中低速磁浮單線填方地段樁基托梁式承軌梁過渡段結構的制作方法

本實用新型屬于中低速磁懸浮交通工程低置線路技術領域，更具體地，涉及中低速磁浮單線填方地段過渡段結構型式。

背景技術：

中低速磁懸浮軌道交通屬于一種新型交通方式，國內外的研究成果較少，全世界開通運營的線路更是少數。目前只有2005年3月日本建設開通的中低速磁懸浮鐵路商業運行線-東部丘陵線和2014年6月韓國開通的中低速磁懸浮鐵路商務運行線。而中國的中低速磁懸浮交通目前只有國防科技大學試驗線、青城山試驗線、唐山實驗線，但沒有投入運營的正式線路，且均以高架結構為主，鮮見有關高架結構與低置線路過渡段結構方面的研究與應用。

在輪軌高速鐵路中，存在大量的橋路過渡段路基，高速鐵路過渡段路基大多采用了梯形結構，梯形范圍內采用了水泥級配碎石填筑，并采用了比非過渡段路基更高的壓實要求。在已建成的高速鐵路運營過程中，橋路過渡段范圍，常發生無砟軌道隆起、離縫、冒漿等病害。這種病害的原因，大多是由于過渡段路基仍然是由巖土構成的土工結構物，過渡段路基鋪軌后，仍然會發生一定沉降，與橋梁橋臺存在一定的工后沉降差(規范允許工后沉降差不大于5mm)，由于高速鐵路采用無縫線路鋼軌，在規范允許工后沉降差范圍內，并不影響正常運營，但會導致無砟軌道隆起、離縫、冒漿等病害，需要及時檢修維護。

中低速磁浮交通線的F軌是由一節節的短軌采用接板現場拼接而成，并留有軌間縫，滿足磁浮列車平穩運行要求的F軌的平順性，基本要靠軌下結構物保證。低置線路地段，承軌梁下基礎是由巖土構成的土工結構物，受地形、地質條件等因素影響，質量相對不易控制，在荷載及各種自然環境因素作用下易產生不均勻沉降，難免會發生與高架結構橋梁橋臺不一致的工后沉降，產生工后沉降差，低置線路與橋梁橋臺位置出現了沉降差，必然影響F軌的平順性，甚至可能導致F軌產生錯臺、變形等問題，嚴重時，將影響磁浮車輛的正常運營。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了中低速磁浮單線填方地段樁基托梁式承軌梁過渡段結構，可避免傳統低置線路承軌梁結構的缺陷，施工質量更容易控制，長期穩定性更好，而且其既滿足中低速磁懸浮交通工程軌道結構對承軌梁結構變形和工后沉降的高要求，又滿足基床長期穩定性、耐久性和施工質量的可控性的要求，且經濟性更佳。

為實現上述目的，本實用新型提供了中低速磁浮單線填方地段樁基托梁式承軌梁過渡段結構，其特征在于，包括樁基承載結構、鋼筋混凝土托梁、鋼筋混凝土承軌梁底板、鋼筋混凝土梁式結構、承軌梁下路基填料和承軌梁兩側回填填料、橋梁橋臺、梯形填筑體和端墻，其中，

所述樁基承載結構設置有多根，每根所述樁基承載結構均豎直設置，并且每根所述樁基承載結構的頂端均承接所述鋼筋混凝土托梁；

所述鋼筋混凝土托梁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端承接所述鋼筋混凝土梁式結構；

所述樁基承載結構的頂端嵌入所述鋼筋混凝土托梁與其剛接，且中跨處樁基承載結構的頂端除嵌入所述鋼筋混凝土托梁外尚應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構一體成型從而共同構成鋼筋混凝土承軌梁；

所述鋼筋混凝土托梁兩側設置有用于限制所述鋼筋混凝土承軌梁底板橫向位移的凸型擋臺；

所述承軌梁下路基填料設置在淺層加固區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、鋼筋混凝土梁和承軌梁兩側回填填料提供施工平臺，并為所述樁基承載結構提供側向支撐；其中，所述淺層加固區設置在軟弱地層的淺表層，并且所述淺層加固區、所述承軌梁下路基填料及所述鋼筋混凝土梁式結構的縱向一致；

