一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构及方法
【专利摘要】本发明涉及一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构及方法，用以对软土地区的城市轨道交通高架结构进行横向纠偏，该结构包括横向依次分布的偏移区域、高架结构区域和非偏移区域，所述的高架结构区域上设有城市轨道交通高架桥，所述的城市轨道交通高架桥的承台和桥梁桩基设置在高架结构区域的土体中，所述的非偏移区域的土体内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设有至少一条应力释放孔带，所述的偏移区域的土体内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设有多排旋喷桩。与现有技术相比，本发明具有易于控制、安全可靠、灵活可控、操作安全、应用广泛等优点。
【专利说明】
一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构及方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种纠偏方法，尤其是涉及一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构及方法。
【背景技术】
[0002]城市轨道交通的线路可以分为地面、地下和高架线。由于大多数线路在市区通过，一般排除地面线的可能性。城市轨道交通线路高架化是指轨道交通的线路尽可能多的采用高架线路。高架化可以有效地克服诸如地下水位高，土质差等自然条件对地下线路建设和使用带来的不利因素，它也是降低造价和运营费用以及缩短工期的最有效措施，随着国内城市轨道交通建设快速发展，高架结构形式因其造价低、建设周期短而在城市轨道交通中得到越来越多的应用。
[0003]但是，由于施工条件或服役环境的限制，城市轨道交通在服役期由于地面偏载等因素造成高架结构发生较大横向变形的工程案例已屡见不鲜。轨道交通作为整个城市交通的大动脉，高架架构由于发生横向为以后如何安全、高效的对既有高架结构进行纠偏显得很有必要。目前，在不中断轨道交通线路运营及影响线路安全的条件下快速有效地对城市轨道交通高架结构纠偏的方法尚未有实际应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种易于控制、安全可靠、灵活可控、操作安全、应用广泛的软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构及方法。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，用以对软土地区的城市轨道交通高架结构进行横向纠偏，该结构包括横向依次分布的偏移区域、高架结构区域和非偏移区域，所述的高架结构区域上设有城市轨道交通高架桥，所述的城市轨道交通高架桥的承台和桥梁粧基设置在高架结构区域的土体中，所述的非偏移区域的土体内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设有至少一条应力释放孔带，所述的偏移区域的土体内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设有多排旋喷粧。
[0007]该纠偏结构还包括监测装置，所述的监测装置包括设置在旋喷粧与桥梁粧基之间土体内的偏移区位移计和偏移区孔隙水压力计、设置在应力释放孔带与桥梁粧基之间土体内的非偏移区位移计和非偏移区测斜管、设置在城市轨道交通高架桥的桥墩处的桥墩水平位移检测器、设置在城市轨道交通高架桥的钢轨处的钢轨水平位移监测器以及设置在轨枕中心处的轨枕中心水平位移监测器。
[0008]当应力释放孔带为多条时，多条应力释放孔带平行开设，且相邻两条应力释放孔带的间距为0.8-lm。
[0009]所述的应力释放孔带内设有多个等距分布且竖直向下的应力释放孔。
[0010]所述的应力释放孔内填充有砂砾石。
[0011]所述的应力释放孔带中的应力释放孔孔间距为0.8-lm，孔径相等且为0.5m。
[0012]所述的多排旋喷粧与桥墩的水平距离为20-25m，每排中的旋喷粧粧径相等且为
0.5-0.7m，粧距相等且为lm。
[0013]一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏方法。包括以下步骤:
[0014]I)当城市轨道交通高架结构发生横向位移后，在位于非位移区域内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设置一条或多条平行的应力释放孔带，并且在应力释放孔带内开设多个等孔径、等孔距的应力释放孔；
[0015]2)在应力释放孔内填充砂砾石，保证应力释放孔纵向分布与城市轨道交通高架桥延伸方向一致；
[0016]3)在已经发生横向位移的偏移区域的土体内沿沿城市轨道交通高架桥延伸方向等间隔施做多排旋喷粧，并且在施做旋喷粧的同时采用监测设备进行监测；
[0017]4)通过旋喷粧施做时产生的旋喷压力推动桥梁粧基由偏移区域向非偏移区域移动，桥梁粧基移动的同时带动城市轨道交通高架桥上部结构同时移动，从而实现对轨道交通高架结构的纠偏。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0019]—、易于控制、安全可靠:本发明采用先用旋喷粧施工产生的旋喷压力推动粧基带动高架上部结构同时移动，最终实现纠偏，旋喷粧也可以起到加固作用，防止土体蠕变产生二次偏位，由于旋喷粧施工技术相对成熟，所以施工质量易于控制、施工安全可靠。
[0020]二、灵活可控:本发明在施做了一到两排应力释放孔后，依据纠偏效果进一步确定应力释放孔的数量，操作灵活可控；
[0021]三、操作安全:本发明中通过轨枕、钢轨及地基不同深处的位移及地基中的孔隙水压力装置保证了纠偏过程数据的实时传递，现场施工人员可以依靠第一手资料调整相应的施工参数，避免了二次偏移的发生，提高了操作了安全性及可控性。
[0022]四、应用广泛:该方法对于软土地区城市轨道交通高架结构横向偏移后的纠偏具有广泛的适用性，应用前景广阔。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的横断面结构示意图。
