一种顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法与流程

本发明属于铁路现场施工技术领域，特别是涉及一种顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法。

背景技术：

在顶进桥涵施工过程中，线路加固是对既有线运营影响较大的关键工序，因此如何提高既有线加固的效率，成为摆在本领域技术人员面前的重要课题。

目前既有线加固的基本工序为：(1)依照设计图纸的要求在施工现场标记出工字钢横梁的位置；(2)移动占据工字钢横梁位置处的混凝土枕的位置；(3)在钢轨下开挖出多个横梁沟；(4)在每个横梁沟中穿入一根工字钢横梁；(5)安装扣轨及工字钢纵梁。其中在横梁沟中穿入工字钢横梁的方法是用吊车将工字钢横梁吊运至开挖完成的横梁沟一端前，然后将带有挂钩的缆绳一端从横梁沟另一端穿过横梁沟，之后由人工将挂钩挂在工字钢横梁腹板上的孔内，然后从缆绳另一端通过人力将工字钢横梁拖拽到钢轨下的横梁沟中。但是，由于工字钢横梁通常采用i40b型工字钢，其特点是自重大，因此穿入横梁沟时摩阻系数高，而且所需的牵引力大，导致施工人员的劳动强度大。另外，由于既有线加固为一项劳动密集型工序，通常受施工场地的影响，劳动作业队伍的人工拉力不能得到完全发挥，因此工作效率低，而卷扬机拉拽又不完全可控，易造成铁路设备损坏，从而给铁路行车带来安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法。

为了达到上述目的，本发明提供的顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)在既有线加固范围内位于工字钢横梁前端方向的既有线外侧铁路路基土中沿既有线延伸方向均匀预埋一排定滑轮锚固桩；

2)待工字钢横梁运抵施工现场后，在其后端腹板上切割出一个挂钩孔；

3)由人工配合吊车将所需工字钢横梁吊放到已开挖完成的相应横梁沟后端外侧；

4)将定滑轮通过一根短钢丝绳悬吊在一个定滑轮锚固桩上，并使定滑轮恰好位于待下穿的工字钢横梁正前方；

5)待既有线制作好绝缘保护后，将第一钢丝绳的中部绕在定滑轮上，一端安装好挂钩，然后将该端从开挖好的横梁沟前端下穿既有线后从横梁沟后端引出，之后利用挂钩挂在待下穿的工字钢横梁的挂钩孔上，另一端作为自由端；

6)在上述一排定滑轮锚固桩的一端外侧铁路路基土中预埋一个动滑轮组锚固桩，然后将动滑轮组的一端利用挂钩挂在动滑轮组锚固桩上，并在动滑轮组的一侧设置一个辘轳；

7)将第二钢丝绳的一端固定并缠绕在辘轳上，中部绕在动滑轮组的动滑轮上，另一端利用挂钩与第一钢丝绳的自由端连接在一起，并且动滑轮组与用于固定短钢丝绳的定滑轮锚固桩恰好位于定滑轮的两侧；

8)人工摇动辘轳收紧第二钢丝绳，在第二钢丝绳以及第一钢丝绳的拉力作用下，待下穿的工字钢横梁缓缓向前并下穿既有线，最后进入横梁沟中，由此完成一根工字钢横梁的下穿过程；

9)设置下一根工字钢横梁时，只需要向该工字钢横梁的设置方向移动短钢丝绳的锚固位置，然后重复下穿工字钢横梁过程即可。

在步骤1)中，所述的一排定滑轮锚固桩中相邻定滑轮锚固桩之间的距离为4m～8m；定滑轮锚固桩采用φ20cm光圆钢筋。

在步骤2)中，所述的挂钩孔为φ10cm圆孔。

在步骤4)中，所述的短钢丝绳的长度为0.6m～1.0m。

在步骤6)中，所述的动滑轮组中的动滑轮数量为2～4个；动滑轮组锚固桩采用φ28cm光圆钢筋。

在步骤1)中，所述的定滑轮锚固桩的设置方法是在铁路路基土中人工开挖截面尺寸为15cm×15cm，深度为20cm的锚固坑，然后将定滑轮锚固桩的下端放入锚固坑中，并用已拌合好的混凝土填充锚固坑。

