一种用于堤上路基的槽型桩板组合结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：包括基础和槽型梁，所述基础竖直插入地下稳定土层内，所述槽型梁包括底板和腹板，所述腹板竖直向上设置在底板横向两侧，所述底板与腹板为一体成型的钢筋混凝土结构，所述底板在基础上沿路基长度方向首尾连接，所述底板上铺设轨道道床。本发明将槽型梁腹板兼做防浪墙，槽型梁的底板兼做桩板结构的承载板，省去了桩板结构的托梁，大幅降低结构高度和宽度，从而大幅降低了施工难度及风险，并且兼顾了防浪、防潮的功能。
【专利说明】一种用于堤上路基的槽型粧板组合结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及桥梁路基结构【技术领域】，具体地指一种用于堤上路基的槽型桩板组合 结构。
【背景技术】
[0002] 随着轨道交通的快速发展，为了确保列车高速、安全及平稳运行，桥梁路基结构应 具有足够的强度、稳定性和耐久性。在一些河（海）堤区域，地下土质松散、含水量大，这对 桥梁路基构筑提出更高的要求。
[0003] 常规桩板结构多应用于路基段，为托梁加承载板的模式。申请号为 201310361854. 8的发明专利公开了一种埋入式托梁桩板结构，包括钻孔灌注桩、钢筋混凝 土托梁、承载板，钻孔灌注桩坚直插入地下稳定岩层内，钢筋混凝土托梁沿路基本体横向布 设，承载板搭接在托梁顶部，承载板上部填筑路基。但是这种承载板整体结构高度较高，开 挖量很大，因此在河（海）堤上（两侧均为水域）施工风险及施工难度较大。另外，为了满 足防浪、防潮功能，需要在常规桩板结构上另建防浪挡潮墙，从而导致整体结构宽度加大， 影响了路基的稳定性和整个工程的经济性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是要解决上述【背景技术】的不足，提供一种宽度小、开挖量少、经济 性高、满足防浪防潮功能的用于堤上路基的槽型桩板组合结构。
[0005] 本发明的技术方案为：一种用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：包 括基础和槽型梁，所述基础坚直插入地下稳定土层内，所述槽型梁包括底板和腹板，所述腹 板坚直向上设置在底板横向两侧，所述底板与腹板为一体成型的钢筋混凝土结构，所述底 板在基础上沿路基长度方向首尾连接，所述底板上铺设轨道道床。
[0006] 优选的，所述基础为桩基础或扩大基础，所述桩基础适用于软质地基，所述扩大基 础适用于硬质地基。
[0007] 进一步的，所述基础位于底板下横向两侧。
[0008] 更进一步的，所述扩大基础横向外侧至少与底板边缘平齐。此时扩大基础将上部 载荷均匀传到地面。
[0009] 优选的，所述桩基础沿路基长度方向的两侧与槽型梁连接处对称设有倒角形连接 部，所述倒角形连接部与桩基础一体成型。倒角形连接部扩大了桩基础与槽型梁的接触面 积，使桩基础传力更均匀，结构更稳固。
[0010] 优选的，所述腹板外侧离底板外侧的横向距离为5?20cm。腹板外侧离底板外侧 有一定的横向距离，目的是当槽型梁外部受到风浪的冲撞时，底板外侧可以先对浪起一定 缓冲作用，减小腹板所受到的冲击，增加腹板的使用寿命。
[0011] 进一步的，所述腹板外侧离底板外侧的横向距离为10cm。
[0012] 优选的，所述腹板外侧与底板间设有横截面为直角三角形的外连接部，所述底板、 腹板、外连接部一体成型。
[0013] 优选的，所述腹板内侧与底板间设有横截面为直角三角形的内连接部，所述底板、 腹板、内连接部一体成型。
[0014] 优选的，所述槽型梁两端与基础接触处各沿长度方向延伸形成挑臂，所述挑臂长 度与槽型梁跨度比值为0. 2?0. 5。
[0015] 本发明中，基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载，并把它们和下部结构荷 载传递给地基。本发明中基础为桩基础或扩大基础，当地基上面土层较软较厚即软质地基 时，使用埋入土层较深的桩基础比较合适，桩径的选择根据计算确定；当地质承载力较高即 硬质地基时，可以采用直接在地面上或埋入较浅的扩大基础。桩基础为一体成型的钢筋混 凝土柱形结构，扩大基础则为一体成型的钢筋混凝土方形墩台结构。基础施工采用常用施 工方法，扩大基础施工步骤为：基坑开挖、铺设基础垫层、绑扎钢筋、浇筑混凝土；桩基础施 工步骤为：平整场地、桩位放样、制作埋设护筒、桩基成孔、钢筋笼加工安装、混凝土浇筑、桩 头开挖凿除。
