CN110725163B - 基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法 - Google Patents

Abstract

一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法，包含有位于中间部的既有路基体(10)、位于既有路基体(10)的其中一个侧面部的上行路基体(20)、位于既有路基体(10)的其中另一个侧面部的下行路基体(30)，通过既有路基体(10)，作为现有的营业线，通过上行路基体(20)和下行路基体(30)，作为新的营业线，因此在轨道交通交汇处实现了现有的营业线和新的营业线的集合。

Description

基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法

技术领域

本发明涉及一种复合路基装置和桩柱施工方法，尤其是一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法。

背景技术

在轨道交通交汇处，需要在既有轨道交通路基上增加新的轨道交通路基，从而满足轨道交通交汇处的通行需要，因此基于既有轨道交通路基的复合路基装置是一种重要的轨道交通部件，需要在地基中植入桩柱，现有的桩柱施工方法，都是使用反循环、旋挖钻等钻孔桩施工，就需要使用泥浆，泥浆可能进入混凝土中，从而影响了成桩的质量，同时也产生噪音、振动对轨道交通路基产生扰动，影响了既有轨道交通的安全性能。

基于申请人的技术交底书和背景技术中现有的技术问题、技术特征和技术效果，做出本发明的申请技术方案。

发明内容

本发明的客体是一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置，

本发明的客体是一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法。

为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法，因此在轨道交通交汇处实现了现有的营业线和新的营业线的集合。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置，包含有位于中间部的既有路基体、位于既有路基体的其中一个侧面部的上行路基体、位于既有路基体的其中另一个侧面部的下行路基体。

由于设计了既有路基体、上行路基体和下行路基体，通过既有路基体，作为现有的营业线，通过上行路基体和下行路基体，作为新的营业线，因此在轨道交通交汇处实现了现有的营业线和新的营业线的集合。

本发明设计了，按照侧面集合成一体的方式把既有路基体、上行路基体和下行路基体相互联接。

本发明设计了，在路基体的侧面部分别设置有上行路基体和下行路基体。

本发明设计了，在既有路基体的侧面部分别设置有台阶部并且既有路基体的其中一个侧面部的台阶部设置为与上行路基体联接，既有路基体的其中另一个侧面部的台阶部设置为与下行路基体联接。

本发明设计了，上行路基体设置为包含有桩柱、承台板、下层体、中层体、上层体、斜护坡和横护坡并且桩柱设置为与地基植入式联接，桩柱的上端头设置为与承台板的下端端面部联接并且在承台板的上端端面部设置有下层体，在下层体上设置有中层体并且在中层体上设置有上层体，上行路基体的下层体的内侧面部、上行路基体的中层体的内侧面部和上行路基体的上层体的内侧面部分别设置与既有路基体联接并且在上行路基体的下层体的外侧面部、上行路基体的中层体的外侧面部和上行路基体的上层体的外侧面部分别设置有斜护坡，在斜护坡与地基之间设置有横护坡。

本发明设计了，下行路基体设置为包含有桩柱、承台板、下层体、中层体、上层体、内护坡和挡板墙并且桩柱设置为与地基植入式联接，桩柱的上端头设置为与承台板的下端端面部联接并且在承台板的上端端面部设置有下层体，在下层体上设置有中层体并且在中层体上设置有上层体，下行路基体的下层体的内侧面部设置与既有路基体联接并且下行路基体的下层体的外侧面部、下行路基体的中层体的外侧面部和下行路基体的上层体的外侧面部分别设置为与挡板墙联接，挡板墙的下端头设置为与地基联接并且在下行路基体的中层体的内侧面部与既有路基体之间和下行路基体的上层体的内侧面部与既有路基体之间分别设置有内护坡。

本发明设计了，桩柱设置为具有钢筋笼的混凝砂浆体并且承台板设置为具有钢筋网的混凝砂浆体，下层体设置为具有发泡剂水溶液和水泥浆的凝结体，中层体设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.4%～0.6%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体设置为具有按照重量比例0-31.5mm四级配碎和5%水泥的混合体，挡板墙设置为水泥板状体并且斜护坡、横护坡和内护坡分别设置为三维柔性生态护坡，在横护坡和内护坡中分别设置有排水沟并且在挡板墙的外侧面部设置有排水沟。

