沟内并排出，横向排水管能排出渗入路基填方段的地下水，多个支撑管柱能防止地下排水***重建工程的基坑开挖后路基产生横向变形。
Description
技术领域
本发明涉及铁路和公路交通土建领域，特别是一种既有铁路路基地下排水***重建结构及施工方法。
背景技术
膨胀土地区高速铁路路基设计中为解决因地下水位上下波动而诱发的路基胀缩变形问题，一般在路基基床底部两侧设置纵向排水盲沟对地下水进行引排，从而降低路基基底的地下水位，保证路基的稳定性能够满足高速铁路列车运营要求。
路基基底的纵向盲沟在膨胀土地区高速铁路路基工程中的重要性已得到行业充分的认识和肯定，并已经在膨胀土地区高速铁路路基中得到了广泛应用。纵向盲沟一旦失效，势必导致地基大面积积水，强度大幅降低，路基下沉外挤，线路走形变样，道床翻浆冒泥等病害，严重威胁高速铁路行车安全，因此，对于已经失效的纵向排水盲沟，要及时恢复重建，确保地下排水的畅通。而既有高速铁路路基地下排水***的重建，因为紧邻运营铁路，需要解决以下问题：
第一，重建工程距离运营股道近，基坑开挖不容许有大的横向变形；第二，施工场地狭小，要尽可能避免采用大型设备；第三，工序简单，效率高，应缩短重建工程对高速铁路运营的影响时间。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的平原区地表汇水大且易于淤积的问题，提供一种既有铁路路基地下排水***重建结构及施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种既有铁路路基地下排水***重建结构，包括整体式盲沟横向排水管和多个支撑管柱；
既有地下排水***旁挖设有基坑，整体式盲沟位于基坑内；
多个支撑管柱沿线路方向间隔设置在基坑两侧的路基中；
整体式盲沟的排水面低于既有地下排水***的排水面；
横向排水管位于基床底部，横向排水管的一端位于路堤下方的填方段中，横向排水管的另一端位于基坑内。
通过上述结构，整体式盲沟可以提高盲沟的安装速度，减小了施工工序，提高了施工效率，缩短了重建工程对高速铁路运营的影响时间，在既有地下排水***旁安装整体式盲沟并且整体式盲沟的排水面低于既有地下排水***的排水面能够使既有地下排水***中的地下水流入整体式盲沟内并排出，横向排水管连通路基填方段和基坑，能够排出渗入路基填方段的地下水，多个支撑管柱设置在基坑两侧的路基中能够防止地下排水***重建工程的基坑开挖后路基产生横向变形，影响高速列车的运营安全，确保运营高速列车的稳定性和安全性。
作为本发明的优选方案，横向排水管位于填方段的一端高于横向排水管位于整体式盲沟的另一端。通过上述结构，使渗入路基填方段内的地下水能够在自身重力的影响下顺着横向排水管流入整体式盲沟内排出。
作为本发明的优选方案，支撑管柱内无压力浇筑有填料。通过上述结构，支撑管柱在整个重建工程完成后不会拔出，浇筑填料能够确保支撑管柱耐久性满足要求，同时增大了支撑管柱的横向刚度，加强了抵抗横向变形的能力，无压力注浆能够防止浆液扩散后堵塞地下水的排水通道。
作为本发明的优选方案，支撑管柱为无缝钢花管，填料包括水泥净浆或砂浆。
作为本发明的优选方案，还包括侧沟平台，侧沟平台位于基坑的顶部，侧沟平台上设有接茬钢筋，接茬钢筋位于侧沟平台与既有侧沟平台的接缝处，接茬钢筋用于连接侧沟平台和既有侧沟平台。通过上述结构，接茬钢筋保证了侧沟平台和既有侧沟平台之间的有效连接。
作为本发明的优选方案，基坑内设有多个横撑，多个横撑沿线路方向成排设置。通过上述结构，确保路基的整体性，防止两侧路基向基坑中心变形。
作为本发明的优选方案，整体式盲沟上方浇筑有无砂混凝土。通过上述结构，无砂混凝土透水性好，无需压实设备对其进行压实，确保地下水通过基坑底部的整体式盲沟排出。
一种既有铁路路基地下排水***重建结构的施工方法，包括以下步骤：
切割侧沟平台；
施做支撑管柱的钻孔；
将支撑管柱放置在钻孔内，然后在支撑管柱内浇筑填料；
开挖基坑；
安设横撑；
开挖基坑至设计底面高程；
安装整体式盲沟和横向排水管；
现浇无砂混凝土至侧沟平台下方；
设置接茬钢筋。
作为本发明的优选方案，沿线路方向的支撑管柱全部施工完毕后，采用小型挖机或人工进行开挖基坑。
上述施工方法确保了上述地下排水***重建技术的功能的有效实现，施工工艺简单，既可以用于膨胀土地区，也可以用于其他地下水发育地区的高速和普速铁路路基工程。
