专利名称：下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法
技术领域：
本发明涉及一种框架桥顶进施工线路加固方法，具体是一种防止线路发生横向位移、增强线路竖向刚度、确保下穿铁路框架桥顶进时不影响行车的既有线路加固方法。
背景技术：
对于下穿铁路框架桥小夹角、大高度斜向顶进施工的既有线路加固方法，传统的做法是搭设便梁，对于长大框架桥，便梁不能满足跨度要求；传统的做法还有采用一般吊轨、横抬梁加固线路，由于横抬梁与框架顶进方向夹角较大，顶进时横抬梁一端受到摩擦会发生转动或翻转，导致线路几何尺寸发生变化而影响行车安全；采用一般吊轨、横抬梁加固线路的方法，横抬梁需满足框架前端开挖放坡跨度要求，普通型钢横抬梁不能满足受力跨度要求；一般吊轨、横抬梁加固线路在顶进时由于横抬梁高程的变化造成线路变化，容易形成三角坑，产生晃车，影响行车安全；为防止线路发生横移，传统方法采用钢丝绳+地锚的方法反向拉线路，由于钢丝绳具有弹性，在钢丝绳伸长受力时线路已经发生横向位移。很多施工单位在框架桥顶进时采取增多线路养护人员，加强线路观测和养护，发现线路发生变化立即停止施工进行线路维护，但仍存在一些问题，一是线路发生变化可能影响行车安全； 二是增派大量线路养护人员，增加了施工成本；三是线路发生变化停止施工影响了施工效率及工期。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供了一种利用各种型钢与桩基础加固线路的方法，有效地解决了框架桥轴线与既有线夹角小、框架较高、线路发生横向移动、线路形成三角坑、 影响行车安全等问题。为实现上述目的，本发明提供了一种下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法，包括在既有线路的沿线路方向上进行吊轨加固和在既有线路下面用多个有一定间距垂直于线路方向的横抬梁进行支撑，沿线路两侧，在横抬梁下面左右各通过人工挖孔桩作为横抬梁的支撑点；框架桥的上部即框架顶和横抬梁之间设置钢滑道，钢滑道沿框架桥顶进方向铺设；通过枕木与横抬梁之间的楔形木来满足线路纵坡和横坡的要求；顶进施工时，在框架桥前端挖掘，当到达挖孔桩时，破除第一根挖孔桩，在破除挖孔桩前，桩顶的荷载必须先通过钢滑道转移至框架顶板上，然后顶进至第二根挖孔桩，破除后再顶进，如此循环破桩、顶进。本方法利用吊轨、横抬梁结合人工挖孔桩，使线路加固有较稳定的基础， 钢滑道的设置使得顶进更容易，既有线受扰动更少。钢滑道底标高一致，横抬梁标高均一致，由于线路存在横坡及纵坡，采用楔形木来填充枕木与横抬梁之间的空隙，楔形木的坡度与线路横坡坡度一致，楔形木高度根据实际测量枕木底与横抬梁高差确定，从而满足线路横坡与纵坡的要求。所述挖孔桩通过纵向连接系梁3、横向连接系梁4纵横连接在一起。工字钢系梁将挖孔桩纵横进行连接，挖孔桩形成一个网状整体，有效地防止顶进挖土时挖孔桩暴露出来后而倾倒，挖孔桩内均配置了适量钢筋，挖孔桩满足竖向承载力和横向弯矩的要求，挖孔桩基础使框架顶进时线路保持稳定。在待顶进框架桥的既有线路的另一侧设置阻挡桩，用于阻挡横抬梁沿垂直于既有线路方向移动，也用于阻挡钢滑道沿框架桥沿顶进方向移动。实现了顶进时钢滑道及其上的既有线路保持静止，从而保证了线路几何尺寸不变。在框架桥待前端挖掘深基坑为时，采取分台阶的方法开挖。在枕木上方采用3扣+7扣+3扣吊轨加固既有线路，基本轨中间采用7扣轨，基本轨外侧采用3扣轨，扣轨紧固在枕木上。通过吊轨和横抬梁加固线路，增强了线路的竖向刚度。将枕木、楔形木、横抬梁之间加固，横抬梁、钢滑道之间加固。这样使它们之间固定牢固。钢滑道与框架顶之间有良好的润滑。这样减小了框架同滑道之间的摩擦，更容易使既有线路在顶进时保持稳定。整个顶进作业必须在天窗点内完成，并派专职线路工养护线路，确保行车的绝对安全。本发明具有如下优点1、该方法有效地控制了线路横移的发生，保证了线路的稳定，保证了行车的安全， 解决了下穿铁路框架桥小夹角大高度斜向顶进时的既有线路的固定的难题。2、该方法挖孔桩为线路提供了稳固的基础，从而减少了养护人员的工作量，提高了工作效率，保证了行车的安全。3、该方法原理简单、取材方便、容易施工、安全系数高，具有较高的实用性。
