路基加固樁以及鐵路路基的制作方法

本實用新型涉及鐵路路基施工領域，特別涉及一種路基加固樁。本實用新型還涉及使用這種加固樁的鐵路路基。

背景技術：

路基沉降是鐵路，特別是高速鐵路的最主要、最普遍的路基病害。對于具有深厚的軟土地區而言，路基沉降病害尤其突出。這給鐵路線路帶來極大的不良影響，甚至會危害到列車運行。

在現有技術中，在預構筑地基的區域內設置樁網來強化地基。在施工過程中，首先在地基內形成樁體，樁體的樁頭延伸到地基之外。然后，將樁頭切除，并且在對應樁頭的位置放置樁帽并且使樁帽與樁體相接觸，多個樁帽共同支撐以后構筑在地基上的構筑物。由于樁帽是平板狀的預制標準件，這使得樁帽必須與地基接觸才能穩定地放置。而且，需要精確地控制每一個樁頭的切割長度，甚至有些樁體需要被切割到地基表面以下的程度，才能確保多個樁帽能穩定地處于同一水平面內，這給施工帶來極大的難度。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提出了一種路基加固樁。根據本實用新型的路基加固樁，大大簡化了處理樁頭的步驟，降低了施工難度。本實用新型還包括使用這種路基加固樁的鐵路路基。

根據本實用新型的第一方面的路基加固樁包括：桿狀的樁體和與樁體分體制造的樁帽。樁帽包括從其第一端面延伸到其內部的并且與樁體的樁頭相匹配的盲孔。

根據本實用新型的路基加固樁，樁帽與樁體通過樁帽上的盲孔安裝在一起，這樣即使樁帽不與地基表面接觸，也能夠被穩定地設置在位置處。由此，在安裝樁帽時，僅需要根據預定的水平面稍微調節樁頭的長度就可以將多個樁帽穩定地處于同一水平面內，這極大地簡化了施工過程。

在一個實施例中，第二端面為圓臺形面，盲孔從圓臺形面的小端延伸到樁帽的內部。在樁帽制作過程中，圓臺形面非常有助于脫模。此外，這種頂大底小的樁帽具有非常好的力學作用，有助于樁帽承受的力傳遞到與樁帽的小端相連的樁體上。

在一個優選的實施例中，圓臺形面的軸截面為梯形，梯形的底角在30度到60度之間。這種形狀的樁帽的穩定性最大，有助于提高對路基的支撐穩定性。

在一個實施例中，樁帽的第二端面與第一端面正對并且為平面，第二端面的面積與樁體的橫截面積之比在9∶1到11.5∶1之間。

根據本實用新型的第二方面的鐵路路基，包括多個根據上文所述的路基加固樁。路基加固樁的樁體插設在地基內并且樁頭延伸到地基之外，樁帽套裝在樁頭上。

在一個實施例中，地基包括處于其中心處的主承載區和處于主承載區兩側的兩個副承載區。在主承載區和兩個副承載區內均豎直設置有多個路基加固樁，主承載區內的路基加固樁的密度大于兩個副承載區內的路基加固樁的密度。申請人創造性地將地基劃分為主承載區和副承載區。主承載區大體指涵蓋了鐵路線路的區域，副承載區大體指鐵路線路之外的區域。由于主承載區需要承受列車運行帶來的較大的變化載荷，而副承載區僅需要承載其上方構筑物帶來的較小的固定載荷，因此僅在主承載區內設置了更多的路基加固樁，以有目的地強化主承載區。與現有技術相比，從整體上減少了路基加固樁的數量，從而極大地降低施工成本，并且提高了施工速度。

在一個實施例中，主承載區內的每個路基加固樁的長度大于兩個副承載區內的每個路基加固樁的長度。這樣，主承載區得以進一步地強化。在一個優選的實施例中，多個路基加固樁的長度從地基的中心處朝向兩側逐漸遞減。

在一個實施例中，在兩個副承載區內分別設置有遠離主承載區而傾斜的路基加固樁。在一個實施例中，所述傾斜的路基加固樁的樁帽與構筑在所述地基上的構筑物的邊緣對齊，在一個優選的實施例中，傾斜的路基加固樁的樁體相對于豎直方向的傾斜度在40度到45度之間。傾斜的路基加固樁能夠防止構筑物發生側滑。特別是對于具有傾斜邊坡的構筑物而言，這種傾斜的路基加固樁還可以防止構筑物的坡腳被破壞、防止邊坡滑動。由此在提高地基強度以及穩定性的同時，提高了構筑物的安全程度。

與現有技術相比，本實用新型的優點至少在于：(1)本實用新型的路基加固樁的樁帽與樁體通過樁帽上的盲孔安裝在一起，這使得樁帽能與樁體穩定地接合在一起，而且簡化了施工過程。(2)本實用新型的鐵路路基的地基被劃分為主承載區和副承載區，并由此差異化地設置了路基加固樁。這從整體上減少了路基加固樁的數量，從而極大地降低施工成本，并且提高了施工速度。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。其中：

