深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)及頂進涵施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)及頂進涵施工方法，旨在提供一種高水位、長頂程、大跨度和高噸位頂進涵穿越多條既有線路加固系統(tǒng)及施工方法。所述加固系統(tǒng)包括高壓旋噴咬合樁、防護樁、抗橫移樁、支撐樁。所述頂進涵施工方法包括星星井點降水、基坑開挖及滑板制作、預制框架橋、線路加固、頂進設(shè)備安裝、過程控制。星星井點降水，解決了頂進過程中地下涌水及地基不穩(wěn)的問題；框架橋預制成型后整體頂進，剛度大，抗震性能良好，受氣候影響較??；與傳統(tǒng)施工方法相比，加固和安裝方便且易于操作，頂推速度快并縮短工期；工程所用的工字鋼、鋼軌、枕木可回收循環(huán)利用?？傮w經(jīng)濟效益明顯，具有較大的實用價值和廣闊應(yīng)用前景。
【專利說明】深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)及頂進涵施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線路加固系統(tǒng)及頂進涵施工方法，尤其涉及一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)及頂進涵施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鐵路既有平交道口不能滿足道路交通需要時，一般采用頂進式框架橋改平交為立交或者上跨通過。在高水位、長頂程、大跨度和高噸位的場合，頂進涵穿越多條既有線路頂進過程中地下涌水及地基不穩(wěn)的問題時常出現(xiàn)，而且根據(jù)施工需要，有的還需要中斷通行，給鐵路運輸帶來了極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)及頂進涵施工方法，解決了頂進過程中地下涌水及地基不穩(wěn)的問題，對鐵路干擾時間短，不中斷通行，可保證列車的正常運營。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)包括高壓旋噴咬合樁、防護樁、抗橫移樁、支撐樁；所述高壓旋噴咬合樁為邊坡?lián)跬良盎拥撞考庸?；所述防護樁設(shè)置在兩側(cè)路肩左右四角，防止橋體兩側(cè)的路基邊坡發(fā)生塌方；所述抗橫移樁使橫梁工字鋼不發(fā)生橫移，保證整個線路不發(fā)生橫向移動；所述支撐樁可有效防止頂進前側(cè)的塌方。
[0006]一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路頂進涵施工方法包括如下步驟:
[0007]井點降水、基坑開挖及滑板制作、預制框架橋及安裝刃腳、線路加固、頂進施工、過程控制。
[0008]一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，還具體包括如下步驟:
[0009]1、星星井點降水:在橋兩側(cè)與前端分別插入透水鋼管，利用離心泵抽水，按框構(gòu)橋總寬度布設(shè)。每個井點抽水全部集中在工作坑兩側(cè)通長排水管內(nèi)后集中匯入附近的溝槽。
[0010]2、基坑開挖及滑板制作:基坑支護采用鋼板樁并填土夯實。現(xiàn)場路基土質(zhì)為砂類土，為減少頂進期間塌方，增加地基承載力，框構(gòu)橋頂進范圍內(nèi)路基進行旋噴加固，進出口采取鉆孔樁加固措施?；宀捎梅礁窬W(wǎng)控制高程法，用鋼筋頭埋入混凝土內(nèi)，分成方格網(wǎng)，控制高程，按點找平，再用1:3水泥漿抹面整平處理，為消除U型槽頂進啟動后與入路基前的空頂階段方向偏差，在框架橋邊墻兩側(cè)滑板上設(shè)置導向墩。
[0011]3、預制框架橋及安裝刃腳:準確測量定位，使滑板中心線、預制框架中心線重合。頂進前，框架橋出入口各設(shè)一排高壓旋噴咬合樁，其作用為邊坡?lián)跬?、止水帷幕及基坑底部加固；防護樁樁頂設(shè)置鋼筋混凝土冠梁，作為橋外側(cè)線路加固工字鋼橫梁的硬支點；抗橫移樁作用為橋體頂進時的前背梁，能有效防止橋體頂進過程中線路發(fā)生橫移；支撐樁樁頂設(shè)置兩根一束的工字鋼冠梁作為橫梁的硬支點，即使發(fā)生塌方現(xiàn)象，橫梁工字鋼通過支撐樁縱梁的作用可以把線路架空，不影響線路的行車安全，可有效防止頂進前側(cè)的塌方。刃腳主要起導向和對施工人員起安全保護作用，安裝時必須嚴格要求，不能出現(xiàn)向上或向下的傾角，防止頂進時出現(xiàn)高程偏差。
[0012]4、線路加固:嚴格檢查線路的方向、水平、軌距及加固螺栓扣件是否松動，工字鋼與線路鋼軌接觸處的絕緣是否良好等，做到每過一次列車檢查一遍。
