專利名稱：一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及市政工程領域，尤其涉及一種在運營軌道交通地面線路下方修建箱涵的便橋蓋挖施工方法。
背景技術：
隨著城市軌道交通的大規(guī)模發(fā)展以及市政設施的發(fā)展建設，目前有許多道路與運 營軌道交通線路立交時需修建下穿的箱涵，箱涵施工時不可避免地對周圍土體產(chǎn)生擾動， 進而影響運營線路上的軌道結(jié)構以及列車運行速度，甚至危及列車的運行安全，隨著軌道 交通線路的網(wǎng)絡化發(fā)展，修建箱涵可能導致的列車限速或者停運都將會產(chǎn)生較大的影響。 因此需要研究更加合理的施工方法和控制措施，最大限度地降低施工對既有線路運營的影 響。目前，在既有線路下方修建箱涵多采用箱涵直接頂進的方法，雖然該技術比較成 熟，但對于軌道交通來說，由于列車運行間隔短，運力大，尤其是在交通繁忙或?qū)\營要求 比較高的路線，箱涵頂進過程中的限速或中斷行車都將會造成較大的社會和經(jīng)濟影響。這 種箱涵直接頂進的施工方法會不可避免地受到穿越地區(qū)地形及周圍構筑物的限制，另外， 軌道電路或是特殊的軌道形式對施工的要求和限制比較嚴格，常規(guī)箱涵直接頂進的施工方 法不容易滿足其要求，對列車運行的安全性和平穩(wěn)性可能產(chǎn)生較大的影響。目前國內(nèi)通常 采用的蓋挖法雖然在地下工程中有較廣泛的適應性，但應用于運營中的軌道交通線路則存 在一定問題1.蓋板體系多采用軍用梁及預制鋼筋混凝土蓋板等，這些體系雖然可以在一定程 度上重復使用，但其剛度小，整體性差，變形較大。而軌道交通的軌道結(jié)構需保持較高的平 順性以滿足行車的安全性和舒適性的要求。2.蓋挖的蓋板體系通常是作為臨時路面使用，在地下結(jié)構施工完成之后，需要將 其拆除再恢復原來路面，對地面交通造成二次干擾，這對軌道交通線路來說影響極大。3.縱橫梁承重體系復雜，有時開挖基坑需設置多道水平支撐和臨時立柱，不利于 修建箱涵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種在運營軌道交通線路下方修建箱涵的便 橋蓋挖施工方法，即在既有線路兩側(cè)施作支撐樁及樁頂冠梁，臨時拆除線路，在冠梁上搭設 預應力混凝土箱型橫梁，形成便橋支撐體系，作為線路的臨時支撐結(jié)構。然后恢復線路，并 在便橋支撐體系的保護下，分步開挖下部土體，分段現(xiàn)澆箱涵結(jié)構。箱涵施工過程中需進行 支撐樁的受力轉(zhuǎn)換，拆除部分支撐樁使箱涵成為線路的支撐結(jié)構，冠梁和預應力混凝土箱 梁留作線路的永久承載結(jié)構，以此降低施工對既有線路運營的影響。本發(fā)明的便橋蓋挖法有別于常規(guī)的蓋挖法，它采用支撐樁、樁頂冠梁及冠梁上的 預應力混凝土箱型梁作為臨時支撐體系，簡化了復雜的縱橫梁蓋板承重體系和水平支撐體系，在預應力混凝土箱梁搭設完成后便恢復線路，保證承載結(jié)構的穩(wěn)定，盡量降低施工對既 有線路運營的影響。本發(fā)明的方法不僅可以應用于軌道交通線路，也可以應用于運營中的 國有鐵路線路。本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案為一種運營軌道交通線路下方修建箱涵 的蓋挖施工方法，包括以下步驟步驟一在軌道交通線路兩側(cè)沿線路方向施作支撐樁，支撐樁的長度由計算確定， 應保證能承受上部結(jié)構傳下來的荷載，然后在支撐樁頂施作樁頂冠梁；步驟二軌道交通線路停運后拆除接線路，包括接觸軌，軌道結(jié)構及其它設 備設 施，挖除土方至樁頂冠梁頂面位置，垂直線路方向在樁頂冠梁上搭設混凝土預應力箱梁，形 成便橋支撐體系，作為線路的臨時支撐結(jié)構，待驗收合格后方可開通線路。步驟三在便橋支撐體系的保護下分步開挖下部土體，分段現(xiàn)澆線路下方箱涵結(jié) 構。開挖土體時，先放坡開挖中間導洞土體，澆筑箱涵，再開挖兩側(cè)土體，施作兩側(cè)孔箱涵。 開挖兩側(cè)土體前，需加固擬建箱涵兩側(cè)土體，在已建箱涵和加固土體之間架設臨時鋼支撐， 保證邊坡穩(wěn)定。箱涵施作時，先澆筑支撐樁之間的箱涵，然后拆除侵入箱涵結(jié)構范圍內(nèi)的支 撐樁，將由支撐樁承受的荷載傳遞到已澆筑好的箱涵結(jié)構上，完成支撐樁與箱涵結(jié)構間的 受力轉(zhuǎn)換。之后澆筑剩余箱涵結(jié)構，箱涵結(jié)構之外的支撐樁、樁頂冠梁和預應力混凝土箱梁 留作線路的永久承載結(jié)構。較佳地，在步驟一中，可根據(jù)線路周邊條件及地質(zhì)情況采用合適的支撐樁樁長、樁 徑和樁間距，開挖通道部位適當?shù)丶哟髽稄胶蜆堕g距。較佳地，在步驟二中，可根據(jù)上方運營軌道交通線路特點和結(jié)構承載力選擇便于 施工的預應力混凝土箱梁尺寸。較佳地，在步驟三中，可根據(jù)實際情況調(diào)整基坑開挖的進尺、范圍和放坡的坡度， 分段現(xiàn)澆箱涵結(jié)構。本發(fā)明可廣泛應用于道路修建箱涵下穿正在運營的軌道交通線路，能有效地保證 既有線路的安全并降低施工隊既有線路運營的影響，尤其適用于運營比較繁忙或是對軌道 結(jié)構變形要求比較高的地段，有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖1為便橋支撐體系圖。圖2為便橋支撐體系的A-A剖面圖。圖3為支撐樁之間箱涵的澆筑圖。圖4為箱涵的澆筑圖。
