一种铁路短路基的制作方法

1.本技术涉及铁路路基工程领域，尤其涉及一种铁路短路基。


背景技术：

2.高速铁路要求轨道具有很好的平顺性，以保证列车运行的稳定与舒适。对于铁路桥梁和铁路隧道而言，其用于铺设轨道的基础一般为刚性结构，其特点为刚度大、变形小，但是，位于桥梁和隧道之间的路基在结构上与桥梁和隧道之间的差异较大，易产生相对较大的沉降，尤其是对于桥隧间由于地形地质问题、结构设置限制、施工阶段性差异等原因而产生的短路基来说，其与桥梁和隧道之间的差异更加明显，因此，短路基的设计成为关乎高速铁路安全、稳定运行的关键环节。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例期望提供一种具有较好的稳定性的铁路短路基。
4.为达到上述目的，本技术实施例提供了一种铁路短路基，设置在桥梁和隧道之间，所述隧道包括仰拱，所述仰拱靠近所述铁路短路基的一端具有向下凹陷形成的台阶面，所述铁路短路基包括：
5.承载体系，所述承载体系包括换填层以及设置在所述换填层上的受力层，所述受力层沿延伸方向的一端伸入所述隧道且固定地搭接在所述台阶面上。
6.一种实施方式中，所述受力层与所述仰拱钢筋连接；和/或，所述受力层与所述换填层钢筋连接。
7.一种实施方式中，所述换填层为素混凝土层，所述受力层为钢筋混凝土层。
8.一种实施方式中，所述受力层与所述仰拱之间形成有沿竖向延伸的对接缝，所述承载体系还包括防水层，所述防水层覆盖在所述对接缝的顶侧。
9.一种实施方式中，所述铁路短路基还包括排水体系，所述排水体系包括设置在所述承载体系上的集水井和第一排水管；
10.所述第一排水管沿所述承载体系的横向延伸，所述第一排水管的一端与所述集水井连通，所述第一排水管的另一端与外界连通。
11.一种实施方式中，所述承载体系包括两个受力层，两个所述受力层沿所述承载体系的横向间隔设置，所述集水井设置在所述换填层上且位于两个所述受力层的间隔处。
12.一种实施方式中，所述集水井与所述隧道的中心沟连通。
13.一种实施方式中，所述排水体系还包括汇水池，所述汇水池设置在所述第一排水管的过水路径上，以盛接从所述隧道的隧道侧沟引入的水流。
14.一种实施方式中，所述铁路短路基还包括管槽体系，所述管槽体系包括路基电缆槽；
15.所述路基电缆槽对应的底壁的内表面与所述隧道的隧道电缆槽对应的底壁的内表面平缓过渡；和/或，
16.所述路基电缆槽对应的底壁的内表面与所述桥梁的桥梁电缆槽对应的底壁的内表面平缓过渡。
17.一种实施方式中，所述路基电缆槽设置在所述铁路短路基的路肩的上侧。
18.一种实施方式中，所述换填层的顶面的部分区域形成所述路肩，所述管槽体系还包括挡碴墙，所述挡碴墙设置在所述路肩上，所述路基电缆槽与所述受力层分别位于所述挡碴墙相对的两侧。
19.一种实施方式中，所述排水体系还包括沿所述承载体系的横向延伸的第二排水管，所述第二排水管设置在所述管槽体系的底部且贯穿所述挡碴墙和所述路基电缆槽对应的底壁。
20.本技术实施例提供了一种铁路短路基，该铁路短路基包括换填层和受力层，受力层设置在换填层上，受力层沿延伸方向的一端伸入隧道且固定地搭接在仰拱的台阶面上。换填层可以减小铁路短路基上部的冲击荷载，受力层通过搭接在仰拱的台阶面上，可以与仰拱连接在一起形成一个整体，以使得受力层与仰拱之间不会出现沉降差，通过设置换填层和受力层，可以极大地提高铁路短路基的稳定性。
附图说明
21.图1为本技术一实施例的铁路短路基与隧道、桥梁的连接关系示意图，图中省略了轨道板、轨道等结构；
22.图2为图1所示结构的纵断面示意图；
23.图3为图1的a
‑
a剖视图；
24.图4为图1的b
‑
b剖视图。
25.附图标记说明
