[發(fā)明專利]一種接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)防凍脹系統(tǒng)及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811566806.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109680705A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王博林;萬冰清;王旭;馬學(xué)寧;蔣代軍;晉霞;馬文杰;蔡紅燕;冉啟仁
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類號: E02D27/35
• 分類號: E02D27/35;E02D27/42;E02D31/14;C08L63/00;C08L9/00;C08K3/00;C08K3/04;C08K5/29
• 代理公司: 南京北辰聯(lián)和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32350
• 代理人: 王真

本發(fā)明公開了一種接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)防凍脹系統(tǒng)及其制備工藝，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，包括：管底套筒、凍拔鋼管、滾動結(jié)構(gòu)、支柱外套管、支柱、法蘭盤和礫石層，其中：所述管底套筒底部的彈簧接頭與凍拔鋼管下端的彈簧接頭之間安裝有彈簧；在彈簧四周、管底套筒內(nèi)填充有柔性填充體。本發(fā)明提供的接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)防凍脹系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，在具備優(yōu)良的抗凍拔能力的同時，具有極為便捷的自我恢復(fù)功能，能夠長期使用；并且利于凍土地區(qū)土壤凍脹融沉問題的減弱，以及保持凍土地區(qū)建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定和系統(tǒng)長期安全運行，非常適用于凍土地區(qū)接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的防凍脹工程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有優(yōu)良的抗凍拔能力的接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)防凍脹系統(tǒng)及其制備工藝。

背景技術(shù)

目前我國凍土地區(qū)的路基、構(gòu)筑物基礎(chǔ)等因周而復(fù)始的凍脹、融沉和熱融滑塌等問題，經(jīng)常會發(fā)生路基凍脹、基礎(chǔ)上拔等不可逆的工程失效問題，這已成為凍土地區(qū)道路建設(shè)和維護所面臨的主要難題。因季節(jié)性凍土凍脹時土體隆起對構(gòu)筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生切向凍脹力，當切向凍脹力大于構(gòu)筑物基礎(chǔ)的自重和附加應(yīng)力時，構(gòu)筑物基礎(chǔ)將產(chǎn)生向上的位移，對整個基建工程地基的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生不可逆的損傷。

我國青藏鐵路大部分路段位于凍土區(qū)，其中在格拉段凍脹破壞依然嚴重，而格拉段暫未進行電氣化改造。青藏線2006年全線貫通之后，其重大戰(zhàn)略效力已經(jīng)凸顯，目前西格段已經(jīng)實現(xiàn)了全線電氣化和除關(guān)角地區(qū)外的復(fù)線化，遠期若采用HXD系列機車可以使客運特快列車速度達到160km/h，但是到達格爾木后，由于格拉段為單線非電化線路，嚴重制約運能，而且內(nèi)燃機車噪音和污染帶來的問題也較為嚴重。若進行電氣化改造則需采用接觸網(wǎng)供電，僅從工程方面考慮，因拉格段所經(jīng)地區(qū)存在溫差大、氣候惡劣和凍脹破壞嚴重等問題，因此接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，即接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的抗凍拔能力成為施工的關(guān)鍵。調(diào)研國內(nèi)凍土區(qū)新建哈大高速鐵路，施工前未考慮接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)凍拔問題，在后期運營中部分路段已出現(xiàn)接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)凍拔現(xiàn)象。青藏鐵路格拉段電氣化改造已經(jīng)提上了建設(shè)日程，在前期設(shè)計中必須要考慮接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)凍拔問題。目前本領(lǐng)域鮮有整體保護策略相關(guān)的技術(shù)研究及科研成果，對于支柱防凍拔破壞技術(shù)仍然采取老辦法：填料置換和套筒保溫。填料置換技術(shù)通過使用非凍脹材料置換支柱周圍原土，而套筒保溫即通過圍繞支柱設(shè)置套筒進行保溫，隔絕支柱周圍土體與外界的溫度傳遞。這些方法可在一定程度上減輕支柱基礎(chǔ)的凍拔破化，但其使用年限較短，且不可恢復(fù)，可靠度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題：針對上述不足，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明創(chuàng)新性提出一種接觸網(wǎng)支柱防凍拔破壞的系統(tǒng)及制備工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)防凍脹系統(tǒng)，包括：

管底套筒，位于系統(tǒng)最底層，為系統(tǒng)的恢復(fù)提供承載平臺，整體為柱體或立方體中空結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為不銹鋼材質(zhì)，管底套筒底部封閉，頂部設(shè)有開口，在管底套筒內(nèi)底部周邊安裝有彈簧接頭，用于連接彈簧；

凍拔鋼管，為筒體結(jié)構(gòu)，底部通過管底套筒頂部的開口插入管底套筒內(nèi)，可以為無縫插入或者凍拔鋼管外徑小于管底套筒頂部開口的內(nèi)徑，在凍拔鋼管位于管底套筒內(nèi)部分外側(cè)安裝有彈簧接頭，用于連接彈簧；

滾動結(jié)構(gòu)，安裝在凍拔鋼管內(nèi)側(cè)，包括基座以及安裝在基座上的滾珠，基座用于容納滾珠，滾珠與支柱外套管接觸，用于凍拔鋼管相對于支柱外套管滑動時較少摩擦；

支柱外套管，安裝在凍拔鋼管內(nèi)部，與滾動結(jié)構(gòu)接觸，一方面用于安裝保護支柱，即混凝土樁；另一方面便于凍拔鋼管相對于支柱外套管滑動；

支柱，即混凝土樁，澆筑在支柱外套管內(nèi)，為接觸網(wǎng)系統(tǒng)的核心，也為本發(fā)明保護所述系統(tǒng)保護之核心；

法蘭盤，安裝在混凝土樁頂部，通過螺紋連接與支柱外套管相連，一方面保護支柱，另一方面用以固定接觸網(wǎng)架；