深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统及顶进涵施工方法

摘要

本发明涉及深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统及顶进涵施工方法，旨在提供一种高水位、长顶程、大跨度和高吨位顶进涵穿越多条既有线路加固系统及施工方法。所述加固系统包括高压旋喷咬合桩、防护桩、抗横移桩、支撑桩。所述顶进涵施工方法包括星星井点降水、基坑开挖及滑板制作、预制框架桥、线路加固、顶进设备安装、过程控制。星星井点降水，解决了顶进过程中地下涌水及地基不稳的问题；框架桥预制成型后整体顶进，刚度大，抗震性能良好，受气候影响较小；与传统施工方法相比，加固和安装方便且易于操作，顶推速度快并缩短工期；工程所用的工字钢、钢轨、枕木可回收循环利用。总体经济效益明显，具有较大的实用价值和广阔应用前景。

权利要求

1.一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，包括高压旋喷咬合桩(1)、防护桩(2)、抗横移桩(3)、支撑桩(4)，其特征在于：所述高压旋喷咬合桩设置在框架桥出入口；防护桩设置在两侧路肩左右四角处；所述抗横移桩与所述支撑桩设置在既有线路一侧；

所述深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统的顶进涵施工方法，包括如下步骤：井点降水；基坑开挖及滑板制作；预制框架桥及安装刃脚；线路加固；顶进施工；过程控制；

还包括如下步骤：

1)井点降水：铁路两侧路基坡脚处布井，在桥两侧与前端分别插入透水钢管，抽水集中在工作坑两侧通长排水管内集中汇入沟槽；

2)基坑开挖及滑板制作：基坑支护采用钢板桩，顶进范围内路基进行旋喷加固，进出口采用钻孔桩加固；

3)预制框架桥及安装刃脚：框架箱体顶部设防水层，顶面水泥砂浆抹面找平后设防水卷材防水层，并设排水坡；

4)线路加固：包括高压旋喷咬合桩、防护桩、抗横移桩、支撑桩；

5)顶进施工：框架桥顶板预制时在尾部设置拉环，所述拉环采用倒链与线路加固系统联系在一起，预制框架桥时底板做成船头坡；

6)过程控制：框架桥面预埋钢环；在工字钢及支点处安设钢板。

2.根据权利要求1所述的一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，其特征在于，所述防护桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁(5)。

3.根据权利要求1所述的一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，其特征在于，所述支撑桩桩顶设置为两根一束的工字钢冠梁作为横梁硬支点。

4.根据权利要求1所述一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，其特征在于，所述井点降水的水位降至底板标高以下1m位置。

5.根据权利要求1所述一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，其特征在于，所述滑板采用钢筋头埋入混凝土内，分成方格网，再用1：3水泥砂浆抹面整平处理，在框架桥边墙两侧滑板上设置导向墩。

6.根据权利要求1所述一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，其特征在于，所述预制框架桥顶面水泥砂浆抹面找平后设防水卷材防水层，采用钢纤维混凝土保护层并设

0.5％横向排水坡。

7.根据权利要求1所述一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，其特征在于，顶进时横向工字钢悬空长度不大于3米，框架桥顶进前地下水位降至基底1米以下。

说明书

深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统及顶进涵施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种线路加固系统及顶进涵施工方法，尤其涉及一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统及顶进涵施工方法。

背景技术

[0002] 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。在高水位、长顶程、大跨度和高吨位的场合，顶进涵穿越多条既有线路顶进过程中地下涌水及地基不稳的问题时常出现，而且根据施工需要，有的还需要中断通行，给铁路运输带来了极大的不便。

发明内容

[0003] 本发明目的是提供一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统及顶进涵施工方法，解决了顶进过程中地下涌水及地基不稳的问题，对铁路干扰时间短，不中断通行，可保证列车的正常运营。

[0004] 本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

[0005] 一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统包括高压旋喷咬合桩、防护桩、抗横移桩、支撑桩；所述高压旋喷咬合桩为边坡挡土及基坑底部加固；所述防护桩设置在两侧路肩左右四角，防止桥体两侧的路基边坡发生塌方；所述抗横移桩使横梁工字钢不发生横移，保证整个线路不发生横向移动；所述支撑桩可有效防止顶进前侧的塌方。

