详情

原文传递一种铁路大跨度复合架空体系及其下穿框架顶进方法

专利名称：	一种铁路大跨度复合架空体系及其下穿框架顶进方法
摘要：	一种铁路大跨度复合架空体系及其下穿框架的顶进方法，架空体系包括至少一段D型便梁架空段以及至少一段纵横抬梁架空段，D型便梁架空段包括便梁支护桩、便梁纵梁和便梁横梁，纵横抬梁架空段包括抬梁支护桩、抬梁纵梁和抬梁横梁，D型便梁架空段与纵横抬梁架空段相接处，便梁支护桩与抬梁支护桩横向具有部分叠合区域，该位置处的抬梁纵梁朝向相邻的D型便梁架空段延伸，便梁横梁与抬梁横梁的上表面平齐并同时顶紧在铁轨的下侧表面。本发明结合了D型便梁体系和纵横抬梁体系各自的优点，两者可以分段自由组合，组合型式灵活多样，可用来适用于各种宽度的顶进框架，避免了反复的开挖、回填和架空等施工对铁路运营的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中建一局集团建设发展有限公司
发明人：	刘卫未;周予启;马丽丽;刘越;杨勇;马书杰;郭恒
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910209177.5
公开号：	CN109944123A
代理机构：	北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	周娓娓
分类号：	E01B29/40(2006.01);E;E01;E01B;E01B29
申请人地址：	100102 北京市朝阳区望花路西里17号楼
主权项：	1.一种铁路大跨度复合架空体系，设置在铁轨（1）的横向两侧，包括铁轨下方具有的供预制框架顶进的开挖槽（11），还包括沿铁路架空跨度连续设置的架空段，所述架空段包括边段和中段，所述架空段包括支护桩、搭设在支护桩上的纵梁和搭设在纵梁上的横梁，所述开挖槽（11）的宽度小于边段最边侧支护桩之间的桩距，支护桩的深度大于开挖槽的深度，开挖槽（11）的深度大于预制框架的深度，其特征在于：所述架空段至少包括三段，其中包括至少一段D型便梁架空段以及至少一段纵横抬梁架空段，所述D型便梁架空段包括分别位于铁轨横向两侧打入地基中的两列便梁支护桩（2）、搭在纵向两根便梁支护桩之间的两根便梁纵梁（4）以及固定连接在两根便梁纵梁（4）之间的一组便梁横梁（5），横向两根便梁支护桩（2）相对设置，所述纵横抬梁架空段包括分别位于铁轨横向两侧打入地基中的两列抬梁支护桩（3）、搭在纵向两根抬梁支护桩之间的两根抬梁纵梁（6）以及固定连接在两根抬梁纵梁（6）之间的一组抬梁横梁（7），横向两根抬梁支护桩（3）相对设置，横向两根便梁支护桩（2）之间的桩距大于横向两根抬梁支护桩（3）之间的桩距，所述D型便梁架空段与纵横抬梁架空段相接处，便梁支护桩（2）与抬梁支护桩（3）横向具有部分叠合区域，并且该位置处的抬梁纵梁（6）朝向相邻的D型便梁架空段延伸，所述便梁横梁（5）与抬梁横梁（7）的上表面平齐并同时顶紧在铁轨（1）的下侧表面。 2.根据权利要求1所述铁路大跨度复合架空体系，其特征在于：所述铁轨（1）的曲率半径≥400m。 3.一种根据权利要求1或2所述的铁路大跨度复合架空体系的下穿框架顶进方法，其特征在于：所述预制框架为钢筋混凝土框架，包括先顶框架（9）和后顶框架（10），先顶框架（9）与后顶框架（10）交替设置；施工步骤如下：步骤一，根据铁路、土体变形的控制要求确定铁轨需架空加固的区域，然后根据下穿各孔预制框架的尺寸，设计复合架空体系的型式：包括D型便梁架空段和纵横抬梁架空段各自的段数个数、组合方式、各架空段的纵向长度以及横向宽度尺寸，最终确保各孔预制框架的尺寸和先后顶进顺序与架空段的组合型式相适应；其中，架空段各段的组合型式和各段架空长度首先与先顶框架（9）的宽度和位置相适应，保证先顶框架（9）的顶进路线上无障碍，然后确定各支护桩的最优桩径、桩长、数量和位置以及各横梁和纵梁的