CN101538832B - 大型箱体二维顶进控制施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型箱体二维顶进控制施工方法。该施工方法是在被下穿的既有铁路正常运营的情况下将所有的大型箱体先预置于需要铺设框架桥处的铁路一侧的基坑中，待顶进第一节大型箱体后，再将余下的所有大型箱体逐个横移至第一节大型箱体的后部，而后再同前面已顶进的大型箱体一同顶进，这样就无需拆除线路旁的原有建筑物，因此不仅施工占用面积小、费用低，而且还可以最大限度地降低施工操作对周边环境及既有铁路行车的干扰，减少了因施工造成的相邻建筑物拆除工程量，有效地保障了既有铁路的正常运营。
Description
技术领域
本发明属于铁路桥涵施工领域，特别是涉及一种大型箱体二维顶进控制施工方法。
技术背景
随着城乡建设的发展，有时需要在一些既有铁路线下铺设框架桥，以用于车辆的通行。框架桥通常由一个以上的大型箱体首尾依次相接而构成。目前常用的大型箱体顶进均采用一维施工方法，该方法是将预制成的多节大型箱体沿顶进方向在线路的一侧排成一列，然后依次将这些大型箱体顶至既有铁路线下。但是，这种已有的施工方法存在下列问题：若该铁路的两侧存在影响施工的建筑物，就必须将这些建筑物全部拆除，即因施工而产生的拆除工作量大，否则这种施工方法将无法实施，而且施工占用面积及对施工周边环境影响大，这样无疑将会增大施工的难度和费用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种不影响既有铁路正常运营、施工占用面积小、对施工周边环境影响小，因此施工干扰小且费用低的大型箱体二维顶进控制施工方法。
为了达到上述目的，本发明提供的大型箱体二维顶进控制施工方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据框架桥的整体长度及重量确定出大型箱体的节数，并预制好所需数量的大型箱体；
2)在需要铺设框架桥处的铁路下进行注浆施工，注浆深度为线路以下1-3.5米至大型箱体底板以下5-8米，注浆宽度为大型箱体两侧外8-15米，以对该区域的软土地基进行加固；
3)在需要铺设框架桥处的铁路一侧沿线路方向挖掘一个能够将上述所有大型箱体并排且相隔间距置于其中的基坑，并在基坑的四周设置一圈通过冠梁相连接的钢筋混凝土桩，以防路基土方产生位移；
4)将上述多节大型箱体以前端面向线路方向的方式并排且相隔间距放置在基坑中，其中第一节大型箱体恰好位于需要铺设框架桥处的铁路一侧；
5)将基坑中位于第一节大型箱体前方的混凝土桩拔除，并且迅速用水泥、沙子和速凝剂混合物填实在混凝土桩拔除后的空隙中；
6)在第一节大型箱体的后端外以及最后一节大型箱体的外侧分别设置一个正向顶进后背和一个横向顶进后背；
7)在第一节大型箱体的两侧安装好多个导向墩，并在第一节大型箱体的后端下部边缘安装好多台用于顶进的千斤顶；
8)根据千斤顶和正向顶进后背之间的距离在两者之间设置一排由一根或多根首尾相连而构成的顶铁，并且当千斤顶和正向顶进后背之间的距离超过4米时多根顶铁之间设置一道横梁；
9)将需要铺设框架桥处的铁路进行加固，并将该加固线路下靠近第一节大型箱体前端的小区域中的路基土清除；
10)利用上述多台千斤顶将第一节大型箱体沿顶进方向朝线路下方顶进，顶进过程中适时增加顶铁及横梁，直至该大型箱体的前端达到上述小区域的末端；
11)将位于上述小区域内侧的另一区域内的路基土清除，然后再将第一节大型箱体顶进，并且反复进行上述过程，直到第一节大型箱体从基坑中完全移至需要铺设框架桥的铁路下方，之后将上述千斤顶以及顶铁和横梁拆除；
12)将位于第一节和第二节大型箱体之间的导向墩拆除，然后在第二节大型箱体上靠近第三节大型箱体的侧面下部边缘安装好多台用于横移的千斤顶；
13)根据第二节和第三节大型箱体之间的距离在两者之间设置一排由一根或多根首尾相连而构成的顶铁，并且当第二节和第三节大型箱体之间的距离超过4米时多根顶铁之间设置一道横梁；
