CN112240111A - 一种地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于城市轨道交通技术领域，具体提供了一种地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法，包括短轨枕块、预制立柱及扣件，多个预制立柱沿钢轨的延伸方向间隔设置，短轨枕块填充于位于检查坑两侧的基坑内。通过扣件将多个短轨枕块按照预设间距以此与钢轨连接形成轨排；将轨排吊装粗铺到检查坑两侧的基坑内，绑扎轨排周围钢筋笼并立模；调节短轨枕块的几何形位状态以调整钢轨至预设状态，然后浇筑混凝土使得短轨枕块与基坑固定成一个整体；当混凝土强度达到预设条件后，拆模、拆除扣件和钢轨，并在短轨枕块上安装预制立柱；通过扣件将钢轨安装至预制立柱的顶端。提高了施工效率和质量、缩短了施工周期，降低劳动强度。

Description

一种地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法

技术领域

本发明属于城市轨道交通技术领域，具体涉及一种地铁预制装配立柱 式检查坑结构及施工方法。

背景技术

城市地铁等轨道交通能有效地缓解地面交通压力，解决城市拥堵、空 气污染等问题。随着各城市地铁建设高速发展，与地铁相关的车辆段检修 基地也在大批量建设中，车辆综合维修基地根据使用功能不同主要分为两 类，车辆段和停车场，供车辆检修和停放使用，单体名称为运用库和检修 库。库内设有多列检修地沟，每列检修地沟均设有大量立柱，起支撑轨道、 承受列车荷载和提供检修空间等作用。此种检修地沟一般又叫立柱式检查坑，主要由检修坑、立柱及轨道组成。

目前地铁中车辆段、停车场内立柱式检查坑地段的立柱大多采用现场 制模现浇混凝土形式。由于轨道系统与土建系统分属不同标段等原因，库 内立柱式检查坑由轨道与土建两家施工单位完成，一般先由土建单位施工 检查坑及部分长度的立柱，然后由轨道单位施工剩余长度的立柱，并在立 柱上铺设钢轨。现场施工中发现，立柱上的预埋件预埋位置精度经常无法 满足钢轨铺设精度的要求，同时铁轨铺设容易对已经完成的立柱造成一些 缺角、破损等。由于在铺设轨道前混凝土立柱已施工完成，立柱平面及竖 向定位存在较多误差，导致钢轨安装精度难以保证，定位精度较差，需修 补或拆除部分立柱，工作量巨大。由于立柱施工分两次浇筑完成，检修坑 立柱用量大，且单体小，处于检查坑的两侧，人工支模困难，施工作业环 节多、施工精度和质量难以控制、材料浪费较大、施工工期较长等问题， 造成工程成本提高、施工效率低，严重影响工程的整体进度，且现场湿作 业体量大、难以满足城市轨道交通施工工期、施工精度、美观性等方面的 要求。此外，为尽可能增大内壁净距，方便检查，但由于轨距的限制，容 易导致目前现浇式立柱顶部扣件预留套管或连接孔距检查坑内壁较小，内 壁的混凝土厚度较薄，在后续的使用中，容易出现劈裂和裂纹等病害。

现有专利CN107558313A发明公开了一种地铁检查坑小立柱及轨道整 体式施工结构及方法，专利CN107268348A发明公开了一种地铁柱式检查 坑施工方法；以上专利主要从施工方法的角度对立柱式检查坑进行相应的 改进，但均为现浇混凝土立柱式施工，存在施工效率低、湿作业体量大、 污染严重等缺点。现有专利CN209703203U实用新型公开了一种轨道交通 用预制H型板柱组合轨道结构，专利CN209052949U实用新型公开了一种 轨道交通用预制板柱组合轨道结构，以上专利通过预制板柱组合结构替代 现浇混凝土立柱，一定程度解决了现浇立柱的缺点，但专利中的预制混凝 土板柱结构重量较大，吊装运输施工困难，基础是预制板及自密实混凝土， 应用在地铁车场线造价高，经济性差；基础预制板不便于检查坑内行走作 业；存在施工精调量大，对精调设备要求高等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中检查坑结构施工困难且效率低的问题。

