钢轨抗滑桩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钢轨抗滑桩，包括在桩井内的钢轨笼和由混凝土浇筑的桩芯，钢轨笼由布置于抗滑桩受拉侧的多条纵向钢轨、抗滑桩受压侧及两侧面竖直布置的分布筋和沿水平方向布置的矩形箍筋组成；纵向钢轨表面上加固有多条加糙钢筋；加糙钢筋包括第一加糙钢筋、第二加糙钢筋和第三加糙钢筋，第一加糙钢筋沿钢轨轨顶宽度方向布置，第二加糙钢筋沿钢轨高度方向布置，第三加糙钢筋沿钢轨轨底宽度方向布置。本实用新型的钢轨抗滑桩采用加糙钢筋，可有效解决钢轨与混凝土握裹力不足的问题，消除工程安全隐患；钢轨连接器施工简单快捷、连接牢固可靠，旧钢轨应用于钢轨抗滑桩中，有利于资源重复利用和保护环境。
【专利说明】钢轨抗滑粧
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及应用于水利水电工程、铁路工程、公路工程等领域滑坡治理工程，具体地指一种钢轨抗滑桩。
【背景技术】
[0002]在滑坡治理中，钢筋混凝土抗滑桩被广泛使用，成为一种直接有效的手段。但由于配筋率和钢筋抗拉强度(一般采用III级钢，设计抗拉强度为360MPa)的限制，抗滑桩的混凝土抗压强度没有得到充分发挥。采用抗拉强度高(> 500MPa)、抗弯性能好(工字型截面)的钢轨替代抗滑桩纵向受力钢筋，可形成一种抗滑能力强、工程费用省、施工简便的钢轨钢筋混凝土抗滑桩(简称钢轨抗滑桩)，但在应用中存在以下两个问题:
[0003](I)钢轨表面是光滑的，类似于光圆钢筋(光圆钢筋用作箍筋，一般不用作受力钢筋)，与混凝土握裹力不足，受荷后钢轨与混凝土可能脱开，发生“抽芯”现象。
[0004](2)在铁路上，鱼尾板主要起的是导向的作用，两根钢轨通过鱼尾板夹紧使其对准连接，制止轨端错位以防火车出轨。为适应钢轨因温度变化而引起的伸缩，在钢轨轨腰和鱼尾板上有大于螺栓直径的孔眼，以使螺栓在孔眼里有一定的活动空间，在钢轨接头处也留有间隙。鱼尾板连接相当于“铰接”，而钢轨抗滑桩中的钢轨要求采用刚性连接。
[0005](3)鱼尾板材质为球墨铸铁或Q235 (抗拉强度210MPa)，强度低。在大型滑坡治理中，滑坡推力大，滑面深，钢轨标准长度为12.5m或25m，超过标准长度钢轨须接长，鱼尾板抗拉强度、截面积均比钢轨小，钢轨连接处是机械强度的薄弱处，不符合抗滑桩中钢轨需要等强连接的要求。
[0006]综上所述，目前钢轨抗滑桩应用中存在钢轨与混凝土握裹力不足、连接刚度不够(类似于铰接)且连接处强度低，需研究一种简单牢靠、经济适用的施工工艺，以便在滑坡治理中推广抗滑能力强、工程费用省的钢轨抗滑桩。
【发明内容】
[0007]本实用新型针对目前钢轨抗滑桩应用中存在钢轨与混凝土握裹力不足、连接刚度不够(类似于铰接)且连接处强度低，提供一种简单可靠、经济适用的钢轨制安工艺来提高钢轨与混凝土握裹力及钢轨连接的可靠性，以便在大型滑坡治理中推广抗滑能力强、工程费用省的钢轨抗滑桩。
[0008]为实现上述目的，本实用新型所提供的钢轨抗滑桩，包括在桩井内的钢轨笼和由混凝土浇筑的桩芯，所述钢轨笼由布置于抗滑桩受拉侧的多条纵向钢轨、抗滑桩受压侧及两侧面竖直布置的分布筋和沿水平方向布置的矩形箍筋组成；所述纵向钢轨和分布筋沿桩井深度方向间隔布置多条，所述矩形箍筋设置两肢且部分重叠布置，所述矩形箍筋分别与纵向钢轨和分布筋连接形成一个整体，其特征在于:所述纵向钢轨表面上加固有多条加糙钢筋；所述加糙钢筋包括第一加糙钢筋、第二加糙钢筋和第三加糙钢筋，所述第一加糙钢筋沿钢轨轨顶宽度方向布置，第二加糙钢筋沿钢轨高度方向布置，第三加糙钢筋沿钢轨轨底宽度方向布置。
[0009]作为优选方案，所述加糙钢筋在纵向钢轨表面沿纵向钢轨长度方向每50cm?200cm处焊接固定；所述加糙钢筋长度为5cm?30cm,加糙钢筋直径为18mm?28mm。
[0010]进一步地，在桩井内沿其深度方向每5?8m设有水平方向布置的横向钢轨，所述横向钢轨上按纵向钢轨的间距及宽度设有把纵向钢轨卡在横向钢轨内的缺口。