图1是本发明的俯视图；图2是图1的A-A截面图；图3是图1的B-B截面图；图4是吊轨示意图；图中1、挖孔桩，2、抗滑桩，3、纵向连接系梁，4、横向连接系梁，5、横抬梁，6、钢滑道，7、连接型钢，8、框架顶，9、吊轨，10、U型卡，11、U型钢板一，12、楔形木，13、挡块一，14、 挡块二，15、顶杆，16、框架桥，17、钢筋砼冠梁，18、阻挡桩，19、基本轨，20枕木，21、带丝螺栓，22、U型钢板二。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行描述本发明是针对下穿铁路框架桥小夹角、大高度斜向顶进施工的既有线路加固方法。例如两条铁路线相交，既有线为单线铁路，相交处前后位于右偏曲线上，曲线半径 4500m，下穿框架桥与既有线交角为31° 06'；框架桥为I-Ilm钢筋混凝土斜交正做框架桥，箱体总高12. 80m，正截面宽13. 60m，沿既有线方向斜宽26. 33m，横长41. 50m，框架桥内设计净高10. 5m。本发明采取吊轨+横抬梁+挖孔桩相结合的方式加固线路，如图所示，线路两侧的44棵挖孔桩1和框架桥16就位前端的9根抗滑桩2，线路两侧挖孔桩1通过13 工字钢纵向连接系梁3、横向连接系梁4纵横连接在一起作为顶进时线路加固的基础，实现了线路支撑基础能满足竖向受力的要求，挖孔桩形成一个网状整体，有效地防止顶进挖土时挖孔桩暴露出来后而倾倒，挖孔桩内均配置了适量钢筋，挖孔桩满足竖向承载力和横向弯矩的要求，挖孔桩基础使框架顶进时线路保持稳定；抗滑桩2桩顶利用钢筋砼冠梁17将其连接成一个整体锚固于土中作为阻挡桩18用来阻挡钢滑道6纵向移动；在枕木20下方平行于枕木放置一组H型钢作为横抬梁5，横抬梁间距3米，在框架顶8和横抬梁5中间安装8根 H型钢滑道6，线路两侧钢滑道6采用连接型钢7进行横向连接以增强钢滑道6整体稳定性，钢滑道6前端固定在抗滑桩2上端的冠梁内，顶进时在钢滑道6和框架顶8之间铺设钢板并涂抹黄油以减少摩擦力，钢滑道6的作用在于将其上部的横抬梁5等与框架顶8隔离开来，摩擦仅在钢滑道6和框架顶8之间，不影响滑道以上的部分，从而保证了线路不发生横移，实现了顶进时滑道及以上线路保持静止，从而保证了线路几何尺寸不变。所有钢滑道 6均落在框架顶8，因此8根钢滑道6底标高一致，横抬梁5标高均一致。为增强线路竖向刚度采用吊轨9和横抬梁5相结合的方法，在枕木上方采用3扣+7扣+3扣吊轨加固线路， 基本轨19中间采用7扣轨，基本轨外侧采用3扣轨，在下面没有横抬梁的部位，吊轨9与枕木20的连接采用U型卡10和U型钢板一 11，吊轨加固后的线路可满足3米跨度要求，在枕木20下方平行于枕木放置一组H型钢作为横抬梁5，横抬梁间距3米，每组横抬梁5由两根H^SX 400型钢组成，横抬梁长12米，受力计算跨度9. 5米，在下面有横抬梁的部位， 吊轨9、枕木20和横抬梁5通过焊接在横抬梁上的带丝螺栓21和U型钢板二 22连接在一起。调整线路横坡、纵坡的楔形木12长3米，宽0. 8米，楔形木12的坡度与线路横坡坡度一致，楔形木12高度根据实际测量枕木底与横抬梁高差确定，从而满足线路横坡与纵坡的要求。为防止枕木在楔形木上滑动，在楔形木放入线路下后并塞紧，在其前后端将型钢焊在横抬梁上作为挡块一 13，控制楔形木和线路滑动。为了确保基本轨19能与横抬梁5不发生相对移动，即枕木20与楔形木12不发生相对滑动，在横抬梁5上轨道的两侧固定安装挡块二 14，在3扣轨和挡块二 14之间安放顶杆15。通过以上方法的实施，无论是在顶进土方开挖时还是在破除挖孔桩时线路均能保持稳定状态，几乎没有发生变化。