U管墩型城市地下鐵路的製作方法

2023-10-06 16:17:14 1

專利名稱：U管墩型城市地下鐵路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種地下鐵路，具體是城市中的一種U管墩型城市地下鐵路。
背景技術：
鐵路有地面上和地面下鐵路，地下鐵路基本採用在地面下很深處進行建設地下鐵路和建設鐵路區間隧道。本發明根據濟南市地下泉水特殊地質情況和保泉，在地面的表面上進行挖掘建造地下鐵路，發明了「U管墩」，運用提前建築好的支撐建築「U管墩」進行支撐頂部地面，運用「U管墩」建立起地下鐵路區間隧道，在「U管墩」隧道內擺放組裝本創新發明加工生產的「無碴路基成品件」，建成具有本發明特色的「U管墩」城市地下鐵路。

發明內容
本發明的目的在於緩解當前交通擁堵的現象，提供一種U管墩型城市地下鐵路，即結合國內城市地質構造而設計的地下鐵路建設方法，確保施工期間的安全性和極大地減小對周圍環境的影響，方便人們出行。本發明根據濟南市地下泉水特殊地質情況和保泉，在地面的表面上進行挖掘建造地下鐵路，發明了 「U管墩」，運用提前建築好的支撐建築「U管墩」進行支撐頂部地面，運用「U管墩」建立起地下鐵路區間隧道，在「U管墩」隧道內擺放組裝本創新發明加工生產的「無碴路基成品件」，建成具有本發明特色的「U管墩」城市地下鐵路。本發明的技術方案為一種U管墩型城市地下鐵路，包括U管墩型城市地下鐵路的建設步驟；所述地下鐵路採用預製U管墩建設地下通道；採用本發明的U管墩建設地下鐵路和建設鐵路步驟時採用本創新發明的無碴路基成品件代替鋪設鐵路路基枕木。所述地下鐵路的建設步驟為第一步驟規劃地下鐵路線路圖，對規劃線路進行地質檢測並記錄數據；
第二步驟通過規劃好的線路圖進行地面挖掘溝渠的深度測量和對線路地面進行畫線標註；
第三步驟進行水管管道和地下電纜的連接工作，在地面上空中架設水管管道和電線連接起來防止在挖掘時造成「停水斷電」，通過「城市管道圖」做好「水管管道和地下電纜」連接工作以及汙水管道連接工作或改變線路連接工作；
第四步驟開始建設「地下鐵路」所有區間和車站，依30公裡線路為一個標準，雙線線路並行區間，在規劃好的線路上用300臺或以上中大型地面挖掘機進行地面溝渠挖掘，挖掘深度平均5米左右、寬度10米，300臺或以上中大型地面挖掘機一字在線路上排開每100米左右一臺地面挖掘機進行「地面溝渠挖掘」;在挖掘中每挖完一個十字路口，在十字路口上架設「橋梁」通行汽車，要求橋梁寬闊並在橋梁邊緣兩側安裝安全護欄和安裝醒目標記，同時進行車站溝渠挖掘和進行「地下車站」的建造；在挖掘中有專業的地面測量人員對挖掘的溝渠進行指導挖掘工作，挖掘機司機聽從「溝渠地面測量人員」的指揮進行挖掘；
第五步驟在挖掘的溝渠最底部進行小溝渠挖掘，進行天然氣管道連接、水管和供熱管道連接、地下電纜連接的作業，並用「鋼管」套裝管道進行抗壓力防護保護，汙水管道可以從地面上建設「凸出汙水管道建築物」用水泵抽排水，地面上凸出的汙水管道是鋼管呈拱形，用水泵抽排水，或者改變排水線路和其他線路連接排水；
第六步驟進行溝渠地面平整作業所有區間線路挖掘機挖掘完畢和水管管道等連接完畢，所有「溝渠地面測量人員」對挖掘的深度和地面平順平整度情況進行測量並達標通過驗收，進行溝渠地面平整作業，每I公裡一臺「地面平整機機械」對溝渠地面進行平整處理並達到規定線路平順標準要求和坡度要求標準，「溝渠地面測量人員」不間斷的對溝渠地面的平順度和坡度進行測量並指導「地面平整機機械司機」如何進行平順度和坡度的處理；第七步驟溝渠地面進行公路浙青地面硬化堅固處理，對溝渠地面先用「大型公路壓路機」壓實溝渠地面，用浙青攤鋪機對溝渠地面鋪建公路「浙青地面」，攤鋪浙青地面寬度與溝渠地面相同；在鋪建浙青地面時「測量人員」要不斷進行測量浙青地面，「浙青地面」是要達到地面平順平整度和坡度要求標準，如果車站數量是21個車站，浙青攤鋪機數量20臺，I個區間I個浙青攤鋪機；
第八步驟鋪完浙青地面後進行組裝「無碴路基成品件」的連接組裝，起吊和擺放「無碴路基成品件」用輪式起重機進行起吊作業和擺放作業，輪式起重機大約100輛或以上，其數量越多越好，分車站區間區段分開進行起吊組裝，21個車站每5臺「輪式起重機」 一組在一個區間進行起吊作業和擺放作業「無碴路基成品件」的運輸用汽車拖車運輸，運輸車輛在100輛或以上越多越好，在起吊連接組裝「無碴路基成品件」前，先在「浙青地面」上澆注一層水泥漿不待其凝結，然後放上「無碴路基成品件」並擺放整齊，兩個「無碴路基成品件」之間留有5cm或至30cm的間隔；
第九步驟「無碴路基成品件」全部擺放整齊完畢後進行鋼筋加固焊接或鋼筋加長焊接並對連接間隙空間澆築「砼」，同時進行鋼軌安裝作業和鋼軌無縫焊接；
第十步驟運載「U管墩」對「無碴路基成品件」的軌道路基進行罩裝連接組裝作業，用輪式起重機進行起吊罩裝軌道路基作業，在罩裝組裝「U管墩」時，「U管墩」是罩在「浙青地面」上，「U管墩」和「無碴路基成品件」內部的兩側有5cm至IOcm間隙縫隙，組裝「U管墩」按車站區間進行分批組裝，這樣起吊組裝車站有I號、2號、3號、4號、5號等各車站，按車站進行組裝，從2號車站向I號站和3號站進行組裝「U管墩」，從4號站向3號站和5號站進行組裝「U管墩」，或從I號車站和2號車站的區間中部開始組裝，向I號站和2號站方向組裝車站連接對接，這樣依次進行組裝工作，同時進行「通風塔」建設，每I個區間建設I個，在車站和「U管墩」的對接連接位置進行建設；
