CN1312414A - 纠正采空区地表铁轨位移的支承装置及技术方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属采空区铁轨维护技术,特别涉及一种纠正采空区铁轨位移的支承装置及技术方法,在地表下沉的铁路路基段,预先在枕木下顺铁轨方向置入纵梁,在纵梁下部穿过铁路置入横梁,桩座构件铰支横梁,桩座构件间隔、对称设置在铁轨两侧,在横梁内侧距桩座400mm范围内设置调整装置,动态调整地表变形与铁轨位移的相对位置,使铁轨位移误差在标准规范值内,支承铁轨安全可靠,便于施工机械化。
Description
本发明属采空区铁轨支护技术，特别涉及一种在地表解决铁轨位移的纠正采空区铁轨位移的支承装置及技术方法。
目前，地下采煤，破坏了地层原有压力的平衡，由于岩石的自身重力，引起采场围岩的活动，特别是煤层上覆岩的活动，向上发展直到地表。国内外为解决铁路下部开采地下资源，研究出许多技术方法及措施，但都不理想。其方法：1、采煤时留置安全保护煤柱，或采用“条带法”开采，以作支承，滞留煤量多，降低回采率，造成资源浪费；2、地下填充或顶板岩层注浆，能够减缓地表变形，但不能从根本上解决铁轨位移问题；3、铁路线迁移，浪费资金和土地，成本太高；4、CN86103389A发明名称“用可调式轨枕保护受开采影响的铁路”，在开采前用可调式轨枕替换原枕木，待地表移动基本稳定以后再拆下可调式轨枕换上原枕木，这种方法采用人工频繁拆换可调式轨枕和原枕木，不能动态调整变形地表与铁轨位移间的相对位置。
本发明的目的在于克服以上技术不足，提供一种根据地表变形动态调整铁轨位移的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置及技术方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现，纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，在铁轨1的枕木2下部置入纵横梁4、5，在地表设置桩座构件7支护铁轨1，其特征在于铁轨1两侧间隔、对称设置桩座构件7，在枕木2下部沿铁轨1方向置入纵梁4，穿过纵梁4下部置入横梁5，横梁5两端由桩座构件7铰支，在横梁5桩座内侧400mm范围内放置调整装置8。横梁5两端的桩座构件7为平台桩座或倾桩座或甩毛筋桩座。桩座构件7的平台桩座为翼形平台桩座，在桩座下平面垂直相交平面翼板15上垂直位错间隔设置悬壁梁座14。横梁5两端桩座构件7平台桩座在横梁5之间由垫板6、10支承。横梁5两端桩座构件7的倾斜桩座在横梁5之间的铁柱卡具12卡装铁柱11。调整装置8的支座8-1顶压平台桩座或倾斜桩座或毛筋桩座的内侧，上部调整器8-2顶压在横梁5下端。垫板6、10支承可调。调整装置8的支座8-1由螺纹连接安装调整器8-2可调。
纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，由以下技术方法实现，在铁轨1的枕木2下部沿铁轨1方向置入纵梁4，横梁5穿过纵梁4下部，横梁5两端铰支桩座构件7，铁轨1两侧间隔、对称设置桩座构件7，间隔距离5-10m，对称轨距不小于1.5m。横梁5下部桩座构件7内侧安装的调整装置8，每次在1-50cm范围调整铁轨1位移，每调一次加装垫板6、10，调整铁轨1水平位移，用碎石填平，垫牢两构件7之间的枕木2。铁轨1纵向倾斜，横梁5下部的调整装置8两端同时调整，铁轨1横向倾斜，下部的调整装置8-端调整。翼型桩座构件7位错间隔设置的悬壁梁座4铰支横梁5，每次在1-50cm范围内，上、下交替移位悬壁梁座4和内侧的调整装置8调整横梁5支护的铁轨1，加装的垫板6、10调整铁轨1水平位移，用碎石填平、垫牢两构件7之间的枕木2。地表沉降值≥2m以上，铁轨1、横梁5下部并列桩座构件7的平台桩座不能一次浇注到位，在平台桩座上预留毛筋13拨边中间放置实心铁柱11支承横梁5，桩顶毛筋13交替浇注，换位铰支横梁5。
采空区地表位移下沉，仍具有承载力，在铁轨两侧设置桩座构件，利用置于地表构件的承载力，动态调整变形地表与铁轨位移间的相对位置，使铁轨位移误差在标准规范值，保证铁路的安全使用。
以下结合附图以实施例具体说明本发明。
图1示铁轨在采空区中央穿过示意图。
图2示图1的Ⅰ-Ⅰ剖面图。
图3示采空区地表铁轨间隔、对称设置构件示意图。
图4示横梁构件搭接结构示意图。
图5示铁轨在采空区边缘穿过示意图。
图6示支承铁轨平台桩座结构示意图。
图7示支承铁轨倾斜桩座结构示意图。
图8示支承铁轨甩毛筋桩座结构示意图。
图9示支承铁轨用翼型桩座结构示意图。
