一种具有滑动位移的桩板结构及路基系统的制作方法

本实用新型涉及路基工程技术领域，特别是一种具有滑动位移的桩板结构及路基系统。

背景技术：

在我国部分铁路线路建设时，常常会遇到缺乏合格填料的问题。尤其是对于高填方路基来说，填料需求量大、远距离运输成本高，若整条线路都采用优质填料，则大大增加了工程投资。而与路基结构相比，桥梁结构通常造价很高。

而相比于优质填料和桥梁结构来说，桩板结构具有稳定性好、构造灵活、适应性强，施工工艺简单等优点。传统桩板结构的承载板放置在地基中，在周围土体的约束作用下，承载板在平面内稳定性好，不易产生沿线路纵向的移动。

为解决铁路修建过程中土地资源紧张、合格填料稀缺等问题，工程师们提出了一种造价低于桥梁的架空式桩板结构路基，架空式桩板结构的承载板底部设置有托梁，并通过托梁或者托梁底部的支撑柱来与地基相连接，使得承载板与地面之间有一定的净空，以达到解决铁路修建过程中土地资源紧张、合格填料稀缺的目的，但是由于承载板与地面之间有一定的净空，使得承载板缺少土体提供的摩擦阻力，造成其在外荷载作用下容易产生纵向移动，危及桩板结构和铁路的运营安全。

承载板在外部力的作用下，承载板的一部分会沿线路纵向的延展，如果将承载板与其底部的所有托梁均相连接来阻止承载板纵向移动，其会造成承载板与托梁之间的内应力过大，其个别情况下会造成对承载板或托梁的破坏，也会危及桩板结构和铁路的运营安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的承载板与地面之间有一定的净空，使得承载板缺少土体提供的摩擦阻力，危及桩板结构和铁路的运营安全；如果将承载板与其底部的所有托梁相连接来阻止承载板纵向移动，其会造成承载板与托梁之间的内应力过大，也会危及桩板结构和铁路的运营安全的问题，提供一种具有滑动位移的桩板结构及路基系统，既能够大大减小承载板与托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有滑动位移的桩板结构，包括至少两个沿线路纵向依次设置的承载板，相邻所述承载板之间设置有伸缩缝，所述伸缩缝底部设置有第一托梁，相邻所述承载板靠近所述第一托梁的端部均放置于所述第一托梁上，所述承载板能够沿线路纵向相对于所述第一托梁滑动，所述第一托梁沿线路纵向的两侧均设置有用于防止承载板滑动超限的限位组件，所述限位组件与对应一侧的所述承载板相连接。

本申请所述的一种具有滑动位移的桩板结构，相邻承载板之间设置有伸缩缝，所述伸缩缝底部设置有第一托梁，相邻所述承载板靠近所述第一托梁的端部均放置于所述第一托梁上，通过设置伸缩缝，使得所述承载板存在沿线路纵向与所述第一托梁相对滑动的空间，而且，所述承载板能够沿线路纵向与所述第一托梁相对滑动，从而大大降低了承载板与第一托梁之间的内应力，进而避免因承载板与第一托梁之间的内应力过大，危及桩板结构和铁路的运营安全的情况发生；所述第一托梁的两侧均设置有限位组件，所述限位组件与对应一侧的所述承载板相连接，所述限位组件用于防止对应的承载板与第一托梁之间滑动位移超限，当承载板沿线路纵向与所述第一托梁相对滑动至临界位移或小于临界位移时，所述第一托梁会被限位组件阻挡，不能再继续滑动，从而避免对应的承载板相对第一托梁滑动超限的情况出现，以保证桩板结构和铁路的运营安全。

综上所述，本申请所述的一种具有滑动位移的桩板结构，既能够大大减小承载板与托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全。

优选地，所述承载板底部沿线路纵向设置有凸出部，所述第一托梁上设置有与所述凸出部相适配的u型槽，所述凸出部与所述u型槽之间设置有滑动支座，所述滑动支座用于所述承载板与所述第一托梁相对滑动。