所述承軌梁兩側回填填料通過所述承軌梁下路基填料承接，并且所述承軌梁兩側回填填料抵住所述鋼筋混凝土承軌梁底板的兩側，以對所述鋼筋混凝土承軌梁底板起保護作用及約束所述鋼筋混凝土承軌梁底板的橫向移動，并提供養護維修通道；

所述承軌梁下路基填料和所述承軌梁兩側回填填料共同構成填料填筑體，所述填料填筑體兩側設置有第一排水坡；

每根所述樁基承載結構的下端依次穿過所述承軌梁下路基填料、所述淺層加固區和所述軟弱地層后伸入持力層內，以在軟弱地層產生沉降時，所述樁基承載結構可承受負摩阻力，從而向鋼筋混凝土承軌梁底板和鋼筋混凝土梁式結構提供穩定的承載力，以降低因填料填筑體的沉降對鋼筋混凝土承軌梁的豎向、縱向和橫向剛度產生的不利影響；

所述鋼筋混凝土承軌梁底板的一端搭接在所述橋梁橋臺上，并且兩者通過銷釘連接釋放縱向約束，并限制橫向位移；

所述鋼筋混凝土承軌梁底板搭接在所述橋梁橋臺的一端的兩側分別設置所述端墻，并且所述每側的端墻分別與對應側的承軌梁兩側回填填料抵接，以用于擋護所述承軌梁兩側回填填料；

所述梯形填筑體設置在淺層加固區和所述鋼筋混凝土承軌梁底板之間，其與所述承軌梁下路基填料靠近所述橋梁橋臺的一端抵接，以用于承接所述鋼筋混凝土承軌梁底板、承軌梁兩側回填填料和端墻；

所述梯形填筑體兩側設置有與所述第一排水坡坡度一致的第二排水坡。

優選地，所述樁基承載結構為鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土托梁與承軌梁底板剛接或搭接，與樁基承載結構剛接。在承軌梁節間縫的位置鋼筋混凝土托梁與承軌梁底板采用銷釘搭接，其余位置采用剛接。

優選地，所述承軌梁兩側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。

優選地，所有的這些所述樁基承載結構呈行列排布。

優選地，所述梯形填筑體采用水泥級配碎石摻水泥制成。

優選地，所述鋼筋混凝土承軌梁底板搭接在所述橋梁橋臺的一端與所述橋梁橋臺之間設置有耐磨滑動層。

優選地，所述銷釘包括預埋連接鋼筋、瀝青麻筋和不銹鋼套管，所述預埋連接鋼筋位于所述不銹鋼套管內并且兩者之間設置所述瀝青麻筋。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本實用新型的鋼筋混凝土承軌梁底板、鋼筋混凝土梁式結構均采用鋼筋混凝土現場整體澆筑，二者組成整體鋼筋混凝土結構用以直接承擔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構，結構可靠性高。

(2)本實用新型的樁基承載結構深入持力層內，路堤產生一定沉降時，樁基承載結構依然可承受負摩阻力而提供較強的承載力，避免了因填料壓實和地基加固質量不易控制造成的不均勻沉降對承軌梁縱向和橫向剛度的影響，結構縱橫向剛度及結構可靠性更優。

(3)在低置線路軟土地段，根據路堤穩定性的需要對軟弱地層的淺表層進行必要的加固，其加固深度由路堤穩定性控制，相比于由沉降和穩定雙指標控制時的傳統單一地基加固方式而言，淺層加固區加固深度小，結合樁基承載結構可有效控制路堤穩定和路基工后沉降。非軟土地段更可以避免路堤填筑放坡后產生的大面積范圍的地基加固處理，且樁基承載結構施工質量更易控制，可有效控制施工質量，節約投資，縮短工期，具有明顯的技術和經濟優勢。

