本發(fā)明屬于中低速磁懸浮交通工程低置線路技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及中低速磁浮交通工程單線填方地段承軌梁結(jié)構(gòu)型式。

背景技術(shù)：

中低速磁懸浮軌道交通屬于一種新型交通方式，國(guó)內(nèi)外的研究成果較少，全世界開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的線路更是少數(shù)。目前只有2005年3月日本建設(shè)開(kāi)通的中低速磁懸浮鐵路商業(yè)運(yùn)行線-東部丘陵線和2014年6月韓國(guó)開(kāi)通的中低速磁懸浮鐵路商務(wù)運(yùn)行線。而中國(guó)的中低速磁懸浮交通目前只有國(guó)防科技大學(xué)試驗(yàn)線、青城山試驗(yàn)線、唐山實(shí)驗(yàn)線，但沒(méi)有投入運(yùn)營(yíng)的正式線路，且均以高架結(jié)構(gòu)為主，鮮見(jiàn)有關(guān)低置線路承軌梁結(jié)構(gòu)方面的研究與應(yīng)用。

中低速磁懸浮懸交通土建部分主要包含橋梁、低置線路、車站及車輛段，低置線路由軌排、承軌梁與承軌梁下路基組成，支承軌道的承軌梁設(shè)置在由土工結(jié)構(gòu)物構(gòu)成的路基之上，中低速磁懸浮列車的運(yùn)行包括懸浮、導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)都需要在承軌梁上完成的。磁懸浮列車對(duì)線路結(jié)構(gòu)變形要求很高，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)很小的變形就可能影響乘車的舒適性甚至威脅行車安全，所以承軌梁的設(shè)計(jì)十分重要。

現(xiàn)有的承軌梁結(jié)構(gòu)應(yīng)用在中低速磁懸浮交通低置線路上存在以下問(wèn)題：

(1)現(xiàn)有的低置線路承軌梁結(jié)構(gòu)設(shè)置于路堤土工結(jié)構(gòu)物之上，路堤土工結(jié)構(gòu)物由填料填筑壓實(shí)而成，壓實(shí)質(zhì)量不易控制，后期容易發(fā)生變形，工后沉降難以控制。

(2)低置線路承軌梁結(jié)構(gòu)對(duì)路基及地基的工后沉降要求高，而線路穿過(guò)區(qū)域的地質(zhì)條件一般都是復(fù)雜多變的，因此還需要同時(shí)對(duì)地基進(jìn)行加固處理，路基填筑放坡后地基加固面積增大，造價(jià)高，工期長(zhǎng)；且地基處理屬于隱蔽性工程，采用常規(guī)的軟土地基加固措施進(jìn)行加固，施工質(zhì)量不易控制。

(3)由于填料填筑壓實(shí)而成的低置線路土工結(jié)構(gòu)物具有易損性，且施工質(zhì)量不易控制，相對(duì)容易產(chǎn)生不均勻沉降，引起承軌梁下基床豎向、縱向和橫向穩(wěn)定性變差，從而使承軌梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性受損。

磁懸浮低置線路承軌梁對(duì)路基工后沉降、基床長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐久性要求更高，當(dāng)線路位于地基加固地段時(shí)，采取傳統(tǒng)的承軌梁結(jié)構(gòu)型式存在施工工期長(zhǎng)，施工質(zhì)量不易控制、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性差及經(jīng)濟(jì)性差等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了中低速磁浮交通工程單線填方地段獨(dú)立墩柱式承軌梁結(jié)構(gòu)，可避免傳統(tǒng)低置線路承軌梁結(jié)構(gòu)的缺陷，施工質(zhì)量更容易控制，長(zhǎng)期穩(wěn)定性更好，而且其既滿足中低速磁懸浮交通工程軌道結(jié)構(gòu)對(duì)承軌梁結(jié)構(gòu)變形和工后沉降的高要求，又滿足基床長(zhǎng)期穩(wěn)定性、耐久性和施工質(zhì)量的可控性的要求，且經(jīng)濟(jì)性更佳。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了中低速磁浮交通工程單線填方地段獨(dú)立墩柱式承軌梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括樁基承載結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土承軌梁底板、鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)、承軌梁下路基填料和承軌梁兩側(cè)回填填料，其中，