通过借助滑动支座来实现承载板与第一托梁相对滑动，通过凸出部与u型槽相适配，大大降低了承载板与第一托梁相对滑动时，承载板发生侧移的风险。

优选地，所述滑动支座包括第一滑板和第二滑板，所述第一滑板位于所述u型槽的槽底，所述第二滑板位于所述u型槽的侧壁上。

由于重力原因，u型槽的槽底与凸出部的底部相适配的位置存在挤压，故在所述u型槽的槽底设置第一滑板；承载板与第一托梁相对滑动时，承载板会会向一侧发生偏移，使得承载板挤压u型槽一侧的侧壁，所述u型槽的两侧的侧壁上均设置第二滑板，以降低承载板与u型槽侧壁之间的摩擦力，通过第一滑板和第二滑板的设置，使得承载板与第一托梁相对滑动时，其相互之间的摩擦力更小，从而更好地降低了承载板与第一托梁之间的内应力。

具体地，所述第一滑板和/或所述第二滑板为耐磨板，所述耐磨板为聚酯长丝复合乙烯土工膜或聚氨酯板等高耐久性材料制成的结构件。

具体地，所述限位组件包括至少一个限位杆，所述限位杆与对应一侧的所述承载板相连接；

当所述限位杆为至少两个时，同一所述限位组件的所有所述限位杆沿所述第一托梁长度方向间隔设置。

更具体地：所述限位杆为螺栓，所述螺栓与所述承载板螺纹连接。

优选地，所述限位杆与所述第一托梁之间距离小于或者等于10cm，且大于0cm。

本申请还公开了一种路基系统，包括地基和如本申请所述的桩板结构，所述承载板沿线路纵向的至少一端设置有所述第一托梁，所述承载板与所述地基之间具有空隙。

本申请所述的一种路基系统，包括本申请所述的桩板结构，其不仅能够大大减小承载板与托梁之间的内应力，而且能够防止承载板相对托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全，同时，所述承载板与所述地基之间具有空隙，其对地基表面的土方处理量大大减少，也不需要路基边坡，从而有效解决了土地资源紧张、合格填料稀缺的问题。

优选地，所述第一托梁底部设置有至少两个钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩的底部伸入所述地基内。

通过钻孔灌注桩将第一托梁上部的承载力有效地传递至地基中，同时为第一托梁上部的结构提供了可靠地竖向支撑力，大大减少了路基沉降过大的情况发生。

优选地，相邻的所述第一托梁之间还设置有第二托梁，所述第二托梁位于所述承载板底部，所述第二托梁与所述承载板相连接。

承载板的至少一端与对应的第一托梁之间相对滑动，第一托梁的两侧均设置有用于防止承载板滑动超限的限位组件，从而大大减小承载板与第一托梁或第二托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，同时，位于承载板中部下方设置有第二托梁，第二托梁与承载板相连接，从而在不显著增加承载板与第一托梁或第二托梁之间的内应力的情况下，能够更好地限制承载板的整体纵向位移。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本申请的一种具有滑动位移的桩板结构，既能够大大减小承载板与第一托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对第一托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全。

2、本申请的一种具有滑动位移的桩板结构，通过借助滑动支座来实现承载板与第一托梁相对滑动，通过凸出部与u型槽相适配，大大降低了承载板与第一托梁相对滑动时发生侧移的风险。

3、本申请的一种具有滑动位移的桩板结构，过第一滑板和第二滑板的设置，使得承载板与第一托梁相对滑动时，其相互之间的摩擦力更小，从而更好地降低了承载板与第一托梁之间的内应力。

4、本申请的一种路基系统，包括本申请所述的桩板结构，使其既能够大大减小承载板与托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全，而且所述承载板与所述地基之间具有空隙，其对地基表面的土方处理量大大减少，也不需要路基边坡，从而有效解决了土地资源紧张、合格填料稀缺的问题。

5、本申请的一种路基系统，通过钻孔灌注桩将第一托梁上部的承载力有效地传递至地基中，同时为第一托梁上部的结构提供了可靠地竖向支撑力，大大减少了路基沉降过大的情况发生。

6、本申请的一种路基系统，位于承载板中部下方设置有第二托梁，第二托梁与承载板相连接，从而在不显著增加承载板与第一托梁或第二托梁之间的内应力的情况下，能够更好地限制承载板的整体纵向位移。