第十一步驟在「U管墩」區間線路裡進行填充水泥混凝土，填充「U管墩」和「無碴路基成品件」之間5cm至IOcm的間隙縫隙，實施高壓填充作業，利用「軌道車」牽引平板車，平板 車上裝載「砼」，對「U管墩」和「無碴路基成品件」之間5cm至IOcm的間隙縫隙進行高壓填充充實堅固，填充間隙縫隙後凝固的混凝土高度與「無碴路基成品件」高度一樣，「無碴路基成品件」高度建議0. 6米或0. 45米之間；同時對「U管墩」頂部進行覆蓋「砼」作業，罩裝好的「U管墩」頂部和公路地面的距離尺寸平均25cm至30cm，溝渠中「U管墩」和兩邊泥土的間隙縫隙尺寸大約25cm，用「砼」填充「U管墩溝渠」兩側間隙縫隙和「U管墩」頂部空間，填充「砼」後與地面上公路浙青地面一樣平或低3cm ；
第十二步驟進行公路浙青地面建設，這時所有車站已經建設完畢，進行公路浙青地面建設； 第十三步驟城市地下鐵路進行車站裝修和運營運行設備安裝；
第十四步驟列車試運行通過運行要求和技術標準，進行夾板、扣件和鋼軌加固焊接。所述U管墩為用於鐵路建設中的採用鋼板、鋼管結構焊接後澆築混凝土而成的混凝土成品件，外型形同倒置「U」型；所述U管墩包括頂部鋼板，頂部鋼板上有凸出的圓形的固定卡位凸槽；頂部鋼板的下部設有支撐頂板的支撐鋼管，支撐鋼管上固定焊接有支撐鋼板，支撐鋼板上有固定卡位的凹槽；所述頂部鋼板、支撐鋼管和支撐鋼板的外部和內部澆築有砼。所述U管墩的加工工藝為
第一步驟「底部支撐鋼板」和「鋼管」進行焊接，26根鋼管在兩個「底部支撐鋼板」進行焊接；
第二步驟「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」對「鋼管」和「底部支撐鋼板」進行加固焊接；
第三步驟用鋼筋網對兩側兩排鋼管的各一排鋼管外壁進行堅固加固焊接；
第四步驟鋼筋網焊接完畢的鋼管「側放倒」放入固定尺寸的模具中進行水泥混凝土澆築工作，澆築好混凝土後並乾燥達到堅固標準，頂部鋼板處30cm鋼管不進行澆築；
第五步驟兩個澆築堅固的「混凝土鋼管」給豎立起來，豎立好後對「鋼管」內部進行澆築「水泥混凝土」並高壓填充結實和乾燥堅固，要求「鋼管」內上部空出3釐米深的「空洞」，「空洞」用來澆築未凝結的熱「液態鋼水」；
第六步驟在預製好的模具中固定，向每個「鋼管」的「空洞」中同時澆築「液態鋼水」，不等「液態鋼水」凝結架上「頂部鋼板」，「頂部鋼板」是「凸槽型鋼板」，有「液態鋼水」溢出，去掉溢出的「液態鋼水」殘渣；
第七步驟在頂部30cm鋼管處進行「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」焊接，兩側「鋼管」和「頂部鋼板」和「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」進行加厚加固焊接；
第八步驟在「頂部鋼板」位置加固安裝「模具」對「頂部鋼板」和「直角三角加固鋼板」 「長方形加固鋼板」和未澆築的兩側「鋼管」進行澆築「水泥混凝土」並高壓澆築。所述無碴路基成品件包括抗震型無碴路基成品件和抗強震型無碴路基成品件。所述抗震型無碴路基成品件包括有混凝土的主體，主體內部下層設有鋼筋網，上層設有固定鋼軌扣件的螺栓釘和連接在一起一個整體的固定鋼筋網；抗強震型無碴路基成品件包括有混凝土的主體，主體內部下層設有鋼板，上層設有固定鋼軌扣件的螺栓釘和連接在一起一個整體的固定鋼筋網。所述無碴路基成品件的製作步驟為第一步驟將固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網鑄造連接或焊接連接成整體，並將整體構件的螺栓釘部分通過螺母固定在上模具板上；
第二步驟在澆築中「上模具板」有固定「鋼軌扣件的螺栓釘」的螺栓孔洞，把「上模具板」和「鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」整體件的「螺栓釘」部分通過「模具螺栓孔洞」進行螺栓帽固定，並符合規定固定間隙尺寸；
第三步驟「鋼筋網」和「前、後模具板」進行拼裝，「鋼筋網」寬度尺寸與前、後模具板的拼裝內徑尺寸一樣，「鋼筋網」和前、後模具板尺寸不準有尺寸誤差，前、後模具板上有固定卡位槽對「鋼筋網」進行卡位，然後進行固定；
第四步驟在左模具板和右模具板中也有固定的「螺栓孔洞」，在拼裝模具板過程中「下層鋼筋網」通過螺栓孔洞後用「螺栓帽和密封墊圈」進行固定，使用「密封墊圈」和「螺栓帽」對「模具板」進行密封；
第五步驟在「下模具板」放置有「起吊模具」的2個通鐵鏈的「鐵鏈小槽模具」，這是在「下模具板」中特別固定設置放置擺放兩個「鐵鏈小槽模具」;