所述樁基承載結(jié)構(gòu)設(shè)置有多根，每根所述樁基承載結(jié)構(gòu)均豎直設(shè)置，并且每根所述樁基承載結(jié)構(gòu)的頂端均承接所述鋼筋混凝土承軌梁底板；

所述鋼筋混凝土承軌梁底板的頂部承接所述鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)，并且所述樁基承載結(jié)構(gòu)嵌入所述鋼筋混凝土承軌梁底板與其剛接，所述鋼筋混凝土承軌梁底板與所述鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)一體澆筑成型從而共同構(gòu)成鋼筋混凝土承軌梁；

所述承軌梁下路基填料設(shè)置在淺層加固區(qū)和所述鋼筋混凝土承軌梁底板之間，以用于為所述鋼筋混凝土承軌梁底板和承軌梁兩側(cè)回填填料提供施工平臺(tái)，并為所述樁基承載結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐；其中，所述淺層加固區(qū)設(shè)置在軟弱地層的淺表層，并且所述淺層加固區(qū)、所述承軌梁下路基填料及所述鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)縱向一致；

所述承軌梁兩側(cè)回填填料通過(guò)所述承軌梁下路基填料承接，并且所述承軌梁兩側(cè)回填填料抵住所述鋼筋混凝土承軌梁底板的兩側(cè)，以對(duì)所述鋼筋混凝土承軌梁底板起保護(hù)作用及約束所述鋼筋混凝土承軌梁底板的橫向移動(dòng)，并提供養(yǎng)護(hù)維修通道；

所述承軌梁下路基填料和所述承軌梁兩側(cè)回填填料共同構(gòu)成填料填筑體，所述填料填筑體兩側(cè)設(shè)置有排水坡；

每根所述樁基承載結(jié)構(gòu)依次穿過(guò)所述承軌梁下路基填料、所述淺層加固區(qū)和所述軟弱地層后伸入持力層內(nèi)，以在軟弱地層產(chǎn)生沉降時(shí)，所述樁基承載結(jié)構(gòu)可承受負(fù)摩阻力，從而向鋼筋混凝土承軌梁底板和鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)定的承載力，以降低因填料填筑體的沉降對(duì)鋼筋混凝土承軌梁的豎向、縱向和橫向剛度產(chǎn)生的不利影響。

優(yōu)選地，所述樁基承載結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁，其頂端伸入所述鋼筋混凝土承軌梁底板內(nèi)并且鉆孔灌注樁的鋼筋籠也伸入所述鋼筋混凝土承軌梁底板內(nèi)。

優(yōu)選地，所述承軌梁側(cè)回填填料的高度與所述鋼筋混凝土承軌梁底板的高度相等。

優(yōu)選地，所有的這些所述樁基承載結(jié)構(gòu)呈行列排布。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發(fā)明的鋼筋混凝土承軌梁底板、鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)均采用鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑，二者組成整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用以直接承擔(dān)軌道荷載及軌道傳遞的磁浮列車荷載，再將自重及上部荷載傳遞給與其剛性連接的樁基承載結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可靠性高。

(2)本發(fā)明的樁基承載結(jié)構(gòu)深入持力層內(nèi)，路堤產(chǎn)生一定沉降時(shí)，樁基承載結(jié)構(gòu)依然可承受負(fù)摩阻力而提供較強(qiáng)的承載力，避免了因填料壓實(shí)和地基加固質(zhì)量不易控制造成的不均勻沉降對(duì)承軌梁豎向、縱向和橫向剛度的影響，結(jié)構(gòu)縱橫向剛度及結(jié)構(gòu)可靠性更優(yōu)。

