一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构及施工方法技术

本发明专利技术属于铁路路基施工技术领域，具体地涉及一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构，包括带有倾斜边坡的铁路路基，铁路路基的顶部设有道床，道床上固定有轨枕，铁路路基的边坡上设有加固层，加固层包括土工布层、铁丝网层和注浆锚杆，土工布层设置在铁路路基的边坡坡面上，铁丝网层设置在土工布层上，注浆锚杆穿设在铁路路基的边坡中，且注浆锚杆与边坡的坡面相垂直，铁路路基中竖直穿设有注浆管桩，铁路路基的表面喷涂有混凝土层。本发明专利技术通过铁丝网、土工布、注浆锚杆、注浆管桩、混凝土层和注浆方式形成复合支护加固结构，为铁路路基起到很好的防洪加固作用，还解决了现有铁路路基遇水长时间浸泡不稳定及漫水后容易被冲毁等问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构及施工方法


[0001]本专利技术属于铁路路基施工
，具体地涉及一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构及施工方法。

技术介绍

[0002]在铁路自然灾害中，水害是最具破坏性的，由于下雨和洪水引发的铁路事故时有发生，造成的经济损失也难以估量，洪水主要发生在夏季，不同地区都有可能发生。并且在全球气候变暖，极端天气增多的情况下，暴雨及洪涝灾害会更加频繁，铁路水害属于线域工程灾害，具有明显的“一点受损，影响全线”的特性。当前还未有针对采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构及施工方法的提出，而对采煤沉陷区铁路路基进行防洪式加固有助于提高铁路干线在强降水、洪水等情况下的抗洪能力，也可以解决现有采煤沉陷区铁路路基遇水长时间浸泡不稳定及漫水后容易被冲毁等问题，既可提升铁路运营的安全性，又可避免财产的损失。
[0003]在本专利技术之前，中国专利“一种铁路路基工后沉降病害处治方法”(专利号：CN201510386505.0)公开了一种铁路路基工后沉降病害处治方法，通过采用侧向辐射注浆技术与垂直铺塑防渗技术相结合，以解决铁路路基工后沉降问题，但其更多地仅限于使用注浆技术对沉降地基进行简单填充及加固，更多是体现其在注浆技术的优化，技术方案单一，加固效果不佳，尤其当遭遇特殊灾害时，该加固后的铁路路基容易发生毁坏，也不能适用于在采煤沉陷区场地铁路路基的防洪加固。
[0004]中国专利“一种用于边坡加固的复合锚杆桩”(专利号：CN201410772933.2)公开了一种用于边坡加固的复合锚杆桩，通过采用土工布、锚杆和注浆管复合结构来提高边坡的整体强度和稳定性，其方案在正常地质条件下边坡加固方面有一定的效果，但在采煤沉陷区的路基加固中效果并不明显，尤其在有特殊地质灾害如暴雨洪水等条件下也不能起到防洪的作用。
[0005]为此，亟需一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构以解决现有铁路路基遇水长时间浸泡不稳定及漫水后容易被冲毁等问题。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构及施工方法。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0010]第一方面，本专利技术实施例提供一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构，包括带有倾斜边坡的铁路路基，铁路路基的顶部设置有道床，道床上固定有轨枕，铁路路基的边坡上设置有加固层，加固层包括土工布层、铁丝网层和多根注浆锚杆，土工布层设置在铁路路
基的边坡坡面上，铁丝网层设置在土工布层上，多根注浆锚杆均穿过土工布层和铁丝网层并穿设在铁路路基的边坡中，且注浆锚杆与边坡的坡面相垂直，铁路路基中竖直穿设有多根注浆管桩，铁路路基的表面喷涂有混凝土层。
[0011]可选地，注浆锚杆采用钢花管，钢花管下端呈锥形，钢花管下端开设有若干小孔，用于注浆浆液的流出；相邻注浆锚杆之间的间距为1000
‑
1500mm。
[0012]可选地，注浆管桩采用钢管，钢管下端呈锥形，钢管下端开设有若干小孔，用于注浆浆液的流出；相邻注浆管桩之间的间距为1500
‑
2000mm。
[0013]第二方面，本专利技术实施例还提供一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的施工方法，包括以下步骤：
[0014](1)形成铁路路基；
[0015](2)铺设土工布层和铁丝网层；
[0016](3)安装注浆锚杆；
[0017](4)安装注浆管桩；
[0018](5)喷射混凝土和注浆。
[0019]可选地，步骤(1)中，将处于沉陷区洼地的铁路路基地段加高至设计标高，以形成带有倾斜边坡的铁路路基，铁路路基边坡的坡率为1:1.5。