第六步驟固定「固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」的「上模具板」 「前後模具板」和「下層鋼筋網」的「左、右模具板」與「下模具板」全部的模具板在「底部加固板」中進行固定拼裝，「頂部加固板和前加固板和後加固板和左加固板和右加固板」對所有「模具板」全部進行加固固定堅固。通過「頂部加固板」和「上模具板」的「澆築孔洞」進行澆築水泥混凝土，並在「上模具板」上覆蓋「鋼板」進行高壓施壓澆築。本發明的有益效果可由上述得知，按照此方法建設的高速地下鐵路在經營運行時不會受到天氣氣候自然災害、動物活動的影響從而起到安全運行的作用。建造施工時間短，地鐵路基的承受能力強，具有較強的適應性和較高的安全性。


圖I為U管墩的正面剖視示意 圖2為圖I的側面內部整體鋼材示意 圖3為抗震型無碴路基成品件的結構示意 圖4為抗強震型無碴路基成品件的結構示意 圖5為固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網整體件的俯視圖。其中I.頂部鋼板2.支撐鋼管3.底部支撐鋼板4.直角三角加固鋼板5.混凝土6.加固鋼筋網7.長方形加固鋼板8.兩鋼管的間隔間隙，9螺栓釘和鋼筋網的整體件，10下層鋼筋網，11鋼板。
具體實施例方式 為了更好地理解本發明，下面闡述為濟南市建設地下鐵路為例，並結合附圖來詳細解釋本發明的實施方式。具體實施例一種U管墩型城市地下鐵路，包括地下鐵路的建設步驟；所述地下鐵路採用本發明預製U管墩建設地下通道，採用本創新發明無碴路基成品件代替鋪設鐵路路基枕木。所述城市地下鐵路的建設的主要步驟
第一步驟規劃地下鐵路線路圖，對規劃線路進行地質檢測並記錄數據；
第二步驟通過規劃好的線路圖進行地面挖掘溝渠的深度測量和對線路地面進行畫線標註；第三步驟進行水管管道和地下電纜的連接工作，在地面上空中架設水管管道和電線連接起來防止在挖掘時造成「停水斷電」，通過「城市管道圖」做好「水管管道和地下電纜」 連接工作以及汙水管道連接工作或改變線路連接工作；
第四步驟開始建設「地下鐵路」所有區間和車站，依30公裡線路為一個標準，雙線線路並行區間，在規劃好的線路上用300臺或以上中大型地面挖掘機進行地面溝渠挖掘，挖掘深度平均5米左右、寬度10米，300臺或以上中大型地面挖掘機一字在線路上排開每100米左右一臺地面挖掘機進行「地面溝渠挖掘」;在挖掘中每挖完一個十字路口，在十字路口上架設「橋梁」通行汽車，要求橋梁寬闊並在橋梁邊緣兩側安裝安全護欄和安裝醒目標記，同時進行車站溝渠挖掘和進行「地下車站」的建造；在挖掘中有專業的地面測量人員對挖掘的溝渠進行指導挖掘工作，挖掘機司機聽從「溝渠地面測量人員」的指揮進行挖掘；
第五步驟在挖掘的溝渠最底部進行小溝渠挖掘，進行天然氣管道連接、水管和供熱管道連接、地下電纜連接的作業，並用「鋼管」套裝管道進行抗壓力防護保護，汙水管道可以從地面上建設「凸出汙水管道建築物」用水泵抽排水，地面上凸出的汙水管道是鋼管呈拱形，用水泵抽排水，或者改變排水線路和其他線路連接排水；
第六步驟進行溝渠地面平整作業所有區間線路挖掘機挖掘完畢和水管管道等連接完畢，所有「溝渠地面測量人員」對挖掘的深度和地面平順平整度情況進行測量並達標通過 驗收，進行溝渠地面平整作業，每I公裡一臺「地面平整機機械」對溝渠地面進行平整處理並達到規定線路平順標準要求和坡度要求標準，「溝渠地面測量人員」不間斷的對溝渠地面的平順度和坡度進行測量並指導「地面平整機機械司機」如何進行平順度和坡度的處理；第七步驟溝渠地面進行公路浙青地面硬化堅固處理，對溝渠地面先用「大型公路壓路機」壓實溝渠地面，用浙青攤鋪機對溝渠地面鋪建公路「浙青地面」，攤鋪浙青地面寬度與溝渠地面相同；在鋪建浙青地面時「測量人員」要不斷進行測量浙青地面，「浙青地面」是要達到地面平順平整度和坡度要求標準，如果車站數量是21個車站，浙青攤鋪機數量20臺，I個區間I個浙青攤鋪機；
第八步驟鋪完浙青地面後進行組裝「無碴路基成品件」的連接組裝，起吊和擺放「無碴路基成品件」用輪式起重機進行起吊作業和擺放作業，輪式起重機大約100輛或以上，其數量越多越好，分車站區間區段分開進行起吊組裝，21個車站每5臺「輪式起重機」 一組在一個區間進行起吊作業和擺放作業「無碴路基成品件」的運輸用汽車拖車運輸，運輸車輛在100輛或以上越多越好，在起吊連接組裝「無碴路基成品件」前，先在「浙青地面」上澆注一層水泥漿不待其凝結，然後放上「無碴路基成品件」並擺放整齊，兩個「無碴路基成品件」之間留有5cm或至30cm的間隔；
第九步驟「無碴路基成品件」全部擺放整齊完畢後進行鋼筋加固焊接或鋼筋加長焊接並對連接間隙空間澆築「砼」，同時進行鋼軌安裝作業和鋼軌無縫焊接；
第十步驟運載「U管墩」對「無碴路基成品件」的軌道路基進行罩裝連接組裝作業，用輪式起重機進行起吊罩裝軌道路基作業，在罩裝組裝「U管墩」時，「U管墩」是罩在「浙青地面」上，「U管墩」和「無碴路基成品件」內部的兩側有5cm至IOcm間隙縫隙，組裝「U管墩」按車站區間進行分批組裝，這樣起吊組裝車站有I號、2號、3號、4號、5號等各車站，按車站進行組裝，從2號車站向I號站和3號站進行組裝「U管墩」，從4號站向3號站和5號站進行組裝「U管墩」，或從I號車站和2號車站的區間中部開始組裝，向I號站和2號站方向組裝車站連接對接，這樣依次進行組裝工作，同時進行「通風塔」建設，每I個區間建設I個，在車站和「U管墩」的對接連接位置進行建設；
