CN110924436A - 一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法 - Google Patents

一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110924436A
CN110924436A CN201911313831.3A CN201911313831A CN110924436A CN 110924436 A CN110924436 A CN 110924436A CN 201911313831 A CN201911313831 A CN 201911313831A CN 110924436 A CN110924436 A CN 110924436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel box
guide
shed
jacking
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911313831.3A
Other languages
English (en)
Inventor
崔宏
周路舟
刘静敏
孙学海
钟安德
王禹
肖峰
兰俊奇
张振华
王思莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Railway Survey Design Consulting Co Ltd
Original Assignee
Shenyang Railway Survey Design Consulting Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Railway Survey Design Consulting Co Ltd filed Critical Shenyang Railway Survey Design Consulting Co Ltd
Priority to CN201911313831.3A priority Critical patent/CN110924436A/zh
Publication of CN110924436A publication Critical patent/CN110924436A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them

Abstract

本发明涉及一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,包括钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构,钢箱棚导梁结构位于钢箱棚刃角结构上端,钢箱棚刃角由钢箱底板和钢箱侧壁固定组成凵字型结构,钢箱侧壁上端通过滑道连接有钢箱棚导梁结构,钢箱棚刃角结构为楔形结构,楔形结构的斜边一端朝向顶进方向。通过钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构配合掘土,将框构桥牵引至所需位置,在大跨度框构桥铁路顶进施工中,提高了顶进施工期间铁路线路的安全性,提高了施工期间列车限制速度,降低了铁路运能损失,降低了工程造价,提高了施工效率,降低了结构技术风险和施工风险。

Description

一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法,属于土木工程建设领域。
背景技术
公路、铁路等下穿既有铁路线路,一般都要在不中断铁路行车、不影响行车安全的前提下进行相关工程建设。目前在下穿既有铁路线路时,一般优先采用整体式框架桥结构顶进施工,框构桥顶进施工至今已有40多年的历史,列车在限速45km/h下框构桥顶进施工技术已经比较成熟。此种施工方法涉及到对既有铁路线路进行加固或架空处理,再进行顶进作业等施工。在顶进桥涵施工中,为确保行车及施工安全必须进行铁路线路的加固,选择线路加固的方式应以对运输干扰较小,而又确保铁路运营安全,同时施工简便易行为原则,此外还应根据路基土质、顶进桥涵的结构尺寸、涵顶以上覆土厚度,以及施工季节和地下水变化情况等综合考虑后决定,国内外常见线路加固形式有以下几种形式:
1、当顶进箱涵或圆涵的尺寸较小,且处于直线地段,运输不甚繁忙,路基填土密实,涵顶覆土厚度在3m以上时,可不进行线路加固,但需限速通过,并有专人监视线路,如有异状及时进行整修,有塌方可能时可用吊轨进行线路加固;