14)在余下的相邻大型箱体之间或最后一节大型箱体和横向顶进后背之间重复步骤13)；
15)利用上述多台千斤顶将第二节至最后一节大型箱体一起向第一节大型箱体的后侧位置顶进，顶进过程中适时增加顶铁及横梁，直至第二节大型箱体的前端与第一节大型箱体的后端位置对齐，之后将上述千斤顶以及位于第二节和第三节大型箱体之间的顶铁和横梁拆除；
16)在第二节大型箱体的内侧安装好多个导向墩，并在该大型箱体的后端下部边缘安装好多台用于顶进的千斤顶；
17)重复步骤8)；
18)将需要铺设框架桥处靠近第一节大型箱体前端的小区域中的路基土清除；
19)利用上述多台千斤顶将第二节以及第一节大型箱体沿顶进方向朝线路下方顶进，顶进过程中适时增加顶铁及横梁，直至第一节大型箱体的前端达到上述小区域的末端；
20)将位于上述小区域内侧的另一区域内的路基土清除，然后再将第二节以及第一节大型箱体顶进，并且反复进行上述过程，直到第二节大型箱体从基坑中完全移至需要铺设框架桥的铁路下方，之后将上述千斤顶以及顶铁和横梁拆除；
21)重复步骤12)至步骤20)，直至将所有的大型箱体顶至框架桥设置位置即可完成所述的整个施工过程。
所述的步骤2)中的注浆施工过程是在上述待注浆区域的一侧利用钻机上的钻杆沿水平方向或向斜下方钻出呈梅花形布置的多个孔，然后抽出钻杆，再利用钻机将下部形成有多个注浆孔的注浆管插入到上述由钻杆形成的孔中，之后利用空压机和注浆泵将由矿渣硅酸盐水泥、水玻璃和水按计算配比混合成的浆液通过注浆管进行注浆，然后分阶段逐渐提升注浆管，并且继续注浆，待达到混合浆液将被加固土体内孔隙水排出并充满孔隙的注浆要求后再回抽注浆管，并立即对注浆孔进行填堵，以防喷浆。
所述的相邻钻孔之间的中心距离为0.5米。
本发明提供的大型箱体二维顶进控制施工方法是在被下穿的既有铁路正常运营的情况下将所有的大型箱体先预置于需要铺设框架桥处的铁路一侧的基坑中，待顶进第一节大型箱体后，再将余下的所有大型箱体逐个横移至第一节大型箱体的后部，而后再同前面已顶进的大型箱体一同顶进，这样就无需拆除线路旁的原有建筑物，因此不仅施工占用面积小、费用低，而且还可以最大限度地降低施工操作对周边环境及既有铁路行车的干扰，减少了因施工造成的相邻建筑物拆除工程量，有效地保障了既有铁路的正常运营。
附图说明
图1-图10为利用本发明提供的大型箱体二维顶进控制施工方法进行施工过程中不同阶段大型箱体、线路结构状态示意图。
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大型箱体二维顶进控制施工方法进行详细说明。
如图1-图10所示，本实施提供的大型箱体二维顶进控制施工方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据框架桥的整体长度及重量确定出大型箱体1的节数，并预制好所需数量的大型箱体1；
2)在需要铺设框架桥处的铁路2下进行注浆施工，注浆深度为线路2以下1-3.5米至大型箱体1底板以下5-8米，注浆宽度为大型箱体1两侧外8-15米，以对该区域的软土地基进行加固；
3)在需要铺设框架桥处的铁路2一侧沿线路方向挖掘一个能够将上述所有大型箱体1并排且相隔间距置于其中的基坑3，并在基坑3的四周设置一圈通过冠梁相连接的钢筋混凝土桩，以防路基土方产生位移；
4)将上述多节大型箱体1以前端面向线路2方向的方式并排且相隔间距放置在基坑3中，其中第一节大型箱体1恰好位于需要铺设框架桥处的铁路2一侧；
5)将基坑3中位于第一节大型箱体1前方的混凝土桩拔除，并且迅速用水泥、沙子和速凝剂混合物填实在混凝土桩拔除后的空隙中，也是路基土方产生位移；
6)在第一节大型箱体1的后端外以及最后一节大型箱体1的外侧分别设置一个正向顶进后背4和一个横向顶进后背5；
7)在第一节大型箱体1的两侧安装好多个导向墩6，以防顶进过程中大型箱体1偏离顶进方向，并在第一节大型箱体1的后端下部边缘安装好多台用于顶进的千斤顶；
