一種用於堤上路基的槽型粧板組合結構的製作方法

2023-05-14 13:08:31 2

一種用於堤上路基的槽型粧板組合結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於堤上路基的槽型粧板組合結構，其特徵在於：包括基礎和槽型梁，所述基礎豎直插入地下穩定土層內，所述槽型梁I包括底板和腹板，所述腹板豎直向上設置在底板橫向兩側，所述底板與腹板為一體成型的鋼筋混.凝土結構，所述底板在基礎上沿路基長度方向首尾連接，所述底板上鋪設軌道道床。本實用新型將槽型梁腹板兼做防浪牆，槽型梁的底板兼做粧板結構的承載板，省去了粧板結構的託梁，大幅降低結構高度和寬度，從而大幅降低了施工難度及風險，並且兼顧了防浪、防潮的功能。
【專利說明】一種用於堤上路基的槽型粧板組合結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁路基結構【技術領域】，具體地指一種用於堤上路基的槽型樁板組合結構。

【背景技術】
[0002]隨著軌道交通的快速發展，為了確保列車高速、安全及平穩運行，橋梁路基結構應具有足夠的強度、穩定性和耐久性。在一些河(海)堤區域，地下土質鬆散、含水量大，這對橋梁路基構築提出更高的要求。
[0003]常規樁板結構多應用於路基段，為託梁加承載板的模式。申請號為201310361854.8的實用新型專利公開了一種埋入式託梁樁板結構，包括鑽孔灌注樁、鋼筋混凝土託梁、承載板，鑽孔灌注樁豎直插入地下穩定巖層內，鋼筋混凝土託梁沿路基本體橫向布設，承載板搭接在託梁頂部，承載板上部填築路基。但是這種承載板整體結構高度較高，開挖量很大，因此在河(海)堤上(兩側均為水域)施工風險及施工難度較大。另外，為了滿足防浪、防潮功能，需要在常規樁板結構上另建防浪擋潮牆，從而導致整體結構寬度加大，影響了路基的穩定性和整個工程的經濟性。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種寬度小、開挖量少、經濟性高、滿足防浪防潮功能的用於堤上路基的槽型樁板組合結構。
[0005]本實用新型的技術方案為:一種用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:包括基礎和槽型梁，所述基礎豎直插入地下穩定土層內，所述槽型梁包括底板和腹板，所述腹板豎直向上設置在底板橫向兩側，所述底板與腹板為一體成型的鋼筋混凝土結構，所述底板在基礎上沿路基長度方向首尾連接，所述底板上鋪設軌道道床。
[0006]優選的，所述基礎為樁基礎或擴大基礎，所述樁基礎適用於軟質地基，所述擴大基礎適用於硬質地基。
[0007]進一步的，所述基礎位於底板下橫向兩側。
[0008]更進一步的，所述擴大基礎橫向外側至少與底板邊緣平齊。此時擴大基礎將上部載荷均勻傳到地面。
[0009]優選的，所述樁基礎沿路基長度方向的兩側與槽型梁連接處對稱設有倒角形連接部，所述倒角形連接部與樁基礎一體成型。倒角形連接部擴大了樁基礎與槽型梁的接觸面積，使樁基礎傳力更均勻，結構更穩固。
[0010]優選的，所述腹板外側離底板外側的橫向距離為5?20cm。腹板外側離底板外側有一定的橫向距離，目的是當槽型梁外部受到風浪的衝撞時，底板外側可以先對浪起一定緩衝作用，減小腹板所受到的衝擊，增加腹板的使用壽命。
[0011]進一步的，所述腹板外側離底板外側的橫向距離為10cm。
[0012]優選的，所述腹板外側與底板間設有橫截面為直角三角形的外連接部，所述底板、腹板、外連接部一體成型。
[0013]優選的，所述腹板內側與底板間設有橫截面為直角三角形的內連接部，所述底板、腹板、內連接部一體成型。
[0014]優選的，所述槽型梁兩端與基礎接觸處各沿長度方向延伸形成挑臂，所述挑臂長度與槽型梁跨度比值為0.2?0.5。
[0015]本實用新型中，基礎的作用是承受上部結構傳來的全部荷載，並把它們和下部結構荷載傳遞給地基。本實用新型中基礎為樁基礎或擴大基礎，當地基上面土層較軟較厚即軟質地基時，使用埋入土層較深的樁基礎比較合適，樁徑的選擇根據計算確定；當地質承載力較高即硬質地基時，可以採用直接在地面上或埋入較淺的擴大基礎。樁基礎為一體成型的鋼筋混凝土柱形結構，擴大基礎則為一體成型的鋼筋混凝土方形墩臺結構。基礎施工採用常用施工方法，擴大基礎施工步驟為:基坑開挖、鋪設基礎墊層、綁紮鋼筋、澆築混凝土 ；樁基礎施工步驟為:平整場地、樁位放樣、製作埋設護筒、樁基成孔、鋼筋籠加工安裝、混凝土燒築、樁頭開挖鑿除。
[0016]槽型梁底板兼做樁板結構承載板，省去了原樁板結構需要的託梁，承受剪力和彎矩，底板的厚度根據計算確定。施工時，先開挖基坑，再鋪設混凝土墊層，在墊層上施工混凝土槽型梁底板，再施工混凝土腹板使之一體成型。腹板外側、內側與底板間分別設有外連接部和內連接部，內外連接部增大了底板與腹板的接觸面積，使整個結構受力更加均勻，更牢固。
[0017]槽型梁的腹板協同底板共同受力，兼做樁板結構防浪(防撞)牆，承受彎矩和風力、波浪力等橫向荷載，腹板的厚度根據計算確定，高度根據防浪擋潮(防撞)要求確定。
[0018]槽型梁的跨度根據其形式決定，有一孔一聯、兩孔一聯、三孔一聯等多種形式，槽型梁兩端伸出基礎的挑臂長度與槽型梁跨度(長度方向相鄰基礎間距)比值為0.2?0.5。
[0019]本實用新型的優點為:
[0020]1.提供新型槽型樁板組合結構，槽型梁的底板作為樁板結構的承載板，槽型梁的腹板兼做樁板結構的防浪(防撞)牆。樁板結構與槽型梁全新組合，大幅降低結構高度，為線路縱斷面設計優化提供了條件。
[0021]2.以槽型梁腹板作為防浪(防撞)牆，與常規梁相比，槽型梁腹板既能起到抵抗海浪侵襲、防風、防撞、減噪音、防止列車脫軌、車輛翻車等功能，又能提高上部結構的豎向剛度。
[0022]3.克服了常規樁板結構埋入深度大及開挖量大的問題，大幅降低了施工難度及風險，並且兼顧了防浪、防潮和防撞的功能，受力可靠且合理經濟。首創槽型樁板組合結構，對樁板結構，特別是對結構高度敏感並且兼顧防浪、防潮功能的樁板結構具有參考和借鑑意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為槽型樁板組合結構三孔一聯結構示意圖
[0024]圖2為圖1中A-A截面圖
[0025]圖3為圖1中B-B截面圖
[0026]圖4為圖1中C-C截面圖
[0027]圖5為槽型樁板組合結構一孔一聯結構示意圖
[0028]圖6為槽型樁板組合結構兩孔一聯結構示意圖
[0029]其中:1.槽型梁2.底板3.腹板4.樁基礎5.擴大基礎6.倒角形連接部7.挑臂
8.外連接部9.內連接部。