2、当顶进桥涵孔径较大如径跨在2~8m以内,覆土厚度在1m以上时,可采用便梁法、轨束梁法或工字钢束轨梁或工字钢束梁法加固线路,另外,还可用钢板脱壳法稳定涵顶以上覆土,防止线路横移,线路仍以吊轨梁加固;
3、当顶进桥涵径跨大于8m,顶上又无覆土或覆土很薄时,可采用吊轨加横梁加固法或吊轨加工字钢纵横梁加固法。
由于国内经济发展迅速,随着城市建设不断扩大,许多城市道路都在四车道以上,并包含非机动车及人行道布置,框构桥断面宽度一般都在20米以上,所以上述线路加固方法中运用最多的是工字钢纵横梁法,工字钢纵横梁法适用于孔径较大,框构顶无覆土情况,采用此方法加固线路时,一般做法是在框构桥顶进前端下部的边墙底板去除,做成上部突出的钢筋混凝土刃角,即悬臂式圬工刃角,侧面成倒三角形,顶部突出部分在顶进过程中最先“吃土”,并且承担工字钢横梁的前支撑点,框构桥顶进时,在框构前端刃角处不断挖土,随顶随挖,直至框构结构全部顶入路基为止,框构桥顶进就位后,其前端的刃角下部边墙及底板需要后浇补齐,刃角补齐段后浇施工往往为临近铁路线作业,受铁路行车干扰较大,宜危及铁路行车安全,为了保证铁路线路的运营安全,通常需要先在顶进前端的路基两侧施工八字形防护桩,再进行刃角后浇补齐段的施工,且后浇段混凝土施工质量难以保证,新旧混凝土界面难以处理完好,接缝处理不好,会在使用期间造成漏水的安全隐患。另外,采用工字钢纵横梁的线路加固方法,框构桥需要吃土顶进,顶进过程中要随挖随顶,路基前“天窗”开口必须严格控制,如果开口过大,将导致工字钢横抬梁失稳,危机铁路运营安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法,通过钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构配合掘土,将框构桥牵引至所需位置,在大跨度框构桥铁路顶进施工中,提高了顶进施工期间铁路线路的安全性,提高了施工期间列车限制速度,降低了铁路运能损失,降低了工程造价,提高了施工效率,降低了结构技术风险和施工风险。
为解决以上问题,本发明的具体技术方案如下:一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,包括钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构,钢箱棚导梁结构位于钢箱棚刃角结构上端,钢箱棚刃角由钢箱底板和钢箱侧壁固定组成凵字型结构,钢箱侧壁上端通过滑道连接有钢箱棚导梁结构,钢箱棚刃角结构为楔形结构,楔形结构的斜边一端朝向顶进方向。
所述的钢箱棚导梁结构为:前导梁与后导梁通过钢护套连接,前导梁与后导梁下端面连接有顶座,顶座上连接有千斤顶,千斤顶位置与前导梁对应。
所述的钢箱棚导梁结构与钢箱底板之间固定连接有加强立柱。
所述的钢箱侧壁焊接有若干个平行设置的侧壁横隔板,相邻两侧壁横隔板之间设有一个内支撑梁。
铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角的施工方法,步骤如下:1)对铁路线路进行长轨放散,采用工字钢纵横梁对铁路线路进行加固;
2)在铁路线一侧预制框构桥,在框构桥顶进前端预埋内撑梁及锚固钢筋;
3)对安装前导式钢箱棚刃角处基底进行地基处理;
4)安装钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构焊接成一个整体骨架,钢箱底板和钢箱侧壁与预埋进框构桥的内锚梁焊接固定,钢箱棚导梁采用U型螺栓与内支撑梁固定,保证承受剪力且不阻碍导梁前后移动;
5)铁路列车限速,钢箱棚刃角前导梁吃土顶进,掘进时导梁箱棚内采用人工修整掘进面、出土及在导梁推进时对箱体状态进行监视,导梁单次掘进20-30cm;
6)框构主体顶进,导梁千斤顶同时回镐,中心土采用机械挖掘出土,主体顶进按前导梁顶程控制,顶至前导梁回缩后停止;
7)重复进行5、6步骤,直至框构桥顶进就位;
8)钢箱棚刃角拆除;
9)线路加固拆除,解除线路封锁。
本发明带来的有益效果为:1、前导式钢箱棚刃角施工后拆除,避免传统采用的圬工刃角需施工防护桩及后浇补齐段。
2、前导式钢箱棚刃角发明重点在于刃角顶部采用的棚式结构,与下部结构分离,具有独立的顶进系统,通过设置滑道可预先顶进形成超前支护。
3、钢箱棚导梁断面较大,便于箱内挖土作业,且增大了纵向刚度,能够承受更大上部荷载。
4、前导式钢箱棚刃角采用分部顶进,顶进工法更加可靠、安全。
5、钢箱棚刃角可按规格进行标准化生产,社会效益显著。
附图说明
图1为铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角结构示意图。