8)根据千斤顶和正向顶进后背4之间的距离在两者之间设置一排由一根或多根首尾相连而构成的顶铁7，并且当千斤顶和正向顶进后背4之间的距离超过4米时多根顶铁7之间设置一道横梁8；
9)将需要铺设框架桥处的铁路2进行加固，并将该加固线路2下靠近第一节大型箱体1前端的小区域中的路基土清除；
10)利用上述多台千斤顶将第一节大型箱体1沿顶进方向朝线路2下方顶进，顶进过程中适时增加顶铁7及横梁8，直至该大型箱体1的前端达到上述小区域的末端；
11)将位于上述小区域内侧的另一区域内的路基土清除，然后再将第一节大型箱体1顶进，并且反复进行上述过程，即采用所谓蠕动的方式进行顶进，直到第一节大型箱体1从基坑3中完全移至需要铺设框架桥的铁路2下方，之后将上述千斤顶以及顶铁7和横梁8拆除；
12)将位于第一节和第二节大型箱体1之间的导向墩6拆除，然后在第二节大型箱体1上靠近第三节大型箱体1的侧面下部边缘安装好多台用于横移的千斤顶；
13)根据第二节和第三节大型箱体1之间的距离在两者之间设置一排由一根或多根首尾相连而构成的顶铁7，并且当第二节和第三节大型箱体1之间的距离超过4米时多根顶铁7之间设置一道横梁8；
14)在余下的相邻大型箱体1之间或最后一节大型箱体1和横向顶进后背5之间重复步骤13)；
15)利用上述多台千斤顶将第二节至最后一节大型箱体1一起向第一节大型箱体1的后侧位置顶进，顶进过程中适时增加顶铁7及横梁8，直至第二节大型箱体1的前端与第一节大型箱体1的后端位置对齐，之后将上述千斤顶以及位于第二节和第三节大型箱体1之间的顶铁7和横梁9拆除；
16)在第二节大型箱体1的内侧安装好多个导向墩6，并在该大型箱体1的后端下部边缘安装好多台用于顶进的千斤顶；
17)重复步骤8)；
18)将需要铺设框架桥处靠近第一节大型箱体1前端的小区域中的路基土清除；
19)利用上述多台千斤顶将第二节以及第一节大型箱体1沿顶进方向朝线路2下方顶进，顶进过程中适时增加顶铁7及横梁8，直至第一节大型箱体1的前端达到上述小区域的末端；
20)将位于上述小区域内侧的另一区域内的路基土清除，然后再将第二节以及第一节大型箱体1顶进，并且反复进行上述过程，直到第二节大型箱体1从基坑3中完全移至需要铺设框架桥的铁路2下方，之后将上述于斤顶以及顶铁7和横梁8拆除；
21)重复步骤12)至步骤20)，直至将所有的大型箱体1顶至框架桥设置位置即可完成所述的整个施工过程。
所述的步骤2)中的注浆施工过程是在上述待注浆区域的一侧利用钻机上的钻杆沿水平方向或向斜下方钻出呈梅花形布置的多个孔，相邻钻孔之间的中心距离为0.5米，然后抽出钻杆，再利用钻机将下部形成有多个注浆孔的注浆管插入到上述由钻杆形成的孔中，之后利用空压机和注浆泵将由矿渣硅酸盐水泥、水玻璃和水按计算配比混合成的浆液通过注浆管进行注浆，浆液扩散半径为0.5米，每孔注浆深度3米，当注浆压力达到1.2Mpa时，应停止注浆15～20分钟，然后将钻杆拔出3米，再次进行注浆，直到达到混合浆液将被加固土体内孔隙水排出并充满孔隙的注浆要求后回抽注浆管，并立即对注浆孔进行填堵，以防喷浆。另外，为防止窜孔，注浆时采用隔5孔注1孔的施工顺序，以保证个孔注浆质量。
Claims (3)
1.一种大型箱体二维顶进控制施工方法，其特征在于：所述的大型箱体二维顶进控制施工方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)根据框架桥的整体长度及重量确定出大型箱体(1)的节数，并预制好所需数量的大型箱体(1)；
2)在需要铺设框架桥处的线路(2)下进行注浆施工，注浆深度为线路(2)以下1-3.5米至大型箱体(1)底板以下5-8米，注浆宽度为大型箱体(1)两侧外8-15米，以对该区域的软土地基进行加固；
3)在需要铺设框架桥处的线路(2)一侧沿线路方向挖掘一个能够将上述所有大型箱体(1)并排且相隔间距置于其中的基坑(3)，并在基坑(3)的四周设置一圈通过冠梁相连接的钢筋混凝土桩，以防路基土方产生位移；
