一种下穿铁路框架桥地基加固装置及施工装置的制作方法

本申请涉及铁路施工装置技术领域，尤其涉及一种下穿铁路框架桥地基加固装置及施工装置。

背景技术：

在经济飞速发展、现代化建设如火如荼进行的今天，我国城镇化程度越来越高，城市的规模越来越大。在新建道路工程中，难免出现与既有铁路交叉的问题，顶入框架桥下穿既有铁路路基成为解决这一问题的重要方法之一。然而，城市建设与有限城市用地的矛盾日益加剧，“上跨下穿”工程频繁涌现，近接既有基础的框架桥顶进问题成为研究的重点。控制既有基础的变形，保证铁路线路的运营安全，同时，确保框架桥结构不受破坏，是近接既有基础的框架桥顶进下穿铁路设计、施工必须考虑的问题。

目前铁路既有平交道口不能满足道路交通需要时，一般采用顶进式框架桥改平交为立交或者上跨通过，框架桥进入铁路路基下方吃土顶进时，为避免框架桥顶进过程中“扎头”，提高框架桥下复合地基承载能力，避免工后沉降过大影响铁路运行安全，因此，需在不影响铁路正常行车的前提下,对基础土层进行加固。

目前，地基加固多是采用钻孔灌注桩、深层搅拌桩、粉喷桩、静压注浆、高压旋喷桩、压预制桩等。钻孔灌注桩、深层搅拌桩、粉喷桩、静压注浆、高压旋喷桩施工质量可靠，承载力大，但在框架内因作业空间受限，施工困难，工艺复杂，施工工期长，需要借助外来机械设备进行操作，不利于框架桥顶进施工。

技术实现要素：

本申请提供了一种下穿铁路框架桥地基加固装置及施工装置，以解决现有技术中框架内施工困难，工艺复杂，施工工期长，不利于框架桥顶进施工的问题，该装置及其施工方法施工噪音小、无污染，沉桩工艺简单，质量易于控制，综合经济效益较好。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种下穿铁路框架桥地基加固装置，所述装置包括若干静压方桩，若干所述静压方桩按照梅花形式进行分布；其中，

所述静压方桩包括第一静压方桩和至少一个第二静压方桩，所述第一静压方桩的末端连接依次所述第二静压方桩。

优选的，上述下穿铁路框架桥地基加固装置中，所述第一静压方桩和第二静压方桩均为C30混凝土和钢筋预制结构。

优选的，上述下穿铁路框架桥地基加固装置中，所述第一静压方桩的顶端为圆锥结构。

优选的，上述下穿铁路框架桥地基加固装置中，所述第一静压方桩的长度为1m，所述第一静压方桩的末端截面尺寸为20cm*20cm，所述第一静压方桩的顶端圆锥结构的长度为30cm；

所述第二静压方桩的长度为1m，所述第二静压方桩的截面尺寸20cm*20cm。

优选的，上述下穿铁路框架桥地基加固装置中，相邻所述静压方桩的距离为2m。

一种用于下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置，所述装置包括翼缘板、顶管、千斤顶和叉车；

所述千斤顶的一端用于支撑连接静压方桩，所述顶管支撑连接所述翼缘板和千斤顶，所述叉车用于固定所述顶管。

优选的，上述用于下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置中，所述施工装置还包括楔形调节块，所述楔形调节块用于所述翼缘板支撑所述顶管。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请技术方案提供的一种下穿铁路框架桥地基加固装置及施工装置，通过设置梅花形式进行分布静压方桩，采用2m方桩为一个组合形式，使用翼缘板、顶管、千斤顶和叉车对方桩进行安装，叉车对顶管进行稳固，借助框架桥本身具有翼缘板的结构特点，静压施工灵活、无污染，沉桩工艺简单，不使用大型机械设备，实用性较强，有利于框架桥顶进施工，综合经济效益较好，解决现有技术中在框架内因作业空间受限，施工困难，工艺复杂，施工工期长，需要借助外来机械设备进行操作，不利于框架桥顶进施工的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的静压方桩平面布置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的静压方桩的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置图；

图4为本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的施工方法流程图。

附图标记说明：1-翼缘板，2-楔形调节块、3-顶管、4-千斤顶、5-第二方桩、6-第一方桩、7-叉车。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

附图1和2示出了本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的结构与分布形式。如附图1和2，本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置，包括若干静压方桩，若干所述静压方桩按照梅花形式进行分布。在本申请实施例中，每个静压方桩包括第一静压方桩6和若干第二静压方桩5，即静压方桩包括至少两节，如1个第一静压方桩6和1个第二静压方桩5；可以是多节，如一个第一静压方桩6和2个第二静压方桩5的三节，在本申请实施例中不做具体限定，可根据实际需要进行选择。第一静压方桩6的末端与第二静压方桩5依次连接，如，当静压方桩包括1个第一静压方桩6和1个第二静压方桩5时，第二静压方桩5设置在第一静压方桩6的上端。

在下穿铁路框架桥地基加固装置使用时，第一静压方桩6和第二静压方桩5需要保持垂直状态，如图3中所示。静压方桩按照梅花形式进行更加有助于加固地基，保证下穿铁路框架桥地基的使用需要。