在步骤6)中，所述的动滑轮组锚固桩的设置方法是在铁路路基土中人工开挖截面尺寸为35cm×35cm，深度为50cm的锚固坑，然后在动滑轮组锚固桩的下端横向焊接一根φ20cm的螺纹钢用于增强，之后将动滑轮组锚固桩的下端连同螺纹钢一起放入锚固坑中，并用已拌合好的混凝土填充锚固坑。

本发明提供的顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法借助滑轮的力量，充分利用力学原理，具有施工方便、省力、省人工，能加快工字钢横梁穿入速度，提高劳动效率，同时能保证线路行车安全等优点。

附图说明

图1为本发明提供的顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法施工过程示意图。

图2为定滑轮锚固桩设置方法示意图。

图3为动滑轮组锚固桩设置方法示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明提供的顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法进行详细说明。

在京九线某地道桥施工工地，线路级别ⅰ级，日行车110对左右，既有线9为2组正线，2组到发线。既有线9的加固范围为80m，下穿工字钢横梁8共90根，工字钢横梁8的穿行距离为28m。该工程采用本发明提供的方法

本实施例提供的顶进桥涵线路加固过程中下穿工字钢横梁的方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)在既有线加固范围内位于工字钢横梁8前端方向的既有线9外侧铁路路基土中沿既有线9延伸方向均匀预埋一排定滑轮锚固桩1；相邻定滑轮锚固桩1之间的距离为4m～8m，本实施例采用4m间距；定滑轮锚固桩1采用φ20cm光圆钢筋；

2)待工字钢横梁8运抵施工现场后，在其后端腹板上切割出一个挂钩孔7；挂钩孔7为φ10cm圆孔；孔径过大会影响工字钢横梁8上腹板的受力，过小又会影响摘挂钩，不便于施工；

3)由人工配合吊车将所需工字钢横梁8吊放到已开挖完成的相应横梁沟后端外侧；

4)将定滑轮2通过一根短钢丝绳10悬吊在一个定滑轮锚固桩1上，并使定滑轮2恰好位于待下穿的工字钢横梁8正前方；

5)待既有线9制作好绝缘保护后，将第一钢丝绳11的中部绕在定滑轮2上，一端安装好挂钩，然后将该端从开挖好的横梁沟前端下穿既有线9后从横梁沟后端引出，之后利用挂钩挂在待下穿的工字钢横梁8的挂钩孔7上，另一端作为自由端；

6)在上述一排定滑轮锚固桩1的一端外侧铁路路基土中预埋一个动滑轮组锚固桩5，然后将动滑轮组3的一端利用挂钩挂在动滑轮组锚固桩5上，并在动滑轮组3的一侧设置一个辘轳6；动滑轮组3中的动滑轮数量以2～4个为宜；动滑轮组锚固桩5采用φ28cm光圆钢筋；

7)将第二钢丝绳12的一端固定并缠绕在辘轳6上，中部绕在动滑轮组3的动滑轮上，另一端利用挂钩4与第一钢丝绳11的自由端连接在一起，并且动滑轮组3与用于固定短钢丝绳10的定滑轮锚固桩1恰好位于定滑轮2的两侧；

8)人工摇动辘轳6收紧第二钢丝绳12，在第二钢丝绳12以及第一钢丝绳11的拉力作用下，待下穿的工字钢横梁8缓缓向前并下穿既有线9，最后进入横梁沟中，由此完成一根工字钢横梁8的下穿过程；

9)设置下一根工字钢横梁8时，只需要向该工字钢横梁8的设置方向移动短钢丝绳10的锚固位置，然后重复下穿工字钢横梁8过程即可。

如图2所示，所述的定滑轮锚固桩1的设置方法是在铁路路基土中人工开挖截面尺寸为15cm×15cm，深度为20cm的锚固坑，若地质不良可扩大此坑的截面尺寸和深度，然后将定滑轮锚固桩1的下端放入锚固坑中，并用已拌合好的混凝土填充锚固，待混凝土强度达到c25标准即可满足使用要求。

如图3所示，所述的动滑轮组锚固桩5的设置方法是在铁路路基土中人工开挖截面尺寸为35cm×35cm，深度为50cm的锚固坑，然后在动滑轮组锚固桩5的下端横向焊接一根φ20cm的螺纹钢13用于增强，之后将动滑轮组锚固桩5的下端连同螺纹钢13一起放入锚固坑中，并用已拌合好的混凝土填充锚固坑。