CN103572669B - 一种道床及隧底病害整治施工方法及锚固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种道床及隧底病害整治施工方法及锚固装置。锚固装置包括锚杆与道床板锚固端、道床板中间锚固端；锚杆与道床板锚固端包括组合端、锚杆Ⅰ和螺纹钢Ⅰ，组合端由两块卡固锚杆角钢和一块卡固道床板角钢焊接而成，其中两块卡固锚杆角钢焊接在卡固道床板角钢的同一面，且两块角钢之间预留有可使锚杆Ⅰ通过的间隔，组合端的两侧分别焊接螺纹钢Ⅰ；道床板中间锚固端包括垫板、锚杆Ⅱ、螺纹钢Ⅱ，垫板为中间钻设有可使锚杆Ⅱ通过的孔的“十”字型钢板，垫板两侧分别焊接螺纹钢Ⅱ。本发明结构简单，易于加工，可有效解决底板的加固、道床板与底板张合裂隙的控制、张合缝隙的封堵问题，达到快速、有效、全面治理道床板及隧道底部病害的目的。
Description
技术领域
本发明属于既有隧道整体道床变形控制及隧底整治施工技术领域，具体涉及一种道床及隧底病害整治施工方法及锚固装置。
背景技术
随着我国铁路建设的不断发展，整体道床因其平稳性好、后期维修工作量小等特点，在长大隧道中普遍得到应用。但随着隧道运营时间的推移、铁路运量的增加、列车反复动荷载、地下水的影响等诸多因素，整体道床容易出现诸如道床与底板分离、道床翻浆冒泥、道床出现裂缝等病害，同时由于道床病害的影响导致隧道水沟也出现不同程度的破损、断裂等，隧道道床病害段往往伴随着道床与底板张合、病害段出水等问题，在列车的反复荷载作用下，道床板与底板的抽吸作用，不断地将底板混凝土内的细骨料带出，长期作用可导致底板抽空、道床板悬空，病害发生至一定程度可导致轨道板断裂，危及列车安全，因此，需对病害区域进行整治。
目前针对道床病害的整治措施主要有堵疏地下水、注浆加固底板破碎区、翻修病害道床等方法，以上这些处理病害的方法在道床病害发展的不同阶段均起到了较好的作用，但是这些方法也存在一定的不足，比如翻修病害道床容易增加工程投入、影响既有铁路运行；单一的注浆加固能起到较好改善底板的作用，但往往不能完全控制轨道板的动态沉降，道床板与底板之间的张合缝隙很难控制。
发明内容
本发明的目的是提供了一种道床及隧底病害整治施工方法，以解决现有技术存在的上述问题。
本发明的另一个目的是提供一种道床及隧底病害整治锚固装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种道床及隧底病害整治施工方法，步骤为：
（1）首先在整体道床与水沟中间的边沟内采用快凝材料筑引流渠道，将破损水沟内的流水通过渠道引流，确保病害区域内处于无水状态；
（2）在道床板与底板张合区域每隔5~10cm插入不锈钢板，钢板长度为0.6m～1.2m，宽度为0.1m，厚度有6mm～12mm；
（3）在道床板与两侧水沟之间的边沟内分别钻锚杆孔，并在两个锚杆孔之间的道床板的中间位置再钻设一个锚杆孔，使得三个锚杆孔在垂直于道床板轴向方向在同一条线上，将锚杆插入锚杆孔，通过锚固装置将三根锚杆与道床板固定在一起，将两侧边沟内的两根锚杆通过锚固装置固定在一起，将道床板中间位置的锚杆沿道床板轴向方向固定在一起；
（4）在边沟内钻孔注浆，采用抗流失速凝高强度注浆材料加固底板破碎区域，注浆压力不超过0.2Mpa，通过注浆封堵底板及破裂段水沟出水，同时加固隧底混凝土及围岩。
进一步地，上述施工方法所使用的锚固装置，包括锚杆与道床板锚固端、道床板中间锚固端；所述的锚杆与道床板锚固端包括组合端、锚杆Ⅰ和螺纹钢Ⅰ，所述的组合端由两块卡固锚杆角钢和一块卡固道床板角钢焊接而成，其中两块卡固锚杆角钢焊接在卡固道床板角钢的同一面，且两块角钢之间预留有可使锚杆Ⅰ通过的间隔，组合端的两侧分别焊接螺纹钢Ⅰ；所述的道床板中间锚固端包括垫板、锚杆Ⅱ、螺纹钢Ⅱ，所述的垫板为中间钻设有可使锚杆Ⅱ通过的孔的“十”字型钢板，垫板两侧分别焊接螺纹钢Ⅱ。
