專利名稱：無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本結(jié)構(gòu)是一種考慮高速鐵路列車荷載-無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)-土共同作用下的新樁型，尤其涉及一種無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)因具有穩(wěn)定性、剛度均勻性和耐久性好、平順性高、維修工作量顯著減少的突出優(yōu)點被廣泛用于高速鐵路的已建路提的補強加固，工程地質(zhì)條件復(fù)雜的路塹地段以及兩橋隧之間短路基道岔路基等。國內(nèi)現(xiàn)有的樁板結(jié)構(gòu)路基，是由下部鋼筋混凝土樁基、路基本體與上部鋼筋混凝土承載板組成，承載板直接與軌道結(jié)構(gòu)連接，樁、板固結(jié)與土路基共同組成一個承載結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計主要綜合考慮豎向和水平方向的承載力，依據(jù)規(guī)范而設(shè)計。在高速鐵路時代， 列車荷載水平向荷載應(yīng)占主要因素，先前的設(shè)計過多的考慮豎向荷載，導(dǎo)致承臺板過厚，樁的根數(shù)較多，群樁效應(yīng)明顯，水平承載力并沒有發(fā)揮出來，造成現(xiàn)有高速鐵路工程量大，造價較高的缺陷。根據(jù)前人的研究，樁間土動應(yīng)力在路基填土表層較小，樁底附近動應(yīng)力較大， 路基動應(yīng)力由樁傳遞到路基深處。路基土動應(yīng)力沿深度變化受動荷載位置影響，由于土體的阻尼和擴散作用，跨中截面板下土體動應(yīng)力隨深度增大而呈衰減，但由于樁身變形的影響，局部略有增大，列車時速對樁板結(jié)構(gòu)路基的動應(yīng)力影響較小。列車荷載作用下， 承載板撓曲應(yīng)力在列車到達(dá)該點時響應(yīng)值最大，列車離開該點后應(yīng)力迅速衰減，在樁截面處的承載板受力不利，在樁板相連處的剪力也是最大。荷載作用下板端轉(zhuǎn)角和跨中撓度撓度較大，影響了線路的平順性。所以，設(shè)計一種新的樁基形式，以適應(yīng)高速列車的橫向荷載，降低群樁效應(yīng)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)及土的承載力，提高縱橫向穩(wěn)定性，有效控制沉降，并降低工程量及造價。

實用新型內(nèi)容本實用型提供一種更加有效地承擔(dān)橫向荷載的無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)。本實用型采用如下技術(shù)方案一種無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)，包括承臺板和下部樁身，在承臺板與下部樁身之間設(shè)有傘撐形，并且，下部樁身中的主筋經(jīng)過傘撐形延伸至承臺板，在傘撐形內(nèi)設(shè)有抗剪鋼筋且抗剪鋼筋自傘撐形延伸并進入承臺板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用型具有如下優(yōu)點(1)傘形樁頭樁基與承臺板剛性連接，有效限制了上部結(jié)構(gòu)的縱向及側(cè)向位移， 保持整體結(jié)構(gòu)的縱橫向穩(wěn)定性；(2)傘形樁頭在土體內(nèi)形成拱托作用，提高樁體承載力，可以有效地解決現(xiàn)有剛性樁身單樁承載力不足的缺陷；傘形樁頭托起上部承臺板，可使板端轉(zhuǎn)角減小，又可使跨中撓度減小結(jié)構(gòu)整體平順性顯著提高；[0012](3)水平承載力顯著提高。在圖6中左圖是一根單樁樁頂受水平力H和彎矩M，其剪力Q沿樁身曲線如圖6中右圖所示，明顯在樁頭位置所受的剪力最大。在承載板和樁頭相連接處設(shè)置傘形結(jié)構(gòu)，傘形結(jié)構(gòu)截面特性和內(nèi)部加強鋼筋可使板樁基的整體水平抗剪、 水平抗彎能力大大的提高，增強了地基在列車制動等水平荷載作用下的水平承載力。(4)傘形樁頭的使用，可使結(jié)構(gòu)總體樁的數(shù)量減少，降低群樁效應(yīng)，亦可使水平承載力顯著提高，減少工程量，工程造價顯著降低。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是鋼護筒澆注下部樁體示意圖。圖3是傘形樁頭形成示意圖。圖4是本實用新型的配筋示意圖。圖5是本實用新型的A-A剖視圖。圖6是樁在水平荷載下的剪力圖。圖7是結(jié)構(gòu)的受彎示意圖。圖中1.承臺板；2.傘形樁頭；3.下部樁體；4.地基土 ；5.待切削的土體；6.鋼護筒；7.主筋；8.箍筋；9.板的配筋；10.傘形骨架；11.加強筋。