图10示翼型桩座结构主视图。
图11示翼型桩座结构左视图。
图12示翼型桩座结构俯视图。
图中，1、铁轨；2、枕木；3、地表；4、纵梁；5、横梁；6、垫板；7、桩座构件；8、调整装置；8-1、支座；8-2、调节器；9、横梁卡件；10、垫板；11、铁柱；12、铁柱卡具；13、毛筋；14悬壁梁座；15、翼板
参照附图1-12，纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，在铁轨1的枕木2下部置入纵横梁4、5，在地表设置桩座构件7支护铁轨1，其特征在于铁轨4两侧间隔、对称设置桩座构件7，在枕木2下部沿铁轨1方向置入纵梁4，穿过纵梁4下部置入横梁5，横梁5两端由构件7铰支，在横梁5桩座内侧400mm范围内放置调整装置8。横梁5两端的桩座构件7为平台桩座或倾斜桩座或甩毛筋桩座。桩座构件7的平台桩座为翼形平台桩座，在桩座下平面垂直相交平面翼板15上垂直位错间隔设置悬壁梁座14。横梁5两端桩座构件7平台桩座在横梁5之间由垫板6、10支承。横梁5两端桩座构件7的倾斜桩座在横梁5之间的铁柱卡具12卡装铁柱11。调整装置8的支座8-1顶压平台桩座或倾斜桩座或毛筋桩座的内侧，上部调整器8-2顶压在横梁5下端。垫板6、10支承可调。调整装置8的支座8-1由螺纹连接安装调整器8-2可调。
纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，由以下技术方法实现，在铁轨1的枕木2下部沿铁轨1方向置入纵梁4，横梁5穿过纵梁4下部，横梁5两端铰支桩座构件7，铁轨1两侧间隔、对称设置桩座构件7，间隔距离5-10m，对称轨距不小于1.5m横梁5下部桩座构件7内侧安装的调整装置8，每次在1-50cm范围调整铁轨1位移，每调一次加装垫板6、10，调整铁轨1水平位移，用碎石填平，垫牢两桩座构件7之间的枕木2。铁轨1纵向倾斜，横梁5下部的调整装置8两端同时调整，铁轨1横向倾斜，下部的调整装置8一端调整。翼型桩座构件7位错间隔设置的悬壁梁座4铰支横梁5，每次在1-50cm范围内，上、下交替移位悬壁梁座4和内侧的调整装置8调整横梁5支护的铁轨1，加装的垫板6、10调整铁轨1水平位移，用碎石填平垫牢，两桩座构件7之间的枕木2。
地表沉降值≥2m以上，铁轨1、横梁5下部并列桩座构件7的平台桩座不能一次浇注到位，在平台桩座上预留毛筋13拨边中间放置实心铁柱11支承横梁5，桩顶毛筋13交替浇注，换位铰支横梁5。
参照附图4-6，铁轨1在采空区中央、边缘穿过时，在铁轨1下部沿铁轨1方向置入纵梁4穿过铁轨1置入横梁5，横梁5两端由构件7铰支，在横梁5支座内侧400mm范围内放置调整装置8。在铁轨1下部的横梁5支座处的调整装置8，每次在1～25cm范围调整铁轨1高度。每调一次随时在支座下面加装垫板6、10，同时用碎石填平、垫牢两桩座构件7之间的枕木2，铁轨1纵向倾斜，横梁5两端同时调整；铁轨1横向倾斜，横梁5一端调整，地表变形-铁轨位移-横梁桩座动态控制调节。
参照附图7，当铁轨1处于采空区边坡位置，铁轨1下滑，依靠铁轨1下部支承的构件7的桩座铰支，在横梁5支座下部设置横梁5卡件，由加长横梁5与下部的铁柱卡具12卡装的铁柱11，调整铁轨1水平方向位移，由横梁5下部的调整装置8的支座8-1上的调整器8-2调整铁轨1垂直方向的位移。
参照附图8，当地表沉降值≥2m以上，铁轨1、横梁5下部的并列桩座构件7的平台桩座不能一次浇注到位，在平台桩座上预留毛筋13拨边中间放置实心铁柱11支承横梁5，桩顶毛筋13交替浇注，换位铰支横梁5。
参照附图9，翼型桩座构件7位错间隔设置的悬壁梁座4铰支横梁5，每次在1-50cm范围内，上、下交替移位悬壁梁座4和内侧的调整装置8调整横梁5支护的铁轨1，加装的垫板6、10调整铁轨1水平位移，用碎石填平、垫牢两桩座构件7之间的枕木2。
附图10、11、12为翼型桩座构件7的结构主、左、俯视图。
据资料记载，采空区地表变形的最活跃期，沉降量在1cm／24小时左右，梁板构件适于调节范围在2m以内。梁板计算：按单体设计，为增强梁板整体性，梁与板同长整体浇注，梁截面满足构造要求不小于300×500mm为宜。板的宽度、厚度按地表土层承载力和单机自重计算确定。例单机车自重150T，地表土承载力15T/m2，梁板配筋和纵梁、横梁的截面选择，根据结构力学和相应的结构设计规范计算。纠正采空区地表铁轨位移的支承装置及技术方法，在采空区地表支护铁轨，综合直接费500元/m3左右，施工方便，在地表变形活跃期需少量人工维护，沉降终结，做永久性恢复，钢梁回收，可重复使用，支承安全可靠，便于施工机械化。
