用于防护高路基的桩柱埋式格构架及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架，在高路基的尽端与工艺结构连接处一定范围内设置钻孔桩基础，钻孔桩基础的顶部设置桩顶冠梁，在桩顶冠梁上方连接格构架立柱，在每两个相邻的格构架立柱的中部设置水平的中系梁，在格构架立柱形成的空间内及格构架两端填筑锥坡形式的渗水土，并施做浆砌片石铺砌、挡土墙；在纵向相邻的每两个格构架立柱顶部设置顶纵梁，在顶纵梁之间设置顶板。该桩柱埋式格构架将铁路的高路基与民建的工艺结构进行过渡，解决了铁路尽端式高路基收坡的问题，在格构架内放坡设置，能有效的降低路基高度，卸载高填方路基土压力，有效解决了高路基与格构架沉降不一致的难题及列车荷载对高路基端部边坡稳定性的影响问题。

【技术实现步骤摘要】
用于防护高路基的桩柱埋式格构架及施工方法
本专利技术涉及一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架及施工方法，属于土木工程建设领域。
技术介绍
丹东金山热电厂铁路专用线新建工程，铁路路基尽端与热电厂翻车机室建筑轴线衔接处，受地形及翻车机室限制，衔接位置路基为高填方路基,路基高度22m。铁路路基支档结构中，重力式挡土墙最高能达到10m-12m；扶臂式及锚定板挡土墙最高能达到10m；锚杆式挡土墙最高能达到18m（需分级设置）；桩板挡墙挡土墙最高能达到15m。以上路基支档结构均与本工程的路基高度22m相差较大。铁路路基尽端与其他构筑物衔接处也常采用桥台作为过渡连接结构，铁路桥台形式有T桥台、U形桥台、耳墙式桥台、埋式桥台等，然而，铁路桥台的限制高度一般为12m，与本工程的路基高度22m相差也非常大，无法满足如此高的路基。另外，根据输煤工艺要求，有输煤廊道框架结构沿路基方向穿越路基端部支档结构，无论采用上述哪种结构，均无法满足此要求。故需研究专利技术一种新的结构形式，使之既能满足高路基的支挡功能，又能满足输煤工艺要求。近年来，社会对环保要求越来越高，热电项目逐步都移出城市，走向山区。而山区地形复杂，不可避免的会遇到高填深挖的特殊路基，高路基防护亟待解决。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架及施工方法，该桩柱埋式格构架将铁路的高路基与民建的工艺结构进行过渡，这种过渡形式解决了铁路尽端式高路基收坡的问题，在格构架内放坡设置，能有效的降低路基高度，卸载高填方路基土压力，路基伸入格构架的做法有效解决了高路基与格构架沉降不一致的难题及列车荷载对高路基端部边坡稳定性的影响问题。该施工方法提高了施工效率，降低了结构技术风险和施工风险，经济效益及社会效益显著。为解决以上问题，本专利技术的具体技术方案如下：一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架，在高路基的尽端与工艺结构连接处一定范围内设置若干排、若干列竖直的钻孔桩基础，在每两个相邻的钻孔桩基础的顶部设置桩顶冠梁，在桩顶冠梁上方且与钻孔桩基础位置对应处连接竖直的格构架立柱，在每两个相邻的格构架立柱的中部设置水平的中系梁，在格构架立柱形成的空间内及格构架两端填筑锥坡形式的渗水土，并在渗水土上表层施做浆砌片石铺砌，格构架两端的渗水土端处设置挡土墙；在纵向相邻的每两个格构架立柱顶部设置顶纵梁，在顶纵梁之间设置顶板。所述的渗水土内设置输煤隧道，且与高路基内的输煤隧道连续；输煤隧道位于两个格构架立柱之间。所述的格构架外端部设有铁路工艺结构架，列车轨道设置在顶纵梁对应的位置上，并起到将工艺结构架与高路基过渡的作用。用于防护高路基的桩柱埋式格构架的施工方法，包括以下步骤：1）在高路基尽端与铁路工艺结构连接处施做格构架结构基础，基础采用钻孔形式的钻孔桩基础，并在钻孔桩基础顶部设置横纵向的桩顶冠梁，基础尺寸由结构计算确定；2）在桩顶冠梁且对应钻孔桩基础位置浇筑格构架立柱，格构架立柱外轮廓尺寸一般小于钻孔桩基础尺寸，格构架立柱尺寸由结构计算确定；3）在格构架立柱设置若干道横纵向中系梁，以提高结构的整体稳定性，横纵向中系梁数量及尺寸应根据格构架立柱高度及结构计算确定；4）立柱采用分段施工，在每段立柱达到强度后，填压格构架内部及锥体处的渗水土，并施做锥坡外部的挡土墙；5）在格构架立柱顶端施做顶纵梁及顶板，顶板高度与高路基高度一致，并在铁路工艺结构架、格构架和高路基上铺设列车轨道，每根列车轨道与顶纵梁的位置对应。本专利技术用于防护高路基的桩柱埋式格构架的结构解决了铁路尽端式高路基收坡的问题，在格构架内放坡设置，能有效的降低路基高度，卸载高填方路基土压力；解决了高路基与格构架沉降不一致的难题及列车荷载对高路基端部边坡稳定性的影响问题。同时输煤廊道可以从格构架柱间通过，解决了输煤廊道穿越支档结构问题。用于防护高路基的桩柱埋式格构架的施工方法，降低了造价，提高了施工效率，降低结构技术风险和施工风险。附图说明图1为本专利技术的格构架平面图。图2为本专利技术的格构架横剖面图。图3为本专利技术的格构架纵剖面图。