專利名稱：下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種框架橋頂進(jìn)施工線路加固方法，具體是一種防止線路發(fā)生橫向位移、增強(qiáng)線路豎向剛度、確保下穿鐵路框架橋頂進(jìn)時(shí)不影響行車的既有線路加固方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于下穿鐵路框架橋小夾角、大高度斜向頂進(jìn)施工的既有線路加固方法，傳統(tǒng)的做法是搭設(shè)便梁，對(duì)于長(zhǎng)大框架橋，便梁不能滿足跨度要求；傳統(tǒng)的做法還有采用一般吊軌、橫抬梁加固線路，由于橫抬梁與框架頂進(jìn)方向夾角較大，頂進(jìn)時(shí)橫抬梁一端受到摩擦?xí)l(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)或翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致線路幾何尺寸發(fā)生變化而影響行車安全；采用一般吊軌、橫抬梁加固線路的方法，橫抬梁需滿足框架前端開挖放坡跨度要求，普通型鋼橫抬梁不能滿足受力跨度要求；一般吊軌、橫抬梁加固線路在頂進(jìn)時(shí)由于橫抬梁高程的變化造成線路變化，容易形成三角坑，產(chǎn)生晃車，影響行車安全；為防止線路發(fā)生橫移，傳統(tǒng)方法采用鋼絲繩+地錨的方法反向拉線路，由于鋼絲繩具有彈性，在鋼絲繩伸長(zhǎng)受力時(shí)線路已經(jīng)發(fā)生橫向位移。很多施工單位在框架橋頂進(jìn)時(shí)采取增多線路養(yǎng)護(hù)人員，加強(qiáng)線路觀測(cè)和養(yǎng)護(hù)，發(fā)現(xiàn)線路發(fā)生變化立即停止施工進(jìn)行線路維護(hù)，但仍存在一些問(wèn)題，一是線路發(fā)生變化可能影響行車安全； 二是增派大量線路養(yǎng)護(hù)人員，增加了施工成本；三是線路發(fā)生變化停止施工影響了施工效率及工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供了一種利用各種型鋼與樁基礎(chǔ)加固線路的方法，有效地解決了框架橋軸線與既有線夾角小、框架較高、線路發(fā)生橫向移動(dòng)、線路形成三角坑、 影響行車安全等問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法，包括在既有線路的沿線路方向上進(jìn)行吊軌加固和在既有線路下面用多個(gè)有一定間距垂直于線路方向的橫抬梁進(jìn)行支撐，沿線路兩側(cè)，在橫抬梁下面左右各通過(guò)人工挖孔樁作為橫抬梁的支撐點(diǎn)；框架橋的上部即框架頂和橫抬梁之間設(shè)置鋼滑道，鋼滑道沿框架橋頂進(jìn)方向鋪設(shè)；通過(guò)枕木與橫抬梁之間的楔形木來(lái)滿足線路縱坡和橫坡的要求；頂進(jìn)施工時(shí)，在框架橋前端挖掘，當(dāng)?shù)竭_(dá)挖孔樁時(shí)，破除第一根挖孔樁，在破除挖孔樁前，樁頂?shù)暮奢d必須先通過(guò)鋼滑道轉(zhuǎn)移至框架頂板上，然后頂進(jìn)至第二根挖孔樁，破除后再頂進(jìn)，如此循環(huán)破樁、頂進(jìn)。本方法利用吊軌、橫抬梁結(jié)合人工挖孔樁，使線路加固有較穩(wěn)定的基礎(chǔ)， 鋼滑道的設(shè)置使得頂進(jìn)更容易，既有線受擾動(dòng)更少。鋼滑道底標(biāo)高一致，橫抬梁標(biāo)高均一致，由于線路存在橫坡及縱坡，采用楔形木來(lái)填充枕木與橫抬梁之間的空隙，楔形木的坡度與線路橫坡坡度一致，楔形木高度根據(jù)實(shí)際測(cè)量枕木底與橫抬梁高差確定，從而滿足線路橫坡與縱坡的要求。所述挖孔樁通過(guò)縱向連接系梁3、橫向連接系梁4縱橫連接在一起。