專(zhuān)利名稱(chēng)：一種運(yùn)營(yíng)軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及市政工程領(lǐng)域，尤其涉及一種在運(yùn)營(yíng)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(shù)：
隨著城市軌道交通的大規(guī)模發(fā)展以及市政設(shè)施的發(fā)展建設(shè)，目前有許多道路與運(yùn) 營(yíng)軌道交通線路立交時(shí)需修建下穿的箱涵，箱涵施工時(shí)不可避免地對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生擾動(dòng)， 進(jìn)而影響運(yùn)營(yíng)線路上的軌道結(jié)構(gòu)以及列車(chē)運(yùn)行速度，甚至危及列車(chē)的運(yùn)行安全，隨著軌道 交通線路的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，修建箱涵可能導(dǎo)致的列車(chē)限速或者停運(yùn)都將會(huì)產(chǎn)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(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)的影 響。目前，在既有線路下方修建箱涵多采用箱涵直接頂進(jìn)的方法，雖然該技術(shù)比較成 熟，但對(duì)于軌道交通來(lái)說(shuō)，由于列車(chē)運(yùn)行間隔短，運(yùn)力大，尤其是在交通繁忙或?qū)\(yùn)營(yíng)要求 比較高的路線，箱涵頂進(jìn)過(guò)程中的限速或中斷行車(chē)都將會(huì)造成較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響。這 種箱涵直接頂進(jìn)的施工方法會(huì)不可避免地受到穿越地區(qū)地形及周?chē)鷺?gòu)筑物的限制，另外， 軌道電路或是特殊的軌道形式對(duì)施工的要求和限制比較嚴(yán)格，常規(guī)箱涵直接頂進(jìn)的施工方 法不容易滿足其要求，對(duì)列車(chē)運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性可能產(chǎn)生較大的影響。目前國(guó)內(nèi)通常 采用的蓋挖法雖然在地下工程中有較廣泛的適應(yīng)性，但應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)中的軌道交通線路則存 在一定問(wèn)題1.蓋板體系多采用軍用梁及預(yù)制鋼筋混凝土蓋板等，這些體系雖然可以在一定程 度上重復(fù)使用，但其剛度小，整體性差，變形較大。而軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)需保持較高的平 順性以滿足行車(chē)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(shí)路面使用，在地下結(jié)構(gòu)施工完成之后，需要將 其拆除再恢復(fù)原來(lái)路面，對(duì)地面交通造成二次干擾，這對(duì)軌道交通線路來(lái)說(shuō)影響極大。3.縱橫梁承重體系復(fù)雜，有時(shí)開(kāi)挖基坑需設(shè)置多道水平支撐和臨時(shí)立柱，不利于 修建箱涵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在運(yùn)營(yíng)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(cè)施作支撐樁及樁頂冠梁，臨時(shí)拆除線路，在冠梁上搭設(shè) 預(yù)應(yīng)力混凝土箱型橫梁，形成便橋支撐體系，作為線路的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。然后恢復(fù)線路，并 在便橋支撐體系的保護(hù)下，分步開(kāi)挖下部土體，分段現(xiàn)澆箱涵結(jié)構(gòu)。箱涵施工過(guò)程中需進(jìn)行 支撐樁的受力轉(zhuǎn)換，拆除部分支撐樁使箱涵成為線路的支撐結(jié)構(gòu)，冠梁和預(yù)應(yīng)力混凝土箱 梁留作線路的永久承載結(jié)構(gòu)，以此降低施工對(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)的影響。本發(fā)明的便橋蓋挖法有別于常規(guī)的蓋挖法，它采用支撐樁、樁頂冠梁及冠梁上的 預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁作為臨時(shí)支撐體系，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的縱橫梁蓋板承重體系和水平支撐體系，在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁搭設(shè)完成后便恢復(fù)線路，保證承載結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，盡量降低施工對(duì)既 有線路運(yùn)營(yíng)的影響。本發(fā)明的方法不僅可以應(yīng)用于軌道交通線路，也可以應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)中的 國(guó)有鐵路線路。