[0013]5、頂進施工:頂進時橫向工字鋼懸空長度不大于3米，為防止線路橫移，框構(gòu)橋頂板預制時在尾部每隔3m設(shè)置拉環(huán)，采用倒鏈與線路加固系統(tǒng)聯(lián)系在一起，隨頂隨拉緊倒鏈，橋外設(shè)地錨拉緊線路。預制框構(gòu)橋時底板做成船頭坡，框構(gòu)橋頂進前地下水位降至基底I米以下。
[0014]6、過程控制:箱涵頂進就位的質(zhì)量，主要是通過頂進過程控制，利用列車間隔進行頂進。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0016]1、星星井點降水，解決了頂進過程中地下涌水及地基不穩(wěn)的問題
[0017]2、框架橋預制成型后整體頂進，剛度大，抗震性能良好，受氣候影響較小，可防止地下水滲入涵內(nèi)。
[0018]3、框架橋頂進施工與傳統(tǒng)施工方法相比，加固和安裝方便且易于操作，頂推速度快并縮短工期。
[0019]4、工程所用的工字鋼、鋼軌、枕木、扣配件等進行了回收且可循環(huán)利用，工字鋼及其它扣配件運轉(zhuǎn)到一定周期后，還可以按廢棄鋼鐵進行處理，總體經(jīng)濟效益明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述的深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)示意圖【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)，包括高壓旋噴咬合樁
1、防護樁2、抗橫移樁3、支撐樁4。所述高壓旋噴咬合樁設(shè)置在框架橋的出入口，為邊坡?lián)跬良盎拥撞考庸?；所述防護樁樁頂設(shè)置鋼筋混凝土冠梁5，作為橋外側(cè)線路加固工字鋼橫梁的硬支點；所述抗橫移樁為橋體頂進時的前背梁，能有效防止橋體頂進過程中線路發(fā)生橫移；所述支撐樁樁頂設(shè)置兩根一束的工字鋼冠梁作為橫梁的硬支點，即使發(fā)生塌方現(xiàn)象，橫梁工字鋼通過支撐樁縱梁的作用可以把線路架空，不影響線路的行車安全，可有效防止頂進前側(cè)的塌方。
[0022]一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法包括如下步驟:
[0023]星星井點降水、基坑開挖及滑板制作、預制框架橋、線路加固、頂進設(shè)備安裝、過程控制。
[0024]所述施工方法,還具體包括如下步驟:
[0025]1、星星井點降水:由于橋區(qū)地下水位較高，原地面以下2m即為地下水，地質(zhì)為粉砂層，必須將水位降至底板標高以下Im位置才能保證開挖安全。在橋兩側(cè)與前端分別插入透水鋼管，利用離心泵抽水，按框構(gòu)橋總寬度布設(shè)。每個井點抽水全部集中在工作坑兩側(cè)通長排水管內(nèi)后集中匯入附近的溝槽，解決了因四處排放造成污染的難題。[0026]2、基坑開挖及滑板制作:基坑支護采用鋼板樁并填土夯實?，F(xiàn)場路基土質(zhì)為砂類土，為減少頂進期間塌方，增加地基承載力，框構(gòu)橋頂進范圍內(nèi)路基進行旋噴加固，進出口采取鉆孔樁加固措施?；宀捎梅礁窬W(wǎng)控制高程法，用鋼筋頭埋入混凝土內(nèi)，分成方格網(wǎng)，控制高程，按點找平，再用1:3水泥漿抹面整平處理，為消除U型槽頂進啟動后與入路基前的空頂階段方向偏差，在框架橋邊墻兩側(cè)滑板上設(shè)置導向墩，以便頂進方向準確。
[0027]3、預制框架橋及安裝刃腳:準確測量定位，使滑板中心線、預制框架中心線重合。頂進前，框架橋出入口各設(shè)一排高壓旋噴咬合樁，其作用為邊坡?lián)跬?、止水帷幕及基坑底部加固；防護樁樁頂設(shè)置鋼筋混凝土冠梁，作為橋外側(cè)線路加固工字鋼橫梁的硬支點；抗橫移樁作用為橋體頂進時的前背梁，能有效防止橋體頂進過程中線路發(fā)生橫移。支撐樁樁頂設(shè)置兩根一束的工字鋼冠梁作為橫梁的硬支點，即使發(fā)生塌方現(xiàn)象，橫梁工字鋼通過支撐樁縱梁的作用可以把線路架空，不影響線路的行車安全，可有效防止頂進前側(cè)的塌方。刃腳主要起導向和對施工人員起安全保護作用，安裝時必須嚴格要求，不能出現(xiàn)向上或向下的傾角，防止頂進時出現(xiàn)高程偏差。灌注框架混凝土分兩階段施工，先灌注框架底板，當混凝土強度達到設(shè)計強度的50%后，再綁扎上部鋼筋，灌注上部鋼筋混凝土。箱身防水層:在箱身頂面鋪設(shè)防水層。框架橋邊墻設(shè)置聚氰胺防水層，頂面水泥砂漿抹面找平后設(shè)防水卷材防水層，采用C40鋼纖維混凝土保護層并設(shè)0.5%橫向排水坡。
[0028]4、線路加固:嚴格檢查線路的方向、水平、軌距及加固螺栓扣件是否松動，工字鋼與線路鋼軌接觸處的絕緣是否良好等，做到每過一次列車檢查一遍。