更进一步地，所述的螺纹钢Ⅰ和螺纹钢Ⅱ上套有绝缘橡胶套筒，可有效防止螺纹钢导电连接两股轨道。
所述的还包括圆形空心连接套筒，圆形空心连接套筒内攻丝，圆形空心连接套筒外部为六角螺栓形，所述的螺纹钢Ⅰ和螺纹钢Ⅱ的未焊接端攻丝，通过圆形空心连接套筒连接固定为焊接端，圆形空心连接套筒外部的六角螺栓形方便采用扳手调整对应锚杆之间的距离。
使用时，首先根据设计要求在道床板与水沟之间的边沟内钻锚杆孔，孔深度及直径大小根据实际需要确定，然后安装组合端，其中卡固道床板角钢起连接道床板与锚杆的作用，锚杆Ⅰ穿过两块卡固锚杆角钢之间的间隔，垫上锚固垫板，上紧锚固螺栓；在道床的中间位置钻设锚杆孔，锚杆Ⅱ穿过“十”字型钢板中间预留的孔，然后垫上锚固垫板，上紧锚固螺栓；卡固道床板角钢两侧焊接有螺纹钢Ⅰ，螺纹钢Ⅰ的长度以小于单侧锚杆孔到中间道床板锚杆孔的1/2为宜，同理，沿着道床板隧道轴向和垂直轴向分别在中间锚垫板上焊接同样的螺纹钢Ⅱ，其中沿隧道轴向长度以小于相邻两个道床中间锚杆孔距离的1/2为宜，垂直于隧道轴向方向长度以小于单侧锚杆孔到中间道床板锚杆孔的1/2为宜；在螺纹钢的未焊接端攻丝，对应攻丝端的连接采用圆形空心连接套筒，套筒内攻丝，扳手调整对应锚杆之间的距离。
本发明装置结构简单，易于加工，施工方法简单，在整体道床病害过程中，可有效解决底板的加固、道床板与底板张合裂隙的控制、张合缝隙的封堵等问题，达到快速、有效、全面治理道床板及隧道底部病害的目的。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）可快速治理既有线整体道床张合及隧道底部出水等病害，且效果较好；
（2）由于采用组合式锚固端，道床侧锚杆托盘的受力均匀，最大限度地发挥锚杆锚固作用，道床两侧锚杆与道床中间锚杆之间以及道床中间锚杆之间均采用螺纹钢连接，形成空间整体锚固体系，道床受力均匀，上浮变形更易调节和控制，可有效确保道床不发生上浮等问题，确保既有线铁路运营安全；
（3）相邻锚杆之间采用可调节圆形空心连接套筒，且圆形空心连接套筒内攻丝，可根据实际情况灵活调整相邻锚杆之间间距，保证锚杆的锚固效果，螺纹钢可灵活拆卸，锚固系统可重复使用，可有效控制成本投入，经济效益明显；
（4）施工过程中采用钢板支撑病害区域道床，可有效缓解列车通过时对道床的破坏，控制病害的扩展；
（5）施工过程中采用的设备简单，取材广泛，易操作，能适应既有线施工空闲狭小，作业时间有限的特点；
（6）本发明易于加工使用，经济效益明显，能较好适应既有运营铁路天窗点较短的特点，工序转换衔接简单、可控。
附图说明
图1为本发明施工方法的布置平面图；
图2为本发明施工方法的布置剖面图；
图3为本发明锚固装置的结构示意图；
图4为组合端结构示意图；
图5为垫板结构示意图；
图中：1-卡固道床板角钢、2-卡固锚杆角钢、3-锚杆Ⅰ、4-螺纹钢Ⅰ、5-垫板、6-锚杆Ⅱ、7-螺纹钢Ⅱ、8-圆形空心连接套筒、9-注浆孔、10-钢板、11-水沟、12-边沟。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
一种道床及隧底病害整治施工方法，步骤为：
（1）首先在整体道床与水沟11中间的边沟12内采用快凝材料筑引流渠道，将破损水沟内的流水通过渠道引流，确保病害区域内处于无水状态；
（2）在道床板与底板张合区域每隔5~10cm插入钢板10，钢板10长度为0.6m～1.2m，宽度为0.1m，厚度有6mm～12mm；