【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0031]本實施例中路基需要跨越海堤，如圖1所示，沿路基方向間隔設有基礎，根據具體土層情況選擇樁基礎4或擴大基礎5，圖中槽型梁I長度方向(縱向)即為路基方向。槽型梁I下方縱向間隔設有四組基礎，為三孔一聯形式，每組基礎為兩個，在路基橫向兩側對稱設置，四組基礎(圖1中從左至右)依次為樁基礎4、擴大基礎5、樁基礎4、樁基礎4。槽型梁I下端基礎的組合形式根據地質情況決定，並不僅限於本實施例。如圖2-4所示，槽型梁I包括底板2和腹板3，腹板3豎直向上設置在底板2橫向兩側，腹板3外側離底板2外側的橫向距離為10cm。腹板3外側離底板2外側設置一定的橫向距離，目的是當槽型梁I外部受到風浪的衝撞時，底板2外側可以先對浪起一定緩衝作用，減小腹板3所受的衝擊。腹板3外側與底板2間設有橫截面為直角三角形的外連接部8，外連接部8直至底板2的外側邊緣，腹板3內側與底板2間設有橫截面為直角三角形的內連接部9，底板2、腹板3、外連接部8、內連接部9 一體成型。外連接部8和內連接部9增大了底板2與腹板3的接觸面積，增加了底板2對腹板的支撐作用，使整個結構受力更加均勻，更牢固。
[0032]底板2在基礎上沿路基長度方向首尾連接，底板2上鋪設軌道道床。其中底板2橫向邊緣與擴大基礎5外側平齊，樁基礎4沿路基長度方向的兩側與槽型梁連接處對稱設有倒角形連接部6，倒角形連接部6橫截面為三角形，施工時樁基礎4從下向上澆築，倒角形連接部6與樁基礎4 一體成型。倒角形連接部6擴大了樁基礎與槽型梁的接觸面積，使樁基礎傳力更均勻，結構更穩固。槽型梁I縱向兩端超過末端樁基礎4的部分為挑臂7。
[0033]本實施例中槽型梁底板2厚度(圖中標註A)60cm，腹板3高度(圖中標註B) 300cm，底板2寬度(圖中標註C) 1000cm，腹板3厚度(圖中標註D) 50cm，樁基礎4與底板處倒角形連接部6長度(圖中標註E) 150cm,倒角形連接部6高度(圖中標註F) 50cm,樁板結構跨度(圖中標註G) 1650cm,樁板結構挑臂7 (圖中標註H)長度625cm。挑臂7長度與跨度(兩相鄰基礎間縱向距離)比值為0.38。
[0034]由於本實施例中路基跨越海堤，常規樁板結構(託梁加承載板)在滿足規範要求的情況下，工程開挖量大，對既有海堤破壞嚴重，施工難度及風險均較大。而本實用新型的槽型樁板組合結構，將槽型梁腹板3兼做防浪牆，槽型梁的底板2兼做樁板結構的承載板，且不需要託梁，大幅降低結構高度和寬度，從而大幅降低了施工難度及風險，並且兼顧了防浪、防潮的功能。
[0035]腹板3既能起到抵抗海浪侵襲、防風、減噪音、防止列車脫軌翻車等功能，又能提高了上部結構的豎向剛度，減小上部結構的埋入深度及開挖量，槽型樁板組合結構與常規樁板結構方案工程數量對比如下:
[0036]表1:路基範圍(224m)內常規樁板結構與槽型樁板組合結構的主要工程數量對比如下:
[0037]