(3)在低置線路軟土地段，根據(jù)路堤穩(wěn)定性的需要對(duì)軟弱地層的淺表層進(jìn)行必要的加固，其加固深度由路堤穩(wěn)定性控制，相比于由沉降和穩(wěn)定雙指標(biāo)控制時(shí)的傳統(tǒng)單一地基加固方式而言，淺層加固區(qū)加固深度小，結(jié)合樁基承載結(jié)構(gòu)可有效控制路堤穩(wěn)定和路基工后沉降。非軟土地段更可以避免路堤填筑放坡后產(chǎn)生的大面積范圍的地基加固工程，且樁基承載結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量更易控制，可有效控制施工質(zhì)量，節(jié)約投資，縮短工期，具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的橫斷面示意圖；

圖2是本發(fā)明的縱斷面示意圖；

圖3是本發(fā)明中樁基承載結(jié)構(gòu)的分布示意圖；

圖4是本發(fā)明中鋼筋混凝土承軌梁底板與樁基承載結(jié)構(gòu)的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

參照?qǐng)D1～圖4，中低速磁浮交通工程單線填方地段獨(dú)立墩柱式承軌梁結(jié)構(gòu)，包括樁基承載結(jié)構(gòu)3、鋼筋混凝土承軌梁底板2、鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)1、承軌梁下路基填料5和承軌梁兩側(cè)回填填料4，其中，

所述樁基承載結(jié)構(gòu)3設(shè)置有多根，每根所述樁基承載結(jié)構(gòu)3均豎直設(shè)置，并且每根所述樁基承載結(jié)構(gòu)3的頂端均承接所述鋼筋混凝土承軌梁底板2；

所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的頂部承接所述鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)1，并且所述樁基承載結(jié)構(gòu)3嵌入所述鋼筋混凝土承軌梁底板2與其剛接，所述鋼筋混凝土承軌梁底板2與所述鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)1一體澆筑成型從而共同構(gòu)成鋼筋混凝土承軌梁9；

所述承軌梁下路基填料5設(shè)置在淺層加固區(qū)6和所述鋼筋混凝土承軌梁底板2之間，以用于為所述鋼筋混凝土承軌梁底板2和承軌梁兩側(cè)回填填料4提供施工平臺(tái)，并為所述樁基承載結(jié)構(gòu)3提供側(cè)向支撐；其中，所述淺層加固區(qū)6設(shè)置在軟弱地層7的淺表層，并且所述淺層加固區(qū)6、所述承軌梁下路基填料5及所述鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)1縱向一致；

所述承軌梁兩側(cè)回填填料4通過(guò)所述承軌梁下路基填料5承接，并且所述承軌梁兩側(cè)回填填料4抵住所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的兩側(cè)，以對(duì)所述鋼筋混凝土承軌梁底板2起保護(hù)作用及約束所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的橫向移動(dòng)，并提供養(yǎng)護(hù)維修通道；

所述承軌梁下路基填料5和所述承軌梁側(cè)回填填料4共同構(gòu)成填料填筑體10，所述填料填筑體10兩側(cè)設(shè)置有排水坡11；

每根所述樁基承載結(jié)構(gòu)3的下端依次穿過(guò)所述承軌梁下路基填料5、所述淺層加固區(qū)6和所述軟弱地層7后伸入持力層8內(nèi)，以在軟弱地層7產(chǎn)生沉降時(shí)，所述樁基承載結(jié)構(gòu)3可承受負(fù)摩阻力，從而向鋼筋混凝土承軌梁底板2和鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)1提供穩(wěn)定的承載力，以降低因填料填筑體10的不均勻沉降對(duì)鋼筋混凝土承軌梁9的豎向、縱向和橫向剛度產(chǎn)生的不利影響。

進(jìn)一步，所述樁基承載結(jié)構(gòu)3為鉆孔灌注樁，其頂端伸入所述鋼筋混凝土承軌梁底板2內(nèi)并且鉆孔灌注樁的鋼筋籠也伸入所述鋼筋混凝土承軌梁底板2內(nèi)，所述承軌梁兩側(cè)回填填料4的高度與所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的高度相等，所有的這些所述樁基承載結(jié)構(gòu)3呈行列排布。

