高速铁路涵洞防堵用排挡结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构，所述排挡结构为垂直设置的挡墙柱和水平设置的冠梁、系梁、基础共同构筑的框格式结构，排挡结构最上层框格内还设置有子系梁，形成下大上小的排洪孔，既能分层拦截，又能保证小块石、泥沙混合物充分排出，防止排挡结构因自身淤积堵塞而冲垮失效，确保下游涵洞正常发挥排洪功能，达到有效的减轻和降低泥石流危急高速铁路运营安全的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高速铁路工程领域，具体为一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构。
技术介绍
泥石流是我国山区最主要的地质灾害类型之一，山体滑坡导致泥石流吞灭村庄冲毁公路桥梁堵塞河流，挡住了人们的逃生路，堵塞了救援路，使国家经济人民生命遭受重大损失和伤害。水利水电工程中，在泥石流河道、沟道中，为了避免泥石流中的固体物质进入下游，或者对泥石流沟道进行拦挡，以达到减势回淤的目的，需在河道、沟道中设置拦挡过流坝。该拦挡过流坝的特点是既能拦挡固体物质，坝体又能透水，同时多余的水流还能从过流坝段过流。随着高速铁路发展，我国修建许多山区高速铁路，如合福铁路等，因铁路路基的修建，山区沟口洪水的流经常常被路基截断，为保证上游降雨能通过铁路，常常在路基段下方设置排洪涵洞。铁路运营中发现，由于上游植被破坏，山体裸露，岩石风化，在强降雨时，洪水夹杂着冲落的树枝滚石，形成一股凶猛的泥石流，涌入路基段的涵洞。高速铁路的排洪涵洞的孔径一般在小于3.0m，当遇到这种夹杂树枝滚石的泥石流时，很容易堵塞淤积失去排洪功能，危机铁路运营安全。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述缺陷，依据高速铁路涵洞的固有特点，提供一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构，拦截上游泥石流中夹杂的大块滚石等易于堵塞涵洞的杂物，并对泥沙、河水和小石头等起到消能并排放到下游的目的。为解决上述技术问题，本技术通过如下技术方案实现：一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其不同之处在于，所述排挡结构设置在高速铁路涵洞上游泥石流运动路径上的边坡平缓地，所述排挡结构为垂直设置的挡墙柱、水平设置的冠梁、系梁、基础共同构筑的整体框格式结构，所述基础设置在高速铁路涵洞上游边坡平缓地的上表面，所述挡墙柱等间距竖直设置在基础上方，所述冠梁水平设置在挡墙柱顶面，所述系梁等间距水平平行设置在冠梁和基础之间。优选的，所述排挡结构还包括设置在最上层框格内的子系梁。优选的，所述子系梁为十字矩形截面梁，其迎冲击面与系梁迎冲击面齐平，尺寸大小与系梁的尺寸大小相等。在上述技术方案中，所述排挡结构采用钢筋混凝土一次性浇注成整体式结构。在上述技术方案中，所述挡墙柱的高度与排挡结构的整体高度相等，厚度L1＝0.3-0.5m，相邻挡墙柱内侧的间距δ1＝1m，所述挡墙柱的截面为直角梯形，顶面宽度D1＝0.5-1m，斜边坡度为2：1，其直角边为迎冲击面。在上述技术方案中，所述冠梁的长度与排挡结构的整体宽度相等，所述冠梁的截面为矩形，宽度D2＝D1，厚度L2＝(1/3-1/2)D2。在上述技术方案中，所述系梁的长度与排挡结构的整体宽度相等，相邻系梁内侧的间距与相邻挡墙柱内侧的间距相等，所述系梁的截面为矩形，宽度D3＝(1/3-2/3)D2，厚度L3＝1/2D3，所述系梁的迎冲击面较冠梁的迎冲击面后退不小于0.2m。在上述技术方案中，所述基础的底平面为矩形，其最小襟边不小于0.5m，最小厚度不小于0.866m，稳定性系数不小于1.3。优选的，所述基础为纵坡向反坡式多级抗滑抗倾覆台阶结构，坡度为0.2：1。优选的，所述基础为不设置反坡的承台桩基础。本技术的有益效果：本技术通过设置一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构，并将该结构垂直于泥石流运动方向布置在涵洞上游泥石流路径上边坡平缓地，当发生泥石流灾害时，倾泄而下的夹杂有滚石树枝、泥砂和水流的混合物，在遇到所述框格式的排挡结构时，直径较大的石块和长大树枝类等杂物会被排挡结构所挡住，而水流和细小的泥沙则能穿过所述的排挡结构，避免出现较大的石块、长大树枝堵塞淤积下游的涵洞，确保下游涵洞正常发挥排洪功能，达到有效的减轻和降低泥石流危急高速铁路运营安全的目的。附图说明图1为本技术高速铁路涵洞防堵用排挡结构的立面示意图；图2为本技术的基础为纵坡向反坡式多级抗滑抗倾覆台阶结构的高速铁路涵洞防堵用排挡结构的截面示意图；图3为本技术的基础为不设置反坡的承台桩基础的高速铁路涵洞防堵用排挡结构的截面示意图；图中：挡墙柱，冠梁2，系梁3(子系梁3A)，基础4。