用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法与流程

本发明属于下穿铁路框架桥顶进施工技术领域，特别是涉及一种用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法。

技术背景

随着城镇建设的飞速发展，越来越多的城市道路需要下穿既有铁路线路，目前常用的方法是顶进法。这种方法是先将受顶进影响区域的既有铁路线路利用线路加固体系进行加固，然后利用千斤顶作为顶进设备，将构成框架桥的多节钢筋混凝土结构的箱体从既有铁路线路一侧的基坑中边挖土边顶进到既有铁路线路下方的预设位置处。根据以往施工经验，遇到长细比较小的箱体时，在顶进施工过程中，箱体前后端的水平高差很容易发生变化。特别是遇到复杂地质时，箱体前后端水平高差有可能出现突然变化，而且随着顶进过程的进行水平高差越来越大，从而导致顶进施工无法继续进行，这样就会使整个线路加固体系失稳，而且短时间内无法完成线路整修，由此可能危及铁路行车安全。

当箱体顶进过程中遇到前端抬头后端下沉的情况时，目前常用的处理方法有改变刃角吃土、并在箱体内底板上方进行配重加载等方法，以此来缩小箱体前后端水平高差。但这种已有的方法存在以下问题：千斤顶每一镐的调整范围小，调整周期较长，因此效果不明显。

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能在保证线路加固体系稳定的前提下解决箱体前端抬头后端下沉问题的用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法。

为了达到上述目的，本发明提供的用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)当将处于正常状态的箱体利用顶进法沿顶进方向顶进时，一旦出现前端抬头后端下沉情况，首先由工作人员根据现场实际情况通过高差分析确定当前状态下箱体上垂直于顶进方向的横向重心轴线；

2)将箱体的底板下位于横向重心轴线前方的区域确定为掏土区域；

3)对顶进前端呈坡面的掌子面进行修正，以保证土体的稳定性，掌子面与箱体上前悬臂板之间的上开口长度必须在设计容许范围内，掌子面与箱体上底板前端之间的下开口能够满足掏土作业要求；

4)在上述下开口处采用机械或人工向下开挖土体而形成一个沟槽，使其后的掏土作业具备空间；

5)在掌子面下坡角位置处打入木桩作为临时支护，并且利用钢管在上述木桩与箱体的底板之间形成临时横向支撑，以保证作业空间安全；

6)从沟槽后端开始从前向后将掏土区域内的土体逐渐掏出，先使用机械进行掏土，机械无法作业时再利用人工使用长把铁锹进行掏土，最后利用从高压水枪喷出的高压水冲刷位于掏土区域后侧的土体，使箱体的前端悬空；

8)掏土期间对箱体的前后端高程实时进行观测，以防止箱体的状态发生变化，由此造成安全事故；

9)对位于横向重心轴线后方的底板高差进行分析，根据分析结果确定底板后部的注浆孔位置、数量及大小，注浆管的长度，注浆液的配比以及注浆压力，其中注浆压力需要考虑管路长度造成的压力损耗；

10)在底板后部按照上一步骤确定的方案形成注浆孔，在每一注浆孔内插入一根注浆管，然后利用注浆设备将注浆液通过注浆管间歇注入底板后部下方的土体中，待注浆液凝固后形成注浆区域，由此将箱体的后部抬高，同时使悬空的前端下沉；

11)注浆期间对箱体的前后端高程实时进行观测，以防止箱体的状态发生变化，由此造成安全事故；

12)待箱体恢复到正常状态时，拆除上述临时横向支撑、注浆设备和注浆管7；

13)继续进行箱体的顶进，待顶进结束后对箱体的前后端高程数据进行对比分析，如果满足施工及规范要求则继续进行后面的施工，如果不满足则按照上述方法再次进行调整，直至施工过程结束。

