季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及巖土工程，特別涉及季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道鐵路防凍脹工程。
【背景技術】
[0002]當高速鐵路特別是無砟軌道高速鐵路路基修建在季節性凍土地區時，必須采取有效措施避免無砟軌道路基發生過大的凍脹沉降差變化，目前通常做法是加強無砟軌道路基的基床表層防排水措施用于解決地表水入滲引起的凍脹問題，當修建工程以路塹及低路堤形式通過富水地段時，凍脹深度范圍地下水發生的凍脹將十分顯著，如果地下水有排水條件時，可以通過設置地下排水肓溝降低地下水位高度來解決地下水凍脹問題，但當沒有地下水排水條件，如我國東北平原地區、俄羅斯喀山-莫斯科地區修建無砟軌道高速鐵路遇到了此類問題且難以解決。故急迫需要一種季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構來解決存在的問題，同時需具有經濟、環保和施工方便等特點。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，以有效提尚無昨軌道尚速鐵路抗凍脹效果，而且施工方便。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0005]本發明的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是它包括:混凝土槽形體，沿線路延伸方向分節設置在富水地基中；伸縮縫材料，粘結在相鄰兩節混凝土槽形體之間；輕型填筑體，填筑在混凝土槽形體內部空腔的下部；級配碎石填筑體，填筑在混凝土槽形體內部空腔的上部；鋼筋混凝土支撐層，設置在混凝土槽形體及級配碎石填筑體頂部，并與混凝土槽形體剛性連接;軌道板，設置在鋼筋混凝土支撐層頂部；路基表層，設置在軌道板兩側的地基上；電纜槽，設置在路基表層兩側的路肩上;護肩，設置在電纜槽外側;排水溝，設置在路基兩側。
[0006]本發明的有益效果是，可以有效解決排水困難富水地區路塹及低路堤無砟軌道高速鐵路路基季節性凍脹問題，具有抗凍脹效果好、施工方便、經濟等特點，具有廣闊推廣應用前景。
【附圖說明】
[0007]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0008]圖1是本發明季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構的斷面示意圖。
[0009]圖2是本發明季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構的混凝土槽形體平面示意圖。
[0010]圖中示出構件名稱及所對應的標記:混凝土槽形體1、伸縮縫材料2、輕型填筑體3、級配碎石填筑體4、鋼筋混凝土支撐層5、軌道板6、路基表層7、電纜槽8、護肩9、排水溝10、地下水位線A、凍結深度線B。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0012]參照圖1及圖2，本發明的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構包括:混凝土槽形體I，沿線路延伸方向分節設置在富水地基中；伸縮縫材料2，粘結在相鄰兩節混凝土槽形體I之間；輕型填筑體3，填筑在混凝土槽形體I內部空腔的下部；級配碎石填筑體4，填筑在混凝土槽形體I內部空腔的上部;鋼筋混凝土支撐層5，設置在混凝土槽形體I及級配碎石填筑體4頂部，并與混凝土槽形體I剛性連接;軌道板6，設置在鋼筋混凝土支撐層5頂部;路基表層7，設置在軌道板6兩側的地基上，滿足路基面寬度要求;電纜槽8，設置在路基表層7兩側的路肩上;護肩9，設置在電纜槽8外側;排水溝10，設置在路基兩側。
[0013]參照圖1及圖2，利用混凝土槽形體I作為阻水結構物及軌道板6的支撐受力結構物，把混凝土槽形體I埋入凍結深度線B以下并結構具有阻水作用，從而混凝土槽形體I自身及結構以下土層均不會發生凍脹作用，于是避免了上部軌道板6受到凍脹影響，同時混凝土槽形體I具有足夠強度用于支撐上部軌道板6及列車的荷載。利用伸縮縫材料2作為兩混凝土槽形體I之間的緩沖伸縮縫。在混凝土槽形體I中填筑輕型填筑體3和級配碎石填筑體4，從而減少混凝土槽形體I的混凝土用量，通過調整輕型填筑體3和級配碎石填筑體4的填筑厚度以減小該防凍脹結構的自身重量對地基產生的豎向沉降，同時避免該防凍脹結構在地下水的作用下產生浮力變形。輕型填筑體3可采用泡沫混凝土、粉煤灰、高爐礦渣等輕型材料，可有效減輕自身重量，并對上部級配碎石填筑體4起支撐作用;級配碎石填筑體4用作結構配重并具有較好的壓實性，可為上部鋼筋混凝土支撐層5提供支撐力，并為其提供施工平臺。鋼筋混凝土支撐層5為軌道板6提供支撐力;軌道板6為列車軌道結構物;路基表層7作為非軌道板6受力結構，用于滿足高速鐵路界限要求及電纜槽8和護肩9的設置，其一般采用級配碎石填筑，其在凍脹作用下可發生變形，但其不會影響軌道板6的變形，同時避免全路基斷面采用混凝土工封閉，從而節約工程投資；電纜槽8用于放置鐵路相關電纜工程;護肩9用于固定電纜槽8，并保證路基寬度滿足要求。排水溝10用于排出地表水，避免積水影響鐵路運營安全。