图中，1、钻孔桩基础；2、桩顶冠梁；3、格构架立柱；4、中系梁；5、顶纵梁；6、顶板；7、挡土墙；8、浆砌片石铺砌；9、填筑渗水土；10、输煤隧道；11、列车轨道；12、工艺结构架。具体实施方式一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架，本格构架顺铁路方向长度32.3米，垂直铁路方向长度46.75m。格构架基础采用Φ2.2m钻孔桩，桩长随地层变化，桩顶设置2.2x1.5m冠梁。格构架立柱为1.5x1.5m方形截面，立柱中部设置一道1x1m系梁，顶部沿铁路方向设置1.5x1.1m纵梁，梁间由0.8m厚钢筋混凝土板相连。格构架内部及两侧按铁路路基规范要求填压渗水土，放坡端部设置挡土墙，挡土墙最大高度10m，锥坡表层铺砌浆砌片石；所有结构尺寸均由结构计算确定，满足各项规范要求。如图1至图3所示，用于防护高路基的桩柱埋式格构架的具体结构为：在高路基的尽端与工艺结构连接处一定范围内设置六排、五列竖直的钻孔桩基础1，在每两个相邻的钻孔桩基础1的顶部设置桩顶冠梁2，在桩顶冠梁2上方且与钻孔桩基础1位置对应处连接竖直的格构架立柱3，在每两个相邻的格构架立柱3的中部设置水平的中系梁4，在格构架立柱3形成的空间内及格构架两端填筑锥坡形式的渗水土9，并在渗水土9上表层施做浆砌片石铺砌8，格构架两端的渗水土9端处设置挡土墙7；在纵向相邻的每两个格构架立柱3顶部设置顶纵梁5，在顶纵梁5之间设置顶板6。所述的渗水土9内设置输煤隧道10，且与高路基内的输煤隧道连续；输煤隧道10位于两个格构架立柱3之间。所述的格构架外端部设有铁路工艺结构架12，格构架顶部有4股道铁路轨道11，列车轨道11设置在顶纵梁5对应的位置上，并起到将工艺结构架12与高路基过渡的作用。用于防护高路基的桩柱埋式格构架的施工方法，包括以下步骤：1）在高路基尽端与铁路工艺结构连接处施做格构架结构基础，基础采用钻孔形式的钻孔桩基础1，并在钻孔桩基础1顶部设置横纵向的桩顶冠梁2，基础尺寸由结构计算确定；2）在桩顶冠梁2且对应钻孔桩基础1位置浇筑格构架立柱3，格构架立柱3外轮廓尺寸一般小于钻孔桩基础1尺寸，格构架立柱3尺寸由结构计算确定；3）在格构架立柱3可设置若干道横纵向中系梁4，以提高结构的整体稳定性，横纵向中系梁4数量及尺寸应根据格构架立柱3高度及结构计算确定；4）立柱采用分段施工，在每段立柱达到强度后，填压格构架内部及锥坡处的渗水土9，并施做锥坡外部的挡土墙7；5）在格构架立柱3顶端施做顶纵梁5及顶板6，顶板6高度与高路基高度一致，并在铁路工艺结构架12、格构架和高路基上铺设列车轨道11，每根列车轨道11与顶纵梁5的位置对应。本专利技术利用桩柱埋式格构架卸载高填方路基土压力，用“卸荷”理念替代传统的“挡土”思路，在格构架内部按路基规范要求放坡填压路基土，卸载高填方路基土压力，有效解决了常规支挡结构在超过15m的高填方路基段不适用的难题，并降低了造价，提高了施工效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架，其特征在于：在高路基的尽端与工艺结构连接处一定范围内设置若干排、若干列竖直的钻孔桩基础（1），在每两个相邻的钻孔桩基础（1）的顶部设置桩顶冠梁（2），在桩顶冠梁（2）上方且与钻孔桩基础（1）位置对应处连接竖直的格构架立柱（3），在每两个相邻的格构架立柱（3）的中部设置水平的中系梁（4），在格构架立柱（3）形成的空间内及格构架两端填筑锥坡形式的渗水土（9），并在渗水土（9）上表层施做浆砌片石铺砌（8），格构架两端的渗水土（9）端处设置挡土墙（7）；在纵向相邻的每两个格构架立柱（3）顶部设置顶纵梁（5），在顶纵梁（5）之间设置顶板（6）。

【技术特征摘要】
1.一种用于防护高路基的桩柱埋式格构架，其特征在于：在高路基的尽端与工艺结构连接处一定范围内设置若干排、若干列竖直的钻孔桩基础（1），在每两个相邻的钻孔桩基础（1）的顶部设置桩顶冠梁（2），在桩顶冠梁（2）上方且与钻孔桩基础（1）位置对应处连接竖直的格构架立柱（3），在每两个相邻的格构架立柱（3）的中部设置水平的中系梁（4），在格构架立柱（3）形成的空间内及格构架两端填筑锥坡形式的渗水土（9），并在渗水土（9）上表层施做浆砌片石铺砌（8），格构架两端的渗水土（9）端处设置挡土墙（7）；在纵向相邻的每两个格构架立柱（3）顶部设置顶纵梁（5），在顶纵梁（5）之间设置顶板（6）。2.如权利要求1所述的用于防护高路基的桩柱埋式格构架，其特征在于：所述的渗水土（9）内设置输煤隧道（10），且与高路基内的输煤隧道连续；输煤隧道（10）位于两个格构架立柱（3）之间。3.如权利要求1所述的用于防护高路基的桩柱埋式格构架，其特征在于：所述的格构架外端部设有铁路工艺结构架（12），列车轨道（11）设置在顶纵梁（5）对应的位置上...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤波，赵志文，臧立秋，金勇，张月涵，刘刚，周路舟，付延忠，王禹，汪忠，
申请(专利权)人：沈阳铁道勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21