[0011]更进一步地，所述加糙钢筋与纵向钢轨固定连接采用连续闪光焊接；所述加糙焊接的焊条为铁路钢轨专用KD系列焊条。
[0012]进一步地，在桩井井壁内沿同一直线首尾连接的纵向钢轨之间设有钢轨连接器，所述钢轨连接器包括两块长条形钢轨连接板，沿所述钢轨连接板长轴设有多个孔眼，还包括有连接螺栓和紧固螺母；所述钢轨连接板包括连接曲面和平面，所述连接曲面与钢轨轨腰的凹陷曲面紧密贴合；所述平面与钢轨轨顶外侧切面齐平。
[0013]进一步地，所述平面和紧固螺母之间还设有垫片。
[0014]进一步地,所述钢轨连接板厚度为2cm?IOcm,长度为50cm?120cm。
[0015]进一步地，所述钢轨连接器为高强钢。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017](I)本钢轨抗滑桩的钢轨加糙工艺，简单易行、经济适用，可有效解决钢轨与混凝土握裹力不足的问题，防止受荷后钢轨与混凝土脱开，发生“抽芯”现象，解决了钢轨抗滑桩工程应用中存在的安全隐患。
[0018](2)钢轨连接器施工简单快捷、连接牢固可靠，且连接刚度大，符合钢轨抗滑桩中钢轨刚性连接的要求。
[0019](3)钢轨连接器选用高强材质，接头处机械强度与不小于钢轨本身，符合钢轨抗滑桩等强连接的要求，解决了钢轨抗滑桩中钢轨鱼尾板连接存在的弱面问题，有利于钢轨抗滑桩的推广应用。
[0020](4)类比钢筋强度比值关系，U71Mn和U75V钢轨的设计抗拉强度分别可取586MPa和653MPa，相关文献及现场实验室拉伸试验也表明，即使是旧钢轨，其抗拉强度也在500MPa以上，比钢筋强度更高，且价格较钢筋便宜，经济性好。
[0021](5)目前铁路改造，产生大量旧钢轨，可将之应用于钢轨抗滑桩中，有利于资源重复利用，减少资源消耗，保护环境，对“建设资源节约型，环境友好型社会”具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型钢轨连接器及加糙钢筋侧视图。
[0023]图2为图1的A-A向结构示意图。
[0024]图3为图1的B-B向结构示意图。
[0025]图4为本实用新型钢轨抗滑桩断面图。
[0026]图5为图4的C-C向结构示意图。
[0027]图中:纵向钢轨I，钢轨轨底11，钢轨轨顶12，轨顶外侧切面120，钢轨轨腰13，凹陷曲面130，钢轨连接板2，连接曲面21，平面22，孔眼3，连接螺栓4，紧固螺母5，垫片6，加糙钢筋7，第一加糙钢筋71，第二加糙钢筋72，第三加糙钢筋73，分布筋8，矩形箍筋9，横向钢轨10，钢轨连接器11，“3cm?5cm厚水泥砂浆” 12 ;图4中箭头方向为“滑动方向”。【具体实施方式】
[0028]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0029]如图1?图5所示的钢轨抗滑桩，包括在桩井内的钢轨笼和由混凝土浇筑的桩芯，钢轨笼由布置于抗滑桩受拉侧的纵向钢轨1、抗滑桩受压侧及两侧面竖直布置的分布筋8和沿水平方向布置的矩形箍筋9组成；纵向钢轨I及分布筋8沿井壁深度方向竖直间隔布置多条，矩形箍筋9设置两肢且部分重叠布置，矩形箍筋9分别与纵向钢轨I和分布筋8连接形成一个整体，纵向钢轨I表面上加固有多条加糙钢筋7 ;加糙钢筋7包括第一加糙钢筋71、第二加糙钢筋72和第三加糙钢筋73，第一加糙钢筋71沿钢轨轨顶12宽度方向布置，第二加糙钢筋72沿钢轨13高度方向布置，第三加糙钢筋73沿钢轨轨底11宽度方向布置。
[0030]加糙钢筋7在纵向钢轨I表面沿纵向钢轨I长度方向每50cm?200cm处焊接固定；加糙钢筋7长度为5cm?30cm，加糙钢筋7直径为18mm?28mm ;在桩井内沿其深度方向每5?8m设有水平方向布置的横向钢轨10，横向钢轨10上按纵向钢轨I的间距及宽度设有把纵向钢轨I卡在横向钢轨10内的缺口 ；加糙钢筋7与纵向钢轨I固定连接采用连续闪光焊接；加糙焊接的焊条为铁路钢轨专用KD系列焊条。
