CN116219808A - 一种有砟轨道加固结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路有砟轨道地基处理技术领域，具体涉及一种有砟轨道加固结构，包括有砟道床和若干轨枕，轨枕沿线路方向的两侧设有挡板，每处挡板沿有砟道床相应侧的放坡面设置，挡板用于阻挡道砟外移和飞溅，每处挡板远离轨枕的一侧设有固定桩，固定桩用于挡板限位。本发明对传统有砟轨道构造进行了道砟加固，结构简单，能够有效减小道砟在受列车冲击压力影响时发生外塌的风险，道砟结构稳定，对轨道具有较好支撑力，不易发生不均匀沉降。

Description

一种有砟轨道加固结构

技术领域

本发明涉及铁路有砟轨道的加固技术领域，特别是一种有砟轨道加固结构。

背景技术

有砟轨道凭借造价低、养护维修易于施作等优点在我国既有铁路中占有很大比例，其构造是在由道砟铺设的道床上进行轨枕布置。由于有砟轨道的道基为柔性基础，随着使用年限的增加，会逐渐出现轨面不均匀沉降现象，影响轨道平顺性；与此同时，由于道砟是散体材料，整体性差，在列车附加动荷载作用下，道砟容易因受到列车的冲击压力影响而塌向轨道外侧，从而导致结构性损坏、降低轨道的支撑力，此时轨枕和钢轨必然会伴随底部基础斜向下运动至列车荷载和道砟支撑力平衡的位置，进而产生轨面沉降，从而影响轨道平顺性，影响列车运行的安全性和舒适性。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术有砟轨道结构中的轨枕和钢轨容易受底部基础的支撑强度影响从而产生轨面沉降的问题，提供一种有砟轨道加固结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种有砟轨道加固结构，包括有砟道床和若干轨枕，轨枕沿线路方向的两侧设有挡板，每处挡板沿有砟道床相应侧的放坡面设置，每处挡板远离轨枕的一侧设有固定桩，固定桩用于挡板限位。

上述有砟轨道加固结构，通过在有砟道床两侧的放坡面上设置挡板用于阻挡道砟外移、飞溅，并通过在挡板外侧设置固定桩使其对挡板进行横向限位，从而实现两侧挡板对中间轨枕的横向限位，这样即便在路基（主要指列车荷载所影响的区域）发生不均匀沉降以及道砟发生不均匀沉降的情况下，也能阻挡轨枕伴随道砟移动从而产生过度位移，减小了道砟对轨枕和钢轨的影响。与此同时，在列车通过时，道砟所受到的冲击和挤压影响能够通过挡板传递到固定桩上，从而使得道砟不易向外侧倾塌，使得加固后的有砟轨道基础具有较好支撑力，从而增加有砟轨道的有效使用寿命。

采用本发明所提供的有砟轨道加固结构，降低了有砟道床的不均匀沉降对上部轨枕的扰动影响，提高了有砟道床的稳定性和整体性，利于增加有砟轨道的有效使用寿命。

其中，挡板的底侧，即靠近固定桩的一侧，可以抵接于固定桩的内侧设置，也可以通过粘接、卡接等方式与固定桩固定连接，使挡板能够对有砟道床放坡面所露出来的道砟颗粒部分具有限位作用；相对应地，挡板的顶侧，即靠近轨枕设置的一侧，可以直接与轨枕外端面对接，也可以设置于轨枕的底部使挡板起到部分支撑作用。此外，上述中的固定桩的数量可以为多个，多个固定桩沿线路方向间隔设置，固定桩也可以采用沿线路方向设置的连续构造，即沿线路方向的每个横断面上均有固定桩对道砟的外侧进行限位；类似地，也可根据实际需求将挡板沿线路方向间隔设置或连续设置。

优选地，挡板设有穿设孔，穿设孔朝向有砟道床位置倾斜设置。通过在挡板上设置穿设孔，可以通过穿设孔穿插刚性构件对道砟进一步加固，减小不均匀沉降。穿设孔可以为圆孔、方孔或沿线路方向设置的长条形孔等。

优选地，穿设孔内设有钢棒，钢棒穿插于有砟道床内。通过采用钢棒斜插挡板并伸入轨枕下方的道砟里，能够起到固定轨枕下方的道砟的作用，避免因道砟流失或沉降而引起轨枕沉降从而影响列车运行的舒适性，而且钢棒体积小、材料来源广泛，易取材。

优选地，挡板接触于轨枕的侧面，挡板与轨枕之间设有钢板。挡板阻挡道砟外移的同时还可以用于阻挡轨枕移位，提高轨道的安全性；在轨枕与挡板之间设置钢板作为硬质格挡，可以降低因列车经过而造成轨枕与挡板之间的冲击力，避免挡板损坏。

优选地，钢板的厚度为2~3cm，刚度大，不易变形。

优选地，固定桩设有桩基承台，挡板安装于桩基承台的上表面，这样可利用桩基承台的侧面抵挡道砟而利用桩基承台顶面固定挡板，施工方便。

优选地，挡板与桩基承台通过定位销固定连接，这样具有较大限位能力，能够有效防止轨枕和/或道砟移位。

优选地，桩基承台上设有反力键，反力键用于限位挡板及轨枕发生横向移动过大的情况，保证列车运行的安全性。

优选地，反力键和桩基承台一体成型于固定桩的上部，且所成型的一体构造为钢筋混凝土结构，结构强度大，且施工方便、结构稳定。

作为其它可实施方式，反力键、桩基承台和固定桩本体之间也可以采用分体式构造并通过固定连接方式形成一体。

优选地，固定桩沿线路方向间隔设置，利于提高天窗施工效率。

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、采用本发明所提供的有砟轨道加固结构，降低了有砟道床的不均匀沉降对上部轨枕的扰动影响，提高了有砟道床的稳定性和整体性。

2、本发明所提供的有砟轨道加固结构，通过轨枕、挡板结构和固定桩将轨道基础组成一个整体结构，限制了道砟的横向位移，增加了轨道结构的承载力，提高了轨道基础的耐久性，延长了有砟轨道的有效使用寿命。

3、本发明所提供的有砟轨道加固结构，结构简单，通过改造加固原有有砟轨道构造，利于降低维修频率、减小维修费用。

4、本发明所提供的有砟轨道加固结构，能够降低列车运行过程中对有砟轨道基础的冲击影响，提高列车运行的舒适性及安全性。

5、本发明所提供的有砟轨道加固结构，其挡板可提前预制，具有精度高、质量稳定的特点，现场可直接安装，利于降低现场施工对环境的影响。

6、本发明所提供的有砟轨道加固结构，适用范围广，可适用于高速铁路、普通铁路等有砟轨道的加固，也可作为新建有砟轨道的加固结构。

附图说明

图1是一种有砟轨道加固结构的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

图标：1-固定桩；2-桩基承台；3-反力键；4-定位销；5-钢棒；6-挡板；7-钢板；8-轨枕；9-有砟道床。

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

一种有砟轨道加固结构，如图1、图2所示，包括有砟道床9和若干轨枕8，轨枕8沿线路方向的两侧设有挡板6，每处挡板6沿有砟道床9相应侧的放坡面设置，挡板6用于阻挡道砟外移和飞溅，每处挡板6远离轨枕8的一侧设有固定桩1，固定桩1用于挡板6限位。

该有砟轨道加固结构，通过在有砟道床9两侧的放坡面上设置挡板6用于阻挡道砟外移、飞溅，并在挡板6外侧设置固定桩1进行限位，实现了两侧挡板6对中间轨枕8的横向限位，这样即便在路基（主要指列车荷载所影响的区域）发生不均匀沉降以及道砟发生不均匀沉降的情况下，也能阻挡轨枕伴随道砟移动从而产生过度位移，减小了道砟对轨枕和钢轨的影响，即有砟道床9对轨枕和钢轨的扰动影响。而且该有砟轨道加固结构提高了有砟道床9的稳定性和整体性，在列车通过时，道砟（即组成有砟道砟的散体颗粒，亦即渣石）所受到的冲击和挤压影响能够通过挡板6传递到固定桩1上，不易向外倾塌，使得加固后的有砟轨道具有较好支撑力，承载力好。

具体地，在本实施例中，固定桩1为混凝土预制桩，强度等级为C40~C60，桩长为2m~5m，固定桩1沿线路方向间隔设置。固定桩1设有桩基承台2，桩基承台2与有砟道床9放坡面平滑过渡；桩基承台2上在远离挡板6的一侧设有反力键3，反力键3用于限位挡板6和轨枕8横向移动过大的情况，保证列车运行的安全性。其中，桩基承台2由固定桩1桩头破除后的预留钢筋浇筑混凝土构成，反力键3与桩基承台2同时浇筑成型。

在本实施例中，挡板6在线路的横断面上沿放坡面倾斜设置、在沿线路的纵向方向上沿放坡面的延伸方向连续设置，具体地，沿线路（纵向）方向设有多块挡板6，相邻挡板6对应桩基承台2所在位置进行对接；挡板6的底侧固定安装在桩基承台2上并通过钢制定位销4固定连接，挡板6与反力键3之间应留有适当的缓冲间隙。相应地，挡板6的顶侧为折弯构造，其顶侧接触于轨枕8的侧面，挡板6与轨枕8之间设有厚度为2~3cm的钢板7，钢板7通过预制挡板6挤压而紧贴轨枕8，挡板6阻挡道砟外移的同时还可以用于阻挡轨枕8移位，提高轨道的安全性；而在轨枕8与挡板6之间设置钢板7作为硬质格挡，可以降低因列车经过而造成轨枕8与挡板6之间的冲击力，并阻止轨枕8横向移动。在本实施例中，挡板6采用混凝土预制挡板6，强度等级为C30~C60，挡板6上设有圆形截面的穿设孔，穿设孔朝向有砟道床9位置呈45°夹角倾斜设置；穿设孔内设有钢棒5，钢板7斜插于有砟道床9内，其中钢棒5的材质为不锈钢，直径为3~6cm，长度为70~100cm。通过采用钢棒5斜插挡板6并伸入轨枕8下方的道砟里，一方面可以支撑轨枕8与钢棒5之间道砟，另一方面可以承担部分列车荷载，并将荷载通过挡板传递到固定桩使作用于地基，从而起到固定轨枕8下方的道砟的作用，避免因道砟流失或沉降而引起轨枕8沉降从而影响列车运行的舒适性。

本实施例所提供的有砟轨道加固结构，对传统有砟轨道构造进行道砟加固，通过挡板6结构阻挡列车通过时道砟飞溅和移位，当道砟挤压受力时，可通过定位销4传力于固定桩1从而将荷载传递给地基；若横向挤压力过大导致定位销4松动后，或者说因预制挡板6移位过大而导致挡板6结构破坏后，仍可通过反力键3进行极限限位，阻止轨道基础的进一步破坏；本实施例通过对道基进行加固，限制了由于道砟下沉而引起轨枕8不均匀沉降的影响，从而保证列车运行的安全性和舒适性。该加固结构的结构简单，能够有效降低道砟在受列车冲击压力影响时发生外塌的风险，能够使得道砟结构稳定，对轨道具有较好支撑力，不易发生不均匀沉降。

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)

1.一种有砟轨道加固结构，包括有砟道床（9）和若干轨枕（8），其特征在于，所述轨枕（8）沿线路方向的两侧设有挡板（6），每处所述挡板（6）沿所述有砟道床（9）相应侧的放坡面设置，每处所述挡板（6）远离所述轨枕（8）的一侧设有固定桩（1）。

2.根据权利要求1所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述挡板（6）设有穿设孔，所述穿设孔朝向所述有砟道床（9）位置倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述穿设孔内设有钢棒（5），所述钢棒（5）穿插于所述有砟道床（9）内。

4.根据权利要求1所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述挡板（6）接触于所述轨枕（8）的侧面，所述挡板（6）与所述轨枕（8）之间设有钢板（7）。

5.根据权利要求4所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述钢板（7）的厚度为2~3cm。

6.根据权利要求1所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述固定桩（1）设有桩基承台（2），所述挡板（6）安装于所述桩基承台（2）的上表面。

7.根据权利要求6所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述挡板（6）与所述桩基承台（2）通过定位销（4）固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述桩基承台（2）上设有反力键（3），所述反力键（3）用于限位所述挡板（6）。

9.根据权利要求8所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述反力键（3）和所述桩基承台（2）一体成型于所述固定桩（1）的上部，且所成型的一体构造为钢筋混凝土结构。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种有砟轨道加固结构，其特征在于，所述固定桩（1）沿线路方向间隔设置。

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