[發(fā)明專利]加筋式減振鐵路路堤結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810217350.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN108486964B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮世進(jìn);李建平;張曉磊;沈陽(yáng);張冬梅;陳宏信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): E01B2/00
• 分類號(hào): E01B2/00
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發(fā)明提供一種加筋式減振鐵路路堤結(jié)構(gòu)，屬于鐵路環(huán)境振動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。所述加筋式減振鐵路路堤結(jié)構(gòu)包括設(shè)置有多層的加筋層、路堤填土、基床和道床。本發(fā)明結(jié)合鐵路路基施工，在路基結(jié)構(gòu)中設(shè)置多層加筋層，有效增強(qiáng)了路堤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，緩解了基床的不均勻沉降和變形現(xiàn)象；同時(shí)利用振動(dòng)波的多重散射現(xiàn)象，使振動(dòng)波在各加筋層之間來(lái)回反射而消耗能量，并利用阻尼材料轉(zhuǎn)化振動(dòng)波為熱能而吸收能量；進(jìn)一步，將本發(fā)明與CFG樁緊密連接，可以傳遞振動(dòng)波至地基深度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行引起的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行減隔振治理。本發(fā)明適用于新建或擴(kuò)能改造的軌道交通沿線對(duì)振動(dòng)敏感地區(qū)，特別是鐵路穿過(guò)密集建筑群且距離建筑較近的線路段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵路環(huán)境振動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種埋設(shè)耗能加筋層的鐵路路堤結(jié)構(gòu)。適用于新建或擴(kuò)能改造的軌道交通沿線對(duì)振動(dòng)敏感地區(qū)，特別是鐵路穿過(guò)密集建筑群且距離建筑較近的線路段。

背景技術(shù)

鐵路交通快速發(fā)展的同時(shí)，其誘發(fā)的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題日趨凸顯，長(zhǎng)期反復(fù)振動(dòng)作用下對(duì)鄰近建筑物的安全、精密儀器的正常使用和沿線居民的工作生活均造成了影響。因此，有必要采取適當(dāng)?shù)臏p振措施，減小列車運(yùn)行引起的振動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)列車振動(dòng)污染的治理，通常從振源或傳播路徑兩方面進(jìn)行控制。從振源進(jìn)行振動(dòng)控制，例如采用重型鋼軌和無(wú)縫鐵路，并設(shè)置減振扣件，但是隔振頻段主要針對(duì)高頻振動(dòng)，同時(shí)原料成本和運(yùn)輸成本高，不經(jīng)濟(jì)。針對(duì)鐵路穿過(guò)密集建筑群或距離建筑較近的線路段，由于施工場(chǎng)地的限制，空溝、填充溝及排樁等從傳播路徑進(jìn)行振動(dòng)控制的隔振措施難以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有鐵路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)列車荷載長(zhǎng)期反復(fù)作用下對(duì)路基結(jié)構(gòu)的振害問(wèn)題缺乏考慮，特別是在軟土路基受長(zhǎng)期反復(fù)荷載下易發(fā)生液化，降低路基強(qiáng)度，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)變形，影響列車舒適性，甚至影響列車的安全運(yùn)營(yíng)；同時(shí)，現(xiàn)有按常規(guī)設(shè)計(jì)的路堤型高速鐵路軟土路基，通常采用CFG樁(Cement Fly-ash Grave，水泥粉煤灰碎石樁)進(jìn)行地基處理，增強(qiáng)了路基強(qiáng)度，同時(shí)具有一定隔振效果，但仍然不夠理想。因此，有必要研發(fā)一種行之有效的隔振措施對(duì)列車振源進(jìn)行減隔振處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)置了加筋層的加筋式減振鐵路路堤結(jié)構(gòu)，所述加筋層既能增強(qiáng)鐵路路堤結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，同時(shí)還具有較好耗能減振效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提出的加筋層鐵路路堤結(jié)構(gòu)，包括多層加筋層(包括加筋層底層、加筋層中間層和加筋層頂層)、路堤填土、基床(包括基床底層和基床表層)和道床。其中：

道床可為有砟道床或無(wú)砟道床，其可以將軌枕和鐵軌上部的巨大列車荷載均勻傳遞至基床表層；

道床以下為基床，包括基床底層和基床表層；

基床以下為路堤；

加筋層主要埋設(shè)在路堤內(nèi)，當(dāng)路堤高度較小而基床較高時(shí)，可在基床底層設(shè)置1～2層加筋層；所述加筋層至少包括加筋層底層、加筋層中間層和加筋層頂層三層，其中加筋層底層埋設(shè)在路堤底部；進(jìn)一步，所述加筋層厚度和剛度從底層至頂層依次減小，加筋層底層、加筋層中間層和加筋層頂層的厚度和剛度依次減小。

所述加筋層可以是由素混凝土或鋼筋混凝土澆筑而成的混凝土板，其具有較高強(qiáng)度；所述加筋層上表面為中間高兩邊低，坡度不小于4％，便于上部土層的排水；所述混凝土板內(nèi)可設(shè)置加筋層空腔，加筋層空腔的形狀、大小和排布根據(jù)加筋層的厚度不同可靈活設(shè)置，以增強(qiáng)加筋層對(duì)列車振動(dòng)波的散射作用；所述加筋層空腔內(nèi)可填充阻尼材料(如高聚物聚氨酯類材料等)，以增強(qiáng)加筋層對(duì)列車振動(dòng)能量的吸收作用。

所述加筋層在路堤內(nèi)可為水平一字型鋪設(shè)，或折線型形鋪設(shè)，或一字型與折線型混合鋪設(shè)；在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加筋層中各層之間的間距為0.2m～0.8m。

對(duì)于軟土路基采用CFG樁進(jìn)行地基加固時(shí)，可以將加筋層底層與CFG樁的樁頂緊密連接，便于將振動(dòng)波通過(guò)CFG樁傳遞至地基深處。