[0024]图2为轨道平面结构示意图。
[0025]图3为应力释放孔布置局部放大图。
[0026]图4为旋喷粧布置局部放大图。
[0027]其中，1、钢轨，2、轨枕，3、桥梁梁体结构，4、支座，5、桥墩，6、承台，7、桥梁粧基，8、位移计，9、孔隙水压力计，10、旋喷粧，11、偏移区域，12、非偏移区域位移计，13非偏移区域孔隙水压力计，14、应力释放孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0029]实施例:
[0030]如图1-4所示，一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构及方法，该方法适用对象为城市轨道交通高架结构，该方法包括以下步骤:
[0031]步骤1:当城市轨道交通高架结构发生横向位移时，在位于非偏移区域内设置多排应力释放孔，在孔内填既能防止应力释放孔塌孔的材料，又能容许应力释放孔变形的材料，这里采用砂砾石，并且保证应力释放孔纵向分布与不对称堆载的方向一致；
[0032]步骤1.1:通过设置与不对称堆载的方向一致的应力释放孔加速旋喷粧施工造成的土体挤压应力及孔隙水压力消散，所述应力释放孔与承台距离保持7?10m。
[0033]步骤1.2:每个应力释放孔的间距相等且纵横向间距为lm，所述每个应力释放孔的孔径相等且孔径为0.5m;
[0034]步骤2、在已经发生横向位移的偏移区域内距离高架结构一定距离沿线路纵向间隔施做旋喷粧，利用旋喷粧施做产生的旋喷压力推动高架结构粧基由偏移区域向非偏移区域缓慢移动，粧基结构移动的同时带动高架上部结构同时移动，从而实现对轨道交通结构的纠偏。旋喷粧也可以起到加固作用，防止土体堆载蠕变造成的偏位。
[0035]步骤2.1:旋喷粧采用多台旋喷粧机沿线路纵向同时成排施做，根据纠偏效果沿线路横向分批次施做多排旋喷粧。
[0036]步骤2.2:旋喷粧与桥墩距离保持20?25m。
[0037]步骤2.3:每根旋喷粧的粧径相等且粧径为0.5?0.7m，每排旋喷粧中相邻两根旋喷粧之间的距离相等且距离为lm。
[0038]步骤2.4:在应力释放孔和桥墩之间设置非偏移区测斜管及多个孔隙水压力计，监测纠偏过程土体内部位移及压力以便及时调整施工参数。
[0039]步骤2.5:在桥墩墩身设置桥墩水平位移监测点，在钢轨轨腰处设置钢轨水平位移监测点，在轨枕中心设置轨枕中心水平位移监测点。
[0040]步骤2.6:在旋喷粧与高架结构之间设置位移监测点孔隙水压力计。
【主权项】
1.一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，用以对软土地区的城市轨道交通高架结构进行横向纠偏，该结构包括横向依次分布的偏移区域(U)、高架结构区域和非偏移区域，所述的高架结构区域上设有城市轨道交通高架桥，所述的城市轨道交通高架桥的承台(6)和桥梁粧基(7)设置在高架结构区域的土体中，其特征在于，所述的非偏移区域的土体内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设有至少一条应力释放孔带，所述的偏移区域(11)的土体内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设有多排旋喷粧(10)。2.根据权利要求1所述的一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，其特征在于，该纠偏结构还包括监测装置，所述的监测装置包括设置在旋喷粧(10)与桥梁粧基(7)之间土体内的偏移区位移计(8)和偏移区孔隙水压力计(9)、设置在应力释放孔带与桥梁粧基(7)之间土体内的非偏移区位移计(12)和非偏移区测斜管、设置在城市轨道交通高架桥的桥墩(5)处的桥墩水平位移检测器、设置在城市轨道交通高架桥的钢轨处的钢轨水平位移监测器以及设置在轨枕(2)中心处的轨枕中心水平位移监测器。3.根据权利要求1所述的一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，其特征在于，当应力释放孔带为多条时，多条应力释放孔带平行开设，且相邻两条应力释放孔带的间距为 0.8-lm。4.根据权利要求3所述的一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，其特征在于，所述的应力释放孔带内设有多个等距分布且竖直向下的应力释放孔(14)。5.根据权利要求4所述的一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，其特征在于，所述的应力释放孔(14)内填充有砂砾石。6.根据权利要求4所述的一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，其特征在于，所述的应力释放孔带中的应力释放孔孔间距为0.8-lm，孔径相等且为0.5m。7.根据权利要求2所述的一种软土地区城市轨道交通高架结构的纠偏结构，其特征在于，所述的多排旋喷粧(10)与桥墩(5)的水平距离为20-25m，每排中的旋喷粧(10)粧径相等且为0.5-0.7m，粧距相等且为Im。8.—种应用如权利要求1-7任一项所述的纠偏结构的纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)当城市轨道交通高架结构发生横向位移后，在位于非位移区域内沿城市轨道交通高架桥延伸方向设置一条或多条平行的应力释放孔带，并且在应力释放孔带内开设多个等孔径、等孔距的应力释放孔； 2)在应力释放孔内填充砂砾石，保证应力释放孔纵向分布与城市轨道交通高架桥延伸方向一致； 3)在已经发生横向位移的偏移区域的土体内沿沿城市轨道交通高架桥延伸方向等间隔施做多排旋喷粧，并且在施做旋喷粧的同时采用监测设备进行监测； 4)通过旋喷粧施做时产生的旋喷压力推动桥梁粧基由偏移区域向非偏移区域移动，桥梁粧基移动的同时带动城市轨道交通高架桥上部结构同时移动，从而实现对轨道交通高架结构的纠偏。
【文档编号】E01D22/00GK105862610SQ201610388679
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】吴楠, 肖军华, 赵志国, 张德, 刘琤玉
【申请人】昆山市轨道交通投资发展有限公司, 同济大学