[0031]在桩井井壁内沿同一直线首尾连接的纵向钢轨I之间设有钢轨连接器11，钢轨连接器11包括两块长条形钢轨连接板2，沿钢轨连接板2长轴设有多个孔眼3，还包括有连接螺栓4和紧固螺母5 ;钢轨连接板2包括连接曲面21和平面22，连接曲面21与钢轨轨腰13的凹陷曲面130紧密贴合；平面22与钢轨轨顶12外侧切面120齐平；平面22和紧固螺母5之间还设有垫片6 ;钢轨连接板2厚度为2cm?10cm，长度为50cm?120cm ;钢轨连接器11为闻强钢。
【权利要求】
1.一种钢轨抗滑桩，包括在桩井内的钢轨笼和由混凝土浇筑的桩芯，所述钢轨笼由布置于抗滑桩受拉侧的多条纵向钢轨(I)、抗滑桩受压侧及两侧面竖直布置的分布筋(8)和沿水平方向布置的矩形箍筋(9 )组成；所述纵向钢轨(I)和分布筋(8 )沿桩井深度方向间隔布置多条，所述矩形箍筋(9)设置两肢且部分重叠布置，所述矩形箍筋(9)分别与纵向钢轨(I)和分布筋(8)连接形成一个整体，其特征在于:所述纵向钢轨(I)表面上加固有多条加糙钢筋(7);所述加糙钢筋(7)包括第一加糙钢筋(71)、第二加糙钢筋(72)和第三加糙钢筋(73)，所述第一加糙钢筋(71)沿钢轨轨顶(12)宽度方向布置，第二加糙钢筋(72)沿钢轨(13)高度方向布置，第三加糙钢筋(73)沿钢轨轨底(11)宽度方向布置。
2.根据权利要求1所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:所述加糙钢筋(7)在纵向钢轨(I)表面沿纵向钢轨(I)长度方向每50cm?200cm处焊接固定；所述加糙钢筋(7 )长度为5cm?30cm,加糙钢筋(7)直径为18mm?28mm。
3.根据权利要求1或2所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:在桩井内沿其深度方向每5?8m设有水平方向布置的横向钢轨(10)，所述横向钢轨(10)上按纵向钢轨(I)的间距及宽度设有把纵向钢轨(I)卡在横向钢轨(10)内的缺口。
4.根据权利要求1或2所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:所述加糙钢筋(7)与纵向钢轨(O固定连接采用连续闪光焊接；所述加糙焊接的焊条为铁路钢轨专用KD系列焊条。
5.根据权利要求3所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:所述加糙钢筋(7)与纵向钢轨(I)固定连接采用连续闪光焊接；所述加糙焊接的焊条为铁路钢轨专用KD系列焊条。
6.根据权利要求1或2所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:在桩井井壁内沿同一直线首尾连接的纵向钢轨(I)之间设有钢轨连接器(11 )，所述钢轨连接器(11)包括两块长条形钢轨连接板(2)，沿所述钢轨连接板(2)长轴设有多个孔眼(3)，还包括有连接螺栓(4)和紧固螺母(5);所述钢轨连接板(2)包括连接曲面(21)和平面(22)，所述连接曲面(21)与钢轨轨腰(13)的凹陷曲面(130)紧密贴合;所述平面(22)与钢轨轨顶(12)外侧切面(120)齐平。
7.根据权利要求6所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:所述平面(22)和紧固螺母(5)之间还设有垫片(6)。
8.根据权利要求7所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:所述钢轨连接板(2)厚度为2cm?IOcm,长度为 50cm ?120cm。
9.根据权利要求8所述的钢轨抗滑桩，其特征在于:所述钢轨连接器(11)为高强钢。
【文档编号】E02D5/36GK203546715SQ201320402373
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】徐年丰, 刘加龙, 闵征辉, 邹德兵, 雷辉光, 赵斌, 郭志华, 卢增木, 施华堂, 樊少鹏, 黄小艳, 胡惊涛, 肖碧, 刘权庆 申请人:长江勘测规划设计研究有限责任公司