专利名称：铁路路基斜向水泥土桩加固结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路路基加固技术，特别是涉及利用斜向水泥土桩的铁路路基加固技术。
背景技术：
既有铁路重载扩能改造以及既有铁路提速改造后，因列车轴重的增加以及列车运行速度的提高，列车作用在路基面上的应力显著增大，需对路基强度不满足重载扩能及提速改造要求的既有路段进行加固，以保证列车运行安全。利用斜向水泥土桩加固路基是现有技术进行既有铁路路基加固的方法之一，用单管旋喷高压注浆技术在铁路路基中形成斜向水泥土桩加固结构，从而达到加固既有路基的效果。斜向水泥土桩加固结构由沿路提边坡插入的多排柱状水泥固结体的斜向水泥土桩构成，采用单管高压旋喷钻机在路提边坡上高压注浆而形成。斜向水泥土桩加固结构中水泥土桩排列的桩间距、排距、倾角、交叉长度以及竖向加固范围等是影响路基加固效果的重要因素，而现有铁路路基斜向水泥土桩加固结构，尚未对上述影响路基加固效果的诸因素充分研究，多凭借工程技术人员的经验进行设计，具有一定的随意性，而更偏重水泥土桩较密排列，从而出现工程量大、施工工期长、投资高等问题。特别是，由于投资高，限制了斜向水泥土桩加固既有路基的应用。
发明内容针对现有铁路路基斜向水泥土桩加固结构存在的问题，本实用新型推出了一种新的铁路路基斜向水泥土桩加固结构，以加固路基最佳参数为基础设计水泥土桩排列的桩间距、排距、倾角、交叉长度等，达到节省工程量、缩短施工工期的效果。本实用新型所涉及的铁路路基斜向水泥土桩加固结构，由沿路提两侧边坡斜向插入的多排水泥土桩构成，水泥土桩设置在路肩至路基半高处和需加固的路段内，从路提两侧边坡斜向插入的水泥土桩在路提内交叉。水泥土桩包括第1排水泥土桩、加密排水泥土桩和其他排水泥土桩，加密排水泥土桩设置在第1排水泥土桩中间。其他排水泥土桩为除第1排水泥土桩和加密排水泥土桩的其余多排水泥土桩。水泥土桩桩径0. 5 0. 6m，水泥土桩竖向排距1. 5 2. 5m，水泥土桩纵向桩距1. 0 2. 5m。第1排水泥土桩距路肩1. (Γ2. Om,第1排水泥土桩和其他排水泥土桩倾斜角度 0 15°。第1排水泥土桩间设置加密排水泥土桩，第1排水泥土桩的两根水泥土桩间设置一根加密排水泥土桩，加密排水泥土桩的倾斜角度0 5°。路提两侧斜向插入的水泥土桩在路提内交叉，其他排水泥土桩交叉长度1 2m。 对于第1排水泥土桩和加密排水泥土桩，其水泥土桩的桩长交叉设置达到扩散角的外侧边。所述扩散角是从路基面荷载换算土柱外侧边向外扩展45°的角，所述荷载换算土柱是为计算列车和轨道荷载而设计的与列车和轨道荷载重度相同的矩形路基土体。对于具体的铁路路基路段，路提两侧扩散角的位置是固定的。
图1是本实用新型的铁路路基斜向水泥土桩加固结构示意图；图2是本实用新型的铁路路基斜向水泥土桩加固结构中桩体内插设钢管示意图。图中标记说明θ、加密排水泥土桩倾斜角β、第1排和其他排水泥土桩倾斜角。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。图1显示本实用新型的铁路路基斜向水泥土桩加固结构，如图1所示，铁路路基斜向水泥土桩加固结构由沿路提1两侧边坡斜向插入的多排水泥土桩构成，水泥土桩设置在路肩2至路基半高处和需加固的路段内，从路提1两侧边坡斜向插入的水泥土桩在路提1 内交叉。水泥土桩包括第1排水泥土桩4、加密排水泥土桩3和其他排水泥土桩5，加密排水泥土桩3设置在第1排水泥土桩4中间。其他排水泥土桩5为除第1排水泥土桩4和加密排水泥土桩3的其余多排水泥土桩。水泥土桩桩径0. 5 0. 6m，水泥土桩竖向排距1. 5 2. 5m，水泥土桩纵向桩距1. 0 2. 5m。第1排水泥土桩4距路肩1. (Γ2. 0m，第1排水泥土桩4和其他排水泥土桩5的倾斜角β为O 15°。