一种高填高铁路基差异变形施工控制方法和系统 |
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申请号 | CN202311377921.5 | 申请日 | 2023-10-23 | 公开(公告)号 | CN117626720A | 公开(公告)日 | 2024-03-01 |
申请人 | 中铁七局集团有限公司; 中铁七局集团第四工程有限公司; | 发明人 | 郭朝; 袁义华; 邹明; 郭炜欣; 王隽夫; 刘伟; 高永河; 陈成名; 闫晨阳; 刘敏; 程国勇; 徐志成; 刘涛; 苏凯; 李子恒; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种高填高 铁 路基差异 变形 施工控制方法,包括以下步骤:S1、在路 基层 向下钻孔,得到透 水 钻孔;S2、向透水钻孔内回填石渣,直至回填至预设 位置 ,向其中灌注水,待石渣自然沉降之后,再继续回填石渣,形成填充段;S3、继续向透水钻孔内回填 混凝土 ,形成加固段,加固段外围环绕有 岩石 层;S4、待混凝土 固化 之后,在固化的混凝土面钻孔,并将锚杆插入钻孔内,并锚固于固化混凝土和岩石层上,并使得锚杆上端露出固化混凝土面;S5、继续向固化混凝土面回填混凝土直至与路面持平,形成连接段,本发明通过向透水钻孔中回填开山石渣、混凝土,形成填充段、加固段以及连接段,在降低成本的同时可以加强地基稳固,很好的控制地精形变情况。 | ||||||
权利要求 | 1.一种高填高铁路基差异变形施工控制方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种高填高铁路基差异变形施工控制方法和系统技术领域[0001] 本发明涉及高填高铁路基差异变形施工控制领域。更具体地说,本发明涉及一种高填高铁路基差异变形施工控制方法和系统。 背景技术[0002] 而路基是承受轨道结构重量和列车载荷的基础,也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节,地质条件不同,路基情况不同,有的地区土质较为松软,这种地区要建造高铁,就必 须对路基处地层进行填土处理,但是长时间的铁路运输荷载对路基地层的强度要求更高, 否则一旦路基发生变形,会带来不可承受的安全后果,而常规的填土处理已经无法满足这 一强度需求,因此需要提供一种针对高填高铁路基的变形控制方法和系统,整体提高整个 路基的强度。 发明内容[0003] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,一方面,本发明的一优选技术方案提供了一种高填高铁路基差异变形施工控制方法,包括以下步骤: [0005] S2、向透水钻孔内回填石渣,直至回填至预设位置,向其中灌注水,待石渣自然沉降之后,再继续回填石渣,直至石渣回填至预设位置,形成填充段; [0007] S4、待S3中回填的混凝土固化之后,在固化的混凝土面钻孔,并将锚杆插入钻孔内,并锚固于固化混凝土和岩石层上,并使得锚杆上端露出固化混凝土面; [0008] S5、继续向固化混凝土面回填混凝土直至与路面持平,形成连接段。 [0009] 优选地,所述透水钻孔由上往下包括第一段、第二段以及第三段,第一段和第二段均为圆柱状结构,且第一段的直径小于第二段的直径,第三段为圆柱状结构,且第三段的直 径和第一段直径一致。 [0010] 优选地,所述S2中石渣回填至第三段的顶端,S3中混凝土回填至第二段的顶端,S3中混凝土回填至第三段的顶端。 [0011] 优选地,所述S2之后继续进行以下操作: [0013] 优选地,继续包括以下步骤: [0014] S6、向所述连接段表面锚固连接加强锚固杆,并在加强锚固杆顶部安装加固装置,继续在路基层表面浇筑一层混凝土,其中所述加固装置部分埋设在混凝土中,部分露出混 凝土。 [0015] 优选地,将相邻两根连接段之间继续浇筑连接梁,且所述连接梁位于地面下方。 [0016] 另一方面,本发明的一优选技术方案提供了一种高填高铁路基差异变形施工控制系统,包括: [0017] 路基层,向路基层钻孔形成多个透水钻孔,透水钻孔均竖向设置,所述透水钻孔由上往下包括第一段、第二段以及第三段,第一段和第二段均为圆柱状结构,且第一段的直径 小于第二段的直径,第三段为上小下大的圆台状结构,且第三段的直径和第一段直径一致; 所述透水钻孔的第三段内回填有石渣形成填充段,所述透水钻孔的第二段回填混凝土形成 加固段,所述透水钻孔的第一段回填混凝土形成连接段,且锚杆一端埋入加固段,另一端插 入连接段中; [0018] 混凝土层,其由向路基层表面浇筑混凝土层形成; [0019] 加固装置,其部分埋设在所述连接段内,部分埋设在所述混凝土层内。 [0020] 优选地,所述加固装置包括: [0022] 竖向杆,其竖向连接于基座; [0023] 连接侧杆,其一端连接于所述竖向杆顶端,另一端倾斜连接所述基座。 [0024] 本发明至少包括以下有益效果:本发明提出了一种高填高铁路基差异变形施工控制方法和系统,通过向透水钻孔中回填开山石渣、混凝土,形成填充段、加固段以及连接段, 在降低成本的同时可以加强地基稳固,很好的控制地精形变情况。 [0026] 图1为本发明中高填高铁路基差异变形施工控制系统的结构示意图。 具体实施方式[0028] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定 的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背 离本发明的精神和范围的其他技术方案。 [0029] 本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,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,因此上述术 语不能理解为对本发明的限制。 [0030] 可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。 [0031] 如图1所示,一方面,本发明的一优选技术方案提供了一种高填高铁路基差异变形施工控制方法,包括以下步骤: [0032] S1、在路基层1向下钻孔,得到透水钻孔2; [0033] S2、向透水钻孔2内回填石渣,直至回填至预设位置,向其中灌注水,待石渣自然沉降之后,再继续回填石渣,直至石渣回填至预设位置,形成填充段; [0034] S3、继续向透水钻孔2内回填混凝土,直至回填至预设位置,形成加固段,加固段外围环绕有岩石层; [0035] S4、待S3中回填的混凝土固化之后,在固化的混凝土面钻孔,并将锚杆3插入钻孔内,并锚固于固化混凝土和岩石层上,并使得锚杆3上端露出固化混凝土面; [0036] S5、继续向固化混凝土面回填混凝土直至与路面持平,形成连接段。 [0037] 上述技术方案中,考虑到高填铁路路基在前期修建阶段由于填充地质原因填入大量土壤,较为松软,很容易导致后期形变下沉,需要对其进行加固控制处理,首先采用低成 本的开山石渣对透水钻孔进行填充,而且开山石渣是开山过程中得到,具有透水性好、取材 容易、成本低的优点,利用其进行回填,可以避免地下水的影响,并且还具备了一定的承载 能力,并且考虑到如果直接回填开山石渣,由于地下水的影响,可能会导致其后期沉降,为 了避免这一问题的发生,本申请还在S2中灌注水,对石渣进行模仿自然沉降处理,相当于提 前对石渣进行预沉降处理,其后期沉降概率大大降低,再利用石渣进行回填的基础上,进一 步利用混凝土进行填充,进一步增强地基的稳固性。 [0038] 另一技术方案中,所述透水钻孔2由上往下包括第一段2‑1、第二段2‑2以及第三段2‑3,第一段2‑1和第二段2‑2均为圆柱状结构,且第一段2‑1的直径小于第二段2‑2的直径, 第三段2‑3为圆柱状结构,且第三段2‑3的直径和第一段2‑1直径一致。 [0039] 所述S2中石渣回填至第三段2‑3的顶端,S3中混凝土回填至第二段2‑2的顶端,S3中混凝土回填至第三段2‑3的顶端。 [0040] 上述技术方案中,将锚杆和连接段、加固段浇筑固定为一体,可以有效的将上部结构传下来的压力和剪切力有效传递到下方的岩石层,充分发挥原状岩体的力学性能和良好 的抗拔能力。 [0042] 另一技术方案中,所述S2之后继续进行以下操作: [0043] 向透水钻孔2内插入透水管,所述透水管的外壁贴附于所述透水钻孔2的内壁,利用抽水泵伸入所述透水管内进行抽水操作,直至路基土层的含水量下降至一定值。所述透 水管的侧壁设有若干透水孔。对地层进行抽水处理,对软土地基起到初步加固作用。 [0044] 另一技术方案中,继续包括以下步骤: [0045] S6、向所述连接段表面锚固连接加强锚固杆4,并在加强锚固杆4顶部安装加固装置,继续在路基层1表面浇筑一层混凝土,其中所述加固装置部分埋设在混凝土中,部分露 出混凝土。 [0047] 另一方面,本发明的一优选技术方案提供了一种高填高铁路基差异变形施工控制系统,包括: [0048] 路基层1,向路基层1钻孔形成多个透水钻孔2,透水钻孔2均竖向设置,所述透水钻孔2由上往下包括第一段2‑1、第二段2‑2以及第三段2‑3,第一段2‑1和第二段2‑2均为圆柱 状结构,且第一段2‑1的直径小于第二段2‑2的直径,第三段2‑3为上小下大的圆台状结构, 且第三段2‑3的直径和第一段2‑1直径一致; [0049] 所述透水钻孔2的第三段2‑3内回填有石渣形成填充段,所述透水钻孔2的第二段2‑2回填混凝土形成加固段,所述透水钻孔2的第一段2‑1回填混凝土形成连接段,且锚杆3 一端埋入加固段,另一端插入连接段和岩石层中; [0050] 混凝土层6,其由向路基层1表面浇筑混凝土层形成; [0051] 加固装置,其部分埋设在所述连接段内,部分埋设在所述混凝土层内。 [0052] 所述加固装置包括: [0053] 基座7‑1,埋设在混凝土层中,且连接加强锚固杆4; [0054] 竖向杆7‑2,其竖向连接于基座; [0055] 连接侧杆7‑3,其一端连接于所述竖向杆7‑2顶端,另一端倾斜连接所述基座7‑1。 [0056] 上述技术方案中,通过连接侧杆的竖向方向和竖向杆将下方的连接段和加固段承受的预应力中的横向部分进行横向传递,连接侧杆将下方的连接段和加固段承受的预应力 中的竖向部分进行向上传递,起到分散下方连接段和加固段荷载的作用,以使得加固效率 增大。 |