附图说明

图1为本申请的一种具有滑动位移的桩板结构的结构示意图。

图2为本申请的附图1中a-a截面示意图。

图3为本申请的附图2中b-b截面示意图。

图4为本申请的第一托梁与滑动支座的配合示意图(俯视)。

图5为本申请的承载板的结构示意图。

图6为本申请的第一托梁的结构示意图。

图中标记：1-承载板，11-凸出部，2-第一托梁，21-u型槽，3-钻孔灌注桩，4-第二托梁，5-限位组件，6-地基，61-空隙，7-伸缩缝，8-滑动支座，81-第一滑板，82-第二滑板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-6所示，本实施例所述的一种具有滑动位移的桩板结构，相邻承载板1之间设置有伸缩缝7，所述伸缩缝7底部设置有第一托梁2，相邻所述承载板1靠近所述第一托梁2的端部均放置于所述第一托梁2上，通过设置伸缩缝7，使得所述承载板1存在沿线路纵向与所述第一托梁2相对滑动的空间，而且，所述承载板1能够沿线路纵向与所述第一托梁2相对滑动，具体为：所述承载板1底部沿线路纵向设置有凸出部11，所述第一托梁2上设置有与所述凸出部11相适配的u型槽21，所述凸出部11与所述u型槽21之间设置有滑动支座8，所述滑动支座8用于所述承载板1与所述第一托梁2相对滑动，通过借助滑动支座8来实现承载板1与第一托梁2相对滑动，通过凸出部11与u型槽21相适配，大大降低了承载板1与第一托梁2相对滑动时发生侧移的风险，所述滑动支座8包括第一滑板81和位于所述第一滑板81两侧的第二滑板82，所述第一滑板81位于所述u型槽21的槽底，所述第二滑板82位于所述u型槽21的侧壁上，由于重力原因，u型槽21的槽底与凸出部11的底部相适配的位置存在挤压，故在所述u型槽21的槽底设置第一滑板81；承载板1与第一托梁2相对滑动时，承载板1会发生一侧偏移，会使得承载板1会挤压u型槽21一侧的侧壁，故所述u型槽21的两侧的侧壁上均设置第二滑板82，通过第一滑板81和第二滑板82的设置，使得承载板1与第一托梁2相对滑动时，其相互之间的摩擦力更小，从而大大地降低了承载板1与第一托梁2之间的内应力，进而避免了因承载板1与第一托梁2之间的内应力过大，危及桩板结构和铁路的运营安全的情况发生，其中，所述第一滑板81和/或所述第二滑板82为耐磨板，所述耐磨板沿第一托梁2顶面通体布置，所述耐磨板为聚酯长丝复合乙烯土工膜或聚氨酯板等高耐久性材料制成的结构件。

所述第一托梁2的两侧均设置有用于防止限位组件5，所述限位组件5与对应一侧的所述承载板1相连接，所述限位组件5与对应一侧的所述承载板1相连接，当承载板1沿线路纵向与所述第一托梁2相对滑动至临界位移或小于临界位移时，第一托梁2被限位组件5阻挡，不能再继续滑动，从而避免承载板1相对第一托梁2滑动超限，进而保证桩板结构和铁路的运营安全。

具体地，所述限位组件5包括至少一个限位杆，所述限位杆与对应一侧的所述承载板1相连接；

当所述限位杆为至少两个时，同一所述限位组件5上的所有所述限位杆沿所述第一托梁2长度方向间隔设置。

更具体地：所述限位杆为螺栓，所述螺栓与所述承载板1螺纹连接。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述限位杆与所述第一托梁2之间距离小于或者等于10cm。

在上述方案中，所述承载板1呈倒“凸”字形，u型槽21与承载板1的凸出部11相适配，例如：所述u型槽21横向长度为h，凸出部11横向长度为s，耐磨板厚度为t。三者满足：h＝s+2t，例如，第一托梁2的u型槽21横向长度为10.6m，承载板凸块横向长度为10.59m，耐磨板厚度为0.005m，凸出部11高度大于u型槽21深度，u型槽21的两侧侧壁用于限制承载板1的横向滑动。

本实施例的有益效果：本实施例所述的一种具有滑动位移的桩板结构，既能够大大减小承载板与托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全。

实施例2

如图1-6所示，本实施例所述的一种路基系统，包括地基6和如实施例1所述的桩板结构，所述承载板1沿线路纵向的至少一端设置有所述第一托梁2，所述承载板1与所述地基6之间具有空隙61，所述第一托梁2底部设置有至少两个钻孔灌注桩3，所述钻孔灌注桩3的底部伸入所述地基6内，所述钻孔灌注桩3的顶部伸出所述地基6，通过钻孔灌注桩3将第一托梁2上部的承载力有效地传递至地基中，同时为第一托梁2上部的结构提供了可靠地竖向支撑力，大大减少了路基沉降过大的情况发生。