为此，本发明提供了一种地铁预制装配立柱式检查坑结构，包括短轨 枕块、预制立柱及扣件，多个所述预制立柱沿钢轨的延伸方向间隔设置， 所述短轨枕块填充于位于所述检查坑两侧的基坑内；

所述预制立柱的两端分别焊接有上支撑钢板及下支撑钢板，所述下支 撑钢板与所述短轨枕块螺栓连接，所述上支撑钢板与所述扣件螺栓连接， 所述扣件上设有用于扣接钢轨的搭扣。

优选地，所述预制立柱的横截面为“十”字型。

优选地，所述短轨枕块为长400mm、400mm、高200mm的混凝土结构。

优选地，所述短轨枕块内侧设有混凝土保护层，所述混凝土保护层内 设有竖直向钢筋及横向钢筋。

优选地，所述结构还包括垂直所述钢轨延伸方向布置的牛腿，所述牛 腿为预制混凝土结构，所述牛腿与所述预制立柱的侧壁通过螺栓连接，所 述牛腿的顶端焊接有用于支撑钢轨的钢板。

优选地，所述扣件与所述支撑钢板之间设有绝缘垫片，所述绝缘垫片 上设有供螺栓贯穿的连接孔。

优选地，所述短轨枕块上设有四个连接孔。

本发明还提供了一种地铁预制装配立柱式检查坑结构施工方法，包括 以下步骤：

S1：通过扣件将多个短轨枕块按照预设间距以此与钢轨连接形成轨排；

S2：将所述轨排吊装粗铺到检查坑两侧的基坑内，绑扎轨排周围钢筋 笼并立模；

S3：调节短轨枕块的几何形位状态以调整钢轨至预设状态，然后浇筑 混凝土使得短轨枕块与基坑固定成一个整体；

S4：当混凝土强度达到预设条件后，拆模、拆除扣件和钢轨，并在短 轨枕块上安装预制立柱；

S5：通过扣件将钢轨安装至所述预制立柱的顶端。

优选地，所述步骤S5之前还包括：在所述预制立柱的侧壁上安装水平 横向延伸的牛腿，所述牛腿的顶端抵靠在所述钢轨上。

本发明的有益效果：本发明提供的这种地铁预制装配立柱式检查坑结 构及施工方法，包括短轨枕块、预制立柱及扣件，多个预制立柱沿钢轨的 延伸方向间隔设置，短轨枕块填充于位于检查坑两侧的基坑内。通过扣件 将多个短轨枕块按照预设间距以此与钢轨连接形成轨排；将轨排吊装粗铺 到检查坑两侧的基坑内，绑扎轨排周围钢筋笼并立模；调节短轨枕块的几 何形位状态以调整钢轨至预设状态，然后浇筑混凝土使得短轨枕块与基坑 固定成一个整体；当混凝土强度达到预设条件后，拆模、拆除扣件和钢轨， 并在短轨枕块上安装预制立柱；通过扣件将钢轨安装至预制立柱的顶端。 实现了对立柱式检查坑的全装配式施工，提高了施工效率和质量、缩短了 施工周期，降低劳动强度。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的三维立体 示意图；

图2是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的三维爆炸 示意图；

图3是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的接触轨位 置三维爆炸示意图；

图4是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的平面示意 图；

图5是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的I-I横断面 示意图；

图6是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的预制立柱 结构示意图；

图7是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的接触轨安 装位置处的预制立柱结构示意图；

图8是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的牛腿结构 示意图；

图9是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的短轨枕块 示意图；

图10是本发明地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法的短轨枕排 结构示意图。

附图标记说明：短轨枕块1，预制立柱2，连接螺栓3，扣件4，钢轨5， 牛腿6，支撑钢板7，连接孔8，连接钢筋9，绝缘垫片10。

具体实施方式

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它实施例，都属于本发明保护的 范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相 对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发 明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例提供了一种地铁预制装配立柱式检查坑结构，如图1至 图10所示，包括短轨枕块1、预制立柱2及扣件4，多个所述预制立柱2 沿钢轨5的延伸方向间隔设置，所述短轨枕块1填充于位于所述检查坑两 侧的基坑内；