(I)(2)
項目，、 常規樁板槽形梁 (2)
位 K 、/(I)

結構估算方案上部結構混凝土 C45鋼筋混凝土 m3 3329.44 2456.71 0.74
(含防浪HRB400 鋼筋 kg 642315.20 589610.88 0.92
鋼筋-----
牆) _ HPB300 鋼筋 kg 51279.52 31937.26 0.62
基坑開挖石方，無水，基坑深h<3m m3 3037.44 1478.40 0.49
基坑回填基坑回填原狀土、石 m3 268.80 134.40 0.50
[0038]從表I可以看出採用槽型樁板組合結構，和常規樁板結構相比，基坑開挖和回填的數量減少了約50%，混凝土和鋼筋數量也約有26%和10%的減少，在保證結構安全的前提下，有效降低了工程總造價。
[0039]本實施例中，以樁板結構作為承載板，槽型梁腹板3作為防浪牆，既能起到抵抗海浪侵襲、防風、減噪音、防止列車脫軌(車輛翻車)等功能，又協同樁板結構共同受力，提高了上部結構的豎向剛度，減小上部結構的埋入深度及開挖量。將樁板結構與槽型梁I做了一種全新的組合，克服了常規樁板結構埋入深度大及開挖量大的問題，在降低工程總造價的同時，大幅降低了施工難度及風險，並且兼顧了防浪、防潮和防撞的功能。
[0040]根據工程中槽型梁跨度的不同需求，可以選擇如圖5、圖6所示的一孔一聯、兩孔一聯的槽型梁與基礎的組合形式，實際運用中並不僅限於圖1、圖5、圖6這三種形式。
【權利要求】
1.一種用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:包括基礎和槽型梁(1)，所述基礎豎直插入地下穩定土層內，所述槽型梁(I)包括底板(2)和腹板(3)，所述腹板(3)豎直向上設置在底板(2)橫向兩側，所述底板(2)與腹板(3)為一體成型的鋼筋混凝土結構，所述底板(2)在基礎上沿路基長度方向首尾連接，所述底板(2)上鋪設軌道道床。
2.如權利要求1所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述基礎為樁基礎(4)或擴大基礎(5)，所述樁基礎(4)適用於軟質地基，所述擴大基礎(5)適用於硬質地基。
3.如權利要求1或2所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述基礎位於底板(2)下橫向兩側。
4.如權利要求3所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述擴大基礎(5)橫向外側至少與底板⑵邊緣平齊。
5.如權利要求2所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述樁基礎(4)沿路基長度方向的兩側與槽型梁(I)連接處對稱設有倒角形連接部￠)，所述倒角形連接部￠)與樁基礎(4) 一體成型。
6.如權利要求1所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述腹板(3)外側離底板(2)外側的橫向距離為5?20cm。
7.如權利要求6所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述腹板(3)外側離底板⑵外側的橫向距離為10cm。
8.如權利要求1所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述腹板(3)外側與底板(2)間設有橫截面為直角三角形的外連接部(8)，所述底板(2)、腹板(3)、外連接部(8) —體成型。
9.如權利要求1或8所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述腹板內側與底板⑵間設有橫截面為直角三角形的內連接部(9)，所述底板(2)、腹板(3)、內連接部(9) 一體成型。
10.如權利要求1所述的用於堤上路基的槽型樁板組合結構，其特徵在於:所述槽型梁(I)兩端與基礎接觸處各沿長度方向延伸形成挑臂(7)，所述挑臂(7)長度與槽型梁(I)跨度比值為0.2?0.5。
【文檔編號】E02D27/04GK204023393SQ201420509800
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】羅世東, 劉振標, 馬春, 杜振華, 耿傑, 林文泉 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司