該結(jié)構(gòu)型式可有效解決中低速磁懸浮交通工程低置線路對(duì)路基工后沉降要求嚴(yán)格、采取傳統(tǒng)的地基加固措施導(dǎo)致的地基加固工程龐大、投資大、工期長(zhǎng)，以及地基處理及路堤填筑施工質(zhì)量不易控制、基床長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐久性差的問(wèn)題，從而提高低置線路承軌梁結(jié)構(gòu)的可靠度，降低傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式的工程風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的鋼筋混凝土承軌梁9采用鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑，以直接承擔(dān)軌道荷載及軌道傳遞的磁浮列車荷載，再將自重及上部荷載傳遞給與其剛性連接的樁基承載結(jié)構(gòu)3，結(jié)構(gòu)可靠性高，可省掉傳統(tǒng)的路堤填筑放坡后產(chǎn)生的大面積地基加固處理。

樁基承載結(jié)構(gòu)3采用鉆孔灌注樁，橫向及縱向排列有多根鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，縱向和橫向剛度大；且樁基承載結(jié)構(gòu)3深入持力層8，軟弱地層7產(chǎn)生沉降時(shí)，樁基承載結(jié)構(gòu)3依然可承受負(fù)摩阻力而向鋼筋混凝土承軌梁底板2提供較強(qiáng)的承載力。

低置線路通過(guò)軟土地段時(shí)，應(yīng)根據(jù)路堤穩(wěn)定性的需要對(duì)地基淺表層進(jìn)行必要的加固，形成淺層加固區(qū)6。淺層加固區(qū)6的加固深度由路堤穩(wěn)定性控制，其加固深度應(yīng)根據(jù)路堤填高、地基條件通過(guò)穩(wěn)定性檢算確定。相比于由沉降和穩(wěn)定雙指標(biāo)控制時(shí)的傳統(tǒng)單一地基加固方式而言，淺層加固區(qū)6加固深度小，結(jié)合樁基承載結(jié)構(gòu)3可有效控制路堤穩(wěn)定和路基工后沉降。相比之下，該新型結(jié)構(gòu)地基加固數(shù)量小，投資小，且更利于施工質(zhì)量和工后沉降的控制，并且節(jié)省造價(jià)和縮短工期。

本發(fā)明具體的制作步驟如下：

(1)平整施工場(chǎng)地，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行必要的淺層地基加固處理，形成淺層加固區(qū)6，然后根據(jù)路堤填筑要求分層填筑并壓實(shí)至鋼筋混凝土底板底面標(biāo)高；

(2)在鋼筋混凝土底板底面標(biāo)高處于路堤路基橫斷面、縱斷面方向施工鉆孔灌注樁，即樁基承載結(jié)構(gòu)3，鉆孔樁施工應(yīng)采用對(duì)已填筑路堤擾動(dòng)小的施工工藝，必要時(shí)在路堤填筑高度范圍內(nèi)設(shè)置鋼護(hù)筒或引孔；在鉆孔灌注樁達(dá)到要求強(qiáng)度后，按規(guī)范要求截除樁頭，綁扎混凝土底板及與樁的連接鋼筋；

(3)根據(jù)設(shè)計(jì)節(jié)長(zhǎng)對(duì)鋼筋混凝土承軌梁底板2和鋼筋混凝土梁式結(jié)構(gòu)1分節(jié)立模，一次澆筑成型，澆筑前做好各類預(yù)埋件如軌枕臺(tái)座連接鋼筋、導(dǎo)流軌支座預(yù)埋件等的定位與安裝；

(4)各部件混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后分別拆除模板，然后將鋼筋混凝土承軌梁底板2厚度范圍內(nèi)基床填料回填，回填面做成向外傾斜的排水坡并按設(shè)計(jì)要求做好表層防水即可。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。