第1排水泥土桩4中间设置加密排水泥土桩3，第1排水泥土桩4的两根水泥土桩间设置一根加密排水泥土桩3，加密排水泥土桩3的倾斜角θ为O 5°。路提1两侧斜向插入的水泥土桩在路提1内交叉，其他排水泥土桩5交叉长度1 ail。对于第1排水泥土桩4和加密排水泥土桩3，其水泥土桩的桩长交叉设置达到扩散角 α的外侧边。图2显示第1排水泥土桩4和加密排水泥土桩3桩体内插设钢管的状态，如图2 所示，钢管7沿桩体轴线方向插入水泥土桩桩体6内，钢管7的外径5 10cm。具体的插入操作是在水泥土桩桩体初凝前将钢管插入。实施例某铁路桥头过渡段路提采用本实用新型进行加固的设计方案。路提高7m，路基面宽度7. 9m，边坡坡率1 :1. 5，桥头段路提沉降明显。采用本实用新型从路提两侧边坡分别斜向插入四排水泥土桩进行路基加固，加固高度为細。插入的水泥土桩直径Φ500πιπι，水泥土桩纵向桩距2. Om。第1排水泥土桩距路肩1. Om，第2排水泥土桩距第1排水泥土桩1. 5m， 第3排水泥土桩距第2排水泥土桩1. 5m。上述三排水泥土桩的倾斜角为10°，第1排两侧对应插入的水泥土桩交叉设置到扩散角外侧边，第2 第3排两侧对应插入的水泥土桩交叉长度为an。第1排水泥土桩中间设置加密排水泥土桩，加密排水泥土桩倾斜角为0°，加密排水泥土桩两侧对应插入的水泥土桩交叉设置到扩散角外侧边。第1排水泥土桩和加密1、路提3、加密排水泥土桩5、其他排水泥土桩7、钢管
2、路肩
4、第1排水泥土桩 6、水泥土桩桩体 α、扩散角排水泥土桩桩体内插入外径IOcm的钢管。
权利要求1.一种铁路路基斜向水泥土桩加固结构，其特征在于由沿路提两侧边坡斜向插入的多排水泥土桩构成，水泥土桩设置在路肩至路基半高处和需加固的路段内，从路提两侧边坡斜向插入的水泥土桩在路提内交叉，水泥土桩包括第1排水泥土桩、加密排水泥土桩和其他排水泥土桩，加密排水泥土桩设置在第1排水泥土桩中间，其他排水泥土桩为除第1排水泥土桩和加密排水泥土桩的其余多排水泥土桩；水泥土桩桩径0. 5 0. 6m，水泥土桩竖向排距1. 5 2. 5m，水泥土桩纵向桩距1. 0 2. 5m ；第1排水泥土桩距路肩1. 0 2. 0m，第1 排水泥土桩和其他排水泥土桩倾斜角度O 15°，加密排水泥土桩的倾斜角度O 5°。
2.根据权利要求1所述的铁路路基斜向水泥土桩加固结构，其特征在于所述的第1 排水泥土桩和加密排水泥土桩，其水泥土桩的桩长交叉设置达到扩散角的外侧边；其他排水泥土桩交叉长度1 an。
3.根据权利要求1所述的铁路路基斜向水泥土桩加固结构，其特征在于所述的第1 排水泥土桩和加密排水泥土桩桩体内插设钢管，钢管沿桩体轴线方向插入水泥土桩桩体内，钢管的外径5 10cm。
专利摘要本实用新型公开了一种铁路路基斜向水泥土桩加固结构，由沿路堤两侧边坡斜向插入的多排水泥土桩构成，水泥土桩设置在路肩至路基半高处和需加固的路段内，从路堤两侧边坡斜向插入的水泥土桩在路堤内交叉。水泥土桩桩径0.5～0.6m，水泥土桩竖向排距1.5～2.5m，水泥土桩纵向桩距1.0～2.5m，第1排水泥土桩中间设置加密排水泥土桩，第1排水泥土桩和加密排水泥土桩桩长交叉设置达到扩散角的外侧边，其他排水泥土桩交叉长度1～2m。第1排水泥土桩距路肩1.0~2.0m，第1排水泥土桩和其他排水泥土桩倾斜角度0～15°，加密排水泥土桩的倾斜角度0～5°。第1排水泥土桩和加密排水泥土桩桩体内插设钢管，钢管沿桩体轴线方向插入水泥土桩桩体内，钢管的外径5~10cm。本实用新型达到节省工程量、缩短施工工期的效果。
文档编号E01C3/04GK202148476SQ201120239969
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者宋绪国, 王铸, 董捷, 齐春雨 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司