图2为图1的侧视结构示意图。
图3为图1的俯视结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示,一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,包括钢箱棚导梁结构1和钢箱棚刃角结构2,钢箱棚导梁结构1位于钢箱棚刃角结构2上端,钢箱棚刃角结构由钢箱底板2-1和钢箱侧壁2-2固定组成凵字型结构,钢箱侧壁2-2上端通过滑道3连接有钢箱棚导梁结构1,钢箱棚刃角结构2为楔形结构,楔形结构的斜边一端朝向顶进方向。
所述的钢箱棚导梁结构1为:前导梁1-1与后导梁1-2通过钢护套1-3连接,前导梁1-1与后导梁1-2下端面连接有顶座4,顶座4上连接有千斤顶5,千斤顶5位置与前导梁1-1对应。
所述的钢箱棚导梁结构1与钢箱底板2-1之间固定连接有加强立柱2-3。
所述的钢箱侧壁2-2焊接有若干个平行设置的侧壁横隔板2-21,相邻两侧壁横隔板2-21之间有一个内支撑梁6。
铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角的施工方法,步骤如下:1)对铁路线路进行长轨放散,采用工字钢纵横梁对铁路线路进行加固;
2)在铁路线一侧预制框构桥7,在框构桥7顶进前端预埋内撑梁7及锚固钢筋8;
3)对安装前导式钢箱棚刃角2处基底进行地基处理;
4)安装钢箱棚导梁结构1和钢箱棚刃角结构2焊接成一个整体骨架,钢箱底板2-1和钢箱侧壁2-2与预埋进框构桥7的内支撑梁6焊接固定,钢箱棚导梁结构1采用U型螺栓与内支撑梁6固定,保证承受剪力且不阻碍导梁前后移动;
5)铁路列车限速,钢箱棚刃角前导梁1-1吃土顶进,掘进时导梁箱棚内采用人工修整掘进面、出土及在导梁推进时对箱体状态进行监视,导梁单次掘进20-30cm;
6)框构主体顶进,导梁千斤顶同时回镐,中心土采用机械挖掘出土,主体顶进按前导梁顶程控制,顶至前导梁回缩后停止;
7)重复进行步骤5)和6),直至框构桥7顶进就位;
8)钢箱棚刃角结构拆除;
9)线路加固拆除,解除线路封锁。
在框构桥顶进前端安装前导式钢箱棚刃角,作为框构桥吃土顶进时掘进面与路基的支护,首先在前导梁钢箱棚内进行开挖,当导梁向前顶进时,其上部土方由前端钢刃尖切割下落,前导梁承担上部土压荷载。前导梁前进一个顶程后进行刃角边墙两侧的土方开挖,框构主体带动整体钢箱棚刃角随顶随挖,保证钢刃尖切入土层10cm以上。最后进行中心土开挖,应掌握土坡的平整,并保持与刃角坡度一致,或根据路基土质情况选用适当坡度,严禁出现倒坡。整个顶进过程中,上部荷载由土压荷载,轨道及线路加固设备荷载和列车活载组成。上部荷载直接作用在钢箱棚前导梁上,再由内撑梁、滑道支撑传递到刃角下部骨架上。由于前导梁先行推进切入土体,形成半悬臂式的超前支护结构,承受了全部的上部荷载。
框构主体顶进时钢箱棚刃角内部首先采用人工开挖路基土体,其走向取决于人工超挖的方向,可高可低,可左可右。当前导梁上倾时,在中心土强大的反作用力下,刃角被迫向上抬升,使框构主体顶进向上坡趋近。反之向下坡趋近。同理在刃角边墙两侧挖土,中心土西侧超挖,东侧欠挖时,东侧钢刃尖吃土较深,受力较大,西侧钢刃尖受力较小,致使框构向西偏转。同时加强监测,当框构桥有偏移倾向前就应及时纠偏,调整方向。
框构桥顶进期间,铁路路基沉降和路基土体损失是危机铁路安全的最大隐患,因整体路基土方开挖在钢箱棚前导梁支护下作业,路基开挖高度和宽度均和框构桥相同,甚至是由刃角周围的钢刃尖切土,避免造成超挖和土体坍塌。钢箱棚前导梁作为半悬臂半简支结构支撑上部的铁路线路,其较大的截面刚度和较小的前天窗跨度大大改善了顶进期间工字钢横抬梁的受力状态,降低了线路加固范围内的下挠度,可提高火车施工期间的运行限速。
前导式钢箱棚刃角通过内锚支撑梁与框构主体连接,框构桥顶进就位后可直接拆除,并可在其他工程上重复利用,通过本发明替代了传统使用的钢筋混凝土圬工刃角,避免了在线下施工后浇补齐段作业和防护桩施工,减少工期,降低造价。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“垂直”、“上”、“下”、“一侧端”、“一端”、“上端”、“水平”、“上方”、“下方”、“竖直”、“中部”、“下端”、 “另一端”、“纵向”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。