[0016] 槽型梁底板兼做桩板结构承载板，省去了原桩板结构需要的托梁，承受剪力和弯 矩，底板的厚度根据计算确定。施工时，先开挖基坑，再铺设混凝土垫层，在垫层上施工混凝 土槽型梁底板，再施工混凝土腹板使之一体成型。腹板外侧、内侧与底板间分别设有外连接 部和内连接部，内外连接部增大了底板与腹板的接触面积，使整个结构受力更加均匀，更牢 固。
[0017] 槽型梁的腹板协同底板共同受力，兼做桩板结构防浪（防撞）墙，承受弯矩和风 力、波浪力等横向荷载，腹板的厚度根据计算确定，高度根据防浪挡潮（防撞）要求确定。
[0018] 槽型梁的跨度根据其形式决定，有一孔一联、两孔一联、三孔一联等多种形式，槽 型梁两端伸出基础的挑臂长度与槽型梁跨度（长度方向相邻基础间距）比值为0. 2?0. 5。
[0019] 本发明的优点为：
[0020] 1.提供新型槽型桩板组合结构，槽型梁的底板作为桩板结构的承载板，槽型梁的 腹板兼做桩板结构的防浪（防撞）墙。桩板结构与槽型梁全新组合，大幅降低结构高度，为 线路纵断面设计优化提供了条件。
[0021] 2.以槽型梁腹板作为防浪（防撞）墙，与常规梁相比，槽型梁腹板既能起到抵抗海 浪侵袭、防风、防撞、减噪音、防止列车脱轨、车辆翻车等功能，又能提高上部结构的坚向刚 度。
[0022] 3.克服了常规桩板结构埋入深度大及开挖量大的问题，大幅降低了施工难度及风 险，并且兼顾了防浪、防潮和防撞的功能，受力可靠且合理经济。首创槽型桩板组合结构，对 桩板结构，特别是对结构高度敏感并且兼顾防浪、防潮功能的桩板结构具有参考和借鉴意 义。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为槽型桩板组合结构三孔一联结构示意图
[0024] 图2为图1中A-A截面图
[0025] 图3为图1中B-B截面图
[0026] 图4为图1中C-C截面图
[0027] 图5为槽型桩板组合结构一孔一联结构示意图
[0028] 图6为槽型桩板组合结构两孔一联结构示意图
[0029] 其中：1.槽型梁2.底板3.腹板4.桩基础5.扩大基础6.倒角形连接部7.挑臂 8.外连接部9.内连接部。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0031] 本实施例中路基需要跨越海堤，如图1所示，沿路基方向间隔设有基础，根据具体 土层情况选择桩基础4或扩大基础5,图中槽型梁1长度方向（纵向）即为路基方向。槽型 梁1下方纵向间隔设有四组基础，为三孔一联形式，每组基础为两个，在路基横向两侧对称 设置，四组基础（图1中从左至右）依次为桩基础4、扩大基础5、桩基础4、桩基础4。槽型 梁1下端基础的组合形式根据地质情况决定，并不仅限于本实施例。如图2-4所示，槽型梁 1包括底板2和腹板3,腹板3坚直向上设置在底板2横向两侧，腹板3外侧离底板2外侧 的横向距离为l〇cm。腹板3外侧离底板2外侧设置一定的横向距离，目的是当槽型梁1外 部受到风浪的冲撞时，底板2外侧可以先对浪起一定缓冲作用，减小腹板3所受的冲击。腹 板3外侧与底板2间设有横截面为直角三角形的外连接部8,外连接部8直至底板2的外侧 边缘，腹板3内侧与底板2间设有横截面为直角三角形的内连接部9，底板2、腹板3、外连接 部8、内连接部9 一体成型。外连接部8和内连接部9增大了底板2与腹板3的接触面积， 增加了底板2对腹板的支撑作用，使整个结构受力更加均匀，更牢固。
[0032] 底板2在基础上沿路基长度方向首尾连接，底板2上铺设轨道道床。其中底板2 横向边缘与扩大基础5外侧平齐，桩基础4沿路基长度方向的两侧与槽型梁连接处对称设 有倒角形连接部6,倒角形连接部6横截面为三角形，施工时桩基础4从下向上浇筑，倒角形 连接部6与桩基础4 一体成型。倒角形连接部6扩大了桩基础与槽型梁的接触面积，使桩 基础传力更均匀，结构更稳固。槽型梁1纵向两端超过末端桩基础4的部分为挑臂7。