第十一步驟在「U管墩」區間線路裡進行填充水泥混凝土，填充「U管墩」和「無碴路基成品件」之間5cm至IOcm的間隙縫隙，實施高壓填充作業，利用「軌道車」牽引平板車，平板車上裝載「砼」，對「U管墩」和「無碴路基成品件」之間5cm至IOcm的間隙縫隙進行高壓填充充實堅固，填充間隙縫隙後凝固的混凝土高度與「無碴路基成品件」高度一樣，「無碴路基成品件」高度建議0. 6米或0. 45米之間；同時對「U管墩」頂部進行覆蓋「砼」作業，罩裝好的「U管墩」頂部和公路地面的距離尺寸平均25cm至30cm，溝渠中「U管墩」和兩邊泥土的間隙縫隙尺寸大約25cm，用「砼」填充「U管墩溝渠」兩側間隙縫隙和「U管墩」頂部空間，填充「砼」後與地面上公路浙青地面一樣平或低於3cm ；
第十二步驟進行公路浙青地面建設，這時所有車站已經建設完畢，進行公路浙青地面建設；
第十三步驟城市地下鐵路進行車站裝修和運營運行設備安裝；
第十四步驟列車試運行通過運行要求和技術標準，進行夾板、扣件和鋼軌加固焊接。注意 城市中部分道路有坡度，在建設車站時選擇合適地點進行施工建設；地鐵區間線路根據公路地面的情況可以出現坡度線路，但是要符合建設鐵路線路的坡度標準要求；車站建設時可深挖地面建設或凸出地面建設，讓車站線路達到車站標準。城市地下鐵路線路採用「單線轉圈循環」、「直線單線線路和直線單線線路兩端終點車站合併」，「雙線線路」規劃建設。「單線轉圈循環」是採用環城式線路運行城市轉圈。「直線單線線路和直線單線線路兩端終點車站合併」是指在狹窄公路線路中建設地鐵採用單線直線方式建設在終點站連接成雙線，利用牽出線和牽出線道岔駛入反方向運行的另一條線路運行，兩條區間線路相隔一條街。「雙線線路」在寬闊的公路中進行建設，兩條區間線路相隔10至15釐米，中間10釐米至15釐米填充「砼」。「U管墩」和「橋梁混凝土板」選擇汽車拖車運輸或內燃機車牽引「平板車」運輸，利用建設好鋪好的軌道線路進行運輸，軌道線路並通過了車輛運行試驗，利用「內燃機車」牽弓I 一列一列「平板車」運輸，「平板車」裝載「U管墩」或「橋梁混凝土板」。所述車站建設的方法
第一步驟車站建設時,在地面上挖掘出所建車站的地基坑；
第二步驟地基坑挖掘完畢，進行地基建設和橋梁樁基建設；
第三步驟在車站地基四周上砌建石頭圍牆並包裹橋墩，石頭圍牆包裹橋梁樁基的橋墩稱為橋墩石頭圍牆，編結好的鋼筋網包裹籠罩橋墩石頭圍牆底部至頂部，對鋼筋包裹的橋墩石頭圍牆進行水泥混凝土澆築或堅固塗抹，中部支撐車站頂梁部分建設橋梁樁基橋墩進行支撐車站頂梁；
第四步驟運用「無碴路基成品件」建設軌道線路；
第五步驟架設橋梁頂板；
第六步驟對橋梁頂板之間的縫隙和橋梁頂板頂部進行堅固防透水處理工作，車站框架結構建設完畢，車站通道略、車站裝修略，車站站臺略。車站的建設位置選擇在城市中的十字路口、聚集生活區公路下或十字路口和繁華路段等。在城市地下鐵路規劃中，多條線路建設會產生交匯，要提前做好線路中產生的交叉立交工作，提前建設完成「十字路口立交車站」或提前建設完成「區間線路立交」，這樣可以防止在下一條地鐵線路施工建設中，具有不影響上層或下層鐵路線路運行的優點。在終點車站建設車輛段，車輛段採用大廈式建設結構建設在地下，車輛段軌道線路在最底層是地下一層，地面上二層是辦公室辦公區，地面上三層是會議室等。所述「U管墩」外形結構和加工工藝及其加工步驟發明一種運用鋼板和鋼管結構的鋼板鋼管混凝土建設鐵路用成型成品件，外型形同倒置「U型」簡稱為「U管墩」。築造成型的「U管墩」尺寸長度3米、高度4. 8米、內徑寬度4米(尺寸不限，可自定)
(其軌距1435mm，運行單層列車或運行雙層列車)
築造成型的「U管墩」尺寸長度3米、高度6. 5米、內徑寬度4. 8米(尺寸不限，可自定) (其軌距1800mm，運行雙層列車，車體寬3680mm) 所述「U管墩」結構和外形
「U管墩」的外型和內部結構畫圖兩個，分別是圖I和圖2 :(尺寸不限，可自定)
I.頂部鋼板「U管墩」的頂部鋼板，尺寸鋼板寬度為4. 2米、長度2. 9米，頂部
鋼板上有凸出的圓形卡位的「固定卡位凸槽」簡稱「凸槽」，「凸槽」材料鋼材，凸出鋼板3cm。2.支撐鋼管用於支撐頂部鋼板的支撐鋼管，尺寸鋼管外直徑16釐米、鋼管壁厚I. 6釐米或I. 6釐米以上、高度4. 6米；「U管墩」內部總共26根鋼管，一邊排列13根、一邊排列13根。3.底部支撐鋼板支撐頂部鋼板和支撐鋼管的兩塊鋼板，長2. 9米、寬35釐米，底部支撐鋼板上有固定卡位的「凹槽」，凹槽深度不超過3mm。4.直角三角加固鋼板上部和下部的三角部分是「直角三角鋼板」,用來固定鋼管起到堅固固定作用，「直角三角加固鋼板」和「鋼管」和「頂部鋼板」和「底部支撐鋼板」的連接處進行加厚加固焊接。5.混凝土 澆築水泥混凝土後成型的混凝土外型。6.加固鋼筋網力_鋼管的鋼筋網，鋼筋網由3根主鋼筋和細鋼筋編結，用鋼筋網對兩側的兩排鋼管進行堅固固定焊接，鋼筋網尺寸大小和一排鋼管尺寸一樣焊接在鋼管外壁上。7.長方形加固鋼板在鋼管頂部和鋼管底部之間的間隔處，用寬度Icm的「長方形加固鋼板」對兩個鋼管之間間隙進行加固固定連接焊接。8. 兩鋼管的間隔間隙未澆築水泥混凝土前兩個支撐鋼管的間隙間隔空間，間隙間隔空間5cm或自定。注意畫圖存在比例誤差，混凝土包裹「U管墩」內層外層厚度IOcm至16cm。