26.铁路短路基100；路肩100a；承载体系110；换填层111；受力层112；连接钢筋113；防水层114；排水体系120；集水井121；第一排水管122；汇水池123；第二排水管124；管槽体系130；路基电缆槽131；路基通信电缆槽1311；路基信号电缆槽1312；路基电力电缆槽1313；挡碴墙132；隧道200；仰拱210；仰拱顶面210a；台阶面210b；中心沟220；隧道侧沟230；跌水230a；隧道电缆槽240；隧道电力电缆槽241；隧道通信信号电缆槽242；桥梁300；桥梁电缆槽310；桥梁通信电缆槽311；桥梁信号电缆槽312；桥梁电力电缆槽313；路基侧沟400；轨道板500；轨道600。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
28.在本技术的描述中，“顶”、“底”、“延伸方向”方位或位置关系为基于附图 2所示的方位或位置关系，“横向”方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系，其中，“上”为附图2的“顶”方向，“下”为附图2的“底”方向，“竖向”为附图2的“顶底”方向，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.本技术一实施例提供了一种铁路短路基100，该铁路短路基100设置在桥梁300和隧道200之间，隧道200包括仰拱210，请参阅图1和图2，仰拱210 靠近铁路短路基100的一端具有向下凹陷形成的台阶面210b，铁路短路基100 包括承载体系110，承载体系110包括换填层111以及设置在换填层111上的受力层112，受力层112沿延伸方向的一端伸入隧道200且固定地搭接在台阶面 210b上，也就是说，受力层112与仰拱210固定连接。
30.本技术所述的铁路短路基100是指设置在桥梁300和隧道200之间，且长度不大于40m的路基，该长度不包括受力层112搭接在台阶面210b上的长度。
31.换填层111是将基床开挖一部分后，在开挖区域换填其它材料而形成的结构，换填层111可以减小铁路短路基100上部的冲击荷载，以提高铁路短路基 100的稳定性。受力层112设置在换填层111上，轨道板500、轨道600等结构铺设在受力层112上，列车、轨道600等上部荷载通过受力层112传至换填层 111，再传至地基中。受力层112通过搭接在仰拱210的台阶面210b上，可以与仰拱210连接在一起形成一个整体，以使得受力层112与仰拱210之间不会出现沉降差，由此，可以进一步提高铁路短路基100的稳定性。
32.本技术实施例的铁路短路基100具有较高的强度、良好的抗变形能力及较好的稳定性，其不仅可以保证铺设在受力层112上的轨道600的平顺性，也可以提高列车运行的舒适性。
33.需要说明的是，隧道200中的轨道板500一般铺设在仰拱210的仰拱顶面 210a上，而本技术实施例的铁路短路基100上的轨道板500是铺设在受力层112 的顶面，因此，受力层112的顶面需要与仰拱210的顶面大致平齐，以保证隧道200中的轨道600的轨面能够与铁路短路基100上的轨道600的轨面大致平齐，而桥梁300的结构与铁路短路基100有较大差异，因此，只要保证桥梁300 上的轨道600的轨面能够与铁路短路基100上的轨道600的轨面大致平齐即可，而不需要考虑受力层112的顶面与桥梁300上的某个面大致平齐。
34.受力层112靠近桥梁300的一端可以搭接在桥梁300上，也可以不搭接在桥梁300上，当受力层112靠近桥梁300的一端没有搭接在桥梁300上时，受力层112与桥梁300的对接处可以设置伸缩缝，并在伸缩缝中填充沥青麻筋。
35.受力层112的结构刚度可以与桥梁300的桥台、隧道200的仰拱210的结构刚度大致相当，受力层112的结构刚度也可以高于桥台和仰拱210的结构刚度，以保证受力层112能够具有良好的抗变形能力。
36.受力层112的厚度可以根据需要进行调整，示例性地，受力层112的厚度可以是0.5m
‑
1.0m。
37.受力层112搭接在台阶面210b上的长度也可以根据需要进行调整，示例性地，受力层112搭接在台阶面210b上的长度为0.8m