具體實施方式
一種無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)，包括承臺板1和下部樁身3，在承臺板1與下部樁身3之間設(shè)有傘撐形2，并且，下部樁身3中的主筋7經(jīng)過傘撐形2延伸至承臺板1，在傘撐形2內(nèi)設(shè)有抗剪鋼筋11且抗剪鋼筋11自傘撐形2延伸并進入承臺板1。更具體地說，本實用新型由三部分組成承臺板，傘形樁頭和下部樁體及鋼筋骨架組成，其特征是傘形樁頂?shù)臉?。樁頂為傘撐形，鋼筋骨架由沿樁長排布的主筋和綁扎主筋的箍筋形成框架，樁頭部分的傘形鋼骨架與下部樁身鋼筋焊接，上部延伸主筋與承臺板鋼筋焊接，傘形骨架鋼筋與樁身主筋之間的部分添加一排抗剪鋼筋。本實用新型可以通過以下步驟來實現(xiàn)(1)可以在設(shè)計階段通過理論分析獲得樁板體系中樁所承受荷載的大小，設(shè)計樁徑，利用鋼護筒做護壁，用打樁機定位鉆孔至設(shè)計標(biāo)高，下鋼筋籠，灌注下部樁體至樁頭連接處，并留出鋼筋接頭，如圖2所示。(2)挖除待切削的土體，切割樁體以上的鋼護筒，作為傘形樁頭的支撐，焊接傘形樁頭鋼筋骨架，并在傘形鋼骨架和樁身之間綁扎加強筋，并預(yù)留與上部承臺板結(jié)構(gòu)相連的鋼筋頭，澆注傘形樁頭，樁板連接處擴大樁頭截面，形成樁頭如圖3所示。(4)最后按設(shè)計布置承臺板鋼筋，與預(yù)留鋼筋相連，澆注承臺板，整體剛性連接，形成
圖1的無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)，這樣達(dá)到提高縱橫向穩(wěn)定性的目的，板厚度又可以大大減小。(5)傘型結(jié)構(gòu)樁頂周圍配有加強鋼筋，這樣主筋、箍筋、加強鋼筋和板上配筋共同組成如圖4和圖5的鋼骨架，可以利用抗彎鋼筋和箍筋，抵抗橫向荷載。在圖7，列車經(jīng)過時，其列車荷載為q，長度為1，原有結(jié)構(gòu)的力臂是X1,則原有結(jié)構(gòu)的彎矩為qL\\，有傘形樁頭后可使力臂減小為X2，彎矩減小為，這樣
就使結(jié)構(gòu)水平抗剪，水平抗彎能力大大提高。同時托起上部承臺板，可使板端轉(zhuǎn)角減小，在土體內(nèi)形成拱托作用，提高樁體承載力。
權(quán)利要求1. 一種無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)，包括承臺板(1)和下部樁身(3)，其特征在于，在承臺板 (1)與下部樁身(3)之間設(shè)有傘撐形(2)，并且，下部樁身(3)中的主筋(7)經(jīng)過傘撐形(2) 延伸至承臺板(1)，在傘撐形(2 )內(nèi)設(shè)有抗剪鋼筋(11)且抗剪鋼筋(11)自傘撐形(2 )延伸并進入承臺板(1)。
專利摘要一種無碴軌道板樁結(jié)構(gòu)，包括承臺板和下部樁身，在承臺板與下部樁身之間設(shè)有傘撐形，并且，下部樁身中的主筋經(jīng)過傘撐形延伸至承臺板，在傘撐形內(nèi)設(shè)有抗剪鋼筋且抗剪鋼筋自傘撐形延伸并進入承臺板。本實用型的傘形樁頭樁基與承臺板剛性連接，有效限制了上部結(jié)構(gòu)的縱向及側(cè)向位移，保持整體結(jié)構(gòu)的縱橫向穩(wěn)定性；傘形樁頭在土體內(nèi)形成拱托作用，提高樁體承載力，可以有效地解決現(xiàn)有剛性樁身單樁承載力不足的缺陷；傘形樁頭托起上部承臺板，可使板端轉(zhuǎn)角減小，又可使跨中撓度減小結(jié)構(gòu)整體平順性顯著提高。
文檔編號E01B1/00GK202039254SQ20112005846
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者吳志斌, 張乾, 梅國雄, 陳健 申請人:南昌市建筑工程集團有限公司