[0020]具体地，先对处于沉陷区洼地、容易导致积水的铁路路基地段位置进行详细监测，并确定设计标高；然后对铁路路基边坡进行填补修复，修复时需要对边坡坡面进行平整，便于后续施工；填补施工后，边坡表面需要进行夯实，先慢后快、先静态碾压后振动碾压，保证其密实度不小于85％，随后对填补施工进行质量检查，并进行放线测量，确保边坡的坡率为1:1.5。
[0021]可选地，步骤(2)中，在铁路路基的边坡坡面上铺设土工布层，相邻土工布之间的搭接长度为300mm；在土工布层上铺设铁丝网层，相邻钢丝网之间的搭接长度为100mm。
[0022]具体地，铺设土工布时，在坡面上方对土工布的上端进行固定，然后将土工布卷材沿坡面放下铺展，坡面上设置防滑钉，在搭接处采用缝合方式进行搭接，缝合线采用最小张力不小于70N的树脂材料。铺设铁丝网时，在搭接处采用一面顺扣法绑扎，绑扎采用22号铁丝，根据提前做好的尺寸裁剪，并预留出一定的厚度，在铁路路基的上缘处和土工布一起固定。
[0023]可选地，步骤(3)中，将注浆锚杆打入铁路路基的边坡中，且注浆锚杆与边坡的坡面相垂直，以对铁路路基进行加固。
[0024]可选地，步骤(4)中，铁路路基的道砟至边坡边缘处的中间位置竖直打入第一道注浆管桩，并沿着边坡以1500
‑
2000mm的间距均匀布设其他的注浆管桩；注浆管桩通过螺纹钢与注浆锚杆焊接在一起，且焊接位置距离注浆锚杆和注浆管桩的末端为100mm，螺纹钢的直径为14mm。
[0025]可选地，步骤(5)中，对铁路路基的表面喷射混凝土，混凝土标号为C20，喷射厚度为100mm，混凝土凝固三天后，依次对注浆锚杆和注浆管桩进行注浆，注浆步骤为：先用普通硅酸盐纯水泥浆注浆，2h后，再用高悬浮易分散防漏高强膏状注浆料注浆，其中，普通硅酸盐纯水泥浆的水灰比为1:1.1，注浆压力不超过0.4MPa，当注浆压力超过上述限值且吸浆量小于2.0L/min、稳定时间大于5min，或者变形监测达到安全报警值后，可终孔。
[0026]本专利技术的有益效果是，通过采用“铁丝网(土工布)+注浆锚杆+管桩+混凝土层+注浆”的复合支护结构，形成“刚柔相济、内外兼修”的采煤沉陷区铁路路基复合加固技术，加固结构可靠，方法步骤简单，操作性强，有助于提高铁路干线在强降水、洪水等情况下的抗洪能力，也可以解决现有采煤沉陷区铁路路基遇水长时间浸泡不稳定及漫水后容易被冲毁等问题。
附图说明
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0028]图1为本专利技术的实施例一提供的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的整体结构示意图。
[0029]图2为本专利技术的实施例一提供的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的土工布的结构示意图。
[0030]图3为本专利技术的实施例一提供的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的铁丝网的结构示意图。
[0031]图4为本专利技术的实施例一提供的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的注浆锚杆的结构示意图。
[0032]图5为本专利技术的实施例一提供的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的注浆管桩的结构示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构，包括带有倾斜边坡的铁路路基，铁路路基的顶部设置有道床，道床上固定有轨枕，其特征在于：铁路路基的边坡上设置有加固层，加固层包括土工布层、铁丝网层和多根注浆锚杆，土工布层设置在铁路路基的边坡坡面上，铁丝网层设置在土工布层上，多根注浆锚杆均穿过土工布层和铁丝网层并穿设在铁路路基的边坡中，且注浆锚杆与边坡的坡面相垂直，铁路路基中竖直穿设有多根注浆管桩，铁路路基的表面喷涂有混凝土层。2.根据权利要求1所述的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构，其特征在于：注浆锚杆采用钢花管，钢花管下端呈锥形，钢花管下端开设有若干小孔，用于注浆浆液的流出；相邻注浆锚杆之间的间距为1000
‑
1500mm。3.根据权利要求1所述的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构，其特征在于：注浆管桩采用钢管，钢管下端呈锥形，钢管下端开设有若干小孔，用于注浆浆液的流出；相邻注浆管桩之间的间距为1500
‑
2000mm。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)形成铁路路基；(2)铺设土工布层和铁丝网层；(3)安装注浆锚杆；(4)安装注浆管桩；(5)喷射混凝土和注浆。5.根据权利要求4所述的采煤沉陷区防洪式铁路路基加固结构的施工方法，其特征在于：步骤(1)中，将处于沉陷区洼地的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任连伟，李先权，杨柳华，侯典臣，陈新明，顿志林，王树仁，高保彬，张文志，杨权威，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：