[0033] 本实施例中槽型梁底板2厚度（图中标注A)60cm，腹板3高度（图中标注 B) 300cm，底板2宽度（图中标注C) 1000cm，腹板3厚度（图中标注D) 50cm，桩基础4与底 板处倒角形连接部6长度（图中标注E) 150cm，倒角形连接部6高度（图中标注F) 50cm，桩 板结构跨度（图中标注G) 1650cm，桩板结构挑臂7 (图中标注H)长度625cm。挑臂7长度 与跨度（两相邻基础间纵向距离）比值为〇? 38。
[0034] 由于本实施例中路基跨越海堤，常规桩板结构（托梁加承载板）在满足规范要求 的情况下，工程开挖量大，对既有海堤破坏严重，施工难度及风险均较大。而本发明的槽型 桩板组合结构，将槽型梁腹板3兼做防浪墙，槽型梁的底板2兼做桩板结构的承载板，且不 需要托梁，大幅降低结构高度和宽度，从而大幅降低了施工难度及风险，并且兼顾了防浪、 防潮的功能。
[0035] 腹板3既能起到抵抗海浪侵袭、防风、减噪音、防止列车脱轨翻车等功能，又能提 高了上部结构的坚向刚度，减小上部结构的埋入深度及开挖量，槽型桩板组合结构与常规 桩板结构方案工程数量对比如下：
[0036] 表1 :路基范围（224m)内常规桩板结构与槽型桩板组合结构的主要工程数量对比 如下：
【权利要求】
1. 一种用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：包括基础和槽型梁（1)，所述 基础坚直插入地下稳定土层内，所述槽型梁（1)包括底板（2)和腹板（3)，所述腹板（3)坚 直向上设置在底板（2)横向两侧，所述底板（2)与腹板（3)为一体成型的钢筋混凝土结构， 所述底板（2)在基础上沿路基长度方向首尾连接，所述底板（2)上铺设轨道道床。
2. 如权利要求1所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述基础为 桩基础（4)或扩大基础（5)，所述桩基础（4)适用于软质地基，所述扩大基础（5)适用于硬 质地基。
3. 如权利要求1或2所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述基 础位于底板（2)下横向两侧。
4. 如权利要求3所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述扩大基 础（5)横向外侧至少与底板⑵边缘平齐。
5. 如权利要求2所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述桩基础 (4)沿路基长度方向的两侧与槽型梁（1)连接处对称设有倒角形连接部￠)，所述倒角形连 接部￠)与桩基础（4) 一体成型。
6. 如权利要求1所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述腹板（3) 外侧离底板（2)外侧的横向距离为5?20cm。
7. 如权利要求6所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述腹板（3) 外侧离底板（2)外侧的横向距离为10cm。
8. 如权利要求1所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述腹板（3) 外侧与底板（2)间设有横截面为直角三角形的外连接部（8)，所述底板（2)、腹板（3)、外连 接部（8) -体成型。
9. 如权利要求1或8所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述腹 板内侧与底板（2)间设有横截面为直角三角形的内连接部（9)，所述底板（2)、腹板（3)、内 连接部（9) 一体成型。
10. 如权利要求1所述的用于堤上路基的槽型桩板组合结构，其特征在于：所述槽型梁 (1)两端与基础接触处各沿长度方向延伸形成挑臂（7)，所述挑臂（7)长度与槽型梁（1)跨 度比值为0.2?0.5。
【文档编号】E01D2/00GK104233941SQ201410451984
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】罗世东, 刘振标, 马春, 杜振华, 耿杰, 林文泉 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司