圖1示意性地顯示了根據本實用新型的路基加固樁的縱截面圖。

圖2示意性地顯示了根據本實用新型的路基加固樁的另一種樁帽的縱截面圖。

圖3示意性地顯示了根據本實用新型的鐵路路基。

圖4是圖3的A部分的放大視圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1示意性地顯示了根據本實用新型的一個實施例的路基加固樁10(以下簡稱為加固樁10)。這種路基加固樁10特別適合于鐵路路基施工。如圖1所示，加固樁10包括桿狀的樁體11和裝配在樁體11的樁頭12上的樁帽13。樁體11和樁帽13是分體制造的，即各自單獨制造的。在鐵路路基施工期間，再將樁體11和樁帽13裝配的一起。例如，樁體11可以是預制的，并且在鐵路路基施工期間插入到地基內。此外，還可以在鐵路路基施工期間直接在地基內制作樁體，制作方法是本領域的技術人員熟知的，這里不再贅述。樁帽13是預制的標準件。

下面，對樁帽13進行詳細描述。

如圖1所示，樁帽13包括平整的第二表面14和用于與樁體11裝配的第一表面15。樁帽13還包括從第一端面15延伸到其內部的盲孔16，這樣樁頭12可插入到盲孔16內而實現樁體11與樁帽13的裝配。

在將加固樁10設置到地基內部后，第二表面14用作支撐面。在一個優選的實施例中，第二端面14的面積與樁體11的橫截面積之比在9∶1到11.5∶1之間，這樣在保證樁帽13的支撐強度的同時，盡量擴大了每根加固樁10的支撐面積，由此減少了加固樁10的數量，降低了施工成本并且提高了施工速度。

樁頭12與盲孔16的插入式配合可以非常簡單地將樁帽13準確地設置到樁體11處，由此能極大地加快施工速度，而且這種插入式配合還可以防止樁帽13與樁體11之間意外發生錯位，從而提高施工品質。此外，樁帽13與樁體11的這種配合方式不但可以將樁帽13支撐到地基表面之上且不與地基表面接觸(例如，當樁頭12凸出到地基表面之外足夠長)，而且還可以使樁帽13與地基表面接觸，甚至可以使樁帽13嵌入到地基內(例如，切掉樁頭12的一部分)。由此，在施工過程中，在設置了多根加固樁10之后，可選擇多種方式將樁帽13的第二表面14找平，例如切樁頭12或向盲孔16內噴入混凝土以抬高樁帽13。

在圖1所示的實施例中，第一表面15為圓臺形面，盲孔16從圓臺形面的小端延伸到樁帽13的內部。在一個優選的實施例中，圓臺形面的軸截面為梯形，梯形的底角α在30度到60度之間，優選為45度。這種形狀的樁帽13的穩定性最大，有助于提高對路基的支撐穩定性。

圖2示意性地顯示了另一種樁帽13’的縱截面圖。如圖2所示，樁帽13’大體呈板狀，即其第一表面15’和第二表面14’都是平面。

樁帽13的第二表面14可以為圓形、正方形或其他任意適當的形狀，樁帽13’也是如此。此外，樁體11或樁頭12的橫截面可以為圓形或其他任意適當的形狀，盲孔16的形狀與樁體12的形狀相匹配。

圖3示意性地顯示了根據本實用新型的鐵路路基30，其包括地基31和地基31上的構筑物32。通常，構筑物32具有傾斜的邊坡321，在構筑物32的頂上鋪設有鐵軌33。地基31由加固樁10來加固。如圖4所示，加固樁10的樁體11插入在地基31的內部，而樁帽13處于地基31的表面313之外。

根據鐵軌33的位置，將地基31劃分為主承載區34和副承載區35。如圖3所示，主承載區34處于地基31的中心處，副承載區35有兩個并且處于主承載區34兩側。在主承載區34和兩個副承載區35內均豎直設置有多個加固樁10。優選地，主承載區34內的加固樁10的密度大于副承載區35內的加固樁10的密度。這是由于主承載區34需要承受比副承載區35更大的載荷，而且需要承受由列車運行帶來的變化的載荷。

優選地是，主承載區34內的每個加固樁10的長度都大于副承載區35內的每個加固樁10的長度。這樣能夠進一步加強主承載區34。更優選地是，從主承載區34和兩個副承載區35整體來看，多個加固樁10的長度從地基31的中心處朝向兩側逐漸遞減。

還如圖3所示，在兩個副承載區35內分別設置有傾斜的加固樁301。加固樁301是以遠離主承載區34的方式而傾斜。加固樁301的樁帽與構筑物32的邊緣對齊，并且其樁體相對于豎直方向的傾斜度在40度到45度之間。這可以防止構筑物32發生側滑，而且可以防止構筑物32的邊坡321的坡腳被破壞，并且防止邊坡321發生滑動。

雖然已經參考優選實施例對本實用新型進行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。