本发明设计了，既有路基体与上行路基体和下行路基体设置为按照侧面部叠加的方式分布。

本发明设计了，一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，本发明的第一个实施例之一，其步骤是：在既有路基体的侧面地基上选定桩柱孔作业点，把管道旋转装置安装在桩柱孔作业点上，把套管安装在管道旋转装置中，通过管道旋转装置带动套管进行旋转，把套管旋入到桩柱孔作业点中，通过抓斗把套管中的土质抓取，由履带吊把抓取土质的抓斗从套管中提升，把抓斗中的土质散落到桩柱孔外，再通过履带吊把空的抓斗放入到套管中。

本发明设计了，管道旋转装置设置为液压式搓管机或全套管全回转钻机。

本发明设计了，其步骤是：

一、施工准备，邻近营业线施工首先要有施工计划，继而开始首桩地质勘探并留置试样，并平整场地以满足桩机承重要求。

二、桩机定位，根据测样放的桩位，采用80t履带吊把搓管机吊放就位，并调整机械平整度，以满足钢套管垂直的要求。

三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土。重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接。护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测。

四、灌注成桩，成孔后吊装钢筋笼，继而采用水下灌注混凝土的方式灌注成桩，过程中将钢套管及时提升。

本发明设计了，其步骤是：

一、施工准备。施工前获取桩位的地质钻探资料，原则上每个承台至少一孔、地质复杂的一桩一孔。对照地质报告，查清桩长及覆盖层厚度，确定钢护筒埋入深度，制定施工方案，安排设备进场；地质钻探的岩样需妥善标记和保管，钻芯的位置和水平标高应按正确的顺序排列，并用芯样盒保存，方便桩基施工中随时查看岩样变化情况；机械就位前，应把工作区域地面进行硬地化平整处理，作为机械承重作用，

二、桩机定位，桩中心控制点采用全站仪测量放样，采用油漆喷出桩边缘线，方便摇管机的摆放,并拉“十字”交叉线对桩位进行保护；搓管机固定后，应进行搓管机桩心测量定位；待测量放样复核无误后，采用80t履带吊把搓管机吊放至桩位位置，定位后用钢尺检查，在搓管机就位前须检查地面平整度，如不平整将会导致调整钢套管垂直度困难，

三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土。重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接。护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测。当底部出现不明障碍物使套管发生倾斜时，采用冲击锤或者人工将障碍物破除后，再进行套管纠偏处理。当钢护筒底穿过软弱岩层，到达基岩顶部后，采用RCD机磨岩，并采用气举反循环设备配合清孔，钢护筒随着钻头的钻进位置下放桩底，直至达设计标高为止，

四、灌注成桩。成孔后吊装钢筋笼，并按要求焊接，钢筋笼骨架采用一种大型钢筋笼专用吊具及一种钢筋笼悬挂装置进行定位安装；在混凝土灌注过程中应保持护筒埋深不小于2m，随着灌注混凝土面的升高适时顶升护筒，逐步拆除护筒顶端节段，尽量避免钢套管因埋入混凝土时间过长而无法拔除现象。正常灌注阶段导管埋深控制在4～8m，且每15～30分钟测量一次混凝土面标高，测点为2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深。当灌注至最后时，实测混凝土顶面标高必须比设计标高1.0m。

本发明设计了，其步骤是：

一、施工准备，平整及处理施工场地，达到地面平整、排水通畅、坡度不大于2%；对于可能不适合全套管全回转钻机正常运行的松软场地应作处理，使场地的承载能力满足钻机正常运行的要求，

二、桩机定位。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，吊放全回转底盘，底盘中心要和桩中心点重合。再吊放主机，安装在底盘上，最后安装反力叉；主机就位后，吊放安装钢套管，主机就位后，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，实现套管快速钻入地层，钢套管钻进时，在XY两个方向使用线锤调整套管垂直度，

