一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法的製作方法
2023-10-09 05:38:44 1
專利名稱：一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法的製作方法
技術領域：
本發明涉及市政工程領域，尤其涉及一種在運營軌道交通地面線路下方修建箱涵的便橋蓋挖施工方法。
背景技術：
隨著城市軌道交通的大規模發展以及市政設施的發展建設，目前有許多道路與運 營軌道交通線路立交時需修建下穿的箱涵，箱涵施工時不可避免地對周圍土體產生擾動， 進而影響運營線路上的軌道結構以及列車運行速度，甚至危及列車的運行安全，隨著軌道 交通線路的網絡化發展，修建箱涵可能導致的列車限速或者停運都將會產生較大的影響。 因此需要研究更加合理的施工方法和控制措施，最大限度地降低施工對既有線路運營的影 響。目前，在既有線路下方修建箱涵多採用箱涵直接頂進的方法，雖然該技術比較成 熟，但對於軌道交通來說，由於列車運行間隔短，運力大，尤其是在交通繁忙或對運營要求 比較高的路線，箱涵頂進過程中的限速或中斷行車都將會造成較大的社會和經濟影響。這 種箱涵直接頂進的施工方法會不可避免地受到穿越地區地形及周圍構築物的限制，另外， 軌道電路或是特殊的軌道形式對施工的要求和限制比較嚴格，常規箱涵直接頂進的施工方 法不容易滿足其要求，對列車運行的安全性和平穩性可能產生較大的影響。目前國內通常 採用的蓋挖法雖然在地下工程中有較廣泛的適應性，但應用於運營中的軌道交通線路則存 在一定問題1.蓋板體系多採用軍用梁及預製鋼筋混凝土蓋板等，這些體系雖然可以在一定程 度上重複使用，但其剛度小，整體性差，變形較大。而軌道交通的軌道結構需保持較高的平 順性以滿足行車的安全性和舒適性的要求。2.蓋挖的蓋板體系通常是作為臨時路面使用，在地下結構施工完成之後，需要將 其拆除再恢復原來路面，對地面交通造成二次幹擾，這對軌道交通線路來說影響極大。3.縱橫梁承重體系複雜，有時開挖基坑需設置多道水平支撐和臨時立柱，不利於 修建箱涵。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在運營軌道交通線路下方修建箱涵的便 橋蓋挖施工方法，即在既有線路兩側施作支撐樁及樁頂冠梁，臨時拆除線路，在冠梁上搭設 預應力混凝土箱型橫梁，形成便橋支撐體系，作為線路的臨時支撐結構。然後恢復線路，並 在便橋支撐體系的保護下，分步開挖下部土體，分段現澆箱涵結構。箱涵施工過程中需進行 支撐樁的受力轉換，拆除部分支撐樁使箱涵成為線路的支撐結構，冠梁和預應力混凝土箱 梁留作線路的永久承載結構，以此降低施工對既有線路運營的影響。本發明的便橋蓋挖法有別於常規的蓋挖法，它採用支撐樁、樁頂冠梁及冠梁上的 預應力混凝土箱型梁作為臨時支撐體系，簡化了複雜的縱橫梁蓋板承重體系和水平支撐體系，在預應力混凝土箱梁搭設完成後便恢復線路，保證承載結構的穩定，儘量降低施工對既 有線路運營的影響。本發明的方法不僅可以應用於軌道交通線路，也可以應用於運營中的 國有鐵路線路。本發明解決技術問題所採取的技術方案為一種運營軌道交通線路下方修建箱涵 的蓋挖施工方法，包括以下步驟步驟一在軌道交通線路兩側沿線路方向施作支撐樁，支撐樁的長度由計算確定， 應保證能承受上部結構傳下來的荷載，然後在支撐樁頂施作樁頂冠梁；步驟二軌道交通線路停運後拆除接線路，包括接觸軌，軌道結構及其它設 備設 施，挖除土方至樁頂冠梁頂面位置，垂直線路方向在樁頂冠梁上搭設混凝土預應力箱梁，形 成便橋支撐體系，作為線路的臨時支撐結構，待驗收合格後方可開通線路。步驟三在便橋支撐體系的保護下分步開挖下部土體，分段現澆線路下方箱涵結 構。開挖土體時，先放坡開挖中間導洞土體，澆築箱涵，再開挖兩側土體，施作兩側孔箱涵。 開挖兩側土體前，需加固擬建箱涵兩側土體，在已建箱涵和加固土體之間架設臨時鋼支撐， 保證邊坡穩定。箱涵施作時，先澆築支撐樁之間的箱涵，然後拆除侵入箱涵結構範圍內的支 撐樁，將由支撐樁承受的荷載傳遞到已澆築好的箱涵結構上，完成支撐樁與箱涵結構間的 受力轉換。之後澆築剩餘箱涵結構，箱涵結構之外的支撐樁、樁頂冠梁和預應力混凝土箱梁 留作線路的永久承載結構。較佳地，在步驟一中，可根據線路周邊條件及地質情況採用合適的支撐樁樁長、樁 徑和樁間距，開挖通道部位適當地加大樁徑和樁間距。較佳地，在步驟二中，可根據上方運營軌道交通線路特點和結構承載力選擇便於 施工的預應力混凝土箱梁尺寸。較佳地，在步驟三中，可根據實際情況調整基坑開挖的進尺、範圍和放坡的坡度， 分段現澆箱涵結構。本發明可廣泛應用於道路修建箱涵下穿正在運營的軌道交通線路，能有效地保證 既有線路的安全並降低施工隊既有線路運營的影響，尤其適用於運營比較繁忙或是對軌道 結構變形要求比較高的地段，有較好的經濟效益和社會效益。
圖1為便橋支撐體系圖。圖2為便橋支撐體系的A-A剖面圖。圖3為支撐樁之間箱涵的澆築圖。圖4為箱涵的澆築圖。