所述的沟槽内设有集水坑，用于收集冲刷土体后的泥水，并及时将集水坑内的泥水向外排出。

本发明提供的用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法采用在箱体上底面下方前端掏土后端注浆的综合施工方式，解决了箱体顶进过程中前端抬头后端下沉的问题，效果非常明显，不仅能保证施工继续进行，还能在顶程很小的范围内消除箱体前后端的高差，将顶进施工风险降至最低，确保了铁路行车安全。该方法操作性强，安全性能高，具有显著的先进性和实用性，同时还具有很强的推广意义。

附图说明

图1为顶进过程中处于正常状态的箱体侧视图。

图2为顶进过程中出现前端抬头后端下沉问题的箱体侧视图。

图3为利用本发明提供的用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法进行调整时箱体侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法进行详细说明。

本发明提供的用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)当将图1所示的处于正常状态的箱体1利用顶进法沿顶进方向顶进时，一旦出现图2所示的前端抬头后端下沉情况，首先由工作人员根据现场实际情况通过高差分析确定当前状态下箱体1上垂直于顶进方向的横向重心轴线；

2)如图3所示，将箱体1的底板2下位于横向重心轴线前方的区域确定为掏土区域6；

3)对顶进前端呈坡面的掌子面3进行修正，以保证土体的稳定性，掌子面3与箱体1上前悬臂板4之间的上开口长度必须在设计容许范围内，掌子面3与箱体1上底板2前端之间的下开口能够满足掏土作业要求；

4)在上述下开口处采用机械或人工向下开挖土体而形成一个沟槽5，使其后的掏土作业具备空间；

5)在掌子面3下坡角位置处打入木桩作为临时支护，并且利用钢管在上述木桩与箱体1的底板2之间形成临时横向支撑，以保证作业空间安全；

6)从沟槽5后端开始从前向后将掏土区域6内的土体逐渐掏出，先使用机械进行掏土，机械无法作业时再利用人工使用长把铁锹进行掏土，最后利用从高压水枪喷出的高压水冲刷位于掏土区域6后侧的土体，使箱体1的前端悬空；并且在沟槽5内设置集水坑，用于收集冲刷土体后的泥水，并及时将集水坑内的泥水向外排出；

8)掏土期间对箱体1的前后端高程实时进行观测，以防止箱体1的状态发生变化，由此造成安全事故；

9)对位于横向重心轴线后方的底板2高差进行分析，根据分析结果确定底板2后部的注浆孔位置、数量及大小，注浆管7的长度，注浆液的配比以及注浆压力，其中注浆压力需要考虑管路长度造成的压力损耗；

10)在底板2后部按照上一步骤确定的方案形成注浆孔，在每一注浆孔内插入一根注浆管7，然后利用注浆设备将注浆液通过注浆管7间歇注入底板2后部下方的土体中，待注浆液凝固后形成注浆区域8，由此将箱体1的后部抬高，同时使悬空的前端下沉；

11)注浆期间对箱体1的前后端高程实时进行观测，以防止箱体1的状态发生变化，由此造成安全事故；

12)待箱体1恢复到图1所示的正常状态时，拆除上述临时横向支撑、注浆设备和注浆管7；

13)继续进行箱体1的顶进，待顶进结束后对箱体1的前后端高程数据进行对比分析，如果满足施工及规范要求则继续进行后面的施工，如果不满足则按照上述方法再次进行调整，直至施工过程结束。

技术特征：

技术总结
一种用于调整框架桥上箱体顶进高差的方法。该方法采用在箱体上底面下方前端掏土后端注浆的综合施工方式，解决了箱体顶进过程中前端抬头后端下沉的问题，效果非常明显，不仅能保证施工继续进行，还能在顶程很小的范围内消除箱体前后端的高差，将顶进施工风险降至最低，确保了铁路行车安全。该方法操作性强，安全性能高，具有显著的先进性和实用性，同时还具有很强的推广意义。

技术研发人员：王佳武;施玉鹏;赵齐;高翔;杨志;鲜炳林;张继培;高龙;赵亮;张维新
受保护的技术使用者：中铁六局集团天津铁路建设有限公司;中铁六局集团有限公司
技术研发日：2017.09.13
技术公布日：2017.12.08