所述预制立柱2的两端分别焊接有上支撑钢板7及下支撑钢板7，所述 下支撑钢板7与所述短轨枕块1螺栓连接，所述上支撑钢板7与所述扣件4 螺栓连接，所述扣件4上设有用于扣接钢轨5的搭扣。

其中，短轨枕块1带有四个连接孔8，其中对角线的两个连接孔用于下 部基础施工时扣件的安装，当短轨枕块1施工完成后，拆除扣件4和钢轨5， 四个连接孔8全部用于连接预制立柱2。

短轨枕块1预先通过扣件4和钢轨5相连，便于安装和精调；短轨枕 底面设有连接钢筋9，起加强与下部基础的连接作用。通过对短轨枕轨道结 构施工和精调，使下部支撑结构的强度和精度满足后续安装预制立柱2的 要求。本实例短轨枕块长400mm，宽400mm，高200mm，连接孔直径48mm， 深150mm。

短轨枕块1内侧设有100mm厚的混凝土保护层厚度，并配置上下两层 纵向钢筋和横向箍筋，防止短轨枕块内侧混凝土开裂。

预制立柱2沿钢轨5的延伸方向间隔设置。预制立柱2为工厂预制的 上下两端带支撑钢板7的十字交叉钢结构，上端钢板通过扣件4和钢轨5 相连，起便于安装扣件和支撑钢轨的作业；下端钢板通过四个连接螺栓3 与下部短轨枕块1支撑面连接，起便于安装连接螺栓3和提供支撑平面的 作用；主体结构通过连接螺栓3相连，避免了施工过程中的湿接缝问题。 本实例预制立柱上下两端支撑钢板长400mm，宽400mm，厚20mm，对应 连接孔直径48mm，立柱长1000mm。其中，支撑钢板7与预制立柱本体(混 凝土结构)通过焊接连接。

牛腿6为带支撑钢板的预制钢结构，通过连接螺栓3与部分预制立柱 的十字交叉钢板相连，起支撑接触轨的作用，以适应地铁采用接触轨供电 的情况。

钢轨5通过扣件4和预制立柱2顶面支撑钢板相连，扣件底面设有绝 缘垫片10，以满足线路的绝缘要求，同时还能起精调的作用。

本实例的施工步骤如下：

步骤一：土建施工单位将现场移交给轨道施工单位；

步骤二：将短轨枕块1预先通过扣件4和钢轨5相连，组装成轨排， 吊装粗铺到检查坑两侧的施工位置；

步骤三：绑扎轨排周围的钢筋，形成钢筋笼，立模；

步骤四：精调短轨枕轨道结构中的钢轨几何形位，通过钢轨5的几何 形位反映短轨枕块1的几何形位，使短轨枕块1轨道结构的精度满足铺设 要求；

步骤五：浇筑混凝土；

步骤六：当混凝土达到一定强度后，拆模、拆除短轨枕块1上的扣件4 和钢轨5；

步骤七：完成下部基础短轨枕支撑结构的施工后，通过连接螺栓3将 一般位置不带连接孔的预制立柱2按照扣件间距安装至短轨枕块上；通过 连接螺栓3将带连接孔的接触轨立柱2按照一定间隔安装至短轨枕块1上；

步骤八：通过连接螺栓3将牛腿6安装至带连接孔8的接触轨立柱2 上；牛腿6通过连接螺栓3和接触轨立柱2相连，接触轨支座位置可根据 现场实际施工情况进行灵活更换和布置。

步骤九：安装扣件4和钢轨5，最后精调轨道结构，对轨道结构轨距、 水平、高程和方向进行精调和固定，进一步消除施工误差、修正精度，使 轨面达到线路精度要求，完成施工。