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為一種運(yùn)營(yíng)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(cè)沿線路方向施作支撐樁，支撐樁的長(zhǎng)度由計(jì)算確定， 應(yīng)保證能承受上部結(jié)構(gòu)傳下來(lái)的荷載，然后在支撐樁頂施作樁頂冠梁；步驟二軌道交通線路停運(yùn)后拆除接線路，包括接觸軌，軌道結(jié)構(gòu)及其它設(shè) 備設(shè) 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(shè)混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁，形 成便橋支撐體系，作為線路的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，待驗(yàn)收合格后方可開(kāi)通線路。步驟三在便橋支撐體系的保護(hù)下分步開(kāi)挖下部土體，分段現(xiàn)澆線路下方箱涵結(jié) 構(gòu)。開(kāi)挖土體時(shí)，先放坡開(kāi)挖中間導(dǎo)洞土體，澆筑箱涵，再開(kāi)挖兩側(cè)土體，施作兩側(cè)孔箱涵。 開(kāi)挖兩側(cè)土體前，需加固擬建箱涵兩側(cè)土體，在已建箱涵和加固土體之間架設(shè)臨時(shí)鋼支撐， 保證邊坡穩(wěn)定。箱涵施作時(shí)，先澆筑支撐樁之間的箱涵，然后拆除侵入箱涵結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的支 撐樁，將由支撐樁承受的荷載傳遞到已澆筑好的箱涵結(jié)構(gòu)上，完成支撐樁與箱涵結(jié)構(gòu)間的 受力轉(zhuǎn)換。之后澆筑剩余箱涵結(jié)構(gòu)，箱涵結(jié)構(gòu)之外的支撐樁、樁頂冠梁和預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁 留作線路的永久承載結(jié)構(gòu)。較佳地，在步驟一中，可根據(jù)線路周邊條件及地質(zhì)情況采用合適的支撐樁樁長(zhǎng)、樁 徑和樁間距，開(kāi)挖通道部位適當(dāng)?shù)丶哟髽稄胶蜆堕g距。較佳地，在步驟二中，可根據(jù)上方運(yùn)營(yíng)軌道交通線路特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)承載力選擇便于 施工的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁尺寸。較佳地，在步驟三中，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整基坑開(kāi)挖的進(jìn)尺、范圍和放坡的坡度， 分段現(xiàn)澆箱涵結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于道路修建箱涵下穿正在運(yùn)營(yíng)的軌道交通線路，能有效地保證 既有線路的安全并降低施工隊(duì)既有線路運(yùn)營(yíng)的影響，尤其適用于運(yùn)營(yíng)比較繁忙或是對(duì)軌道 結(jié)構(gòu)變形要求比較高的地段，有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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筑圖。圖4為箱涵的澆筑圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合一具體的工程實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。本工程實(shí)例是在本發(fā)明技術(shù)方案的前提下 進(jìn)行實(shí)施，給出具體的實(shí)施方式和操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)例。擬建箱涵為新建道路下穿運(yùn)營(yíng)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(chē)正常運(yùn)行速度為65 70公里/小時(shí)，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(yùn)營(yíng)軌道交通線路1兩側(cè)打設(shè)支撐樁2并施作樁頂冠梁3，線路兩側(cè)樁 體凈距10米，樁徑1. 2米，樁長(zhǎng)16. 4米(開(kāi)挖基坑后入土深度10米)，樁間距3. 5米，開(kāi)挖 通道6兩側(cè)樁距增大至5. 5米，樁徑采用1. 5米。待線路停運(yùn)，拆除線路設(shè)施后，在兩側(cè)樁頂冠梁3上搭設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁4，箱 梁寬1. 5米，高0. 65米，凈跨度10米，作為線路的主要支撐結(jié)構(gòu)，形成便橋支撐體系，之后 恢復(fù)線路，開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。圖1中，注漿加固擬建的箱涵兩側(cè)的土體5。在便橋支撐體系的保護(hù)下分步開(kāi)挖線 路下方土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高。先放坡開(kāi)挖中間部分基坑土體，澆筑箱涵7，再開(kāi)挖兩側(cè)土體8，施 作側(cè)孔箱涵。開(kāi)挖時(shí)在已建箱涵和加固土體之間架設(shè)臨時(shí)鋼支撐13，保證邊坡穩(wěn)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(shí)，先澆筑支撐樁之間的箱涵7，然后拆除侵入箱涵結(jié)構(gòu)范圍內(nèi) 的支撐樁，將由支撐樁2承受的荷載傳遞到已澆筑好的箱涵結(jié)構(gòu)上，完成支撐樁與箱涵結(jié) 構(gòu)間的受力轉(zhuǎn)換。圖4中，澆筑剩余箱涵結(jié)構(gòu)7，箱涵結(jié)構(gòu)之外的支撐樁2、樁頂冠梁3和 預(yù)應(yīng)力混凝 土箱梁4留作線路的永久承載結(jié)構(gòu)。其中14為變形縫。