(4)樁基承載結構和鋼筋混凝土底板設置的鋼筋混凝土托梁，可以大大減小樁基承載結構處鋼筋混凝土承軌梁底板的應力集中現象；另外，由于鋼筋混凝土托梁的橫向連接作用，也增加了結構的橫向剛度和抵抗不均勻沉降變形的能力，可減少橫向樁基的數量，減少投資。

(5)將鋼筋混凝土承軌梁底板靠近高架橋梁的一端搭接在橋梁橋臺上，通過銷釘連接，避免了兩者之間因地基處理措施不同造成的沉降錯臺，確保了磁浮F軌在低置線路與橋梁橋臺相連位置不會產生錯臺，有效實現磁懸浮交通工程高架結構與低置線路過渡段F軌的平順過渡。

附圖說明

圖1是本實用新型的縱斷面示意圖；

圖2是圖1中沿Ⅰ-Ⅰ線的剖面示意圖；

圖3是圖1中沿Ⅱ-Ⅱ線的剖面示意圖；

圖4是圖1中沿Ⅲ-Ⅲ線的剖面示意圖；

圖5是本實用新型中鋼筋混凝土承軌梁底板搭接在橋梁橋臺上的平面示意圖；

圖6是本實用新型中樁基鋼筋混凝土托梁與鋼筋混凝土承軌梁底板剛接連接示意圖。

圖7是本實用新型中樁基鋼筋混凝土托梁與鋼筋混凝土承軌梁底板搭接連接示意圖。

圖8是本實用新型中銷釘的橫截面示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

參照圖1～圖8，中低速磁浮單線填方地段樁基托梁式承軌梁過渡段結構，包括樁基承載結構3、鋼筋混凝土托梁90、鋼筋混凝土承軌梁底板2、鋼筋混凝土梁式結構1、承軌梁下路基填料5、承軌梁兩側回填填料4、橋梁橋臺12、梯形填筑體14和端墻13，其中，

所述樁基承載結構3設置有多根，每根所述樁基承載結構3均豎直設置，并且每根所述樁基承載結構3的頂端均承接所述鋼筋混凝土托梁90；

所述鋼筋混凝土托梁90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的頂端承接所述鋼筋混凝土梁式結構1；

所述樁基承載結構3的頂端嵌入所述鋼筋混凝土托梁90與其剛接，且中跨處樁基承載結構3的頂端除嵌入所述鋼筋混凝土托梁90外尚應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構1一體澆筑成型從而共同構成鋼筋混凝土承軌梁9；

所述鋼筋混凝土托梁90上設置有用于限制所述鋼筋混凝土承軌梁底板2橫向位移的凸型擋臺91；

所述承軌梁下路基填料5設置在淺層加固區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、鋼筋混凝土梁90和承軌梁兩側回填填料4提供施工平臺，并為所述樁基承載結構3提供側向支撐；其中，所述淺層加固區6設置在軟弱地層7的淺表層，并且所述淺層加固區6、所述承軌梁下路基填料5及所述鋼筋混凝土梁式結構1的縱向一致；

所述承軌梁兩側回填填料4通過所述承軌梁下路基填料5承接，并且所述承軌梁兩側回填填料4抵住所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的兩側，以對所述鋼筋混凝土承軌梁底板2起保護作用及約束所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的橫向移動，并提供養護維修通道；

所述承軌梁下路基填料5和所述承軌梁兩側回填填料4共同構成填料填筑體10，所述填料填筑體10上設置有第一排水坡11；

每根所述樁基承載結構3的下端依次穿過所述承軌梁下路基填料5、所述淺層加固區6和所述軟弱地層7后伸入持力層8內，以在軟弱地層7產生沉降時，所述樁基承載結構3可承受負摩阻力，從而向鋼筋混凝土承軌梁底板2和鋼筋混凝土梁式結構1提供穩定的承載力，以降低因填料填筑體10的沉降對鋼筋混凝土承軌梁9的豎向、縱向和橫向剛度產生的不利影響；