在本申请实施例中，第一静压方桩6和第二静压方桩5均为混凝土和钢筋预制结构。可选的，第一静压方桩6和第二静压方桩5均为C30混凝土和钢筋预制结构。选用C30混凝土和钢筋预制结构的第一静压方桩6和第二静压方桩5有助于保证静压方桩的强度。但本申请实施例中不局限于C30混凝土和钢筋预制结构，可以根据实际应用需求进行选择。

第一静压方桩6的顶端为圆锥结构。第一静压方桩6的圆锥顶端在是施工过程中具有良好的导向作用，便于在后续施工过程中将第一静压方桩6快速的压入到地基中。

在本申请实施例中，优选第一静压方桩6和第二静压方桩5长度以及横截面相同。如，第一静压方桩6的长度为1m，末端截面尺寸为20cm*20cm，顶端圆锥结构的长度为30cm；第二静压方桩5的长度为1m，截面尺寸20cm*20cm，相邻两组静压方桩的距离为2m，按照梅花形式进行分布，具体的可参照图1与图2。

为便于本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的安装使用，本申请实施例还提供了一种下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置。参考附图3，该图示出了本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置的基本结构。

如附图3所示，本申请实施例提供的一种用于下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置，包括翼缘板1、顶管3、千斤顶4和叉车7；

千斤顶4的一端用于支撑连接静压方桩，顶管3支撑连接翼缘板1和千斤顶4，叉车7用于固定顶管3，其中顶管3、千斤顶4、静压方桩中心保持在一条垂直线上，使用叉车7对顶管3进行固定；施工装置还包括楔形调节块2，楔形调节块2用于翼缘板1支撑顶管3。

基于本申请实施例提供的用于下穿铁路框架桥地基加固装置的施工装置，本申请实施例还提供了一种下穿铁路框架桥地基加固装置的施工方法。请参考附图4，该图示出了本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的施工方法。

为便于本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置具体的安装使用，本申请实施例还提供了一种下穿铁路框架桥地基加固装置的施工方法说明。参考附图4，该图示出了本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的施工方法。

如附图4所示，本申请实施例提供的下穿铁路框架桥地基加固装置的施工方法，包括以下步骤：

S01：按照预设梅花形式标记若干桩位。

S02：在每个所述桩位处预安装第一静压方桩6，使用叉车7在所述第一静压方桩6的末端依次安装千斤顶4和顶管3，所述顶管3支撑连接翼缘板1和所述千斤顶4，启动所述千斤顶4静压顶入安装所述第一静压方桩6；

S03：使用所述叉车7稳固所述千斤顶4和顶管3，顶镐回油，在所述第一静压方桩6的末端放置第二静压方桩5；

S04：启动所述千斤顶4静压顶入安装所述第二静压方桩5。

具体的：

首先施工之前，需要在翼缘板1处预埋筋，安装楔形调节块2，然后按照预设梅花形式标记若干桩位，相邻两组静压方桩间的距离为2m，准备工作完成之后进行安装施工；

在每个桩位处预安装第一静压方桩6，包括顶管3与翼缘板1连接处设置楔形调节块2，楔形调节块2支撑连接顶管3和翼缘板1；

在每个所述桩位处开挖深30cm的坑基，将第一静压方桩6的顶端竖直埋入坑基内，使用叉车7在第一静压方桩6的末端依次安装千斤顶4和顶管3，顶管3支撑连接翼缘板1和千斤顶4，启动千斤顶4静压顶入安装第一静压方桩6；具体的用叉车7将辅助顶铁垂直安装到顶镐上方，顶铁下端与顶镐对齐，顶铁上端固定在人行道悬臂混凝土下沿；人行道悬臂混凝土应具有足够的强度，且不低于设计要求；叉车7辅助安装顶管3，使用时需要调整顶管3的垂直度，顶镐受力后，叉车7略松开，但不要离开；

安装固定后开动顶镐进行初顶，使各连接组件部位初步受力，检车各部件的受力情况，如出现偏压、位移等现象，应重新安装；各部件连接无异常的情况下，继续开动顶镐，使方桩压入软弱的地基中；在施工过程中务必使顶管3、千斤顶4和第一静压方桩在一条垂直线上；

第一静压方桩6顶入完成后，使用叉车7稳固千斤顶4和顶管3，顶镐回油，在第一静压方桩6的末端放置第二静压方桩5；

使用叉车7在第二静压方桩5的末端依次安装千斤顶4和顶管3，顶管3支撑连接翼缘板1和千斤顶4，启动千斤顶4静压顶入安装第二静压方桩5，完成一根方桩的静压过程；

第二静压方桩5顶入完成后，撤至下一根方桩位置就位，按此方法依次完成同排静压方桩的施工。

在现有技术中，地基加固多是采用钻孔灌注桩、深层搅拌桩、粉喷桩、静压注浆、高压旋喷桩、压预制桩等，此类工艺需要借助外来大型机械设备进行施工操作，在本申请实施例中，借助于框架桥本身具有翼缘板1的结构，使用叉车7安装所需的施工装置，不需要借助外来大型机械设备，静压施工灵活，具有一定的特殊性。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。