相邻的所述第一托梁2之间还设置有第二托梁4，所述第二托梁4与所述承载板1相连接，承载板1的至少一端与对应的第一托梁2之间相对滑动，第一托梁2的两侧均设置有用于防止承载板1滑动超限的限位组件5，从而大大减小承载板与第一托梁2或第二托梁4之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，同时，位于承载板1中部下方设置有第二托梁4，第二托梁4与承载板1相连接，从而在不显著增加承载板与第一托梁2或第二托梁4之间的内应力的情况下，能够更好地限制承载板1的整体纵向位移。

本实施例的有益效果：本申请所述的一种路基系统，包括本申请所述的桩板结构，使其既能够大大减小承载板与托梁之间的内应力，又能够防止承载板相对托梁滑动超限，以保证桩板结构和铁路的运营安全，而且所述承载板1与所述地基6之间具有空隙61，其对地基表面的土方处理量大大减少，也不需要路基边坡，从而有效解决了土地资源紧张、合格填料稀缺的问题。

实施例3

如图1-6所示，本实施例所述的一种路基系统，与实施例2的不同之处在于：为解决某段铁路路基为解决土地资源紧张、合格填料稀缺等问题，采用本申请提出的一种路基系统，轨道结构放置于本申请的桩板结构的承载板1之上。本实用新型的桩板结构，如图1所示，包括承载板1、第一托梁2、钻孔灌注桩3以及支座8，承载板1和第一托梁2在内的上部结构与地面6有一定的净空。承载板1间伸缩缝7附近为边跨，设置有第一托梁2，两个边跨之间为中跨，设置有第二托梁4。支座8为位于边跨的第一托梁2顶面的耐磨板。耐磨板有利于减小摩擦，使边跨位置的承载板1和第一托梁2产生相对滑动以释放承载板1的内力。

承载板1沿线路纵向布置，板间设有伸缩缝7。第一托梁2沿线路纵向间隔设置于承载板1之下。钻孔灌注桩3设置于地基中且桩顶伸出地面6一定长度，钻孔灌注桩3沿线路纵、横向布置，横向上通过与第一托梁2底部或第二托梁4底部刚性连接形成一个整体。钻孔灌注桩3深入地基以下应有足够的长度，由于地面起伏较大，考虑到经济性，钻孔灌注桩3采用差异化桩长设计。位于边跨的第一托梁2通过设置支座8与承载板1连接，位于中跨的第而托梁4和承载板1采用刚性连接。本实施例中桩板结构沿线路纵向相邻第一托梁2和第二托梁4，或者相邻第二托梁4之间的间距为8m。

如图2所示，耐磨板沿边跨4第一托梁2顶面通体布置，本实施例中采用聚酯长丝复合乙烯土工膜。第一托梁2在线路横向上呈凹槽状，所述承载板1呈倒“凸”字形，第一托梁2的u型槽21与承载板1的凸出部11相楔合，凸出部11高度大于u型槽21深度。例如，u型槽21高度0.65m，凸出部11高度0.7m。仅允许承载板1发生纵向滑动，第一托梁2u型槽21两侧的侧壁限制承载板1的横向滑动。承载板1底面预埋高强度限位螺栓，避免承载板1纵向滑动超限。螺栓沿边跨横向间隔设置，距离边跨的第一托梁2距离为5cm。

本实施例的有益效果：通过桩板结构的钻孔灌注桩提供的竖向支撑力，解决了路基的沉降问题；承载板和托梁在内的上部结构与地面有一定的净空，有效解决了土地资源紧张、合格填料稀缺的问题；在边跨的第一托梁21和承载板1之间设置耐磨板，通过第一托梁21和承载板1的滑动变形释放承载板1的内力，避免结构损伤。中跨位置承载板1与第二托梁4固定连接，能够有效限制桩板结构的整体纵向位移；通过在边跨位置的第一托梁2与承载板1之间的相对滑动，以及位于中跨位置的第二托梁4与承载板1之间的相连接，便于第一托梁2或第二托梁4与承载板1的预制拼装，有利于确保桩板结构各构件的质量、缩短工期。所述桩板结构构造简单、施工和维护方便，有利于降低了工程投资。通过设置耐磨板间的伸缩缝7，有效解决了耐磨板由于气候温度变化带来的不利影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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