[0006] 一种深水粉砂层地质大跨度多线路顶进涵施工方法包括如下步骤：

[0007] 井点降水、基坑开挖及滑板制作、预制框架桥及安装刃脚、线路加固、顶进施工、过程控制。

[0008] 一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统的顶进涵施工方法，还具体包括如下步骤：

[0009] 1、星星井点降水：在桥两侧与前端分别插入透水钢管，利用离心泵抽水，按框构桥总宽度布设。每个井点抽水全部集中在工作坑两侧通长排水管内后集中汇入附近的沟槽。

[0010] 2、基坑开挖及滑板制作：基坑支护采用钢板桩并填土夯实。现场路基土质为砂类土，为减少顶进期间塌方，增加地基承载力，框构桥顶进范围内路基进行旋喷加固，进出口采取钻孔桩加固措施。滑板采用方格网控制高程法，用钢筋头埋入混凝土内，分成方格网，控制高程，按点找平，再用1:3水泥浆抹面整平处理，为消除U型槽顶进启动后与入路基前的空顶阶段方向偏差，在框架桥边墙两侧滑板上设置导向墩。

[0011] 3、预制框架桥及安装刃脚：准确测量定位，使滑板中心线、预制框架中心线重合。顶进前，框架桥出入口各设一排高压旋喷咬合桩，其作用为边坡挡土、止水帷幕及基坑底部加固；防护桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁，作为桥外侧线路加固工字钢横梁的硬支点；抗横移桩作用为桥体顶进时的前背梁，能有效防止桥体顶进过程中线路发生横移；支撑桩桩顶设置两根一束的工字钢冠梁作为横梁的硬支点，即使发生塌方现象，横梁工字钢通过支撑桩纵梁的作用可以把线路架空，不影响线路的行车安全，可有效防止顶进前侧的塌方。刃脚主要起导向和对施工人员起安全保护作用，安装时必须严格要求，不能出现向上或向下的倾角，防止顶进时出现高程偏差。

[0012] 4、线路加固：严格检查线路的方向、水平、轨距及加固螺栓扣件是否松动，工字钢与线路钢轨接触处的绝缘是否良好等，做到每过一次列车检查一遍。

[0013] 5、顶进施工：顶进时横向工字钢悬空长度不大于3米，为防止线路横移，框构桥顶板预制时在尾部每隔3m设置拉环，采用倒链与线路加固系统联系在一起，随顶随拉紧倒链，桥外设地锚拉紧线路。预制框构桥时底板做成船头坡，框构桥顶进前地下水位降至基底1米以下。

[0014] 6、过程控制：箱涵顶进就位的质量,主要是通过顶进过程控制，利用列车间隔进行顶进。

[0015] 本发明的优点在于：

[0016] 1、星星井点降水，解决了顶进过程中地下涌水及地基不稳的问题[0017] 2、框架桥预制成型后整体顶进，刚度大，抗震性能良好，受气候影响较小，可防止地下水渗入涵内。

[0018] 3、框架桥顶进施工与传统施工方法相比，加固和安装方便且易于操作，顶推速度快并缩短工期。

[0019] 4、工程所用的工字钢、钢轨、枕木、扣配件等进行了回收且可循环利用，工字钢及其它扣配件运转到一定周期后，还可以按废弃钢铁进行处理，总体经济效益明显。

附图说明

[0020] 图1为本发明所述的深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统示意图具体实施方式

[0021] 如图1所示，一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统，包括高压旋喷咬合桩1、防护桩2、抗横移桩3、支撑桩4。所述高压旋喷咬合桩设置在框架桥的出入口，为边坡挡土及基坑底部加固；所述防护桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁5，作为桥外侧线路加固工字钢横梁的硬支点；所述抗横移桩为桥体顶进时的前背梁，能有效防止桥体顶进过程中线路发生横移；所述支撑桩桩顶设置两根一束的工字钢冠梁作为横梁的硬支点，即使发生塌方现象，横梁工字钢通过支撑桩纵梁的作用可以把线路架空，不影响线路的行车安全，可有效防止顶进前侧的塌方。