三、钻进成孔。套管钻入地层的后，利用吊机沿套管内壁释放抓斗至孔底实现冲抓取土；抓土采用吊机起吊抓斗取土作业，渣土采用自卸车外运至指定地点；抓土过程中实时检测地下土体标高，利用测绳量取地面套管高度(h上)以及套管内部深度(H)，然后反算地下入土深度，计算式：H=h（上）+h（下）；依次连接、旋转、压入套管，利用吊机吊起冲抓斗取土，消除套管内部杂物，清孔至设计标高位置，钻进过程中防护人员24小时盯控，确保设备不侵入既有铁路，确保行车安全，

四、灌注成桩。清孔至设计标高后经地勘、监理验收合格后，进行钢筋笼安装；钢筋笼安装完毕后，安放导管，利用泵车（地泵）浇筑混凝土，混凝土浇筑到一定高度后，起拔套管；拔套管可使用顶管机或者全回转主机进行起拔。

本发明的技术效果在于：全套筒全回转钻机具有无噪音、无振动、无泥浆，安全性高，环保性好，清孔彻底，不会产生塌孔现象，成孔直径标准，充盈系数小，节约砼的使用，成桩质量高等优点，本工程邻近既有高铁施工，全回转钻机基座高度2.2m，护筒单节长度按4m制作，壁厚3.5cm，单节护筒重量4.6T，采用履带吊平行京沪高铁方向吊装钢护筒，吊装时起吊高度低于既有梁面或远离既有接触网AF线，全套筒全回转钻孔灌注桩施工中对各项基础数据允许偏差值与传统的灌注桩有所不同，全套管回转钻孔灌注桩施工技术规格书JKR标准（JKR/SPJ/1988, 10.5），允许偏差值按如下表执行。

允许偏差

项 目	允 许 偏 差
		钢护筒位置	小于75mm
孔径	不小于设计桩径
		倾斜度	不大于桩长的1/75
孔深	不少于设计孔深
		沉渣	无泥渣

全套筒全回转钻孔灌注桩从多方面控制，确保施工质量。钢套管下放过程中，每4m进行垂直度检测；钢筋焊接过程用加工好的钢筋笼导向架导向限位；混凝土灌注按照规范要求控制各项指标，全套筒全回转钻孔灌注桩混凝土灌注主要控制项目如下：（1）控制导管底部距离桩底250mm～300mm，（2）混凝土塌落度180mm～220mm，（3）浇筑过程中导管埋深2m～6m，（4）浇筑混凝土面一般高出设计标高1m，无噪音、无振动，安全性能高：邻近既有高铁营业线施工，对京沪高铁无影响，现场沉降监测未无明显波动，可确保高铁运营安全，无泥浆，环保性好：不使用泥浆，作业面干净，渣土外运过程无洒落现象，满足对环保的要求，清孔彻底、不会产生塌孔现象，成孔直径标准：孔内渣土及时清理，利于终孔清理，避免了泥浆进入砼中的可能性，有利于提高砼对钢筋的握裹力；钢护筒护壁不会发生塌孔的情况，并保证成孔直径，节约砼的使用，提高经济效益：使用钢套管护壁，无扩孔情况的发生；虚桩长度可以更合理控制，减小虚桩，减少浪费，可有效控制混凝土施工量；同时钢套管可以重复利用，节约材料支出，施工精度高，成桩质量高：施工中钢套筒的垂直度每节按标准控制，并复核相邻节段的垂直度，确保成桩后桩身垂直度；成桩后桩身质量检测合格率达到100%，利用全套筒全回转钻机施工钻孔桩可避免因施工技术原因引起的质量问题或事故而造成经济损失，安全性能强；同时可提高施工效率，具有良好的经济效益。

在本技术方案中，侧面集合成一体的既有路基体、上行路基体和下行路基体为重要技术特征，在基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法的技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本技术领域中的专利文献进行解释和理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置的示意图，

图2为本发明的一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法的示意图，

既有路基体-10、上行路基体-20、下行路基体-30、桩柱-3、承台板-4、下层体-5、中层体-6、上层体-7、斜护坡-21、横护坡-22、内护坡-31、挡板墙-32、履带吊-96、抓斗-97、套管-98、管道旋转装置-99。

