一种可调高铁路路基结构及其实施方法

本发明属于路基和无砟轨道工程领域，特别涉及一种可调高铁路路基结构及其实施方法。

现阶段，我国在高速铁路和高速公路的建设不断取得新的突破，尤其在里程和速度上更是走在世界前列，其线路跨越范围广，修护和养护相对困难。我国地质条件复杂，尤其是处于地质构造带、采空区、深厚软土区等特殊地质条件下，加之雨雪和温湿度等环境因素的变化，线路在长时间使用下不可避免的会发生不均匀沉降，或局部的高程变化，局部高程变形导致线路不平顺，影响列车运营的舒适性及行车安全。当沉降变形超过扣件调整量时，需要对轨道结构的标高进行调整。以往的整治方式，多采用拆除轨道板重新调整路基面高程后在恢复轨道结构，难度大且费用高，威胁临近线路行车安全，且整修时需要停运所经线路的列车，对正常的铁路运输给旅客出行带来不便，运输损失很大。因此，需要在易发生轨道结构沉降高度变化及变形处，提供一种可以减少维修结构，缩短施工时间的可调高铁路路基结构及其实施方法。

本发明提出一种可调高铁路路基结构及其实施方法，用以解决铁路路基调高时需要停运列车，整治费用高、影响大等问题，具体技术方案如下：

一种可调高铁路路基结构，包含无砟轨道结构横向两端的支撑柱；所述支撑柱由下向上依次穿过支承层和轨道板、并于两者滑动连接，每根支撑柱的两侧对称设有预埋吊件，所述预埋吊件的底部预埋在支承层中、顶部穿过轨道板，并通过吊索与支撑柱顶部的提升装置连接。

所述预埋吊件包含倒T形件和倒T形件上的吊环；所述倒T形件竖部穿连轨道板和支承层并且外端头穿出轨道板，底端设置在支承层横截面中下部。

所述支撑柱为钢或混凝土制成，穿过在轨道板和支承层上对应打设的安装孔且底端支设在基础上，且沿轨道纵向成排间隔布置。

所述支撑柱为与基础一同浇筑预留，所述支撑柱自下而上穿出支承层和轨道板，沿轨道纵向成排间隔布置。

所述支撑柱下端部，在基础内浇筑有扩大基础并在支承层两外侧浇筑有限位挡墙，所述扩大基础为方形体或圆形且横截面大于支撑柱横截面。

所述支撑柱与轨道板、支承层间均设置有隔离层，所述支撑柱分别与轨道板和支承层间通过隔离层能竖向滑动，所述隔离层顶端安装有密封胶垫。

所述提升装置包含提升器、提升器上部的吊板，提升器与支撑柱间的连接板以及提升器与吊板间的垫板。

所述吊板横向中点正对提升器，横向两端部对应预埋吊件连接有吊索，吊索下端头连接于吊环上；所述吊板在轨向上对应一排预埋吊件单独设置或多排联合设置。

所述预埋吊件和吊板距轨道较近一侧的外端部距离轨道的水平长度适应轨道上行车所需宽度；所述支撑柱自顶端至基础的高度适应轨道板和支承层厚度，以及提升所需高度。

所述的一种可调高铁路路基结构的实施方法，具体步骤如下：

步骤一、现浇基础、扩大基础和两侧的限位挡墙，其中支撑柱可与上述结构一体浇筑，或者通过轨道板和支承层的钻孔直接插入；

步骤二、在支撑柱柱体四周涂抹隔离层，其中支撑柱的高度基于轨道板和支承层的厚度以及设计提升所需预留高度确定；

步骤三、制作支承层和轨道板时将倒T形件进行预埋，并对应扩大基础打设支撑柱的安装孔，并保持孔壁光滑并涂抹隔离层；其中对于支撑柱为混凝土柱时，将支承层和轨道板中安装孔对应支撑柱吊装，对于支撑柱为钢柱时，则只需使用时插入即可；

步骤四、确定轨道定位标高，在支撑柱顶端安装连接板，连接板上安装提升器，在提升器上方安装吊板，并在提升器和吊板间安装垫板，其中吊板根据提升需求分单独设设或轨向多排联合设置；

步骤五、将吊板两端安装吊索，在倒T形件外顶部安装吊环，并将吊索下端与吊环连接；

步骤六、将提升器控制信号并联并同时启动，由此分阶段或分次提升轨道板和支承层，待达到设计标高要求，填筑支承层下部与基础间填料；

步骤七、对于支撑柱为钢柱的则需将钢柱抽出，并将安装孔封堵，支撑柱为混凝土柱时，在隔离层顶端安装密封胶垫，两种支撑柱均需将提升结构和吊环均拆卸以待重复循环使用；

步骤八、当轨道需要进一步调高时，将安装孔打开或将隔离层上部密封胶垫取下，并将支承层下部与基础间填料松动，然后重复步骤步骤四至步骤七。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过预埋吊件、支撑柱以及提升结构的共同作用，可以实现路基的调高，无需对原有无砟轨道结构及路基进行拆除，且不影响列车运营；施工时通过对预埋吊件中T形件的设置，方便对称吊升，保证了调高时结构的稳定性，施工便利；对于支撑柱的设置可以为可调高施工过程中提供支点，限位挡墙可以限定轨道板和支承层的横向位移，使其只在垂向上发生滑动，调高过程中结构横向位置不会产生变化，保证施工时轨道横向形态；对于隔离层的设置则可保障支撑柱与轨道板、支承层间滑动的顺畅度，对于隔离层上部的密封胶垫，可防护施工时支撑柱与轨道板、支承层间的雨雪、灰尘以及小碎石的坠入，该结构在后期沉降持续发生时，能进行多次调高；在施工时，通过自动系统统一控制提升器，可保证提升的同步进行，利于保证轨道的平顺性和完整性，施工效率大大提高。本发明可用于轨道不均匀沉降引起的高程调整，同样适用于轨道新建铺设时初期的调高施工。本发明施工步骤简便，设备轻便、施工效率高，所用材料易于取得，可极大的节省工期及费用。