所述鋼筋混凝土承軌梁底板2的一端搭接在所述橋梁橋臺12上，并且兩者通過銷釘15連接釋放縱向約束，并限制橫向位移；

所述鋼筋混凝土承軌梁底板2搭接在所述橋梁橋臺12的一端的兩側分別設置所述端墻13，并且所述每側的端墻13分別與對應側的承軌梁兩側回填填料4抵接，以用于擋護所述承軌梁兩側回填填料4；

所述梯形填筑體14設置在淺層加固區6和所述鋼筋混凝土承軌梁底板2之間，其與所述承軌梁下路基填料5靠近所述橋梁橋臺12的一端抵接，以用于承接所述鋼筋混凝土承軌梁底板2、承軌梁兩側回填填料4和端墻13；

所述梯形填筑體14兩側設置有與所述第一排水坡11坡度一致的第二排水坡17。

進一步，所述樁基承載結構3為鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土托梁與承軌梁底板剛接或搭接，與樁基承載結構剛接。在承軌梁節間縫的位置鋼筋混凝土托梁與承軌梁底板采用銷釘搭接，其余位置采用剛接。

所述承軌梁兩側回填填料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構3呈行列排布，所述梯形填筑體14采用水泥級配碎石制成，所述鋼筋混凝土承軌梁底板2搭接在所述橋梁橋臺12的一端與所述橋梁橋臺12之間設置有耐磨滑動層16。

所述銷釘15包括預埋連接鋼筋15.1、瀝青麻筋15.2和不銹鋼套管15.3，所述預埋連接鋼筋15.1位于所述不銹鋼套管15.3內并且兩者之間設置所述瀝青麻筋15.2。

本實用新型提供了中低速磁浮單線填方地段樁基托梁式承軌梁過渡段結構，可避免傳統低置線路承軌梁結構的缺陷，施工質量更容易控制，長期穩定性更好，而且其既滿足中低速磁懸浮交通工程軌道結構對承軌梁結構變形和工后沉降的高要求，又滿足基床長期穩定性、耐久性和施工質量的可控性的要求，且經濟性更佳。

本實用新型鋼筋混凝土承軌梁9主體結構均采用鋼筋混凝土現場整體澆筑，鋼筋混凝土承軌梁9梁式結構用以直接承擔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構3，結構可靠性高。樁基承載結構3采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁制作，橫向及縱向由多排鋼筋混凝土鉆孔灌注樁組成，縱橫向剛度大；且樁基深入可靠持力層8，路堤發生一定沉降與鋼筋混凝土承軌梁9之間產生脫空時，樁基承載結構3依然可承受負摩阻力而提供較強的承載力，具有較強的縱向、豎向和橫向穩定性。

樁基承載結構和鋼筋混凝土底板2設置的鋼筋混凝土托梁90，可以大大減小樁基承載結構處鋼筋混凝土承軌梁底板2的應力集中現象；另外，由于鋼筋混凝土托梁90的橫向連接作用，也增加了結構的橫向剛度和抵抗不均勻沉降變形的能力，可減少橫向樁基的數量，減少投資。

鋼筋混凝土承軌梁9的鋼筋混凝土承軌梁底板2一端搭接在橋梁橋臺12上，二者通過銷釘15連接，銷釘15縱向可釋放溫度應力，實現承軌梁在縱向的伸縮，橫向限制承軌梁的位移，提高結構的橫向穩定性。承軌梁的一端與橋梁橋臺12搭接，使低置線路承軌梁與橋梁橋臺12搭接位置沉降一致，避免了橋梁橋臺12與低置線路承軌梁結構間產生錯臺沉降；低置線路鋼筋混凝土承軌梁底板2另一端埋置于穩定的低置線路結構中，其沉降與低置線路結構一致，由于低置線路結構經地基處理及填筑壓實后沉降值處于可控范圍內，因此，承軌梁兩端之間的沉降位于橋梁橋臺12與低置線路結構之間，接近線性變化，從而實現了高架橋梁結構與低置線路結構間的沉降過渡，也避免了錯臺，有效保證了過渡段范圍F軌的平順性。