在汽車運輸中要進行運輸加固防止損壞，給「U管墩」內部做個內部「鋼板鋼筋結構骨架」填充「U管墩」內部防止變形，在罩裝完畢後把「鋼板鋼筋結構骨架」取出來，這個「鋼板鋼筋結構骨架」和「U管墩」內部尺寸一樣要求非常堅固，在「U管墩」放入「鋼板鋼筋結構骨架」時要仔細查看是否填充充實，填充後「鋼板鋼筋結構骨架」尺寸只有底部0. 6米沒有「鋼板鋼筋結構骨架」，如填充不充實可填入鋼板使其充實並覆蓋混凝土凝結「鋼板鋼筋結構骨架」堅固加固處理，在起吊時連同「鋼板鋼筋結構骨架」一起起吊罩裝「無碴路基成品件」，罩裝完一個區間線路「U管墩」後把「鋼板鋼筋結構骨架」取出來。在「U管墩」底部有3條捆綁「U管墩」的鐵鏈凹槽，在罩裝完「無碴路基成品件」後容易把鐵鏈抽出。如果需要「U管墩」和「鋼板鋼筋結構骨架」更加堅固，可在加工內部整體鋼件時一部分「鋼板鋼筋結構骨架」焊接在「U管墩」內「鋼管」和「頂部鋼板」上，這樣澆築成型後部分「鋼板鋼筋結構骨架」裸露在外，把另一部分「鋼板鋼筋結構骨架」放入「U管墩」內然後同裸露在外的「鋼板鋼筋結構骨架」進行堅固加固焊接，罩裝完線路的所有「U管墩」進行氣割「鋼板鋼筋結構骨架」。所述「U管墩」加工方法和澆築方法的順序步驟
第一步驟「底部支撐鋼板」和「鋼管」進行焊接，26根鋼管在兩個「底部支撐鋼板」進行焊接；
第二步驟「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」對「鋼管」和「底部支撐鋼板」進行加固焊接；
第三步驟用鋼筋網對兩側兩排鋼管的各一排鋼管外壁進行堅固加固焊接；
第四步驟鋼筋網焊接完畢的鋼管「側放倒」放入固定尺寸的模具中進行水泥混凝土澆築工作，澆築好混凝土後並乾燥達到堅固標準，頂部鋼板處30cm鋼管不進行澆築；
第五步驟兩個澆築堅固的「混凝土鋼管」給豎立起來，豎立好後對「鋼管」內部進行澆築「水泥混凝土」並高壓填充結實和乾燥堅固，要求「鋼管」內上部空出3釐米深的「空洞」，「空洞」用來澆築未凝結的熱「液態鋼水」;
第六步驟在預製好的模具中固定，向每個「鋼管」的「空洞」中同時澆築「液態鋼水」，不等「液態鋼水」凝結架上「頂部鋼板」，「頂部鋼板」是「凸槽型鋼板」，有「液態鋼水」溢出，去掉溢出的「液態鋼水」殘渣；
第七步驟在頂部30cm鋼管處進行「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」焊接，兩側「鋼管」和「頂部鋼板」和「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」進行加厚加固焊接；
第八步驟在「頂部鋼板」位置加固安裝「模具」對「頂部鋼板」和「直角三角加固鋼板」 「長方形加固鋼板」和未澆築的兩側「鋼管」進行澆築「水泥混凝土」並高壓澆築。整體澆築完畢。所述「U管墩」在施工中加固連接如何加固，二種方法
第一種方法，「U管墩」頂部鋼板部分外露，利用「連接鋼板」進行加固連接焊接固定法或進行加固連接時進行鑽螺栓孔洞，用螺栓釘進行固定連接後焊接加固。這種「U管墩」在澆築時，「U管墩」的「頂部鋼板」在模具生產加工中，「U管墩」澆築成型後「頂部鋼板」上面有6個「外露口」，6個「外露口 」分別在「U管墩」的「頂部鋼板」上面的組裝連接處兩端位置，澆築「成型U管墩」後的「頂部鋼板」每個「外露口」的尺寸長度10、寬度10釐米(尺寸不限)。第一步驟在線路中施工建設鐵路時，兩個「U管墩」對接連接，先在「U管墩」的兩側進行塗抹水泥混凝土；
第二步驟在起吊罩住浙青地面前，先在浙青地面上澆注一層砼，起吊「U管墩」罩裝軌道進行組裝連接「U管墩」；
第三步驟在兩個「U管墩」的「頂部鋼板」組裝對接部分的6個「外露口 」放入連接兩個「U管墩」的「連接鋼板」進行堅固加固焊接；
第四步驟兩個「U管墩」上部「外露口 」的「頂部鋼板」和「連接鋼板」全部焊接完畢，對「U管墩」的「外露口 」進行填充「砼」堅固施壓澆築。第二種方法
第一步驟在線路中施工建設鐵路時，兩個「U管墩」對接連接，先在「U管墩」的兩側進、行塗抹水泥混凝土；
第二步驟起吊罩裝連接後，兩側連接處防止偏移位移，對兩個「U管墩」的頂部連接處安裝「鋼筋網」，對兩個「U管墩」連接處罩住；
第三步驟全部組裝完「U管墩」線路後在「U管墩」兩側和上部進行澆築「砼」。簡述鋼筋網「鋼筋網」由3根直徑Icm的主鋼筋編起來，「鋼筋網」的尺寸外型和「U管墩」的頂部外壁外徑尺寸一樣，堅固籠罩罩住「U管墩」，籠罩深度50cm。「鋼筋網」形狀由2根主鋼筋橫向排列，I根主鋼筋分成多段進行焊接捆綁2根主鋼筋。重要在罩裝「U管墩」前，在兩個「U管墩」罩裝的底部浙青地面上擺放尺寸寬度35cm、長度25cm、厚度Icm的「鋼板」進行墊板抗壓堅固處理，「鋼板」擺放在兩個「U管墩」的連接處底部縫隙位置。施工時，先在擺放「鋼板」處的浙青地面上澆築一層薄水泥混凝土，然後按兩個「U管墩」連接位置進行擺放「鋼板」，然後在「無碴路基成品件」兩側的小溝渠澆 注一層5cm厚「砼」，兩個「U管墩」連接組裝時對兩個「U管墩」的連接處外壁進行塗抹一層水泥混凝土，不等溝渠「砼」凝結進行罩裝「U管墩」作業。所述無碴路基成品件包括兩種