在本发明中,除非另有明确规定和限定,术语“安装”、“ 相连”、“连接、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干变型和改进,也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,其特征在于:包括钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构,钢箱棚导梁结构位于钢箱棚刃角结构上端,钢箱棚刃角由钢箱底板和钢箱侧壁固定组成凵字型结构,钢箱侧壁上端通过滑道连接有钢箱棚导梁结构,钢箱棚刃角结构为楔形结构,楔形结构的斜边一端朝向顶进方向。
2.如权利要求1所述的一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,其特征在于:所述的钢箱棚导梁结构为:前导梁与后导梁通过钢护套连接,前导梁与后导梁下端面连接有顶座,顶座上连接有千斤顶,千斤顶位置与前导梁对应。
3.如权利要求1所述的一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,其特征在于:所述的钢箱棚导梁结构与钢箱底板之间固定连接有加强立柱。
4.如权利要求1所述的一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角,其特征在于:所述的钢箱棚导梁结构、钢箱底板和钢箱侧壁内部均焊接有内支撑梁。
5.如权利要求1所述的铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角的施工方法,其特征在于如下步骤:1)对铁路线路进行长轨放散,采用工字钢纵横梁对铁路线路进行加固;
2)在铁路线一侧预制框构桥,在框构桥顶进前端预埋内撑梁及锚固钢筋;
3)对安装前导式钢箱棚刃角处基底进行地基处理;
4)安装钢箱棚导梁结构和钢箱棚刃角结构焊接成一个整体骨架,钢箱底板和钢箱侧壁与预埋进框构桥的内锚梁焊接固定,钢箱棚导梁采用U型螺栓与内支撑梁固定,保证承受剪力且不阻碍导梁前后移动;
5)铁路列车限速,钢箱棚刃角前导梁吃土顶进,掘进时导梁箱棚内采用人工修整掘进面、出土及在导梁推进时对箱体状态进行监视,导梁单次掘进20-30cm;
6)框构主体顶进,导梁千斤顶同时回镐,中心土采用机械挖掘出土,主体顶进按前导梁顶程控制,顶至前导梁回缩后停止;
7)重复进行5、6步骤,直至框构桥顶进就位;
8)钢箱棚刃角拆除;
9)线路加固拆除,解除线路封锁。
CN201911313831.3A 2019-12-19 2019-12-19 一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法 Pending CN110924436A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911313831.3A CN110924436A (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911313831.3A CN110924436A (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110924436A true CN110924436A (zh) 2020-03-27

Family

ID=69864351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911313831.3A Pending CN110924436A (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110924436A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112502042A (zh) * 2020-10-27 2021-03-16 中建三局基础设施建设投资有限公司 一种提高大型框架桥顶进效率的施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1807838A (zh) * 2005-10-31 2006-07-26 胡麓山 箱型桥梁的桥式盾构施工方法
CN102108679A (zh) * 2011-02-21 2011-06-29 李家稳 一种顶进地道桥的组合式框架钢构及顶进地道桥的方法
CN202012045U (zh) * 2011-02-21 2011-10-19 李家稳 一种顶进地道桥的组合式框架钢构