[0022] 一种深水粉砂层地质大跨度多线路加固系统的顶进涵施工方法包括如下步骤：

[0023] 星星井点降水、基坑开挖及滑板制作、预制框架桥、线路加固、顶进设备安装、过程控制。

[0024] 所述施工方法，还具体包括如下步骤：

[0025] 1、星星井点降水：由于桥区地下水位较高，原地面以下2m即为地下水，地质为粉砂层，必须将水位降至底板标高以下1m位置才能保证开挖安全。在桥两侧与前端分别插入透水钢管，利用离心泵抽水，按框构桥总宽度布设。每个井点抽水全部集中在工作坑两侧通长排水管内后集中汇入附近的沟槽，解决了因四处排放造成污染的难题。

[0026] 2、基坑开挖及滑板制作：基坑支护采用钢板桩并填土夯实。现场路基土质为砂类土，为减少顶进期间塌方，增加地基承载力，框构桥顶进范围内路基进行旋喷加固，进出口采取钻孔桩加固措施。滑板采用方格网控制高程法，用钢筋头埋入混凝土内，分成方格网，控制高程，按点找平，再用1:3水泥浆抹面整平处理，为消除U型槽顶进启动后与入路基前的空顶阶段方向偏差，在框架桥边墙两侧滑板上设置导向墩，以便顶进方向准确。

[0027] 3、预制框架桥及安装刃脚：准确测量定位，使滑板中心线、预制框架中心线重合。顶进前，框架桥出入口各设一排高压旋喷咬合桩，其作用为边坡挡土、止水帷幕及基坑底部加固；防护桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁，作为桥外侧线路加固工字钢横梁的硬支点；抗横移桩作用为桥体顶进时的前背梁，能有效防止桥体顶进过程中线路发生横移。支撑桩桩顶设置两根一束的工字钢冠梁作为横梁的硬支点，即使发生塌方现象，横梁工字钢通过支撑桩纵梁的作用可以把线路架空，不影响线路的行车安全，可有效防止顶进前侧的塌方。刃脚主要起导向和对施工人员起安全保护作用，安装时必须严格要求，不能出现向上或向下的倾角，防止顶进时出现高程偏差。灌注框架混凝土分两阶段施工，先灌注框架底板，当混凝土强度达到设计强度的50%后，再绑扎上部钢筋，灌注上部钢筋混凝土。箱身防水层：在箱身顶面铺设防水层。框架桥边墙设置聚氰胺防水层，顶面水泥砂浆抹面找平后设防水卷材防水层，采用C40钢纤维混凝土保护层并设0.5%横向排水坡。

[0028] 4、线路加固：严格检查线路的方向、水平、轨距及加固螺栓扣件是否松动，工字钢与线路钢轨接触处的绝缘是否良好等，做到每过一次列车检查一遍。

[0029] 5、顶进施工：顶进时横向工字钢悬空长度不大于3米，为防止线路横移，框构桥顶板预制时在尾部每隔3m设置拉环，采用倒链与线路加固系统联系在一起，随顶随拉紧倒链，桥外设地锚拉紧线路。预制框构桥时底板做成船头坡，框构桥顶进前地下水位降至基底1米以下。

[0030] 6、过程控制：箱涵顶进就位的质量,主要是通过顶进过程控制，利用列车间隔进行顶进。框构桥面预埋钢环，用导链及手扳葫芦与工字钢相连，顶进时绞紧导链，防止线路偏移；同时在横抬梁另一侧打入钢轨桩进行支顶；在工字钢及支点处安设钢板，涂抹黄油，顶进时作业人员在支点处用锤敲打工字钢，使支点在工字钢下滑动，停止顶进后立即矫正支点；如发现线路下沉，采用千斤顶支顶纵梁，重新设置支点；来车前撤出千斤顶，不得利用千斤顶或起道机当作支点。

[0031] 应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。