具体实施方式

根据审查指南，对本发明所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语应当理解为不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合，另外，除非特别说明，在下 面的实施例中所采用的设备和材料均是市售可得的，如没有明确说明处理条件，请参考购 买的产品说明书或者按照本领域常规方法进。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置，图1为本发明的第一个实施例之一，结合附图具体说明本实施例，包含有既有路基体10、上行路基体20和下行路基体30并且在路基体10的侧面部分别设置有上行路基体20和下行路基体30。

在本实施例中，在既有路基体10的侧面部分别设置有台阶部并且既有路基体10的其中一个侧面部的台阶部设置为与上行路基体20联接，既有路基体10的其中另一个侧面部的台阶部设置为与下行路基体30联接。

通过既有路基体10，形成了对上行路基体20和下行路基体30的支撑连接点，由既有路基体10，实现了与上行路基体20的连接，实现了与下行路基体30的连接，其技术目的在于：用于作为上行路基体20和下行路基体30的支撑载体。

在本实施例中，上行路基体20设置为包含有桩柱3、承台板4、下层体5、中层体6、上层体7、斜护坡21和横护坡22并且桩柱3设置为与地基植入式联接，桩柱3的上端头设置为与承台板4的下端端面部联接并且在承台板4的上端端面部设置有下层体5，在下层体5上设置有中层体6并且在中层体6上设置有上层体7，上行路基体20的下层体5的内侧面部、上行路基体20的中层体6的内侧面部和上行路基体20的上层体7的内侧面部分别设置与既有路基体10联接并且在上行路基体20的下层体5的外侧面部、上行路基体20的中层体6的外侧面部和上行路基体20的上层体7的外侧面部分别设置有斜护坡21，在斜护坡21与地基之间设置有横护坡22。

通过上行路基体20，形成了对既有路基体10的支撑连接点，由下层体5、中层体6和上层体7，实现了与既有路基体10的连接，由桩柱3和承台板4，实现了对下层体5、中层体6和上层体7的支撑处理，由斜护坡21和横护坡22，实现了对下层体5、中层体6和上层体7的保护处理，其技术目的在于：用于作为复合路基的上行营业线的路基。

在本实施例中，下行路基体30设置为包含有桩柱3、承台板4、下层体5、中层体6、上层体7、内护坡31和挡板墙32并且桩柱3设置为与地基植入式联接，桩柱3的上端头设置为与承台板4的下端端面部联接并且在承台板4的上端端面部设置有下层体5，在下层体5上设置有中层体6并且在中层体6上设置有上层体7，下行路基体30的下层体5的内侧面部设置与既有路基体10联接并且下行路基体30的下层体5的外侧面部、下行路基体30的中层体6的外侧面部和下行路基体30的上层体7的外侧面部分别设置为与挡板墙32联接，挡板墙32的下端头设置为与地基联接并且在下行路基体30的中层体6的内侧面部与既有路基体10之间和下行路基体30的上层体7的内侧面部与既有路基体10之间分别设置有内护坡31。

通过下行路基体30，形成了对既有路基体10的支撑连接点，由下层体5，实现了与既有路基体10的连接，由桩柱3和承台板4，实现了对下层体5、中层体6和上层体7的支撑处理，由内护坡31和挡板墙32，实现了对下层体5、中层体6和上层体7的保护处理，其技术目的在于：用于作为复合路基的下行营业线的路基。

在本实施例中，桩柱3设置为具有钢筋笼的混凝砂浆体并且承台板4设置为具有钢筋网的混凝砂浆体，下层体5设置为具有发泡剂水溶液和水泥浆的凝结体，中层体6设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.4%～0.6%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体7设置为具有按照重量比例0-31.5mm四级配碎和5%水泥的混合体，挡板墙32设置为水泥板状体并且斜护坡21、横护坡22和内护坡31分别设置为三维柔性生态护坡，在横护坡22和内护坡31中分别设置有排水沟并且在挡板墙32的外侧面部设置有排水沟。

由于桩柱3、承台板4、下层体5、中层体6、上层体7、斜护坡21、横护坡22、内护坡31和挡板墙32，实现了与既有路基体10的连接，其技术目的在于：用于对上行路基体20和下行路基体30进行保护。