本发明具体实施过程如下在限速100Km/h的慢行条件下施工人工挖孔桩一基本轨应力放散一架设便梁加固线路一穿工字钢连接系梁、钢滑道一撤除便梁一更换木枕一吊轨、U型卡连接一穿横抬梁、放入楔形木一U型卡连接一框架顶进，在完成线路加固后进行框架的顶进作业，顶进时挖孔桩必须逐根破除，破除第一根挖孔桩，然后顶进至第二根挖孔桩，破除后再顶进，如此循环破桩、顶进，每破除一根挖孔桩后顶进一段距离，在破除每根挖孔桩前必须先把荷载转移至框架顶板上，保证了线路横抬梁支点的稳定；深基坑采取分台阶的方法开挖，由于营业线施工禁止爆破，采用挖掘机分台阶开挖，在顶进开挖的过程中设一个台阶，台阶下5米，台阶上8米，在挖土的过程中保持台阶5米宽度；顶进作业在天窗点内进行，同时派线路工加强监视和养护确保线路稳定和行车的绝对安全。虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法，包括在既有线路的沿既有线路方向上进行吊轨(9)加固和在既有线路下面用多个有一定间距垂直于既有线路方向的横抬梁( 进行支撑，其特征在于沿既有线路两侧，在横抬梁( 下面左右各通过人工挖孔桩⑴作为横抬梁的支撑点；框架桥(16)的上部即框架顶⑶和横抬梁(5)之间设置钢滑道(6)，钢滑道(6)沿框架桥(16)顶进方向铺设；通过枕木00)与横抬梁(5) 之间的楔形木(1 来满足既有线路纵坡和横坡的要求；顶进施工时，在框架桥(16)前端挖掘，当到达挖孔桩(1)时，破除第一根挖孔桩(1)，在破除挖孔桩前，桩顶的荷载必须先通过钢滑道(6)转移至框架顶(8)上，然后顶进至第二根挖孔桩(1)，破除后再顶进，如此循环破桩、顶进。
2.根据权利要求1所述的下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法， 其特征在于所述挖孔桩(1)通过纵向连接系梁(3)、横向连接系梁(4)纵横连接在一起。
3.根据权利要求1所述的下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法， 其特征在于在待顶进框架桥(16)的既有线路的另一侧设置阻挡桩(18)，用于阻挡横抬梁 (5)沿垂直于既有线路方向移动，也用于阻挡钢滑道(6)沿框架桥沿顶进方向移动。
4.根据权利要求1所述的下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法， 其特征在于在框架桥(16)待前端挖掘深基坑为时，采取分台阶的方法开挖。
5.根据权利要求1所述的下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法， 其特征在于在枕木00)上方采用3扣+7扣+3扣吊轨(9)加固既有线路，基本轨(19)中间采用7扣轨，基本轨外侧采用3扣轨，扣轨紧固在枕木OO)上。
6.根据权利要求1所述的下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法， 其特征在于将枕木(20)、楔形木(12)、横抬梁(5)之间加固，横抬梁(5)、钢滑道(6)之间加固。
7.根据权利要求1所述的下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法， 其特征在于钢滑道(6)与框架顶⑶之间有良好的润滑。
全文摘要
本发明公开了一种下穿铁路框架桥小夹角大高度斜顶进施工既有线加固方法，包括在既有线路的沿线路方向上进行吊轨(9)加固和在既有线路下面用多个有一定间距垂直于线路方向的横抬梁(5)进行支撑，沿线路两侧，在横抬梁(5)下面左右各通过人工挖孔桩(1)作为横抬梁的支撑点；在框架顶(8)和横抬梁(5)之间沿顶进方向铺设钢滑道(6)；通过枕木(20)与横抬梁(5)之间的楔形木(12)来满足线路纵坡和横坡的要求；在破除挖孔桩前，桩顶的荷载必须先通过钢滑道(6)转移至框架顶(8)上，然后循环破桩、顶进。本发明增强了线路的竖向、横向刚度，保证了顶进时线路的稳定，减少了人工养护线路的工作量，从而保证了行车的安全。
文档编号E01B29/40GK102359069SQ20111018614
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者何磊, 宋善岭, 康达观, 房瑞泉, 李怀贺, 杨基好, 武尊杨, 陈广彩 申请人:中铁十局集团有限公司