‑
1.2m。
38.一种实施方式中，受力层112为钢筋混凝土层，换填层111为素混凝土层。
39.具体地，由于轨道板500、轨道600等结构铺设在受力层112上，所以，受力层112需要承受较大的上部荷载，因此，受力层112可以选用强度较高的材料，比如钢筋混凝土，而换填层111承受的上部荷载相对较小，因此，换填层111可以选用强度相对较低的材料，比如素混凝土，由此，既可以提高施工效率，也可以节省工程成本。
40.钢筋混凝土层和素混凝土层选用的混凝土的强度等级可以根据需要进行调整，示例性地，受力层112可以选用强度等级为c35的混凝土浇筑而成，换填层111可以选用强度等
级为c25的混凝土浇筑而成。
41.在另一些实施方式中，换填层111也可以是钢筋混凝土层。
42.请参阅图2，一种实施方式中，受力层112与仰拱210钢筋连接，也就是说，受力层112与仰拱210之间可以采用植筋等方式设置连接钢筋113来实现固定连接，以保证受力层112与仰拱210之间连接的稳固性。
43.受力层112与仰拱210之间的连接钢筋113的数量可以根据需要进行调整，示例性地，相邻的两根连接钢筋113之间的间距可以为0.2m
‑
0.4m。
44.受力层112与台阶面210b的接触区域和/或台阶面210b可以进行凿毛处理，以提高受力层112与台阶面210b连接的牢固性。
45.请参阅图2，一种实施方式中，受力层112与换填层111也可以是钢筋连接，也就是说，受力层112与换填层111之间可以采用插筋或植筋等方式设置连接钢筋113来实现固定连接，以提高铁路短路基100整体的稳定性。
46.受力层112与换填层111之间的连接钢筋113的数量可以根据需要进行调整，示例性地，相邻的两根连接钢筋113之间的间距可以为0.2m
‑
0.4m。
47.在另一些实施方式中，受力层112与换填层111之间也可以不用连接钢筋 113连接。
48.请参阅图2，一种实施方式中，受力层112与仰拱210之间形成有沿竖向延伸的对接缝，承载体系110还包括防水层114，防水层114覆盖在对接缝的顶侧。
49.具体地，防水层114的一部分设置在仰拱顶面210a上，防水层114的另一部分设置在受力层112的顶面，由此，可以防止水渗入受力层112与仰拱210 之间形成的对接缝中。
50.防水层114的设置长度可以根据需要进行调整，示例性地，防水层114的长度可以为1.5m
‑
2.0m。
51.请参阅图1至图3，一种实施方式中，铁路短路基100还包括排水体系120，排水体系120包括设置在承载体系110上的集水井121和第一排水管122。第一排水管122沿承载体系110的横向延伸，第一排水管122的一端与集水井121 连通，第一排水管122的另一端与外界连通。
52.具体地，集水井121可以收集落在承载体系110上的降水，并通过第一排水管122将降水排到承载体系110外，以防止降水渗入承载体系110中，由此，可以保证承载体系110不受水害影响，进而可以提高铁路短路基100的稳定性。
53.第一排水管122可以与设置在承载体系110侧边的路基侧沟400连通，以将集水井121收集的降水直接排入路基侧沟400中。
54.为了保证第一排水管122具有较好的排水效果，第一排水管122的横向坡度应不小于1％。
55.请参阅图1和图3，一种实施方式中，排水体系120可以包括至少两根第一排水管122，至少两根第一排水管122分别设置在集水井121相对的两侧，由此，可以提高排水效率。
56.请参阅图1、图3和图4，一种实施方式中，承载体系110包括两个受力层 112，两个受力层112沿承载体系110的横向间隔设置，集水井121设置在换填层111上且位于两个受力层112的间隔处。
57.具体地，两个受力层112上分别铺设有轨道板500、轨道600等结构，集水井121实际
上是设置在两个受力层112之间，由此，可以便于将承载体系110 上的降水快速地导入集水井121中。
