路基加固方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及土木工程领域，特别涉及一种路基加固方法。
【背景技术】
[0002]既有线的路基，特别是铁路路基由于受修建时技术和经济条件的限制，填筑压实标准往往较低。在道路(或铁路)投入运营之后，在车辆的长期振动、压挤下，既有线路基极易出现整体或局部下沉的病害。对于铁路而言，这种病害尤其严重，这是由于其不但会增加铁路养护维修工作量，缩短轨道上部结构的使用寿命，而且会严重影响火车运行的安全性。因此，迫切需要一种能够快速修复路基的施工方法。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提出了一种路基加固方法。根据本发明的这种方法，能够良好地修复下沉的路基，由此提高火车运行的安全性。
[0004]根据本发明的路基加固方法，包括步骤一:检测路基的下沉区域，步骤二:在横向于路基的延伸方向中，在路基内并且在下沉区域的下方挤入柱状加强体，以抬升下沉区域。
[0005]在本发明的方法中，不在路基内预先钻孔，而是通过外力直接并强行将柱状加强体挤入到路基内部。这样，对于路基的下沉区域，由于在其下方挤入了柱状加强体，因此该下沉区域会向上隆起，由此实现了修复下沉的路基。此外，由于没有在路基内预先钻孔，从而并没有破坏路基的主体结构，对于设计复杂的路基而言这是非常重要的。
[0006]在一个实施例中，在步骤二中，设置多个柱状加强体，并且多个柱状加强体呈层装分布。多层的多个柱状加强体不但能够将路基下沉区域抬升，而且还能够起到强化路基的作用。这样，在修复下沉的路基之后，路基的结构强度也得以提高，因此路基的该区域基本就不再有下沉的可能。
[0007]在一个实施例中，在步骤二中，首先设置与下沉区域距离最大的底层柱状加强体，然后在底层柱状加强体和下沉区域之间设置中间层柱状加强体。根据这种方法，首先设置底层柱状加强体，这样就在底层柱状加强体和下沉区域之间形成了用于挤入柱状加强体的目标区域。接下来仅需要在目标区域内挤入中间层柱状加强体，而无须在目标区域之外再挤入或填充柱状加强体，这极大地提高了施工效率并且节省了施工成本。
[0008]在一个优选的实施例中，上层柱状加强体与下层柱状加强体间隔开，并且上层柱状加强体的直径小于下层柱状加强体的直径。更优选地，每层的柱状加强体中的相邻的柱状加强体间隔开，并且上层柱状加强体对应于下层的相邻柱状加强体之间的间隔。意外发现，较粗的下层柱状加强体能从整体上较为粗略地抬升下沉区域，这会导致在相邻的被抬升的下沉区域之间并不平整。发明人经创造性劳动发现，对应于下层的相邻柱状加强体之间的间隔来设置上层的较细的柱状加强体能够有效地填补被抬升的下沉区域之间并不平整。对于高铁路基而言，火车的运行速度较高，使得这种精细地抬升是非常必要的，这是由于其对于提高火车运行的平稳性和安全性极为重要。
[0009]在一个实施例中，柱状加强体包括中空管状的主体，在主体的前端设置有尖头，在主体的后端能拆卸地设置有受力挡体。尖头有助于减小向路基内挤入柱状加强体的阻力，而受力挡体则用于接收对柱状加强体的推进力。
[0010]在一个实施例中，在主体的侧壁上构造有多个孔。通过使用这种类型的柱状加强体，路基内的水(例如来自路基表面的积水)可以通过孔流入到主体的内部，并且经柱状加强体排出到路基之外。这样就彻底解决了路基积水的问题，以及由积水导致的路基下沉的问题。
[0011 ] 在一个优选的实施例中，在主体内填充有疏水性材料。疏水性材料例如可以为砂子、碎石等材料。通过填充这些疏水性材料，可以提高柱状加强体的强度，而且不影响其排水性能。
[0012]在一个实施例中，主体为钢管，在主体的外侧还预制有混凝土环。使用较粗的钢管作为柱状加强体的主体会导致施工成本过高。发明人发现，使用较细的钢管并且在钢管外侧预制混凝土环不但能达到预期的抬升效果和路基强度增强，而且由于混凝土的成本低于钢管而大大降低了施工成本。
[0013]在一个实施例中，柱状加强体包括由预制的实心钢筋混凝土柱形成的主体，在主体的前端设置有尖头，在主体的后端能拆卸地设置有受力挡体。这种实心的柱状加强体同样能够达到预期的抬升效果和路基强度增强，而且能够进一步降低施工成本。对于排水良好的路基而言，这种实心的柱状加强体是特别优选的。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:(1)对于路基的下沉区域，由于在其下方挤入了柱状加强体，因此该下沉区域会向上隆起，由此实现了修复下沉的路基。(2)由于没有在路基内预先钻孔，从而并没有破坏路基的主体结构，对于设计复杂的路基而言这是非常重要的。
【附图说明】
[0015]在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
[0016]图1显示了使用根据本发明的方法的对路基加固的示意图。
[0017]图2是图1中A部分的放大视图。
[0018]图3示意性地显示了根据本发明的柱状加强体的第一实施例。
[0019]图4示意性地显示了根据本发明的柱状加强体的第二实施例。
[0020]图5示意性地显示了根据本发明的柱状加强体的第三实施例。
[0021]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0023]图1示意性地显示了实施本发明的路基施工方法的步骤。如图1所示，在路基1中接近于路面11的位置存在有下沉区域2。图1中的虚线13是下沉区域2原始的界面。对于铁路而言，下沉区域2是一种严重的病害，其会导致火车运行不安全。为此，需要具有下沉区域2的路基。
[0024]首先，需要检测下沉区域2。可以使用雷达精确地检测出下沉区域2的轮廓等各种参数。下沉区域2可以是一个较小的区域，也可以是沿路基1的延伸方向延伸很远的区域。
[0025]然后，在横向于路基1的延伸方向中，在路基1的内部并且在下沉区域2的下方挤入柱状加强体4。柱状加强体4为预制件，并且具有比路基1更大的强度，例如其可以为钢管或钢筋混凝土预制件，这将在下文中详细描述。在向路基1内挤入柱状加强体4后，下沉区域2被抬升隆起。优选地，在挤入柱状加强体4的过程中，需要监测路基1的水平状况，以避免对路基1过度抬升。还应理解的是，对于面积较大的下沉区域2，可以间隔地设置多个柱状加强体4。应理解的是，为了便于说明本发明的方法，在图1中虽然现实了柱状加强体4，但是仍然现实了下沉区域2。在实际中，在路基1内设置了柱状加强体4后，下沉区域2就几乎不存在了。
[0026]对于一般的具有下沉区域的路基而言，通常都需要设置多个柱状加强体。优选地，这些柱状加强体4呈层装分布。如图1所示，在路基1中设置有三层柱状加强体4。这三层柱状加强体4分别为底层柱状加强体41、第一层柱状加强体42和第二层柱状加强体43。底层柱状加强体41为最底层，第一层柱状加强体42相邻地处于底层柱状加强体41的上方，第二层柱状加强体43则相邻地处于第一层柱状加强体42的上方。第一层柱状加强体42和第二层柱状加强体43 —起形成了处于底层柱状加强体41和下沉区域2之间的中间层柱状加强体44。应注意的是，这三层柱状加强体在