4)将上述多节大型箱体(1)以前端面向线路(2)方向的方式并排且相隔间距放置在基坑(3)中，其中第一节大型箱体(1)恰好位于需要铺设框架桥处的线路(2)一侧；
5)将基坑(3)中位于第一节大型箱体(1)前方的混凝土桩拔除，并且迅速用水泥、沙子和速凝剂混合物填实在混凝土桩拔除后的空隙中；
6)在第一节大型箱体(1)的后端外以及最后一节大型箱体(1)的外侧分别设置一个正向顶进后背(4)和一个横向顶进后背(5)；
7)在第一节大型箱体(1)的两侧安装好多个导向墩(6)，并在第一节大型箱体(1)的后端下部边缘安装好多台用于顶进的千斤顶；
8)根据千斤顶和正向顶进后背(4)之间的距离在两者之间设置一排由一根或多根首尾相连而构成的顶铁(7)，并且当千斤顶和正向顶进后背(4)之间的距离超过4米时多根顶铁(7)之间设置一道横梁(8)；
9)将需要铺设框架桥处的线路(2)进行加固，并将该加固线路(2)下靠近第一节大型箱体(1)前端的小区域中的路基土清除；
10)利用上述多台千斤顶将第一节大型箱体(1)沿顶进方向朝线路(2)下方顶进，顶进过程中适时增加顶铁(7)及横梁(8)，直至该大型箱体(1)的前端达到上述小区域的末端；
11)将位于上述小区域内侧的另一区域内的路基土清除，然后再将第一节大型箱体(1)顶进，并且反复进行上述过程，直到第一节大型箱体(1)从基坑(3)中完全移至需要铺设框架桥的线路(2)下方，之后将上述千斤顶以及顶铁(7)和横梁(8)拆除；
12)将位于第一节和第二节大型箱体(1)之间的导向墩(6)拆除，然后在第二节大型箱体(1)上靠近第三节大型箱体(1)的侧面下部边缘安装好多台用于横移的千斤顶；
13)根据第二节和第三节大型箱体(1)之间的距离在两者之间设置一排由一根或多根首尾相连而构成的顶铁(7)，并且当第二节和第三节大型箱体(1)之间的距离超过4米时多根顶铁(7)之间设置一道横梁(8)；
14)在余下的相邻大型箱体(1)之间或最后一节大型箱体(1)和横向顶进后背(5)之间重复步骤13)；
15)利用上述多台千斤顶将第二节至最后一节大型箱体(1)一起向第一节大型箱体(1)的后侧位置顶进，顶进过程中适时增加顶铁(7)及横梁(8)，直至第二节大型箱体(1)的前端与第一节大型箱体(1)的后端位置对齐，之后将上述千斤顶以及位于第二节和第三节大型箱体(1)之间的顶铁(7)和横梁(9)拆除；
16)在第二节大型箱体(1)的内侧安装好多个导向墩(6)，并在该大型箱体(1)的后端下部边缘安装好多台用于顶进的千斤顶；
17)重复步骤8)；
18)将需要铺设框架桥处靠近第一节大型箱体(1)前端的小区域中的路基土清除；
19)利用上述多台千斤顶将第二节以及第一节大型箱体(1)沿顶进方向朝线路(2)下方顶进，顶进过程中适时增加顶铁(7)及横梁(8)，直至第一节大型箱体(1)的前端达到上述小区域的末端；
20)将位于上述小区域内侧的另一区域内的路基土清除，然后再将第二节以及第一节大型箱体(1)顶进，并且反复进行上述过程，直到第二节大型箱体(1)从基坑(3)中完全移至需要铺设框架桥的线路(2)下方，之后将上述千斤顶以及顶铁(7)和横梁(8)拆除；
21)重复步骤12)至步骤20)，直至将所有的大型箱体(1)顶至框架桥设置位置即可完成整个施工过程。
2.根据权利要求1所述的大型箱体二维顶进控制施工方法，其特征在于：所述的步骤2)中的注浆施工过程是在上述待注浆区域的一侧利用钻机上的钻杆沿水平方向或向斜下方钻出呈梅花形布置的多个孔，然后抽出钻杆，再利用钻机将下部形成有多个注浆孔的注浆管插入到上述由钻杆形成的孔中，之后利用空压机和注浆泵将由矿渣硅酸盐水泥、水玻璃和水按计算配比混合成的浆液通过注浆管进行注浆，然后分阶段逐渐提升注浆管，并且继续注浆，待达到混合浆液将被加固土体内孔隙水排出并充满孔隙的注浆要求后再回抽注浆管，并立即对注浆孔进行填堵，以防喷浆。
3.根据权利要求2所述的大型箱体二维顶进控制施工方法，其特征在于：相邻钻孔之间的中心距离为0.5米。
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