所述步骤一～六中的安装和精调短轨枕块1完成后拆除的钢轨5和扣件 4可用于步骤九中的预制立柱2上钢轨5和扣件4的安装。

所述步骤五中对轨道结构的精调主要通过扣件底部的绝缘垫片10进行 调整。

本专利的有益效果如下：

一种地铁预制装配立柱式检查坑结构及施工方法，通过施工和精调短 轨枕轨道结构使预制立柱下部支撑结构满足强度和精度要求；通过连接螺 栓将预制立柱与下部短轨枕相连，最后安装扣件和钢轨，实现了对立柱式 检查坑的全装配式施工，提高了施工效率和质量、缩短了施工周期，降低 劳动强度，很好地解决现浇立柱存在的施工质量差、施工速度慢、劳动强 度大等问题。

通过在下部基础安装短轨枕提高了下部支撑结构的强度和耐久性；精 调短轨枕块的几何形位，通过钢轨的几何形位反映短轨枕的几何形位，保 证了预制立柱下部支撑结构的精度，提高了整个过程的施工精度；且由于 采用短轨枕块，整体造价较低，重量较轻，便于运输和安装。

牛腿通过连接螺栓与接触轨立柱相连，支撑接触轨，接触轨支座位置 可根据现场实际施工情况进行灵活更换和布置，避免了由于施工问题导致 接触轨立柱安装出错导致拆除部分立柱，从而带来巨大工作量的问题。

重要支撑结构立柱通过工厂预制完成，在建设场地直接进行安装固定 即可投入使用，施工质量好、精度有保证，结构简单、装卸方便、可操作 性强，能大大提高施工速度，节约施工成本，避免资源浪费，还增强了整 体美观性。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围 的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：包括短轨枕块、预制立柱及扣件，多个所述预制立柱沿钢轨的延伸方向间隔设置，所述短轨枕块填充于位于所述检查坑两侧的基坑内；

所述预制立柱的两端分别焊接有上支撑钢板及下支撑钢板，所述下支撑钢板与所述短轨枕块螺栓连接，所述上支撑钢板与所述扣件螺栓连接，所述扣件上设有用于扣接钢轨的搭扣。

2.根据权利要求1所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：所述预制立柱的横截面为“十”字型。

3.根据权利要求1所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：所述短轨枕块为长400mm、400mm、高200mm的混凝土结构。

4.根据权利要求1所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：所述短轨枕块内侧设有混凝土保护层，所述混凝土保护层内设有竖直向钢筋及横向钢筋。

5.根据权利要求1所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：所述结构还包括垂直所述钢轨延伸方向布置的牛腿，所述牛腿为预制混凝土结构，所述牛腿与所述预制立柱的侧壁通过螺栓连接，所述牛腿的顶端焊接有用于支撑钢轨的钢板。

6.根据权利要求1所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：所述扣件与所述支撑钢板之间设有绝缘垫片，所述绝缘垫片上设有供螺栓贯穿的连接孔。

7.根据权利要求1所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构，其特征在于：所述短轨枕块上设有四个连接孔。

8.一种地铁预制装配立柱式检查坑结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过扣件将多个短轨枕块按照预设间距以此与钢轨连接形成轨排；

S2：将所述轨排吊装粗铺到检查坑两侧的基坑内，绑扎轨排周围钢筋笼并立模；

S3：调节短轨枕块的几何形位状态以调整钢轨至预设状态，然后浇筑混凝土使得短轨枕块与基坑固定成一个整体；

S4：当混凝土强度达到预设条件后，拆模、拆除扣件和钢轨，并在短轨枕块上安装预制立柱；

S5：通过扣件将钢轨安装至所述预制立柱的顶端。

9.根据权利要求8所述的地铁预制装配立柱式检查坑结构施工方法，其特征在于，所述步骤S5之前还包括：在所述预制立柱的侧壁上安装水平横向延伸的牛腿，所述牛腿的顶端抵靠在所述钢轨上。

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