工字鋼系梁將挖孔樁縱橫進(jìn)行連接，挖孔樁形成一個(gè)網(wǎng)狀整體，有效地防止頂進(jìn)挖土?xí)r挖孔樁暴露出來(lái)后而傾倒，挖孔樁內(nèi)均配置了適量鋼筋，挖孔樁滿足豎向承載力和橫向彎矩的要求，挖孔樁基礎(chǔ)使框架頂進(jìn)時(shí)線路保持穩(wěn)定。在待頂進(jìn)框架橋的既有線路的另一側(cè)設(shè)置阻擋樁，用于阻擋橫抬梁沿垂直于既有線路方向移動(dòng)，也用于阻擋鋼滑道沿框架橋沿頂進(jìn)方向移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了頂進(jìn)時(shí)鋼滑道及其上的既有線路保持靜止，從而保證了線路幾何尺寸不變。在框架橋待前端挖掘深基坑為時(shí)，采取分臺(tái)階的方法開挖。在枕木上方采用3扣+7扣+3扣吊軌加固既有線路，基本軌中間采用7扣軌，基本軌外側(cè)采用3扣軌，扣軌緊固在枕木上。通過(guò)吊軌和橫抬梁加固線路，增強(qiáng)了線路的豎向剛度。將枕木、楔形木、橫抬梁之間加固，橫抬梁、鋼滑道之間加固。這樣使它們之間固定牢固。鋼滑道與框架頂之間有良好的潤(rùn)滑。這樣減小了框架同滑道之間的摩擦，更容易使既有線路在頂進(jìn)時(shí)保持穩(wěn)定。整個(gè)頂進(jìn)作業(yè)必須在天窗點(diǎn)內(nèi)完成，并派專職線路工養(yǎng)護(hù)線路，確保行車的絕對(duì)安全。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、該方法有效地控制了線路橫移的發(fā)生，保證了線路的穩(wěn)定，保證了行車的安全， 解決了下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜向頂進(jìn)時(shí)的既有線路的固定的難題。2、該方法挖孔樁為線路提供了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，從而減少了養(yǎng)護(hù)人員的工作量，提高了工作效率，保證了行車的安全。3、該方法原理簡(jiǎn)單、取材方便、容易施工、安全系數(shù)高，具有較高的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的俯視圖；圖2是圖1的A-A截面圖；圖3是圖1的B-B截面圖；圖4是吊軌示意圖；圖中1、挖孔樁，2、抗滑樁，3、縱向連接系梁，4、橫向連接系梁，5、橫抬梁，6、鋼滑道，7、連接型鋼，8、框架頂，9、吊軌，10、U型卡，11、U型鋼板一，12、楔形木，13、擋塊一，14、 擋塊二，15、頂桿，16、框架橋，17、鋼筋砼冠梁，18、阻擋樁，19、基本軌，20枕木，21、帶絲螺栓，22、U型鋼板二。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述本發(fā)明是針對(duì)下穿鐵路框架橋小夾角、大高度斜向頂進(jìn)施工的既有線路加固方法。例如兩條鐵路線相交，既有線為單線鐵路，相交處前后位于右偏曲線上，曲線半徑 4500m，下穿框架橋與既有線交角為31° 06'；框架橋?yàn)镮-Ilm鋼筋混凝土斜交正做框架橋，箱體總高12. 80m，正截面寬13. 60m，沿既有線方向斜寬26. 33m，橫長(zhǎng)41. 50m，框架橋內(nèi)設(shè)計(jì)凈高10. 5m。本發(fā)明采取吊軌+橫抬梁+挖孔樁相結(jié)合的方式加固線路，如圖所示，線路兩側(cè)的44棵挖孔樁1和框架橋16就位前端的9根抗滑樁2，線路兩側(cè)挖孔樁1通過(guò)13 工字鋼縱向連接系梁3、橫向連接系梁4縱橫連接在一起作為頂進(jìn)時(shí)線路加固的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了線路支撐基礎(chǔ)能滿足豎向受力的要求，挖孔樁形成一個(gè)網(wǎng)狀整體，有效地防止頂進(jìn)挖土?xí)r挖孔樁暴露出來(lái)后而傾倒，挖孔樁內(nèi)均配置了適量鋼筋，挖孔樁滿足豎向承載力和橫向彎矩的要求，挖孔樁基礎(chǔ)使框架頂進(jìn)時(shí)線路保持穩(wěn)定；抗滑樁2樁頂利用鋼筋砼冠梁17將其連接成一個(gè)整體錨固于土中作為阻擋樁18用來(lái)阻擋鋼滑道6縱向移動(dòng)；在枕木20下方平行于枕木放置一組H型鋼作為橫抬梁5，橫抬梁間距3米，在框架頂8和橫抬梁5中間安裝8根 