具体实施方式为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。如图1所示为本技术的高速铁路涵洞防堵用排挡结构的立面示意图，其不同之处在于，所述排挡结构为垂直设置的挡墙柱1和水平设置的冠梁2、系梁3、基础4共同构筑的框格式结构，所述挡墙柱1等间距设置在基础4上方，所述冠梁2水平设置在挡墙柱1顶面，所述系梁3等间距水平平行设置在冠梁2和基础4之间，所述基础4水平设置在涵洞下底面；所述排挡结构的最上层框格内还设置有十字矩形子系梁3A。所述排挡结构采用钢筋混凝土一次性浇注成整体式结构。根据铁路涵洞的尺寸大小，所设计的排挡结构的具体尺寸大小如下：所述挡墙柱1的高度为2.6m，厚度L1＝0.4m，相邻挡墙柱4内侧的间距δ1＝1.0m，如图2所示，挡墙柱1的截面为直角梯形，顶面宽度D1＝0.8m，斜边坡度为2：1，底面宽度为2.1m，其直角边为迎冲击面。所述冠梁2的长度与排挡结构的整体宽度相等，冠梁2的截面为矩形，宽度D2等于挡墙柱1的顶面宽度，即D2＝0.8m，厚度L2＝0.4m；所述系梁3的长度与排挡结构的整体宽度相等，冠梁2的下底面与系梁3的上顶面垂直距离为1m，系梁3的截面为矩形，宽度D3＝0.4，厚度L3＝0.2m，系梁3的迎冲击面3S较冠梁2的迎冲击面2S后退0.4m；所述子系梁3A设置在排挡结构的最上层框格内，子系梁3A为十字矩形，子系梁3A的宽度和厚度分别与系梁3的宽度和厚度相等，其迎冲击面与系梁3的迎冲击面3S齐平，子系梁3A将上层框格孔分割成更小的子框格孔，框格孔和子框格孔组成下大上小的排洪孔，既能分层拦截，又能保证小块石、泥沙混合物充分排出，防止排挡结构因自身淤积堵塞而冲垮失效。所述基础4的底平面为矩形，两端较挡墙柱1外端增加0.75m，迎冲击面一侧较挡墙柱1一侧增加0.50m，迎冲击面的另一侧较挡墙柱1增加1.50m；基础4的最小厚度为1.2m，稳定性系数为1.58，为纵坡向反坡式多级抗滑抗倾覆台阶结构，坡度为0.2：1。当高速铁路涵洞设置防堵排挡结构处的地质承载力较低，稳定性较差时，基础4可采用如图3所示的不设置反坡的承台桩基础。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。尽管上述实施例对本技术做出了详尽的描述，但它仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本技术保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其特征在于：所述排挡结构设置在高速铁路涵洞上游泥石流运动路径上的边坡平缓地，所述排挡结构为垂直设置的挡墙柱(1)、水平设置的冠梁(2)、系梁(3)、基础(4)共同构筑的整体框格式结构，所述基础(4)设置在高速铁路涵洞上游边坡平缓地的上表面，所述挡墙柱(1)等间距竖直设置在基础(4)上方，所述冠梁(2)水平设置在挡墙柱(1)顶面，所述系梁(3)等间距水平平行设置在冠梁(2)和基础(4)之间。

【技术特征摘要】
1.一种高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其特征在于：所述排挡结构设置在高速铁路涵洞上游泥石流运动路径上的边坡平缓地，所述排挡结构为垂直设置的挡墙柱(1)、水平设置的冠梁(2)、系梁(3)、基础(4)共同构筑的整体框格式结构，所述基础(4)设置在高速铁路涵洞上游边坡平缓地的上表面，所述挡墙柱(1)等间距竖直设置在基础(4)上方，所述冠梁(2)水平设置在挡墙柱(1)顶面，所述系梁(3)等间距水平平行设置在冠梁(2)和基础(4)之间。2.根据权利要求1所述的高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其特征在于：所述排挡结构还包括设置在最上层框格内的子系梁(3A)。3.根据权利要求2所述的高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其特征在于：所述子系梁(3A)为十字矩形截面梁，其迎冲击面与系梁(3)迎冲击面齐平，尺寸大小与系梁(3)的尺寸大小相等。4.根据权利要求1所述的高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其特征在于：所述排挡结构采用钢筋混凝土一次性浇注成整体式结构。5.根据权利要求1-4任一项所述的高速铁路涵洞防堵用排挡结构，其特征在于：所述挡墙柱(1)的高度与排挡结构的整体高度相等，厚度L1＝0.3-0.5m，相邻挡墙柱(1)内侧的间距δ1＝1m，所述挡墙柱(1)的截面为直...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟润奇，毕玉琢，柏华军，陈晓辉，吴斌，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42