在本实施例中，既有路基体10与上行路基体20和下行路基体30设置为按照侧面部叠加的方式分布。

本发明的第一个实施例之二，中层体6设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.4%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体7设置为具有按照重量比例四级配碎和5%水泥的混合体。

本发明的第一个实施例之三，中层体6设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.6%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体7设置为具有按照重量比例31.5mm四级配碎和5%水泥的混合体。

本发明的第一个实施例之四，中层体6设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.5%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体7设置为具有按照重量比例15.5mm四级配碎和5%水泥的混合体。

在既有路基体10的侧面地基上进行桩柱3孔作业，然后在桩柱3孔中进行桩柱3成形，在既有路基体10的侧面地基上在进行承台板4成形，在进行上行路基体20成形作业时，把下层体5的原料堆积在上行路基体20的承台板4和既有路基体10的侧面部上，把中层体6的原料堆积在下层体5和既有路基体10的侧面部上，把上层体7的原料堆积在中层体6和既有路基体10的侧面部上，在在上行路基体20的下层体5的外侧面部、上行路基体20的中层体6的外侧面部和上行路基体20的上层体7的外侧面部铺设上斜护坡21，再延斜护坡21在地基上铺设横护坡22，在进行下行路基体30成形作业时，把挡板墙32安装在既有路基体10的侧面地基上，把下层体5的原料堆积在挡板墙32、既有路基体10的侧面部和下行路基体30的承台板4上，把中层体6的原料堆积在下层体5和挡板墙32上，把上层体7的原料堆积在中层体6和挡板墙32上，在下行路基体30的中层体6的内侧面部与既有路基体10之间和下行路基体30的上层体7的内侧面部与既有路基体10之间分别铺设有内护坡31。

下面结合实施例，对本发明进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，本发明的第一个实施例之一，其步骤是：在既有路基体10的侧面地基上选定桩柱3孔作业点，把管道旋转装置99安装在桩柱3孔作业点上，把套管98安装在管道旋转装置99中，通过管道旋转装置99带动套管98进行旋转，把套管98旋入到桩柱3孔作业点中，通过抓斗97把套管98中的土质抓取，由履带吊96把抓取土质的抓斗97从套管98中提升，把抓斗97中的土质散落到桩柱3孔外，再通过履带吊96把空的抓斗97放入到套管98中。

在本实施例中，管道旋转装置99设置为液压式搓管机或全套管全回转钻机。

本发明的第一个实施例之二，其步骤是：

一、施工准备。施工前获取桩位的地质钻探资料，原则上每个承台至少一孔、地质复杂的一桩一孔。对照地质报告，查清桩长及覆盖层厚度，确定钢护筒埋入深度，制定施工方案，安排设备进场；地质钻探的岩样需妥善标记和保管，钻芯的位置和水平标高应按正确的顺序排列，并用芯样盒保存，方便桩基施工中随时查看岩样变化情况；机械就位前，应把工作区域地面进行硬地化平整处理，作为机械承重作用，

二、桩机定位，桩中心控制点采用全站仪测量放样，采用油漆喷出桩边缘线，方便摇管机的摆放,并拉“十字”交叉线对桩位进行保护；搓管机固定后，应进行搓管机桩心测量定位；待测量放样复核无误后，采用80t履带吊把搓管机吊放至桩位位置，定位后用钢尺检查，在搓管机就位前须检查地面平整度，如不平整将会导致调整钢套管垂直度困难，

三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土。重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接。护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测。当底部出现不明障碍物使套管发生倾斜时，采用冲击锤或者人工将障碍物破除后，再进行套管纠偏处理。当钢护筒底穿过软弱岩层，到达基岩顶部后，采用RCD机磨岩，并采用气举反循环设备配合清孔，钢护筒随着钻头的钻进位置下放桩底，直至达设计标高为止，

四、灌注成桩。成孔后吊装钢筋笼，并按要求焊接，钢筋笼骨架采用一种大型钢筋笼专用吊具及一种钢筋笼悬挂装置进行定位安装；在混凝土灌注过程中应保持护筒埋深不小于2m，随着灌注混凝土面的升高适时顶升护筒，逐步拆除护筒顶端节段，尽量避免钢套管因埋入混凝土时间过长而无法拔除现象。正常灌注阶段导管埋深控制在4～8m，且每15～30分钟测量一次混凝土面标高，测点为2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深。当灌注至最后时，实测混凝土顶面标高必须比设计标高1.0m。