[0029]5、頂進施工:頂進時橫向工字鋼懸空長度不大于3米，為防止線路橫移，框構(gòu)橋頂板預制時在尾部每隔3m設(shè)置拉環(huán)，采用倒鏈與線路加固系統(tǒng)聯(lián)系在一起，隨頂隨拉緊倒鏈，橋外設(shè)地錨拉緊線路。預制框構(gòu)橋時底板做成船頭坡，框構(gòu)橋頂進前地下水位降至基底I米以下。
[0030]6、過程控制:箱涵頂進就位的質(zhì)量，主要是通過頂進過程控制，利用列車間隔進行頂進。框構(gòu)橋面預埋鋼環(huán)，用導鏈及手扳葫蘆與工字鋼相連，頂進時絞緊導鏈，防止線路偏移；同時在橫抬梁另一側(cè)打入鋼軌樁進行支頂；在工字鋼及支點處安設(shè)鋼板，涂抹黃油，頂進時作業(yè)人員在支點處用錘敲打工字鋼，使支點在工字鋼下滑動，停止頂進后立即矯正支點；如發(fā)現(xiàn)線路下沉，采用千斤頂支頂縱梁，重新設(shè)置支點；來車前撤出千斤頂，不得利用千斤頂或起道機當作支點。
[0031]應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)，包括高壓旋噴咬合樁(I)、防護樁(2)、抗橫移樁(3)、支撐樁(4)，其特征在于:所述高壓旋噴咬合樁設(shè)置在框架橋出入口 ；防護樁設(shè)置在兩側(cè)路肩左右四角處；所述抗橫移樁與所述支撐樁設(shè)置在既有線路一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)，其特征在于:所述防護樁樁頂設(shè)置鋼筋混凝土冠梁(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)，其特征在于:所述抗橫移樁樁頂設(shè)置L型鋼筋混凝土頂梁，橫梁工字鋼端頭頂在L型梁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)，其特征在于:所述支撐樁樁頂設(shè)置為兩根一束的工字鋼冠梁作為橫梁硬支點。
5.權(quán)利要求1-4所述的一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，包括如下步驟:井點降水；基坑開挖及滑板制作；預制框架橋及安裝刃腳；線路加固；頂進施工；過程控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，還包括如下步驟: (1)井點降水:鐵路兩側(cè)路基坡腳處布井，在橋兩側(cè)與前端分別插入透水鋼管，抽水集中在工作坑兩側(cè)通常排水管內(nèi)集中匯入溝槽； (2)基坑開挖及滑板制作:基坑支護采用鋼板樁，頂進范圍內(nèi)路基進行旋噴加固，進出口采用鉆孔樁加固； (3)預制框架橋及安裝刃腳:框架箱體頂部設(shè)防水層，頂面水泥砂漿抹面找平后設(shè)防水卷材防水層，并設(shè)排水坡； (4)線路加固:包括高壓旋噴咬合樁、防護樁、抗橫移樁、支撐樁； (5)頂進施工:框構(gòu)橋頂板預制時在尾部設(shè)置拉環(huán)，所述拉環(huán)采用倒鏈與線路加固系統(tǒng)聯(lián)系在一起，預制框構(gòu)橋時底板做成船頭坡； (6)過程控制:框架橋面預埋鋼環(huán)；在工字鋼及支點處安設(shè)鋼板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，所述井點降水的水位降至底板標高以下Im位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，所述滑板采用鋼筋頭埋入混凝土內(nèi)，分成方格網(wǎng)，再用1:3水泥砂漿抹面整平處理，在框架橋邊墻兩側(cè)滑板上設(shè)置導向墩。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，所述預制框架橋頂面水泥砂漿抹面找平后設(shè)防水卷材防水層，采用鋼纖維混凝土保護層并設(shè)0.5%橫向排水坡。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述一種深水粉砂層地質(zhì)大跨度多線路加固系統(tǒng)的頂進涵施工方法，頂進時橫向工字鋼懸空長度不大于3米，框構(gòu)橋頂進前地下水位降至基底I米以下。
【文檔編號】E01D21/00GK103866694SQ201410099445
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】丁立明, 徐冬青, 楊金有, 徐高山, 龐前鳳, 袁越, 王肅良, 薛志明, 陳?，F(xiàn), 徐小燕, 韓春放, 劉積明 申請人:中鐵二十二局集團第一工程有限公司, 中鐵二十二局集團有限公司