權(quán)利要求
一種運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)軌道交通地面線兩側(cè)沿線路方向施作支撐樁，支撐樁的長(zhǎng)度由計(jì)算確定，應(yīng)保證能承受上部結(jié)構(gòu)傳下來(lái)的荷載，然后在支撐樁頂施作樁頂冠梁；步驟二運(yùn)營(yíng)軌道交通線路停運(yùn)后拆除接觸軌、軌道結(jié)構(gòu)及其它設(shè)備設(shè)施，挖除線路路基土方至樁頂冠梁頂面標(biāo)高位置，垂直線路方向在樁頂冠梁上滿布搭設(shè)鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁，形成便橋支撐體系，作為軌道交通線路通行的臨時(shí)便橋，驗(yàn)收合格后恢復(fù)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)軌道交通線路；步驟三在便橋支撐體系的保護(hù)下分步開(kāi)挖下部土體，分段現(xiàn)澆線路下方箱涵結(jié)構(gòu)，先放坡開(kāi)挖中間導(dǎo)洞土體，澆筑箱涵，再開(kāi)挖兩側(cè)土體，施作兩側(cè)箱涵，開(kāi)挖兩側(cè)土體前，需加固擬建箱涵兩側(cè)土體，在擬建箱涵和加固土體之間架設(shè)臨時(shí)鋼支撐，保證邊坡穩(wěn)定，箱涵施作時(shí)，先澆筑支撐樁之間的箱涵，然后拆除侵入箱涵結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的支撐樁，將由支撐樁承受的荷載傳遞到已澆筑好的箱涵結(jié)構(gòu)上，完成支撐樁與箱涵結(jié)構(gòu)間的受力轉(zhuǎn)換，接著澆筑剩余箱涵結(jié)構(gòu)，箱涵結(jié)構(gòu)之外的支撐樁、冠梁和預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁留作線路的永久支撐結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營(yíng)軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特征 在于在步驟一中，可根據(jù)線路周邊條件及地質(zhì)情況采用合適的支撐樁的樁長(zhǎng)和樁距。
3.如權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營(yíng)軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特征 在于在步驟二中，可根據(jù)上方線路特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)承載力選擇便于施工的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁尺 寸。
4.如權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營(yíng)軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特征 在于在步驟三中，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整基坑開(kāi)挖的進(jìn)尺、范圍和放坡的坡度，分段現(xiàn)澆箱涵 結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)營(yíng)軌道交通線地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特 征在于在步驟三中，先分步開(kāi)挖土體至箱梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，支撐樁在擬建箱涵底部入土一定 深度作為基礎(chǔ)樁，然后采用蓋挖法澆筑線路下方支撐樁之間的箱涵結(jié)構(gòu)，最后分段拆除基 坑底面以上支撐樁，澆筑剩余箱涵結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在運(yùn)營(yíng)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(cè)施作支撐樁及樁頂冠梁，臨時(shí)拆除線路，在冠梁上搭設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土箱型橫梁，形成便橋支撐體系，作為線路的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)；然后恢復(fù)線路，并在便橋支撐體系的保護(hù)下，分步開(kāi)挖下部土體，分段現(xiàn)澆箱涵結(jié)構(gòu)；箱涵施工過(guò)程中需進(jìn)行支撐樁的受力轉(zhuǎn)換，拆除部分支撐樁使箱涵成為線路的支撐結(jié)構(gòu)，冠梁和預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁留作線路的永久承載結(jié)構(gòu)，以此降低施工對(duì)既有軌道交通線路運(yùn)營(yíng)的影響。
文檔編號(hào)E01D21/00GK101831873SQ201010181760
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者冉紅玲, 劉運(yùn)亮, 尹驍, 李念年, 李玲, 范新 申請(qǐng)人:北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司