本实施例适用于：新的高铁引入既有高铁路基帮宽段地基加固，施工全部属于邻近既有高铁施工，段路基全套筒全回转钻孔桩共计438根，高铁上行联络线灌注桩加固区距离既有高铁上行线最近为11.9m，距离接触网AF线最近为7.7m。

本发明的第一个实施例之三，其步骤是：

一、施工准备，平整及处理施工场地，达到地面平整、排水通畅、坡度不大于2%；对于可能不适合全套管全回转钻机正常运行的松软场地应作处理，使场地的承载能力满足钻机正常运行的要求，

二、桩机定位。桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，吊放全回转底盘，底盘中心要和桩中心点重合。再吊放主机，安装在底盘上，最后安装反力叉；主机就位后，吊放安装钢套管，主机就位后，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，实现套管快速钻入地层，钢套管钻进时，在XY两个方向使用线锤调整套管垂直度，

三、钻进成孔。套管钻入地层的后，利用吊机沿套管内壁释放抓斗至孔底实现冲抓取土；抓土采用吊机起吊抓斗取土作业，渣土采用自卸车外运至指定地点；抓土过程中实时检测地下土体标高，利用测绳量取地面套管高度(h上)以及套管内部深度(H)，然后反算地下入土深度，计算式：H=h（上）+h（下）；依次连接、旋转、压入套管，利用吊机吊起冲抓斗取土，消除套管内部杂物，清孔至设计标高位置，钻进过程中防护人员24小时盯控，确保设备不侵入既有铁路，确保行车安全，

四、灌注成桩。清孔至设计标高后经地勘、监理验收合格后，进行钢筋笼安装；钢筋笼安装完毕后，安放导管，利用泵车（地泵）浇筑混凝土，混凝土浇筑到一定高度后，起拔套管；拔套管可使用顶管机或者全回转主机进行起拔。

本实施例适用于：新的高铁引入既有高铁路基帮宽段地基加固，施工全部属于邻近既有高铁施工，段路基全套筒全回转钻孔桩共计438根，高铁下行联络线灌注桩加固区距离既有京沪高铁下行线最近为11.3m，距离接触网AF线最近为7.8m。

本发明的第二个实施例，按照侧面集合成一体的方式把既有路基体10、上行路基体20和下行路基体30相互联接。

本发明的第二个实施例是以第一个实施例为基础。

本发明具有下特点：

1、由于设计了既有路基体10、上行路基体20和下行路基体30，通过既有路基体10，作为现有的营业线，通过上行路基体20和下行路基体30，作为新的营业线，因此在轨道交通交汇处实现了现有的营业线和新的营业线的集合。

2、由于设计了桩柱3、承台板4、下层体5、中层体6、上层体7、斜护坡21和横护坡22，提高了上行路基体20的强度。

3、由于设计了桩柱3、承台板4、下层体5、中层体6、上层体7、内护坡31和挡板墙32，提高了下行路基体30的强度。

4、由于设计了履带吊96、抓斗97、套管98、管道旋转装置99，实现了全套管全回转跟进桩基施工方法，保证了既有路基体10的安全。

5、由于设计了对结构形状进行了数值范围的限定，使数值范围为本发明的技术方案中的技术特征，不是通过公式计算或通过有限次试验得出的技术特征，试验表明该数值范围的技术特征取得了很好的技术效果。

6、由于设计了本发明的技术特征，在技术特征的单独和相互之间的集合的作用，通过试验表明，本发明的各项性能指标为现有的各项性能指标的至少为1.7倍，通过评估具有很好的市场价值。

还有其它的与侧面集合成一体的既有路基体10、上行路基体20和下行路基体30联接的技术特征都是本发明的实施例之一，并且以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为满足专利法、专利实施细则和审查指南的要求，不再对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合的实施例都进行描述。

上述实施例只是本发明所提供的基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法的一种实现形式，根据本发明所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成份或步骤，或者将本发明用于其他的与本发明接近的技术领域，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：包含有位于中间部的既有路基体(10)、位于既有路基体(10)的其中一个侧面部的上行路基体(20)、位于既有路基体(10)的其中另一个侧面部的下行路基体(30)，

在既有路基体(10)的侧面部分别设置有台阶部并且既有路基体(10)的其中一个侧面部的台阶部设置为与上行路基体(20)联接，既有路基体(10)的其中另一个侧面部的台阶部设置为与下行路基体(30)联接，

上行路基体(20)设置为包含有桩柱(3)、承台板(4)、下层体(5)、中层体(6)、上层体(7)、斜护坡(21)和横护坡(22)并且桩柱(3)设置为与地基植入式联接，桩柱(3)的上端头设置为与承台板(4)的下端端面部联接并且在承台板(4)的上端端面部设置有下层体(5)，在下层体(5)上设置有中层体(6)并且在中层体(6)上设置有上层体(7)，上行路基体(20)的下层体(5)的内侧面部、上行路基体(20)的中层体(6)的内侧面部和上行路基体(20)的上层体(7)的内侧面部分别设置与既有路基体(10)联接并且在上行路基体(20)的下层体(5)的外侧面部、上行路基体(20)的中层体(6)的外侧面部和上行路基体(20)的上层体(7)的外侧面部分别设置有斜护坡(21)，在斜护坡(21)与地基之间设置有横护坡(22)。

2.根据权利要求1所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：按照侧面集合成一体的方式把既有路基体(10)、上行路基体(20)和下行路基体(30)相互联接。

3.根据权利要求1所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：在路基体(10)的侧面部分别设置有上行路基体(20)和下行路基体(30)。

4.根据权利要求1所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：下行路基体(30)设置为包含有桩柱(3)、承台板(4)、下层体(5)、中层体(6)、上层体(7)、内护坡(31)和挡板墙(32)并且桩柱(3)设置为与地基植入式联接，桩柱(3)的上端头设置为与承台板(4)的下端端面部联接并且在承台板(4)的上端端面部设置有下层体(5)，在下层体(5)上设置有中层体(6)并且在中层体(6)上设置有上层体(7)，下行路基体(30)的下层体(5)的内侧面部设置与既有路基体(10)联接并且下行路基体(30)的下层体(5)的外侧面部、下行路基体(30)的中层体(6)的外侧面部和下行路基体(30)的上层体(7)的外侧面部分别设置为与挡板墙(32)联接，挡板墙(32)的下端头设置为与地基联接并且在下行路基体(30)的中层体(6)的内侧面部与既有路基体(10)之间和下行路基体(30)的上层体(7)的内侧面部与既有路基体(10)之间分别设置有内护坡(31)。

5.根据权利要求4所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：桩柱(3)设置为具有钢筋笼的混凝砂浆体并且承台板(4)设置为具有钢筋网的混凝砂浆体，下层体(5)设置为具有发泡剂水溶液和水泥浆的凝结体，中层体(6)设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.4%～0.6%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体(7)设置为具有按照重量比例0-31.5mm四级配碎和5%水泥的混合体，挡板墙(32)设置为水泥板状体并且斜护坡(21)、横护坡(22)和内护坡(31)分别设置为三维柔性生态护坡，在横护坡(22)和内护坡(31)中分别设置有排水沟并且在挡板墙(32)的外侧面部设置有排水沟。

6.根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：既有路基体(10)与上行路基体(20)和下行路基体(30)设置为按照侧面部叠加的方式分布。

7.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，其特征是：其步骤是：在既有路基体(10)的侧面地基上选定桩柱(3)孔作业点，把管道旋转装置(99)安装在桩柱(3)孔作业点上，把套管(98)安装在管道旋转装置(99)中，通过管道旋转装置(99)带动套管(98)进行旋转，把套管(98)旋入到桩柱(3)孔作业点中，通过抓斗(97)把套管(98)中的土质抓取，由履带吊（96）把抓取土质的抓斗(97)从套管(98)中提升，把抓斗(97)中的土质散落到桩柱(3)孔外，再通过履带吊（96）把空的抓斗(97)放入到套管(98)中，