一種是在濟南市地下鐵路建設中使用運用和其他鐵路建設中使用運用，是普通「抗震型無碴路基成品件」。這種普通抗震型也可以在高速地下鐵路中使用運用。另一種是高速地下鐵路建設時使用的無碴路基成品件，是「抗強震型無碴路基成品件」。無碴路基成品件的尺寸要求
普通抗震型無碴路基成品件如圖3寬度2. 6米至3. 8米、厚度0. 6米至0. 28米、長度不限，軌距不限。抗強震型無碴路基成品件如圖4寬度2. 6米至4. 8米，厚度0. 6米至0. 28米、長度不限，軌距不限。圖5表示「無碴路基成品件」中的「固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」整體件的俯視圖，在畫圖中有橫向鋼筋2根，豎向鋼筋3根，2根橫向鋼筋的上面有「固定鋼軌扣件的螺栓釘」;「橫向鋼筋2根」和「固定鋼軌扣件的螺栓釘」和「豎向鋼筋」在一個固定尺寸的模具中鑄造連接或焊接連接成為一個整體，加工成為一個整體後尺寸沒有誤差。加工工藝進行保護，其程序如下
「固定鋼軌扣件的螺栓釘」和「鋼筋網」是一個整體件，在鋼材製作加工中成品加工，力口工過程中在固定的模具中鑄造連接或焊接連接成型，固定模具尺寸，「固定鋼軌扣件的螺栓釘」和「鋼筋網」整體件如圖3中9。圖3中下層鋼筋網10的兩端鋼筋外露出「無碴路基成品件」 5cm，兩端鋼筋進行套絲加工。在生產加工過程中，加工產品共有固定模具有模具板6塊,固定板6塊。模具板6塊分別為上、下、左、右、前、後模具板，模具板中左、右、上模具板分別有「螺栓孔洞」，前模具板和後模具板有拼裝固定「鋼筋網」的卡槽，前模具板和後模具板在拼裝中內徑尺寸和「鋼筋網」尺寸一樣，「前模具板和後模具板拼裝後內徑尺寸」和「鋼筋網」生產尺寸不準有誤差。固定板分為頂部加固板、底部加固板、前加固板、後加固板、左加固板、右加固板，用來加固固定「模具」。在「上模具板」和「頂部加固板」上各有一個固定高壓澆築水泥混凝土的「澆築孔洞」，澆築水泥混凝土完畢後用「鋼板」在上部加蓋施壓高壓澆築。
模具拼裝澆築方法和步驟
「固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」整體件和「下層鋼筋網」，放入固定模具中進行澆築水泥混凝土。 第一步驟在澆築中「上模具板」有固定「鋼軌扣件的螺栓釘」的螺栓孔洞，把「上模具板」和「鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」整體件的「螺栓釘」部分通過「模具螺栓孔洞」進行螺栓帽固定，並符合規定固定間隙尺寸；
第二步驟「鋼筋網」和「前、後模具板」進行拼裝，「鋼筋網」寬度尺寸與前、後模具板的拼裝內徑尺寸一樣，「鋼筋網」和前、後模具板尺寸不準有尺寸誤差，前、後模具板上有固定卡位槽對「鋼筋網」進行卡位，然後進行固定；
第三步驟在左模具板和右模具板中也有固定的「螺栓孔洞」，在拼裝模具板過程中「下層鋼筋網」通過螺栓孔洞後用「螺栓帽和密封墊圈」進行固定，使用「密封墊圈」和「螺栓帽」對「模具板」進行密封；
第四步驟在「下模具板」放置有「起吊模具」的2個通鐵鏈的「鐵鏈小槽模具」，這是在「下模具板」中特別固定設置放置擺放兩個「鐵鏈小槽模具」;
第五步驟固定「固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」的「上模具板」 「前後模具板」和「下層鋼筋網」的「左、右模具板」與「下模具板」全部的模具板在「底部加固板」中進行固定拼裝，「頂部加固板和前加固板和後加固板和左加固板和右加固板」對所有「模具板」全部進行加固固定堅固。通過「頂部加固板」和「上模具板」的「澆築孔洞」進行澆築水泥混凝土，並在「上模具板」上覆蓋「鋼板」進行高壓施壓澆築。附註在「下模具板」放置有「起吊模具」的2個通鐵鏈的「鐵鏈小槽模具」，這是在「下模具板」中特別固定設置放置擺放兩個「鐵鏈小槽模具」，澆築水泥混凝土完畢凝結堅固乾燥後；進行起吊工作時，把「鐵鏈小槽模具」從「無碴路基成品件」底部取出來，「鐵鏈」通過穿過「鐵鏈小槽模具」的小槽，運用起重機械車起吊「無碴路基成品件」，起吊進行汽車運輸和擺放，在施工時的線路中擺放完畢後把「鐵鏈」從「無碴路基成品件」底部的小槽取出，「無碴路基成品件」底部面的兩條「小槽孔洞」對其進行高壓填充水泥漿。抗強震型無碴路基成品件的固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網整體件，與普通抗震型的無碴路基成品件的拼裝模具方法相同。在拼裝模具加工過程中，鋼板在「左右模具板」中進行外露，外露鋼板尺寸5釐米，外露鋼板部分在拼裝模具時同普通「抗震型無碴路基成品件」不同，沒有螺栓絲和螺栓帽進行密封封閉，「外露鋼板」用「左加固板」和「右加固板」分別用「橡膠皮」對「左模具板」和「右模具板」進行橡膠皮施壓密封后堅固固定。當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於包括U管墩型城市地下鐵路的建設步驟；所述地下鐵路採用預製U管墩建設地下通道；採用本發明的U管墩建設地下鐵路和建設鐵路步驟時採用本創新發明的無碴路基成品件代替鋪設鐵路路基枕木。