本发明属采空区铁轨维护技术，特别涉及一种纠正采空区铁轨位移的支承装置及技术方法，在地表下沉的铁路路基段，预先在枕木下顺铁轨方向置入纵梁，在纵梁下部穿过铁路置入横梁，桩座构件铰支横梁，桩座构件间隔、对称设置在铁轨两侧，在横梁内侧距桩座400mm范围内设置调整装置，动态调整地表变形与铁轨位移的相对位置，使铁轨位移误差在标准规范值内，支承铁轨安全可靠，便于施工机械化。
Claims (13)
1、一种纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，在铁轨(1)的枕木(2)下部置入纵横梁(4)(5)，在地表设置桩座构件(7)支护铁轨(1)，其特征在于铁轨(1)两侧间隔、对称设置桩座构件(7)，在枕木(2)下部沿铁轨(1)方向置入纵梁(4)，穿过纵梁(4)下部置入横梁(5)，横梁(5)两端由构件(7)铰支，在横梁(5)桩座内侧400mm范围内放置调整装置(8)。
2、根据权利要求1所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于横梁(5)两端的桩座构件(7)为平台桩座或倾桩座或甩毛筋桩座。
3、根据权利要求2所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于桩座构件(7)的平台桩座为翼形平台桩座，在桩座下平面垂直相交平面翼板(15)上垂直位错间隔设置悬壁梁座(14)。
4、根据权利要求2所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于横梁(5)两端桩座构件(7)平台桩座在横梁(5)之间由垫板(6)、(10)支承。
5、根据权利要求1所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于横梁(5)两端桩座构件(7)的倾斜桩座在横梁(5)之间的铁柱卡具(12)卡装铁柱(11)。
6、根据权利要求1所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于调整装置(8)的支座(8-1)顶压平台桩座或倾斜桩座或毛筋桩座的内侧，上部调整器(8-2)项压在横梁(5)下端。
7、根据权利要求1所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于垫板(6)、(10)支承可调。
8、根据权利要求1所述的纠正采空区地表铁轨位移的支承装置，其特征在于调整装置(8)的支座(8-1)由螺纹连接安装调整器(8-2)可调。
9、一种纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，其特征在于由以下技术方法实现，在铁轨(1)的枕木(2)下部沿铁轨(1)方向置入纵梁(4)，横梁(5)穿过纵梁(4)下部，横梁(5)两端铰支桩座构件(7)，铁轨(1)两侧间隔、对称设置桩座构件(7)，间隔距离5-10m，对称轨距不小于1.5m。
10、根据权利要求9所述的纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，其特征在于横梁(5)下部桩座构件(7)内侧安装的调整装置(8)，每次在1-50cm范围调整铁轨(1)位移，每调一次加装垫板(6)、(10)，调整铁轨(1)水平位移，用碎石填平，垫牢两构件(7)之间的枕木(2)。
11、根据权利要求9所述的纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，其特征在于铁轨(1)纵向倾斜，横梁(5)下部的调整装置(8)两端同时调整，铁轨(1)横向倾斜，下部的调整装置(8)一端调整。
12、根据权利要求9所述的纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，其特征在于翼型桩座构件(7)位错间隔设置的悬壁梁座(4)铰支横梁(5)，每次在1-50cm范围内，上、下交替移位悬壁梁座(4)和内侧的调整装置(8)调整横梁(5)支护的铁轨(1)，加装的垫板(6)、(10)调整铁轨(1)水平位移，用碎石填平、垫牢两构件(7)之间的枕木(2)。
13、根据权利要求9所述的纠正采空区地表铁轨位移的技术方法，其特征在于地表沉降值≥2m以上，铁轨(1)、横梁(5)下部并列桩座构件(7)的平台桩座不能一次浇注到位，在平台桩座上预留毛筋(13)拨边中间放置实心铁柱(11)支承横梁(5)，桩顶毛筋(13)交替浇注，换位铰支横梁(5)。
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