管道旋转装置(99)设置为液压式搓管机或全套管全回转钻机，

其步骤是：

一、施工准备，邻近营业线施工首先要有施工计划，继而开始首桩地质勘探并留置试样，并平整场地以满足桩机承重要求，

二、桩机定位，根据测样放的桩位，采用80t履带吊把搓管机吊放就位，并调整机械平整度，以满足钢套管垂直的要求，

三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土，

重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接，

护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测，

四、灌注成桩，成孔后吊装钢筋笼，继而采用水下灌注混凝土的方式灌注成桩，过程中将钢套管及时提升。

8.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，其特征是：其步骤是：

一、施工准备，

施工前获取桩位的地质钻探资料，原则上每个承台至少一孔、地质复杂的一桩一孔，

对照地质报告，查清桩长及覆盖层厚度，确定钢护筒埋入深度，制定施工方案，安排设备进场；地质钻探的岩样需妥善标记和保管，钻芯的位置和水平标高应按正确的顺序排列，并用芯样盒保存，方便桩基施工中随时查看岩样变化情况；机械就位前，应把工作区域地面进行硬地化平整处理，作为机械承重作用，

二、桩机定位，桩中心控制点采用全站仪测量放样，采用油漆喷出桩边缘线，方便摇管机的摆放,并拉“十字”交叉线对桩位进行保护；搓管机固定后，应进行搓管机桩心测量定位；待测量放样复核无误后，采用80t履带吊把搓管机吊放至桩位位置，定位后用钢尺检查，在搓管机就位前须检查地面平整度，如不平整将会导致调整钢套管垂直度困难，

三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土，

重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接，

护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测，

当底部出现不明障碍物使套管发生倾斜时，采用冲击锤或者人工将障碍物破除后，再进行套管纠偏处理，

当钢护筒底穿过软弱岩层，到达基岩顶部后，采用RCD机磨岩，并采用气举反循环设备配合清孔，钢护筒随着钻头的钻进位置下放桩底，直至达设计标高为止，

四、灌注成桩，

成孔后吊装钢筋笼，并按要求焊接，钢筋笼骨架采用一种大型钢筋笼专用吊具及一种钢筋笼悬挂装置进行定位安装；在混凝土灌注过程中应保持护筒埋深不小于2m，随着灌注混凝土面的升高适时顶升护筒，逐步拆除护筒顶端节段，尽量避免钢套管因埋入混凝土时间过长而无法拔除现象，

正常灌注阶段导管埋深控制在4～8m，且每15～30分钟测量一次混凝土面标高，测点为2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深，

当灌注至最后时，实测混凝土顶面标高必须比设计标高1.0m。

9.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，其特征是：其步骤是：

一、施工准备，平整及处理施工场地，达到地面平整、排水通畅、坡度不大于2%；对于可能不适合全套管全回转钻机正常运行的松软场地应作处理，使场地的承载能力满足钻机正常运行的要求，

二、桩机定位，

桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，吊放全回转底盘，底盘中心要和桩中心点重合，

再吊放主机，安装在底盘上，最后安装反力叉；主机就位后，吊放安装钢套管，主机就位后，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，实现套管快速钻入地层，钢套管钻进时，在XY两个方向使用线锤调整套管垂直度，

三、钻进成孔，

套管钻入地层的后，利用吊机沿套管内壁释放抓斗至孔底实现冲抓取土；抓土采用吊机起吊抓斗取土作业，渣土采用自卸车外运至指定地点；抓土过程中实时检测地下土体标高，利用测绳量取地面套管高度h上以及套管内部深度H，然后反算地下入土深度，计算式：H=h上+h下；依次连接、旋转、压入套管，利用吊机吊起冲抓斗取土，消除套管内部杂物，清孔至设计标高位置，钻进过程中防护人员24小时盯控，确保设备不侵入既有铁路，确保行车安全，

四、灌注成桩，

清孔至设计标高后经地勘、监理验收合格后，进行钢筋笼安装；钢筋笼安装完毕后，安放导管，利用泵车浇筑混凝土，混凝土浇筑到一定高度后，起拔套管；拔套管可使用顶管机或者全回转主机进行起拔。

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