具體實施例方式下面結合一具體的工程實例進行說明。本工程實例是在本發明技術方案的前提下 進行實施，給出具體的實施方式和操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述實例。擬建箱涵為新建道路下穿運營的城市軌道交通地面線路，軌道交通線路為雙線， 線間距為3. 6米，列車正常運行速度為65 70公裡/小時，碎石道床。擬建道路箱涵為四 孔箱涵，總寬50. 7米，總高7. 3米，板頂距軌底最小距離為1. 273米。
圖1中在運營軌道交通線路1兩側打設支撐樁2並施作樁頂冠梁3，線路兩側樁 體淨距10米，樁徑1. 2米，樁長16. 4米(開挖基坑後入土深度10米)，樁間距3. 5米，開挖 通道6兩側樁距增大至5. 5米，樁徑採用1. 5米。待線路停運，拆除線路設施後，在兩側樁頂冠梁3上搭設預應力混凝土箱梁4，箱 梁寬1. 5米，高0. 65米，淨跨度10米，作為線路的主要支撐結構，形成便橋支撐體系，之後 恢復線路，開通運營。圖1中，注漿加固擬建的箱涵兩側的土體5。在便橋支撐體系的保護下分步開挖線 路下方土體至設計標高。先放坡開挖中間部分基坑土體，澆築箱涵7，再開挖兩側土體8，施 作側孔箱涵。開挖時在已建箱涵和加固土體之間架設臨時鋼支撐13，保證邊坡穩定。圖2中9為軌道交通線路中心線，10為接觸軌，11為走行軌。圖3中，箱涵施作時，先澆築支撐樁之間的箱涵7，然後拆除侵入箱涵結構範圍內 的支撐樁，將由支撐樁2承受的荷載傳遞到已澆築好的箱涵結構上，完成支撐樁與箱涵結 構間的受力轉換。圖4中，澆築剩餘箱涵結構7，箱涵結構之外的支撐樁2、樁頂冠梁3和 預應力混凝 土箱梁4留作線路的永久承載結構。其中14為變形縫。
權利要求
一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，包括以下步驟步驟一首先在運營軌道交通地面線兩側沿線路方向施作支撐樁，支撐樁的長度由計算確定，應保證能承受上部結構傳下來的荷載，然後在支撐樁頂施作樁頂冠梁；步驟二運營軌道交通線路停運後拆除接觸軌、軌道結構及其它設備設施，挖除線路路基土方至樁頂冠梁頂面標高位置，垂直線路方向在樁頂冠梁上滿布搭設鋼筋混凝土預應力箱梁，形成便橋支撐體系，作為軌道交通線路通行的臨時便橋，驗收合格後恢復開通運營軌道交通線路；步驟三在便橋支撐體系的保護下分步開挖下部土體，分段現澆線路下方箱涵結構，先放坡開挖中間導洞土體，澆築箱涵，再開挖兩側土體，施作兩側箱涵，開挖兩側土體前，需加固擬建箱涵兩側土體，在擬建箱涵和加固土體之間架設臨時鋼支撐，保證邊坡穩定，箱涵施作時，先澆築支撐樁之間的箱涵，然後拆除侵入箱涵結構範圍內的支撐樁，將由支撐樁承受的荷載傳遞到已澆築好的箱涵結構上，完成支撐樁與箱涵結構間的受力轉換，接著澆築剩餘箱涵結構，箱涵結構之外的支撐樁、冠梁和預應力混凝土箱梁留作線路的永久支撐結構。
2.如權利要求1所述的一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特徵 在於在步驟一中，可根據線路周邊條件及地質情況採用合適的支撐樁的樁長和樁距。
3.如權利要求1所述的一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特徵 在於在步驟二中，可根據上方線路特點和結構承載力選擇便於施工的預應力混凝土箱梁尺 寸。
4.如權利要求1所述的一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特徵 在於在步驟三中，可根據實際情況調整基坑開挖的進尺、範圍和放坡的坡度，分段現澆箱涵 結構。
5.如權利要求1所述的一種運營軌道交通線地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特 徵在於在步驟三中，先分步開挖土體至箱梁底設計標高，支撐樁在擬建箱涵底部入土一定 深度作為基礎樁，然後採用蓋挖法澆築線路下方支撐樁之間的箱涵結構，最後分段拆除基 坑底面以上支撐樁，澆築剩餘箱涵結構。
全文摘要
本發明公開了一種在運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，即在既有線路兩側施作支撐樁及樁頂冠梁，臨時拆除線路，在冠梁上搭設預應力混凝土箱型橫梁，形成便橋支撐體系，作為線路的臨時支撐結構；然後恢復線路，並在便橋支撐體系的保護下，分步開挖下部土體，分段現澆箱涵結構；箱涵施工過程中需進行支撐樁的受力轉換，拆除部分支撐樁使箱涵成為線路的支撐結構，冠梁和預應力混凝土箱梁留作線路的永久承載結構，以此降低施工對既有軌道交通線路運營的影響。
文檔編號E01D21/00GK101831873SQ201010181760
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月25日 優先權日2010年5月25日
發明者冉紅玲, 劉運亮, 尹驍, 李念年, 李玲, 範新 申請人:北京城建設計研究總院有限責任公司