2.如權利要求I所述的U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於所述U管墩型城市地下鐵路的建設步驟為第一步驟規劃地下鐵路線路圖，對規劃線路進行地質檢測並記錄數據； 第二步驟通過規劃好的線路圖進行地面挖掘溝渠的深度測量和對線路地面進行畫線標註；第三步驟進行水管管道和地下電纜的連接工作，在地面上空中架設水管管道和電線連接起來防止在挖掘時造成「停水斷電」，通過「城市管道圖」做好「水管管道和地下電纜」連接工作以及汙水管道連接工作或改變線路連接工作； 第四步驟開始建設「地下鐵路」所有區間和車站，依30公裡線路為一個標準，雙線線路並行區間，在規劃好的線路上用300臺或以上中大型地面挖掘機進行地面溝渠挖掘，挖掘深度平均5米左右、寬度10米，300臺或以上中大型地面挖掘機一字在線路上排開每100米左右一臺地面挖掘機進行「地面溝渠挖掘」;在挖掘中每挖完一個十字路口，在十字路口上架設「橋梁」通行汽車，要求橋梁寬闊並在橋梁邊緣兩側安裝安全護欄和安裝醒目標記，同時進行車站溝渠挖掘和進行「地下車站」的建造；在挖掘中有專業的地面測量人員對挖掘的溝渠進行指導挖掘工作，挖掘機司機聽從「溝渠地面測量人員」的指揮進行挖掘； 第五步驟在挖掘的溝渠最底部進行小溝渠挖掘，進行天然氣管道連接、水管和供熱管道連接、地下電纜連接的作業，並用「鋼管」套裝管道進行抗壓力防護保護，汙水管道可以從地面上建設「凸出汙水管道建築物」用水泵抽排水，地面上凸出的汙水管道是鋼管呈拱形，用水泵抽排水，或者改變排水線路和其他線路連接排水； 第六步驟進行溝渠地面平整作業所有區間線路挖掘機挖掘完畢和水管管道等連接完畢，所有「溝渠地面測量人員」對挖掘的深度和地面平順平整度情況進行測量並達標通過驗收，進行溝渠地面平整作業，每I公裡一臺「地面平整機機械」對溝渠地面進行平整處理並達到規定線路平順標準要求和坡度要求標準，「溝渠地面測量人員」不間斷的對溝渠地面的平順度和坡度進行測量並指導「地面平整機機械司機」如何進行平順度和坡度的處理；第七步驟溝渠地面進行公路浙青地面硬化堅固處理，對溝渠地面先用「大型公路壓路機」壓實溝渠地面，用浙青攤鋪機對溝渠地面鋪建公路「浙青地面」，攤鋪浙青地面寬度與溝渠地面相同；在鋪建浙青地面時「測量人員」要不斷進行測量浙青地面，「浙青地面」是要達到地面平順平整度和坡度要求標準，如果車站數量是21個車站，浙青攤鋪機數量20臺，I個區間I個浙青攤鋪機； 第八步驟鋪完浙青地面後進行組裝「無碴路基成品件」的連接組裝，起吊和擺放「無碴路基成品件」用輪式起重機進行起吊作業和擺放作業，輪式起重機大約100輛或以上，其數量越多越好，分車站區間區段分開進行起吊組裝，21個車站每5臺「輪式起重機」 一組在一個區間進行起吊作業和擺放作業「無碴路基成品件」的運輸用汽車拖車運輸，運輸車輛在100輛或以上越多越好，在起吊連接組裝「無碴路基成品件」前，先在「浙青地面」上澆注一層水泥漿不待其凝結，然後放上「無碴路基成品件」並擺放整齊，兩個「無碴路基成品件」之間留有5cm或至30cm的間隔； 第九步驟「無碴路基成品件」全部擺放整齊完畢後進行鋼筋加固焊接或鋼筋加長焊接並對連接間隙空間澆築「砼」，同時進行鋼軌安裝作業和鋼軌無縫焊接；第十步驟運載「U管墩」對「無碴路基成品件」的軌道路基進行罩裝連接組裝作業，用輪式起重機進行起吊罩裝軌道路基作業，在罩裝組裝「U管墩」時，「U管墩」是罩在「浙青地面」上，「U管墩」和「無碴路基成品件」內部的兩側有5cm至IOcm間隙縫隙，組裝「U管墩」按車站區間進行分批組裝，這樣起吊組裝車站有I號、2號、3號、4號、5號等各車站，按車站進行組裝，從2號車站向I號站和3號站進行組裝「U管墩」，從4號站向3號站和5號站進行組裝「U管墩」，或從I號車站和2號車站的區間中部開始組裝，向I號站和2號站方向組裝車站連接對接， 這樣依次進行組裝工作，同時進行「通風塔」建設，每I個區間建設I個，在車站和「U管墩」的對接連接位置進行建設； 第十一步驟在「U管墩」區間線路裡進行填充水泥混凝土，填充「U管墩」和「無碴路基成品件」之間5cm至IOcm的間隙縫隙，實施高壓填充作業，利用「軌道車」牽引平板車，平板車上裝載「砼」，對「U管墩」和「無碴路基成品件」之間5cm至IOcm的間隙縫隙進行高壓填充充實堅固，填充間隙縫隙後凝固的混凝土高度與「無碴路基成品件」高度一樣，「無碴路基成品件」高度建議0. 6米或0. 45米之間；同時對「U管墩」頂部進行覆蓋「砼」作業，罩裝好的「U管墩」頂部和公路地面的距離尺寸平均25cm至30cm，溝渠中「U管墩」和兩邊泥土的間隙縫隙尺寸大約25cm，用「砼」填充「U管墩溝渠」兩側間隙縫隙和「U管墩」頂部空間，填充「砼」後與地面上公路浙青地面一樣平或低3cm ； 第十二步驟進行公路浙青地面建設，這時所有車站已經建設完畢，進行公路浙青地面建設； 第十三步驟城市地下鐵路進行車站裝修和運營運行設備安裝； 第十四步驟列車試運行通過運行要求和技術標準，進行夾板、扣件和鋼軌加固焊接。
3.如權利要求2所述的U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於所述U管墩為用於鐵路建設中的採用鋼板、鋼管結構焊接後澆築混凝土而成的混凝土成品件，外型形同倒置「U」型；所述U管墩包括頂部鋼板，頂部鋼板上有凸出的圓形的固定卡位凸槽；頂部鋼板的下部設有支撐頂部鋼板的支撐鋼管，支撐鋼管上固定焊接有支撐鋼板，支撐鋼板上有固定卡位的凹槽；所述頂部鋼板、支撐鋼管和支撐鋼板的外部和內部澆築有砼。