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.整体式盲沟可以提高盲沟的安装速度，减小了施工工序，提高了施工效率，缩短了重建工程对高速铁路运营的影响时间，在既有地下排水***旁安装整体式盲沟并且整体式盲沟的排水面低于既有地下排水***的排水面能够使既有地下排水***中的地下水流入整体式盲沟内并排出，横向排水管连通路基填方段和基坑，能够排出渗入路基填方段的地下水，多个支撑管柱设置在基坑两侧的路基中能够防止地下排水***重建工程的基坑开挖后路基产生横向变形，影响高速列车的运营安全，确保运营高速列车的稳定性和安全性。
2.上述施工方法确保了上述地下排水***重建技术的功能的有效实现，施工工艺简单，既可以用于膨胀土地区，也可以用于其他地下水发育地区的高速和普速铁路路基工程。
附图说明
图1是本发明所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构的横断面示意图。
图2是图1中A区域的局部放大图。
图标：1-既有地下排水***；2-支撑管桩；3-整体式盲沟；4-无砂混凝土；5-横撑；6-侧沟平台；7-接茬钢筋；8-横向排水管。
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
如图1-2所示，本实施例提供了一种既有铁路路基地下排水***重建结构，包括整体式盲沟3、横向排水管8、支撑管柱2、横撑5和侧沟平台6；
在既有线路路堑坡脚处的水沟侧壁旁设置有两排支撑管柱2，两排支撑管柱2沿线路方向间隔设置，支撑管柱2内部无压力灌注有填料，具体的，两排支撑管柱2沿线路方向设置的间距为0.3-0.5m，支撑管柱2的管长为4-6m，支撑管柱2一般采用无缝钢花管，填料包括水泥净浆或砂浆。
侧沟平台6位于基坑的顶部，侧沟平台6上设有接茬钢筋7，接茬钢筋7固定设置在侧沟平台6和既有侧沟平台的接缝处，接茬钢筋7用于连接侧沟平台6和既有侧沟平台，侧沟平台6上浇筑有混凝土。
基坑中设有多个横撑5，多个横撑5沿线路方向间隔成排设置，具体的，多个横撑5沿线路方向设置的间距为2-4m，横撑5可以采用工字钢或型钢。
既有地下排水***1旁挖设有基坑，基坑内采用砂浆抹面找平，整体式盲沟3安装在基坑底部，整体式盲沟3的排水面低于既有地下排水***1的排水面，具体的，整体式盲沟3的排水面低于既有地下排水***1的排水面至少0.5m。
横向排水管8设置于基床底部，横向排水管8的一端位于路堤下方的填方段中，横向排水管8的另一端位于基坑中，且横向排水管8位于填方段的一端高于横向排水管8位于整体式盲沟3的另一端，具体的，横向排水管8位于填方段的一端的轴线与横向排水管8位于整体式盲沟3的另一端的轴线之间的夹角为20°-45°。
基坑中浇筑有无砂混凝土4，具体的，浇筑无砂混凝土4至侧沟平台6底部0.2-0.3m。
本实施例还提供了一种既有铁路路基地下排水***重建结构的施工方法，包括以下步骤：
S1：切割侧沟平台6；
具体的，按照基坑横向尺寸切割侧沟平台6；
S2：施做支撑管柱2的钻孔；
具体的，采取锚杆钻机、潜孔钻机或地质钻机施做支撑管柱2的钻孔；
S3：将支撑管柱2放置在钻孔内，然后在支撑管柱2内浇筑填料；
具体的，钻孔完成后立即放置支撑管柱2，管内灌注水泥砂浆或净浆；
S4：开挖基坑；
具体的，沿线路方向的支撑管柱2全部施工完毕后，采用小型挖机或人工进行基坑开挖；
S5：安设横撑5；
具体的，基坑开挖到1m深左右时，安设横撑5；
S6：开挖基坑至设计底面高程；
S7：安装整体式盲沟3和横向排水管8；
具体的，清除基坑底部虚渣，水泥砂浆抹面找平，安装整体式盲沟3和横向排水管8；
S8：现浇无砂混凝土4至侧沟平台6下方；
具体的，现浇无砂混凝土4至侧沟平台6下0.2-0.3m；
S9：设置接茬钢筋7；
具体的，既有侧沟平台切割面清除干净，凿毛，设置接茬钢筋7，然后现浇混凝土，恢复侧沟平台6的混凝土封闭。
本实施例提供的一种既有铁路路基地下排水***重建结构及施工方法的有益效果在于：