图1是可调高铁路路基结构施工使用示意图；

图2是支撑柱和预埋吊件连接示意图；

图3是预埋吊件结构图。

附图标记：1-轨道板；2-支承层；3-支撑柱；4-提升器；5-吊板；6-垫板；7-连接板；8-吊索；9-预埋吊件；10-隔离层；11-挡墙；12-填料；13-吊环；14-倒T形件； 15-基础；16-扩大基础。

如图1和图2所示，一种可调高铁路路基结构，包含穿过轨道板1横向两端部的支撑柱3；所述支撑柱3由下向上依次穿过支承层2和轨道板1、并于两者能滑动，每根支撑柱3的两侧对称设有预埋吊件9，所述预埋吊件9的底部预埋在支承层2中、顶部穿过轨道板1，并通过吊索8与支撑柱3顶部的提升装置连接。

如图3所示，所述预埋吊件9包含倒T形件14、所述倒T形件为钢制构件，与轨道板1和支承层2一同浇筑提前预埋；设置在倒T形件14上端部有预埋或焊接有吊环13；所述倒T形件14上部穿连轨道板1和支承层2并且外端头穿出轨道板1，底部设置在支承层2横截面中下部。

本实施例中，所述支撑柱3，插过在轨道板1和支承层2上对应打设的安装孔且底端支设在基础15上或并与基础15一同浇筑预留，在轨道纵向成排间隔布置；

所述支撑柱3与基础15间浇筑有扩大基础16并在支承层2两外侧浇筑有限位挡墙11，所述扩大基础16为方形体或圆形且横截面大于支撑柱3横截面；所述支撑柱3与轨道板1、支承层2间均设置有隔离层10，所述隔离层10为润滑油层，由此实现相互滑动，并在隔离层10顶端安装有密封胶垫。

本实施例中，所述提升装置包含提升器4、提升器4上部的吊板5，提升器4与支撑柱3间的连接板7以及提升器4与吊板5间的垫板6。所述提升器4采用可信号控制的液压千斤顶，吊板5由钢制结构，垫板6由方木或方形钢板制成，连接板7有方形钢板制成；所述吊板5横向中点正对提升器4，横向两端部对应预埋吊件9连接有吊索8，吊索8下端头连接于吊环13上；所述吊板5在轨道纵向上对应一排预埋吊件9单独设置或多排联合设置。

本实施例中，所述支撑柱3自顶端至基础15的高度适应轨道板1和支承层2厚度，以及提升所需高度。

结合图1至图3，进一步说明所述的一种可调高铁路路基结构的实施方法，具体步骤如下：

步骤一、现浇基础15、扩大基础16和两侧的限位挡墙11，其中支撑柱3为混凝土柱或钢柱，可与上述结构一体浇筑或通过打设孔插入。

步骤二、在支撑柱3柱体四周涂抹隔离层10，其中支撑柱3的高度基于轨道板1和支承层2的厚度以及设计提升所需预留高度确定。

步骤三、制作支承层2和轨道板1时将倒T形件14进行预埋，并对应扩大基础16打设支撑柱3安装孔，保持孔壁光滑并涂抹隔离层10；其中对于支撑柱3为混凝土柱时，将支承层2和轨道板1中安装孔对应支撑柱3吊装，对于支撑柱为钢柱时，则只需使用时插入即可。

步骤四、确定轨道定位标高，在支撑柱3顶端安装连接板7，连接板7上安装提升器4，在提升器4上方安装吊板5，并在提升器4和吊板5间安装垫板6；其中吊板5根据提升需求分单独设设或轨道纵向多排联合设置。

步骤五、将吊板5两端安装吊索8，在倒T形件14外顶部吊环13，并将吊索8下端与吊环13连接。

步骤六、将提升器4控制信号并联并同时启动，由此分阶段或分次提升轨道板1和支承层2，待达到设计标高要求，填筑支承层2下部与基础15间填料12。

步骤七、对于支撑柱3为钻孔插入设置时可抽出，并将安装孔封堵，支撑柱3为一体浇筑时，在隔离层10顶端安装密封胶垫，两种支撑柱3均需将提升结构和吊环13均拆卸以待重复循环使用。

步骤八、当路基进一步调高时，将安装孔打开或将隔离层10上部密封胶垫取下，并将支承层2下部与基础15间填料12松动，然后重复步骤步骤四至步骤七。

对于支撑柱3与基础15共同浇筑时，其安装孔需在前期轨道结构提前定位打设，或在建成后的轨道调高时进行现场定位打设和安装支撑柱3；T型预埋件可在前期轨道板施工同时预埋或者在后期钻孔植入。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明本发明的突出特点所作的阐释，而并非是对本发明实施方式的限定；对于所属领域的技术人员而言，在上述说明的使用基础上仍可以做出其它不同形式的变化或变动，若未对其进行创造性改进，均属于本发明的保护范围。