4.如權利要求3所述的U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於所述U管墩的加工工藝為 第一步驟「底部支撐鋼板」和「鋼管」進行焊接，26根鋼管在兩個「底部支撐鋼板」進行焊接； 第二步驟「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」對「鋼管」和「底部支撐鋼板」進行加固焊接； 第三步驟用鋼筋網對兩側兩排鋼管的各一排鋼管外壁進行堅固加固焊接； 第四步驟鋼筋網焊接完畢的鋼管「側放倒」放入固定尺寸的模具中進行水泥混凝土澆築工作，澆築好混凝土後並乾燥達到堅固標準，頂部鋼板處30cm鋼管不進行澆築； 第五步驟兩個澆築堅固的「混凝土鋼管」給豎立起來，豎立好後對「鋼管」內部進行澆築「水泥混凝土」並高壓填充結實和乾燥堅固，要求「鋼管」內上部空出3釐米深的「空洞」，「空洞」用來澆築未凝結的熱「液態鋼水」; 第六步驟在預製好的模具中固定，向每個「鋼管」的「空洞」中同時澆築「液態鋼水」，不等「液態鋼水」凝結架上「頂部鋼板」，「頂部鋼板」是「凸槽型鋼板」，有「液態鋼水」溢出，去掉溢出的「液態鋼水」殘渣； 第七步驟在頂部30cm鋼管處進行「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」焊接，兩側「鋼管」和「頂部鋼板」和「直角三角加固鋼板」和「長方形加固鋼板」進行加厚加固焊接； 第八步驟在「頂部鋼板」位置加固安裝「模具」對「頂部鋼板」和「直角三角加固鋼板」 「長方形加固鋼板」和未澆築的兩側「鋼管」進行澆築「水泥混凝土」並高壓澆築。
5.如權利要求2所述的U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於所述無碴路基成品件包括普通抗震型無碴路基成品件和抗強震型無碴路基成品件。
6.如權利要求5所述的U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於所述抗震型無碴路基成品件包括有混凝土的主體，主體內部下層設有鋼筋網，上層設有固定鋼軌扣件的螺栓釘和連接在一起一個整體的固定鋼筋網；抗強震型無碴路基成品件包括有混凝土的主體，主體內部下層設有鋼板，上層設有固定鋼軌扣件的螺栓釘和連接在一起一個整體的固定鋼筋網。
7.如權利要求6所述的U管墩型城市地下鐵路，其特徵在於所述無碴路基成品件的製作步驟為第一步驟將固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網鑄造連接或焊接連接成整體，並將整體構件的螺栓釘部分通過螺母固定在上模具板上； 第二步驟在澆築中「上模具板」有固定「鋼軌扣件的螺栓釘」的螺栓孔洞，把「上模具板」和「鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」整體件的「螺栓釘」部分通過「模具螺栓孔洞」進行螺栓帽固定，並符合規定固定間隙尺寸； 第三步驟「鋼筋網」和「前、後模具板」進行拼裝，「鋼筋網」寬度尺寸與前、後模具板的拼裝內徑尺寸一樣，「鋼筋網」和前、後模具板尺寸不準有尺寸誤差，前、後模具板上有固定卡位槽對「鋼筋網」進行卡位，然後進行固定； 第四步驟在左模具板和右模具板中也有固定的「螺栓孔洞」，在拼裝模具板過程中「下層鋼筋網」通過螺栓孔洞後用「螺栓帽和密封墊圈」進行固定，使用「密封墊圈」和「螺栓帽」對「模具板」進行密封； 第五步驟在「下模具板」放置有「起吊模具」的2個通鐵鏈的「鐵鏈小槽模具」，這是在「下模具板」中特別固定設置放置擺放兩個「鐵鏈小槽模具」; 第六步驟固定「固定鋼軌扣件的螺栓釘和鋼筋網」的「上模具板」 「前後模具板」和「下層鋼筋網」的「左、右模具板」與「下模具板」全部的模具板在「底部加固板」中進行固定拼裝，「頂部加固板和前加固板和後加固板和左加固板和右加固板」對所有「模具板」全部進行加固固定堅固，通過「頂部加固板」和「上模具板」的「澆築孔洞」進行澆築水泥混凝土，並在「上模具板」上覆蓋「鋼板」進行高壓施壓澆築。
全文摘要
本發明涉及一種地下鐵路，具體是城市中的一種U管墩型城市地下鐵路，在地面的表面上進行挖掘建造地下鐵路，發明了「U管墩」，運用提前建築好的支撐建築「U管墩」進行支撐頂部地面，運用「U管墩」建立起地下鐵路區間隧道，在「U管墩」隧道內擺放組裝本創新發明加工生產的「無碴路基成品件」，建成具有本發明特色的「U管墩」城市地下鐵路。按照此方法建設的高速地下鐵路在經營運行時不會受到天氣氣候自然災害、動物活動的影響從而起到安全運行的作用。建造施工時間短，地鐵路基的承受能力強，具有較強的適應性和較高的安全性。
文檔編號E02D17/08GK102628278SQ201210133958
公開日2012年8月8日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者孫濤 申請人:孫濤