整体式盲沟3可以提高盲沟的安装速度，减小了施工工序，提高了施工效率，缩短了重建工程对高速铁路运营的影响时间，在既有地下排水***1旁安装整体式盲沟3并且整体式盲沟3的排水面低于既有地下排水***1的排水面能够使既有地下排水***1中的地下水流入整体式盲沟3内并排出，横向排水管8连通路基填方段和基坑，能够排出渗入路基填方段的地下水，多个支撑管柱2设置在基坑两侧的路基中能够防止地下排水***重建工程的基坑开挖后路基产生横向变形，影响高速列车的运营安全，确保运营高速列车的稳定性和安全性；
接茬钢筋7保证了侧沟平台6和既有侧沟平台之间的有效连接；
支撑管柱2在整个重建工程完成后不会拔出，浇筑填料能够确保支撑管柱2耐久性满足要求，同时增大了支撑管柱2的横向刚度，加强了抵抗横向变形的能力，无压力注浆能够防止浆液扩散后堵塞地下水的排水通道；
横向排水管8位于填方段的一端高于横向排水管8位于整体式盲沟3的另一端，使渗入路基填方段内的地下水能够在自身重力的影响下顺着横向排水管8流入整体式盲沟3内排出；
横撑5确保路基的整体性，防止两侧路基向基坑中心变形；
无砂混凝土4透水性好，无需压实设备对其进行压实，确保地下水通过基坑底部的整体式盲沟3排出；
上述施工方法确保了上述地下排水***重建技术的功能的有效实现，施工工艺简单，既可以用于膨胀土地区，也可以用于其他地下水发育地区的高速和普速铁路路基工程。
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 (9)
1.一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，包括整体式盲沟(3)、横向排水管(8)和多个支撑管柱(2)；
既有地下排水***(1)旁挖设有基坑，所述整体式盲沟(3)位于所述基坑内；
多个所述支撑管柱(2)沿线路方向间隔设置在所述基坑两侧的路基中；
所述整体式盲沟(3)的排水面低于所述既有地下排水***(1)的排水面；
所述横向排水管(8)位于基床底部，所述横向排水管(8)的一端位于路堤下方的填方段中，所述横向排水管(8)的另一端位于所述基坑内。
2.根据权利要求1所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，所述横向排水管(8)位于所述填方段的一端高于所述横向排水管(8)位于所述基坑内的一端。
3.根据权利要求1所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，所述支撑管柱(2)内无压力浇筑有填料。
4.根据权利要求3所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，所述支撑管柱(2)为无缝钢花管，所述填料包括水泥净浆或砂浆。
5.根据权利要求1所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，还包括侧沟平台(6)，所述侧沟平台(6)位于所述基坑的顶部，所述侧沟平台(6)上设有接茬钢筋(7)，所述接茬钢筋(7)位于所述侧沟平台(6)与既有侧沟平台的接缝处，所述接茬钢筋(7)用于连接所述侧沟平台(6)和所述既有侧沟平台。
6.根据权利要求1所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，所述基坑内设有多个横撑(5)，多个所述横撑(5)沿线路方向成排设置。
7.根据权利要求1所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构，其特征在于，所述整体式盲沟(3)上方浇筑有无砂混凝土(4)。
8.一种既有铁路路基地下排水***重建结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
切割侧沟平台(6)；
施做支撑管柱(2)的钻孔；
将支撑管柱(2)放置在钻孔内，然后在支撑管柱(2)内浇筑填料；
开挖基坑；
安设横撑(5)；
开挖基坑至设计底面高程；
安装整体式盲沟(3)和横向排水管(8)；
现浇无砂混凝土(4)至侧沟平台(6)下方；
设置接茬钢筋(7)。
9.根据权利要求8所述的一种既有铁路路基地下排水***重建结构的施工方法，其特征在于，沿线路方向的支撑管柱(2)全部施工完毕后，采用小型挖机或人工进行开挖基坑。
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