耐磨滑動層16設置在鋼筋混凝土承軌梁底板2與橋梁橋臺12之間，通過耐磨滑動層16的作用，可一定程度上釋放了承軌梁在差異沉降、溫度等荷載作用下可能出現的轉動約束，并對磁浮列車傳遞至橋梁橋臺12的動應力起緩沖作用，也避免了承軌梁與橋梁橋臺12間的磨損以及應力集中造成結構的局部承壓破壞。

靠低置線路側設置端墻13，用于擋護與橋梁橋臺12相接處低置線路承軌梁兩側回填填料。低置線路承軌梁下土工基礎參照高速鐵路橋路過渡段結構形式設置，過渡段梯形填筑體14采用級配碎石摻水泥填筑，梯形填筑體14上部的表層亦采用級配碎石摻水泥填筑，同時滿足相應的壓實要求以及地基處理沉降控制要求，級配碎石與橋梁橋臺12之間設置無砂混凝土反濾層，同時設置排水管將水引出路基外。

過渡段位于軟土地段時，應根據路堤穩定性的需要對地基淺表層進行必要的加固，形成淺層加固區6。淺層加固區6的加固深度由路堤穩定性控制，其加固與否及加固深度應根據路堤填高、地基條件通過穩定性檢算確定。相比于由沉降和穩定雙指標控制時的傳統單一地基加固方式而言，淺層加固區6加固深度小，結合樁基承載結構3可有效控制路堤穩定和路基工后沉降。相比之下，該結構加固數量小，投資小，且更利于施工質量和工后沉降的控制，并且節省造價和縮短工期。

本實用新型具體的制作步驟如下：

(1)施工高架橋梁結構橋臺，澆筑橋梁臺身混凝土，施工橋臺，回填橋臺基礎基坑；橋臺混凝土澆筑前應作好銷釘的定位及埋設工作；

(2)平整臺后低置線路地段施工場地，根據設計要求進行必要的淺層地基加固處理，地基處理完成后，按過渡段設計要求填筑臺后低置線路承軌梁下土工基礎，臺后承軌梁下土工基礎與橋臺錐體同步填筑施工。填筑時根據各部位填料類型及壓實度要求，過渡段范圍與非過渡段區同步分層填筑，下一層填筑檢測符合要求后再填筑上一層，直至鋼筋混凝土承軌梁底板底面標高處；

(3)在鋼筋混凝土底板底面標高處于路堤路基橫斷面、縱斷面方向施工鉆孔灌注樁，即樁基承載結構3，鉆孔樁施工應采用對已填筑路堤擾動小的施工工藝，必要時在路堤填筑高度范圍內設置鋼護筒或引孔；在鉆孔灌注樁達到要求強度后，按規范要求截除樁頭，綁扎混凝土底板及與樁的連接鋼筋；

(4)根據設計位置對鋼筋混凝土托梁90、凸型擋臺91立模，一次澆筑成型，澆筑前做好各類預埋件如銷釘10及與樁基的連接鋼筋的定位與安裝，混凝土達到設計強度后拆除模板；

(5)在鋼筋混凝土承軌梁與橋臺搭接處于橋臺上鋪設高強耐磨滑動層，根據設計節長對鋼筋混凝土承軌梁底板2和鋼筋混凝土梁式結構1分節立模，各部件混凝土達到設計強度后分別拆除模板，一次澆筑成型，澆筑前做好各類預埋件如銷釘、軌枕臺座連接鋼筋、導流軌支座預埋件等的定位與安裝；

(6)施工低置線路橋梁橋臺12相接處兩側端墻13，端墻13采用混凝土整體澆筑施工，等端墻13混凝土達到設計強度后拆除模板，然后按設計要求施工低置線路級配碎石頂面的回填層、封閉層、相關附屬構筑物，按設計施工橋梁橋臺12錐體頂面封閉層等，施工邊坡防護、排水工程等。

(7)進行低置線路及高架結構軌排鋪設及相關附屬工程的安裝與施工，施工完畢后即可。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。