尺寸等参数，然后加工预制各部件；步骤二，施工支护桩，D型便梁架空段与纵横抬梁架空段相接处，便梁支护桩的加固区域与抬梁支护桩的加固区域横向具有部分叠合区域；去除轨道部分枕木，在其下方安装各横梁，然后再安装纵梁，纵梁搭接在支护桩上，便梁纵梁与便梁横梁采用螺栓紧固，抬梁纵梁与抬梁横梁采用U型螺栓连接；其中D型便梁架空段与纵横抬梁架空段相接处的抬梁纵梁（6）朝向相邻的D型便梁架空段延伸；步骤三，在铁轨（1）下方开挖土体形成开挖槽（11），根据现场地质条件确定开挖坡率并施工防护措施；步骤四，利用顶进设备顶进先顶框架（9）；步骤五，先顶框架（9）逐步顶进到设计位置时，根据架空段特点判断是否需要先破除支护桩，在先顶框架（9）的顶部与各架空段的架空梁下侧之间安装支墩（8）；步骤六，破除阻碍后顶框架（10）前进路线上的支护桩，至此铁轨（1）下方预制框架顶进区域由上至下的传力路径由铁轨、架空梁、支护桩、土体转为铁轨、架空梁、支墩、预制框架、土体，完成支撑体系转化；步骤七：利用顶进设备同时顶进后顶框架（10）；步骤八：在各个框架的顶部及侧壁回填土体（12），拆除架空体系，恢复线路。 4.根据权利要求3所述的铁路大跨度混合空体系的下穿框架的顶进方法，其特征在于：所述步骤一中，D型便梁架空段和纵横抬梁架空段间隔交替设置。 5.根据权利要求4所述的铁路大跨度复合架空体系的下穿框架顶进方法，其特征在于：当单孔预制框架的宽度小于24m时：步骤四中先顶框架（9）顶入D型便梁架空段的下方，步骤七中后顶框架（10）顶入纵横抬梁架空段的下方；当单孔预制框架的宽度大于24m时：步骤四中先顶框架（9）顶入纵横抬梁架空段的下方，步骤七中后顶框架（10）顶入D型便梁架空段的下方。 6.根据权利要求5所述的铁路大跨度复合架空体系的下穿框架顶进方法，其特征在于：当单孔预制框架的宽度小于24m时，不需破除支护桩：所述步骤五中，先顶框架（9）顶进到最终位置完成顶进，然后在先顶框架（9）的顶部与各架空段的纵梁下侧之间安装支墩（8）；所述支墩（8）为预制形成的固定支墩，包括短钢管和钢板，所述短钢管为圆管，短钢管的上下两侧端面采用方形的钢板居中焊接封口；当单孔预制框架的宽度大于24m时，需破除支护桩：所述步骤五中，先顶框架（9）顶进过程中，逐步破除先顶框架（9）顶进线路上依次遭遇的支护桩、同时在先顶框架与上部架空梁间设计位置处设置支墩（8），如此反复将利用千斤顶先顶框架（9）逐步顶进到位，所述支墩（8）为滑动支墩，固定支墩的底部还设有滑动滚轮，滑动支墩的顶部固定在上方的D型便梁或者纵横抬梁上。 7.根据权利要求5或6所述的铁路大跨度复合架空体系的下穿框架顶进方法，其特征在于：当单孔预制框架的宽度小于24m时，所述支墩（8）位于先顶框架（9）的顶部、对称分布，支墩包括位于D型便梁与预制框架之间的便梁支墩（81）和位于纵横抬梁与预制框架之间的抬梁支墩（82），所述抬梁支墩（82）与便梁支墩（81）沿顶进方向横向成排设置，抬梁支墩（82）设置在抬梁纵梁（6）的延伸端端部。 8.根据权利要求5或6所述的铁路大跨度复合架空体系的下穿框架顶进方法，其特征在于：当单孔预制框架的宽度大于24m时，所述支墩（8）位于先顶框架（9）的顶部，在铁轨两侧对称分布，支墩包括位于D型便梁与预制框架之间的便梁支墩（81）和位于纵横抬梁与预制框架之间的抬梁支墩（82），所述抬梁支墩（82）包括沿抬梁纵梁的下方纵向成排设置的外排抬梁支墩（821），还包括沿便梁纵梁延伸段的下方纵向成排设置的内排抬梁支墩（822），外排抬梁支墩（821）与内排抬梁支墩（822）前后排交叉设置，所述便梁支墩（81）沿顶进方向横向成排设置，便梁支墩（81）设置在便梁纵梁的端部。 9.根据权利要求1所述的铁路大跨度复合架空体系的下穿框架顶进方法，其特征在于：所述步骤三施工中，铁路限速45km/h；其余步骤二、四、五、六、七和八施工中需对铁路进行封锁。
所属类别：	发明专利