H型鋼滑道6，線路兩側(cè)鋼滑道6采用連接型鋼7進(jìn)行橫向連接以增強(qiáng)鋼滑道6整體穩(wěn)定性，鋼滑道6前端固定在抗滑樁2上端的冠梁內(nèi)，頂進(jìn)時(shí)在鋼滑道6和框架頂8之間鋪設(shè)鋼板并涂抹黃油以減少摩擦力，鋼滑道6的作用在于將其上部的橫抬梁5等與框架頂8隔離開來(lái)，摩擦僅在鋼滑道6和框架頂8之間，不影響滑道以上的部分，從而保證了線路不發(fā)生橫移，實(shí)現(xiàn)了頂進(jìn)時(shí)滑道及以上線路保持靜止，從而保證了線路幾何尺寸不變。所有鋼滑道 6均落在框架頂8，因此8根鋼滑道6底標(biāo)高一致，橫抬梁5標(biāo)高均一致。為增強(qiáng)線路豎向剛度采用吊軌9和橫抬梁5相結(jié)合的方法，在枕木上方采用3扣+7扣+3扣吊軌加固線路， 基本軌19中間采用7扣軌，基本軌外側(cè)采用3扣軌，在下面沒有橫抬梁的部位，吊軌9與枕木20的連接采用U型卡10和U型鋼板一 11，吊軌加固后的線路可滿足3米跨度要求，在枕木20下方平行于枕木放置一組H型鋼作為橫抬梁5，橫抬梁間距3米，每組橫抬梁5由兩根H^SX 400型鋼組成，橫抬梁長(zhǎng)12米，受力計(jì)算跨度9. 5米，在下面有橫抬梁的部位， 吊軌9、枕木20和橫抬梁5通過(guò)焊接在橫抬梁上的帶絲螺栓21和U型鋼板二 22連接在一起。調(diào)整線路橫坡、縱坡的楔形木12長(zhǎng)3米，寬0. 8米，楔形木12的坡度與線路橫坡坡度一致，楔形木12高度根據(jù)實(shí)際測(cè)量枕木底與橫抬梁高差確定，從而滿足線路橫坡與縱坡的要求。為防止枕木在楔形木上滑動(dòng)，在楔形木放入線路下后并塞緊，在其前后端將型鋼焊在橫抬梁上作為擋塊一 13，控制楔形木和線路滑動(dòng)。為了確保基本軌19能與橫抬梁5不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，即枕木20與楔形木12不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，在橫抬梁5上軌道的兩側(cè)固定安裝擋塊二 14，在3扣軌和擋塊二 14之間安放頂桿15。通過(guò)以上方法的實(shí)施，無(wú)論是在頂進(jìn)土方開挖時(shí)還是在破除挖孔樁時(shí)線路均能保持穩(wěn)定狀態(tài)，幾乎沒有發(fā)生變化。本發(fā)明具體實(shí)施過(guò)程如下在限速100Km/h的慢行條件下施工人工挖孔樁一基本軌應(yīng)力放散一架設(shè)便梁加固線路一穿工字鋼連接系梁、鋼滑道一撤除便梁一更換木枕一吊軌、U型卡連接一穿橫抬梁、放入楔形木一U型卡連接一框架頂進(jìn)，在完成線路加固后進(jìn)行框架的頂進(jìn)作業(yè)，頂進(jìn)時(shí)挖孔樁必須逐根破除，破除第一根挖孔樁，然后頂進(jìn)至第二根挖孔樁，破除后再頂進(jìn)，如此循環(huán)破樁、頂進(jìn)，每破除一根挖孔樁后頂進(jìn)一段距離，在破除每根挖孔樁前必須先把荷載轉(zhuǎn)移至框架頂板上，保證了線路橫抬梁支點(diǎn)的穩(wěn)定；深基坑采取分臺(tái)階的方法開挖，由于營(yíng)業(yè)線施工禁止爆破，采用挖掘機(jī)分臺(tái)階開挖，在頂進(jìn)開挖的過(guò)程中設(shè)一個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階下5米，臺(tái)階上8米，在挖土的過(guò)程中保持臺(tái)階5米寬度；頂進(jìn)作業(yè)在天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)派線路工加強(qiáng)監(jiān)視和養(yǎng)護(hù)確保線路穩(wěn)定和行車的絕對(duì)安全。雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法，包括在既有線路的沿既有線路方向上進(jìn)行吊軌(9)加固和在既有線路下面用多個(gè)有一定間距垂直于既有線路方向的橫抬梁( 進(jìn)行支撐，其特征在于沿既有線路兩側(cè)，在橫抬梁( 下面左右各通過(guò)人工挖孔樁⑴作為橫抬梁的支撐點(diǎn)；框架橋(16)的上部即框架頂⑶和橫抬梁(5)之間設(shè)置鋼滑道(6)，鋼滑道(6)沿框架橋(16)頂進(jìn)方向鋪設(shè)；通過(guò)枕木00)與橫抬梁(5) 之間的楔形木(1 來(lái)滿足既有線路縱坡和橫坡的要求；頂進(jìn)施工時(shí)，在框架橋(16)前端挖掘，當(dāng)?shù)竭_(dá)挖孔樁(1)時(shí)，破除第一根挖孔樁(1)，在破除挖孔樁前，樁頂?shù)暮奢d必須先通過(guò)鋼滑道(6)轉(zhuǎn)移至框架頂(8)上，然后頂進(jìn)至第二根挖孔樁(1)，破除后再頂進(jìn)，如此循環(huán)破樁、頂進(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法， 其特征在于所述挖孔樁(1)通過(guò)縱向連接系梁(3)、橫向連接系梁(4)縱橫連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法， 其特征在于在待頂進(jìn)框架橋(16)的既有線路的另一側(cè)設(shè)置阻擋樁(18)，用于阻擋橫抬梁 (5)沿垂直于既有線路方向移動(dòng)，也用于阻擋鋼滑道(6)沿框架橋沿頂進(jìn)方向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法， 其特征在于在框架橋(16)待前端挖掘深基坑為時(shí)，采取分臺(tái)階的方法開挖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法， 其特征在于在枕木00)上方采用3扣+7扣+3扣吊軌(9)加固既有線路，基本軌(19)中間采用7扣軌，基本軌外側(cè)采用3扣軌，扣軌緊固在枕木OO)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法， 其特征在于將枕木(20)、楔形木(12)、橫抬梁(5)之間加固，橫抬梁(5)、鋼滑道(6)之間加固。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法， 其特征在于鋼滑道(6)與框架頂⑶之間有良好的潤(rùn)滑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種下穿鐵路框架橋小夾角大高度斜頂進(jìn)施工既有線加固方法，包括在既有線路的沿線路方向上進(jìn)行吊軌(9)加固和在既有線路下面用多個(gè)有一定間距垂直于線路方向的橫抬梁(5)進(jìn)行支撐，沿線路兩側(cè)，在橫抬梁(5)下面左右各通過(guò)人工挖孔樁(1)作為橫抬梁的支撐點(diǎn)；在框架頂(8)和橫抬梁(5)之間沿頂進(jìn)方向鋪設(shè)鋼滑道(6)；通過(guò)枕木(20)與橫抬梁(5)之間的楔形木(12)來(lái)滿足線路縱坡和橫坡的要求；在破除挖孔樁前，樁頂?shù)暮奢d必須先通過(guò)鋼滑道(6)轉(zhuǎn)移至框架頂(8)上，然后循環(huán)破樁、頂進(jìn)。本發(fā)明增強(qiáng)了線路的豎向、橫向剛度，保證了頂進(jìn)時(shí)線路的穩(wěn)定，減少了人工養(yǎng)護(hù)線路的工作量，從而保證了行車的安全。
文檔編號(hào)E01B29/40GK102359069SQ20111018614
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者何磊, 宋善嶺, 康達(dá)觀, 房瑞泉, 李懷賀, 楊基好, 武尊楊, 陳廣彩 申請(qǐng)人:中鐵十局集團(tuán)有限公司