KR101650291B1 (ko) * 2015-03-09 2016-08-24 주식회사 포스코건설 지지 파일을 갖는 지중에서의 문형 구조물의 시공 방법
CN108374341A (zh) * 2018-02-13 2018-08-07 新疆铁道勘察设计院有限公司 铁路箱形桥的u型槽组合刃角施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1807838A (zh) * 2005-10-31 2006-07-26 胡麓山 箱型桥梁的桥式盾构施工方法
CN102108679A (zh) * 2011-02-21 2011-06-29 李家稳 一种顶进地道桥的组合式框架钢构及顶进地道桥的方法
CN202012045U (zh) * 2011-02-21 2011-10-19 李家稳 一种顶进地道桥的组合式框架钢构
KR101650291B1 (ko) * 2015-03-09 2016-08-24 주식회사 포스코건설 지지 파일을 갖는 지중에서의 문형 구조물의 시공 방법
CN108374341A (zh) * 2018-02-13 2018-08-07 新疆铁道勘察设计院有限公司 铁路箱形桥的u型槽组合刃角施工方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李家稳编著: "《框架桥盾构法施工技术》", 30 November 2012, 中国铁道出版社 *
蔡惠华: "护盾技术在地道桥顶进施工中的应用", 《铁道标准设计》 *
高雪瑞: "钢刃角超前支护法在既有铁路防护中的应用", 《铁道标准设计》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112502042A (zh) * 2020-10-27 2021-03-16 中建三局基础设施建设投资有限公司 一种提高大型框架桥顶进效率的施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101761068A (zh) 隧道穿越河流上方桥梁桩基的箱-筏承压式基础托换及施工加固方法
CN104481546B (zh) 一种软岩隧道斜井进入正洞的双曲拱的施工方法
US9322137B2 (en) Method for building structures, particularly passages under operating railways or the like
CN106979021B (zh) 大断面黄土隧道开挖及初期支护快速封闭成环方法
CN103306289A (zh) 基坑桩锚护壁混凝土锚索冠梁结构及其施工方法
CN105064397A (zh) 一种在地铁区间盾构隧道基础上扩挖车站的明挖施工方法
CN105862930A (zh) 一种对新建地下工程下方既有隧道的保护结构
CN110924436A (zh) 一种铁路框构桥顶进前导式钢箱棚刃角及其施工方法
CN111119912A (zh) 一种下穿铁路框架箱涵顶进施工装置及其施工方法
CN110242305A (zh) 一种斜井进单侧壁导坑法施作主洞的施工工艺方法
CN108301332A (zh) 贝雷片可拆卸式钢栈桥施工方法
CN103967052B (zh) 一种防护新旧框构桥基底高差土体的方法
CN111910534A (zh) 一种复杂地质条件下d型便梁线路加固方法及加固结构
CN210118138U (zh) 大跨隧道下穿既有铁路的加固结构
CN109779636A (zh) 一种盾构隧道下穿既有建筑物的加固结构
CN205742292U (zh) 一种对新建地下工程下方既有隧道的保护结构
CN209958372U (zh) 铁路新增二线台后路基桩管帷幕支护结构
CN214737080U (zh) 一种铁路桥涵接长侧路基的加固结构
CN212128877U (zh) 铁路便桥下部结构线外施工及盖梁顶拉体系
CN215801664U (zh) 刚性肋墙式桩墙基坑支护结构
CN215857760U (zh) 明洞接长泡沫混凝土回填结构
CN109555535B (zh) 下路桁形式预应力管幕结构及施工方法
CN209759904U (zh) 小半径曲线铁路整体折线架空装置
CN214695701U (zh) 一种桩基清障用两次体系转换桩基托换结构
CN215801062U (zh) 顶推框架桥时防止上部高速公路变形的结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination