季冻区的轨道结构以及轨道结构的施工方法技术

技术编号:19003725 阅读:21 留言:0更新日期:2018-09-22 06:24
本发明专利技术涉及工程建设领域,公开了一种季冻区的轨道结构以及轨道结构的施工方法,所述季冻区的轨道结构包括路基(10)以及铺设于所述路基(10)上的轨道主体(12),所述路基(10)的裸露于所述轨道主体(12)外的部分开设有从表面沿所述路基(10)的深度方向延伸的应力释放孔(100)。该轨道结构能够使得路基的冻胀较为均匀,减少了冻胀对路基产生的作用,使得路基变形较小。

Track structure and construction method of track structure in seasonal frozen area

The invention relates to the field of Engineering construction, and discloses a track structure and a construction method of a track structure in a seasonally frozen area. The track structure in the seasonally frozen area comprises a roadbed (10) and a track body (12) laid on the roadbed (10), and the part of the roadbed (10) exposed outside the track body (12) is provided with a slant surface along the track body (12). A stress relief hole (100) extending in the depth direction of a roadbed (10) is described. The track structure can make Subgrade Frost Heaving more uniform, reduce the effect of frost heaving on subgrade, and make subgrade deformation smaller.

【技术实现步骤摘要】
季冻区的轨道结构以及轨道结构的施工方法
本专利技术涉及工程建设领域,具体地涉及一种季冻区的轨道结构以及轨道结构的施工方法。
技术介绍
冻土是一种由冰胶结合且性质特殊的多相复杂体系,与其他类型土相比,最大特点是水、热、力等性质具有不稳定性。我国冻土地区分布广泛,约有98.9%的面积被不同类型的冻土所覆盖,其中对工程建设如铁路轨道建设影响较大的季节性冻土区即季冻区的面积约占全国冻土地区面积的53.5%。季节性冻土区的表层都存在着一层冬冻夏融的冻结—融化层即冻融层,该冻融层在冻融过程中会引起土体性质的变化,土体在冻融的作用下会出现冻胀的不均匀性,从而造成轨道路基的较大变形,这严重影响了行车安全和运输效率。随着我国铁路建设尤其是高速铁路建设的快速发展,越来越多的高速铁路穿越在了季冻区。列车在高速运行状态下对轨道路基的变形响应更加敏感。轨道路基的不均匀冻胀将导致路基面以上的轨道结构中的轨道扣件、轨距杆等工作状态几乎失效,引起线路高低不平,从而影响铁路的平顺性和乘坐舒适度,更为严重的是影响列车的行驶安全,同时也大大增加了铁路工务部门的线路维护工作量。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的轨道路基的不均匀冻胀的问题,提供一种季冻区的轨道结构,该轨道结构能够使得路基的冻胀较为均匀,减少了冻胀对路基产生的作用,使得路基变形较小。为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种季冻区的轨道结构,所述季冻区的轨道结构包括路基以及铺设于所述路基上的轨道主体,所述路基的裸露于所述轨道主体外的部分开设有从表面沿所述路基的深度方向延伸的应力释放孔。在上述技术方案中,通过在路基的裸露于轨道主体外的部分开设从表面沿所述路基的深度方向延伸的应力释放孔,能够使得季冻区的路基在冻胀过程中产生的纵向变形有效地转化为沿所述应力释放孔的径向方向并朝向所述应力释放孔的中心轴线收缩的横向变形,这样,使得季冻区的路基的冻胀较为均匀,大大减少了冻胀对所述路基的土体产生的作用,使得所述路基的变形较小。优选地,所述应力释放孔的深度不小于所述路基的冻深;并且/或者,所述应力释放孔的孔口处设置有能够遮盖所述孔口的孔盖。优选地,所述季冻区的轨道结构包括设置于所述应力释放孔内的弹性单元。优选地,所述弹性单元由包括聚苯乙烯、沥青和麻絮的混合材料制备形成。优选地,所述混合材料中的各个组分的重量份数如下所示:聚苯乙烯4-10份;沥青40份;麻絮1份。优选地,所述轨道主体的每侧均开设有多个所述应力释放孔。优选地,所述轨道主体包括铺设于所述路基上的道床以及埋设于所述道床中的轨枕。优选地,所述季冻区的轨道结构包括用于将所述轨枕固定于所述路基的固定件。优选地,所述固定件呈倒U型结构,所述固定件夹持所述轨枕的端部,并且所述固定件延伸至所述路基内。优选地,所述固定件包括:一对固定杆,一对所述固定杆分别设置在所述轨枕的沿所述轨道主体的延伸方向的两侧,所述固定杆延伸至所述路基内;和连接杆,所述连接杆连接在一对所述固定杆之间,并且所述连接杆抵靠于所述轨枕的顶面。优选地,所述固定杆的延伸进入所述路基的深度不小于所述路基的冻深。本专利技术第二方面提供一种轨道结构的施工方法,所述轨道结构包括路基以及铺设于所述路基上的轨道主体,所述施工方法包括以下步骤:S10、在所述路基的裸露于所述轨道主体外的部分开设从表面沿所述路基的深度方向延伸的应力释放孔。优选地,所述施工方法包括以下步骤:S12、向所述应力释放孔中填充混合材料,其中,所述混合材料包括聚苯乙烯、沥青和麻絮。优选地,所述轨道主体包括铺设于所述路基上的道床以及埋设于所述道床中的轨枕;所述施工方法包括以下步骤:S20、使得呈倒U型结构的固定件夹持所述轨枕的端部,并且使得所述固定件延伸至所述路基内。优选地,所述固定件包括一对固定杆和连接杆;在所述步骤S20中:将一对固定杆分别设置在所述轨枕的沿所述轨道主体的延伸方向的两侧,并使得所述固定杆延伸至所述路基内;之后,将连接杆连接在一对所述固定杆之间,并且使得所述连接杆抵靠于所述轨枕的顶面。附图说明图1是本专利技术优选实施方式的季冻区的轨道结构的剖面结构示意图;图2是图1所示的季冻区的轨道结构的侧视结构示意图;图3是图1所示的季冻区的轨道结构的土体在相应条件下的冻胀量与时间的关系示意图。附图标记说明10-路基;100-应力释放孔;12-轨道主体;120-道床;122-轨枕;121-道砟;123-底碴;14-固定件;140-固定杆;142-连接杆。具体实施方式在本专利技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图中所示的方位和实际应用中的方位理解,“内、外”是指部件的轮廓的内、外。本专利技术提供了一种季冻区的轨道结构,所述季冻区的轨道结构包括路基10以及铺设于路基10上的轨道主体12,路基10的裸露于轨道主体12外的部分开设有从表面沿路基10的深度方向延伸的应力释放孔100。通过在路基10的裸露于轨道主体12外的部分开设从表面沿路基10的深度方向延伸的应力释放孔100,能够使得季冻区的路基10在冻胀过程中产生的纵向变形有效地转化为沿应力释放孔100的径向方向并朝向应力释放孔100的中心轴线收缩的横向变形,这样,使得季冻区的路基10的冻胀较为均匀,大大减少了冻胀对路基10的土体产生的作用,使得路基10的变形较小。其中,所提及的纵向变形可以理解为沿应力释放孔100的轴向方向产生的变形,横向变形可以理解为沿应力释放孔100的径向方向产生的变形。此外,路基10的裸露于轨道主体12外的部分可以理解为路肩。结合图1和图2中所示,轨道主体12可包括铺设于路基10上的道床120以及埋设于道床120中的轨枕122,可以明白的是,轨枕122上方可铺设铁轨。另外,道床120可包括铺设于路基10上的底碴123和铺设于底碴123上的道砟121,这样,能够进一步提高道床120的整体稳固性。为了进一步提高季冻区的路基10的冻胀均匀性,可使得应力释放孔100的深度不小于路基10的冻深,其中,冻深是指工程所在地,在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中,不少于10年的实测冻结深度的平均值。另外,可在应力释放孔100的孔口处设置能够遮盖所述孔口的孔盖,这样,可以防止外部的污染物尤其是雨水等进入到应力释放孔100中,有效的保护了应力释放孔100。如图1中所示,可在轨道主体12的每侧均开设多个应力释放孔100,以进一步提高冻胀均匀性,使得冻胀对路基10的土体产生的作用进一步降低,从而进一步减小路基10的变形。此外,可使得应力释放孔100的孔洞率为1%-6%,进一步地,应力释放孔100的孔洞率为2%-5%,其中,孔洞率是指每千米的路基10上开设的应力释放孔100的总截面积(此处截面积是指垂直于应力释放孔100的轴线的面截取应力释放孔100的面的面积)与应力释放孔100所在的每千米的路基10的裸露于轨道主体12外的部分即路肩的总表面积的百分比值。另外,可在应力释放孔100内设置弹性单元,这样,通过所述弹性单元的自身的弹性可减少路基10在冻胀作用下的通过应力释放孔100转化的横向变形以及路基10在冻胀作用下的产生的横向变形,从而进一步提高了季冻区的路基10的冻胀均匀性,使得路基10的变形较小,同时设置所述弹性单元还能够保证路基1本文档来自技高网...
季冻区的轨道结构以及轨道结构的施工方法

【技术保护点】
1.一种季冻区的轨道结构,其特征在于,所述季冻区的轨道结构包括路基(10)以及铺设于所述路基(10)上的轨道主体(12),所述路基(10)的裸露于所述轨道主体(12)外的部分开设有从表面沿所述路基(10)的深度方向延伸的应力释放孔(100)。

【技术特征摘要】
1.一种季冻区的轨道结构,其特征在于,所述季冻区的轨道结构包括路基(10)以及铺设于所述路基(10)上的轨道主体(12),所述路基(10)的裸露于所述轨道主体(12)外的部分开设有从表面沿所述路基(10)的深度方向延伸的应力释放孔(100)。2.根据权利要求1所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述应力释放孔(100)的深度不小于所述路基(10)的冻深;并且/或者,所述应力释放孔(100)的孔口处设置有能够遮盖所述孔口的孔盖。3.根据权利要求1所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述季冻区的轨道结构包括设置于所述应力释放孔(100)内的弹性单元。4.根据权利要求3所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述弹性单元由包括聚苯乙烯、沥青和麻絮的混合材料制备形成。5.根据权利要求4所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述混合材料中的各个组分的重量份数如下所示:聚苯乙烯4-10份;沥青40份;麻絮1份。6.根据权利要求1所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述轨道主体(12)的每侧均开设有多个所述应力释放孔(100)。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述轨道主体(12)包括铺设于所述路基(10)上的道床(120)以及埋设于所述道床(120)中的轨枕(122)。8.根据权利要求7所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述季冻区的轨道结构包括用于将所述轨枕(122)固定于所述路基(10)的固定件(14)。9.根据权利要求8所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述固定件(14)呈倒U型结构,所述固定件(14)夹持所述轨枕(122)的端部,并且所述固定件(14)延伸至所述路基(10)内。10.根据权利要求9所述的季冻区的轨道结构,其特征在于,所述固定件(14)包括:一对固定杆(140),一对所述固定杆(140)分别设...

【专利技术属性】
技术研发人员:李军魏程黄鹏
申请(专利权)人:中国神华能源股份有限公司中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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