[发明专利]一种竖向格构式预制拼装节段及其拼装而成的高铁路基

说明书

本发明公开了竖向格构式预制拼装节段和由其拼装而成的高铁路基，该高铁路基包括刚性桩地基和安装在刚性桩地基上的多个竖向格构式预制拼装节段，相邻的两个竖向格构式预制拼装节段通过端面上的凸榫和凹槽嵌装在一起，各竖向格构式预制拼装节段通过穿插在预应力孔道中的预应力锚索锚固，顶板的两侧超出底板的部分形成悬挑路肩，在竖向格构式预制拼装节段内部空腔中可以充填或部分充填有填料。该路基的路基填料填筑工程量大幅降低，对周边环境影响小；高铁路基地基处理范围大大减小，有效减少了高铁路基征地面积，工程整体造价下降明显。

技术领域

本发明属于铁路路基工程领域，尤其是涉及一种竖向格构式预制拼装节段及其拼装而成的高铁路基。

背景技术

高速铁路对地基沉降变形极为敏感，设计中对地基沉降变形控制已经达到毫米级控制标准。传统路基结构多采用梯形断面形式，需要两侧对称放坡，但当路基填高较大时，传统梯形填土路基放坡范围大幅增加，导致路基断面横向尺寸大大提高，而路基本体的过大自重也使得高铁地基加固范围与加固深度均出现较大程度的增加，土方工程量与工程造价非常高。这些不利因素的共同作用，严重限制了路基结构在高铁建设中的应用，实际工程中存在大量的“以桥带路”现象，新建高铁线路中的路基占比越来越小。

因此，针对高铁路基工程特点，亟需研发一种能够有效降低填土路基断面尺寸和结构自重，用地少、造价低且结构安全可靠的新型高铁路基支护结构。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构简单、造价较低的高铁路基用竖向格构式预制拼装节段。

本发明的另一目的是提供一种利用上述竖向格构式预制拼装节段制成的高铁路基。

为此，本发明的技术方案如下：

一种竖向格构式预制拼装节段，包括一体形成的顶板、底板、内支撑结构和两个侧壁板，所述两个侧壁板竖直设置，所述顶板和底板水平设置，所述底板的左右两侧与两个侧壁板的底边连接；所述顶板的宽度大于底板的宽度，两个侧壁板的顶边与顶板的底面连接；所述内支撑结构的水平剖面呈十字形，由竖直设置的第一立板和第二立板相互垂直交叉而成；所述第一立板的左右两端分别与两个侧壁板的中部连接，上下两端分别与顶板和底板的中部连接；所述第二立板的上下两端分别与顶板和底板的中部连接；在所述内支撑结构与顶板、底板和两个侧壁板的连接处以及两个立板的连接处形成有加强结构，在竖向格构式预制拼装节段前端面和后端面上各连接节点位置处均设置有锚固槽，在锚固槽内设置有沿竖向格构式预制拼装节段长度方向贯通的预应力孔道；在所述两个侧壁板和第二立板的前端面上形成有凸榫，相应的后端面的对应位置处形成有凹槽，所述凸榫和凹槽的形状相适应。

所述加强结构为形成在连接位置两侧的抹角，所述抹角沿整个长度方向延伸。

优选的是，所述凸榫和凹槽分别形成在所述两个侧壁板和第二立板的前端面和后端面的中部。

所述第一立板和第二立板的交线垂直于底板。可以根据需要在第一立板和第二立板的上设置通孔，使第一立板和第二立板组成支撑格构体。

每个竖向格构式预制拼装节段的长度为3～6m。

一种高铁路基，包括刚性桩地基和安装在刚性桩地基上的多个上述竖向格构式预制拼装节段，相邻的两个竖向格构式预制拼装节段通过端面上的凸榫和凹槽嵌装在一起，各竖向格构式预制拼装节段通过穿插在所述预应力孔道中的预应力锚索锚固，所述顶板的两侧超出底板的部分形成悬挑路肩。

所述竖向格构式预制拼装节段的内部空腔可以充填或部分充填有填料，以增强路基结构整体稳定性。另外，在所述悬挑路肩上设置有防护栅栏、电缆槽和接触网立柱，在所述接触网立柱处设置有斜向加强肋。

本发明的高铁路基相较于传统高铁填土路基结构，在路基结构形式、内支撑结构结构布置方式、施工方法、嵌固结构等方面均进行了改进。其优点和积极效果如下：