58.请参阅图1和图3，一种实施方式中，集水井121与隧道的中心沟220连通。
59.具体地，集水井121可以设置在承载体系110靠近隧道200的一侧，中心沟220中的地下水直接流入集水井121中，再通过第一排水管122排到承载体系110外，由此，可以便于及时将隧道200中的地下水排出。
60.请参阅图1和图3，一种实施方式中，排水体系120还包括汇水池123，汇水池123设置在第一排水管122的过水路径上，以盛接从隧道200的隧道侧沟 230引入的水流，也就是说，汇水池123和集水井121共同同一根第一排水管 122。
61.具体地，将水流从隧道侧沟230引入汇水池123的方式有多种，比如，请参阅图1和图3，一种实施方式中，隧道侧沟230靠近铁路短路基100一端可以设置跌水230a，汇水池123设置在跌水230a的下侧，隧道侧沟230的水流以自由落体的方式跌落到汇水池123中。在另一些实施方式中，也可以在隧道侧沟230与汇水池123之间设置管路，隧道侧沟230的水流通过管路流入汇水池123中。
62.通过设置汇水池123，也可以便于及时将隧道侧沟230中的水流通过第一排水管122排到承载体系110外。另外，将汇水池123设置在第一排水管122 的过水路径上也可以省去单独为汇水池123设置第一排水管122的麻烦，由此，可以提高施工效率。
63.请参阅图1和图4，一种实施方式中，铁路短路基100还包括管槽体系130，管槽体系130包括路基电缆槽131。路基电缆槽131对应的底壁的内表面与隧道200的隧道电缆槽240对应的底壁的内表面平缓过渡。也就是说，路基电缆槽131对应的底壁的内表面可以与隧道电缆槽240对应的底壁的内表面对齐，路基电缆槽131对应的底壁的内表面也可以与隧道电缆槽240对应的底壁的内表面之间具有一定的偏差。
64.相关技术中，隧道电缆槽一般设置在仰拱顶面的上侧，且隧道电缆槽顶端开口的周侧所对应的顶壁与仰拱顶面之间的距离一般不小于0.815m，而路基电缆槽一般设置在短路基的路肩的下侧，也就是说，路基电缆槽对应的底壁的内表面与隧道电缆槽对应的底壁的内表面之间的落差在1mm左右，而电缆的弯折半径有限，路基电缆槽对应的底壁的内表面与隧道电缆槽对应的底壁的内表面之间相对较大的落差导致电缆难以弯折，进而导致电缆难以从路基电缆槽穿入隧道电缆槽中。
65.而本技术实施例通过将路基电缆槽131对应的底壁的内表面设置为与隧道电缆槽240对应的底壁的内表面平缓过渡，可以极大地减小路基电缆槽131对应的底壁的内表面与隧道电缆槽240对应的底壁的内表面之间的落差，由此可以使得电缆几乎不需要折弯就能够从路基电缆槽131穿入隧道电缆槽240中，进而可以便于电缆走线。
66.同样地，相关技术中，桥梁电缆槽一般设置在桥梁的桥面的上侧，且高于桥梁的梁面0.75m～760m，路基电缆槽对应的底壁的内表面与桥梁电缆槽对应的底壁的内表面之间的落差也相对较大，因此，请参阅图图1和图4，一种实施方式中，路基电缆槽131对应的底壁的内表面也可以与桥梁300的桥梁电缆槽 310对应的底壁的内表面平缓过渡，以便于电缆走线。
67.请参阅图4，一种实施方式中，路基电缆槽131设置在铁路短路基100的路肩100a的上侧。也就是说，路基电缆槽131的设置位置凸出于路肩100a，而不是设置在路肩100a的下
侧，由此可以使得桥梁电缆槽310对应的底壁的内表面、路基电缆槽131对应的底壁的内表面和隧道电缆槽240对应的底壁的内表面之间均可以平缓过渡。