[0014]該結構可以有效解決排水困難富水地區路塹及低路堤無砟軌道高速鐵路路基季節性凍脹顯著的問題，具有抗凍脹效果好、施工方便、經濟等特點，具有廣闊推廣應用前景。
[0015]參照圖1，所述混凝土槽形體I壁體截面厚度一般不小于0.4m，混凝土強度一般不小于C30，可根據其滲水性要求在內部空腔壁體上涂覆防水層。所述輕型填筑體3、級配碎石填筑體4需要分層填筑壓實。鋼筋混凝土支撐層5厚度滿足受力要求，一般不小于0.5m。所述路基表層7采用級配碎石填筑，厚度不小于0.4m。所述鋼筋混凝土支撐層5與混凝土槽形體I通過鋼筋固定連結。參照圖2，所述混凝土槽形體I每隔15-30m設置一道伸縮縫，縫間采用柔性防水的伸縮縫材料2粘結。
[0016]以上所述只是用圖解說明本發明季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構的一些原理，并非是要將本發明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發明所申請的專利范圍。
【主權項】
1.季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是它包括:混凝土槽形體(I)，沿線路延伸方向分節設置在富水地基中；伸縮縫材料(2)，粘結在相鄰兩節混凝土槽形體(I)之間；輕型填筑體(3)，填筑在混凝土槽形體(I)內部空腔的下部;級配碎石填筑體(4)，填筑在混凝土槽形體(I)內部空腔的上部;鋼筋混凝土支撐層(5)，設置在混凝土槽形體(I)及級配碎石填筑體(4)頂部，并與混凝土槽形體(I)剛性連接;軌道板(6)，設置在鋼筋混凝土支撐層(5)頂部;路基表層(7)，設置在軌道板(6)兩側的地基上；電纜槽(8)，設置在路基表層(7)兩側的路肩上;護肩(9)，設置在電纜槽(8)外側;排水溝(10)，設置在路基兩側。2.如權利要求1所述的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是:所述混凝土槽形體(I)的壁體截面厚度不小于0.4m，混凝土強度不小于C30，在內部空腔壁體上涂覆有防水層。3.如權利要求1所述的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是:所述輕型填筑體(3)、級配碎石填筑體(4)在混凝土槽形體(I)內部空腔中分層填筑壓實。4.如權利要求1所述的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是:所述鋼筋混凝土支撐層(5)的厚度不小于0.5m。5.如權利要求1所述的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是:所述路基表層(7)采用級配碎石填筑，厚度不小于0.4m。6.如權利要求1所述的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是:所述鋼筋混凝土支撐層(5)與混凝土槽形體(I)通過鋼筋固定連結。7.如權利要求2所述的季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，其特征是:所述混凝土槽形體(I)每隔15-30m設置一道伸縮縫，縫間采用柔性防水伸縮縫材料(2)粘結。
【專利摘要】季節性凍土地區富水路塹及低路堤無砟軌道路基結構，以有效提高無砟軌道高速鐵路抗凍脹效果，而且施工方便。它包括：混凝土槽形體，沿線路延伸方向分節設置在富水地基中；伸縮縫材料，粘結在相鄰兩節混凝土槽形體之間；輕型填筑體，填筑在混凝土槽形體內部空腔的下部；級配碎石填筑體，填筑在混凝土槽形體內部空腔的上部；鋼筋混凝土支撐層，設置在混凝土槽形體及級配碎石填筑體頂部，并與混凝土槽形體剛性連接；軌道板，設置在鋼筋混凝土支撐層頂部；路基表層，設置在軌道板兩側的地基上；電纜槽，設置在路基表層兩側的路肩上；護肩，設置在電纜槽外側；排水溝，設置在路基兩側。
【IPC分類】E01C3/06, E01B2/00
【公開號】CN105672075
【申請號】CN201610029741
【發明人】姚裕春, 李安洪, 魏永幸, 劉洋, 賴紫輝, 王智猛, 肖朝乾
【申請人】中鐵二院工程集團有限責任公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月17日