（3）在道床板与两侧水沟之间的边沟内分别钻锚杆孔，并在两个锚杆孔之间的道床板的中间位置再钻设一个锚杆孔，使得三个锚杆孔在垂直于道床板轴向方向在同一条线上，将锚杆插入锚杆孔，通过锚固装置将三根锚杆与道床板固定在一起，将两侧边沟内的两根锚杆通过锚固装置固定在一起，将道床板中间位置的锚杆沿道床板轴向方向固定在一起；
（4）在边沟内钻孔注浆9，采用抗流失速凝高强度注浆材料加固底板破碎区域，注浆压力不超过0.2Mpa，通过注浆封堵底板及破裂段水沟出水，同时加固隧底混凝土及围岩。
上述施工方法的布置如图1、2所示。
上述施工方法所使用的锚固装置结构如图3、4、5所示，包括锚杆与道床板锚固端、道床板中间锚固端；所述的锚杆与道床板锚固端包括组合端、锚杆Ⅰ3和螺纹钢Ⅰ4，所述的组合端由两块卡固锚杆角钢2和一块卡固道床板角钢1焊接而成，其中两块卡固锚杆角钢2焊接在卡固道床板角钢1的同一面，且两块角钢之间预留有可使锚杆Ⅰ3通过的间隔，组合端的两侧分别焊接螺纹钢Ⅰ4；所述的道床板中间锚固端包括垫板5、锚杆Ⅱ6、螺纹钢Ⅱ7，所述的垫板5为中间钻设有可使锚杆Ⅱ6通过的孔的“十”字型钢板，垫板5两侧分别焊接螺纹钢Ⅱ7。
其中还包括圆形空心连接套筒8，圆形空心连接套筒8内攻丝，圆形空心连接套筒8外部为六角螺栓形，安装使用时，螺纹钢Ⅰ4和螺纹钢Ⅱ7的未焊接端攻丝，通过圆形空心连接套筒8连接固定；螺纹钢Ⅰ4和螺纹钢Ⅱ7上套有绝缘橡胶套筒。
Claims (4)
1.一种道床及隧底病害整治施工方法，其特征在于，步骤为：
（1）首先在整体道床与水沟中间的边沟内采用快凝材料筑引流渠道，将破损水沟内的流水通过渠道引流，确保病害区域内处于无水状态；
（2）在道床板与底板张合区域每隔5~10cm插入不锈钢板，钢板长度为0.6m～1.2m，宽度为0.1m，厚度有6mm～12mm；
（3）在道床板与两侧水沟之间的边沟内分别钻锚杆孔，并在两个锚杆孔之间的道床板的中间位置再钻设一个锚杆孔，使得三个锚杆孔在垂直于道床板轴向方向在同一条线上，将锚杆插入锚杆孔，通过锚固装置将三根锚杆与道床板固定在一起，将两侧边沟内的两根锚杆通过锚固装置固定在一起，将道床板中间位置的锚杆沿道床板轴向方向固定在一起；
（4）在边沟内钻孔注浆，采用抗流失速凝高强度注浆材料加固底板破碎区域，注浆压力不超过0.2Mpa，通过注浆封堵底板及破裂段水沟出水，同时加固隧底混凝土及围岩。
2.一种用于完成权利要求1所述的施工方法的锚固装置，其特征在于，包括锚杆与道床板锚固端、道床板中间锚固端；所述的锚杆与道床板锚固端包括组合端、锚杆Ⅰ（3）和螺纹钢Ⅰ（4），所述的组合端由两块卡固锚杆角钢（2）和一块卡固道床板角钢（1）焊接而成，其中两块卡固锚杆角钢（2）焊接在卡固道床板角钢（1）的同一面，且两块角钢之间预留有可使锚杆Ⅰ（3）通过的间隔，组合端的两侧分别焊接螺纹钢Ⅰ（4）；所述的道床板中间锚固端包括垫板（5）、锚杆Ⅱ（6）、螺纹钢Ⅱ（7），所述的垫板（5）为中间钻设有可使锚杆Ⅱ（6）通过的孔的“十”字型钢板，垫板（5）两侧分别焊接螺纹钢Ⅱ（7）。
3.根据权利要求2所述的锚固装置，其特征在于，还包括圆形空心连接套筒（8），圆形空心连接套筒（8）内攻丝，圆形空心连接套筒（8）外部为六角螺栓形，螺纹钢Ⅰ（4）和螺纹钢Ⅱ（7）的未焊接端攻丝，通过圆形空心连接套筒（8）连接固定。
4.根据权利要求2所述的锚固装置，其特征在于，所述的螺纹钢Ⅰ（4）和螺纹钢Ⅱ（7）上套有绝缘橡胶套筒。
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