68.请参阅图1、图3和图4，一种实施方式中，路基电缆槽131包括路基通信电缆槽1311、路基信号电缆槽1312和路基电力电缆槽1313，桥梁电缆槽310 包括桥梁通信电缆槽311、桥梁信号电缆槽312和桥梁电力电缆槽313，隧道电缆槽240包括隧道电力电缆槽241和隧道通信信号电缆槽242，隧道电力电缆槽241和隧道通信信号电缆槽242分别设置在隧道侧沟230的两侧，路基通信电缆槽1311的一端与桥梁通信电缆槽311连通，路基通信电缆槽1311的另一端与隧道通信信号电缆槽242连通，路基信号电缆槽1312的一端与桥梁信号电缆槽312连通，路基信号电缆槽1312的另一端也与隧道通信信号电缆槽242 连通，路基电力电缆槽1313的一端与桥梁电力电缆槽313连通，路基电力电缆槽1313的另一端与隧道电力电缆槽241连通，也就是说，路基电缆槽131和桥梁电缆槽310均为三槽，而隧道电缆槽240为两槽，路基通信电缆槽1311和路基信号电缆槽1312均与隧道通信信号电缆槽242连通。路基电缆槽131和桥梁电缆槽310设置为三槽可以便于通信电缆、信号电缆和电力电缆分开走线，而隧道电缆槽240设置为两槽可以便于在隧道200中设置隧道侧沟230，以保证隧道200中的水能够及时排出。
69.请参阅图1和图4，一种实施方式中，换填层111的顶面的部分区域形成路肩100a，管槽体系130还包括挡碴墙132，挡碴墙132设置在路肩100a上，路基电缆槽131与受力层112分别位于挡碴墙132相对的两侧。也就是说，路基电缆槽131和挡碴墙132均设置在换填层111上。
70.挡碴墙132可以与隧道200和桥梁300的至少其中之一连接，也可以不与隧道200和桥梁300连接，挡碴墙132可以对路基电缆槽131起到一定的防护作用。
71.请参阅图4，一种实施方式中，排水体系120还包括沿承载体系110的横向延伸的第二排水管124，第二排水管124设置在管槽体系130的底部且贯穿挡碴墙132和路基电缆槽131对应的底壁。
72.设置第二排水管124也可以将落在承载体系110上的降水排到承载体系110 外，以防止降水渗入承载体系110中，由此，可以进一步提高铁路短路基100 的稳定性。
73.一种实施方式中，铁路短路基100的施工方式主要包括以下几个步骤：
74.步骤701：开挖隧道200和桥梁300之间的基床；
75.具体地，开挖深度至基床底部，如果基底存在软弱土层时，则需要加大换填厚度，以保证基床整体稳定性及沉降控制的要求。
76.步骤702：将仰拱顶面210a靠近桥梁300一端的部分区域凿除，以形成台阶面210b；
77.具体地，将仰拱顶面210a靠近桥梁300一端的部分区域凿除之前，可以先凿毛仰拱210朝向桥梁300一端的端头混凝土。
78.另外，也可以将隧道侧沟230靠近桥梁300一端的底部混凝土凿除，以形成跌水230a。
79.步骤703：立受力层112底面及两侧的模板；
80.在一些实施方式中，当需要设置集水井121、汇水池123和第一排水管122 等排水结构时，还需要按空间位置预埋集水井121、汇水池123和第一排水管 122。
81.在一些实施方式中，当受力层112靠近桥梁300的一端没有搭接在桥梁300 上时，
还可以在受力层112与桥梁300对接处设置伸缩缝，填沥青麻筋。
82.步骤704：浇筑素混凝土至路肩100a标高，以形成换填层111；其中，受力层112设置范围处浇至受力层112底面标高并预留连接钢筋113；
83.步骤705：待素混凝土的强度达到预设值时，在台阶面210b处插入连接钢筋113，绑扎受力层钢筋，立模；
84.具体地，预设值可以是设计强度的70％，此预设值可以保证素混凝土的强度能够满足下一步施工的要求。
85.另外，在一些实施方式中，当需要将路基电缆槽131设置在路肩100a上侧时，也可以在路肩100a处插入连接钢筋113，绑扎管槽钢筋，立模，也就是说，路基电缆槽131可以采用钢筋混凝土浇筑而成，路基电缆槽131对应的底壁与路肩100a之间也可以是钢筋连接。
86.步骤706：浇筑受力层112的混凝土并成型。
87.在一些实施方式中，当将路基电缆槽131设置在路肩100a上侧时，还需要浇筑路基电缆槽131的混凝土并成型。
88.本技术提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
89.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围之内。