具體實施例方式下面結(jié)合一具體的工程實例進行說明。本工程實例是在本發(fā)明技術方案的前提下 進行實施，給出具體的實施方式和操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實例。擬建箱涵為新建道路下穿運營的城市軌道交通地面線路，軌道交通線路為雙線， 線間距為3. 6米，列車正常運行速度為65 70公里/小時，碎石道床。擬建道路箱涵為四 孔箱涵，總寬50. 7米，總高7. 3米，板頂距軌底最小距離為1. 273米。
圖1中在運營軌道交通線路1兩側(cè)打設支撐樁2并施作樁頂冠梁3，線路兩側(cè)樁 體凈距10米，樁徑1. 2米，樁長16. 4米(開挖基坑后入土深度10米)，樁間距3. 5米，開挖 通道6兩側(cè)樁距增大至5. 5米，樁徑采用1. 5米。待線路停運，拆除線路設施后，在兩側(cè)樁頂冠梁3上搭設預應力混凝土箱梁4，箱 梁寬1. 5米，高0. 65米，凈跨度10米，作為線路的主要支撐結(jié)構，形成便橋支撐體系，之后 恢復線路，開通運營。圖1中，注漿加固擬建的箱涵兩側(cè)的土體5。在便橋支撐體系的保護下分步開挖線 路下方土體至設計標高。先放坡開挖中間部分基坑土體，澆筑箱涵7，再開挖兩側(cè)土體8，施 作側(cè)孔箱涵。開挖時在已建箱涵和加固土體之間架設臨時鋼支撐13，保證邊坡穩(wěn)定。圖2中9為軌道交通線路中心線，10為接觸軌，11為走行軌。圖3中，箱涵施作時，先澆筑支撐樁之間的箱涵7，然后拆除侵入箱涵結(jié)構范圍內(nèi) 的支撐樁，將由支撐樁2承受的荷載傳遞到已澆筑好的箱涵結(jié)構上，完成支撐樁與箱涵結(jié) 構間的受力轉(zhuǎn)換。圖4中，澆筑剩余箱涵結(jié)構7，箱涵結(jié)構之外的支撐樁2、樁頂冠梁3和 預應力混凝 土箱梁4留作線路的永久承載結(jié)構。其中14為變形縫。
權利要求
一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，包括以下步驟步驟一首先在運營軌道交通地面線兩側(cè)沿線路方向施作支撐樁，支撐樁的長度由計算確定，應保證能承受上部結(jié)構傳下來的荷載，然后在支撐樁頂施作樁頂冠梁；步驟二運營軌道交通線路停運后拆除接觸軌、軌道結(jié)構及其它設備設施，挖除線路路基土方至樁頂冠梁頂面標高位置，垂直線路方向在樁頂冠梁上滿布搭設鋼筋混凝土預應力箱梁，形成便橋支撐體系，作為軌道交通線路通行的臨時便橋，驗收合格后恢復開通運營軌道交通線路；步驟三在便橋支撐體系的保護下分步開挖下部土體，分段現(xiàn)澆線路下方箱涵結(jié)構，先放坡開挖中間導洞土體，澆筑箱涵，再開挖兩側(cè)土體，施作兩側(cè)箱涵，開挖兩側(cè)土體前，需加固擬建箱涵兩側(cè)土體，在擬建箱涵和加固土體之間架設臨時鋼支撐，保證邊坡穩(wěn)定，箱涵施作時，先澆筑支撐樁之間的箱涵，然后拆除侵入箱涵結(jié)構范圍內(nèi)的支撐樁，將由支撐樁承受的荷載傳遞到已澆筑好的箱涵結(jié)構上，完成支撐樁與箱涵結(jié)構間的受力轉(zhuǎn)換，接著澆筑剩余箱涵結(jié)構，箱涵結(jié)構之外的支撐樁、冠梁和預應力混凝土箱梁留作線路的永久支撐結(jié)構。
2.如權利要求1所述的一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特征 在于在步驟一中，可根據(jù)線路周邊條件及地質(zhì)情況采用合適的支撐樁的樁長和樁距。
3.如權利要求1所述的一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特征 在于在步驟二中，可根據(jù)上方線路特點和結(jié)構承載力選擇便于施工的預應力混凝土箱梁尺 寸。
4.如權利要求1所述的一種運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特征 在于在步驟三中，可根據(jù)實際情況調(diào)整基坑開挖的進尺、范圍和放坡的坡度，分段現(xiàn)澆箱涵 結(jié)構。
5.如權利要求1所述的一種運營軌道交通線地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，其特 征在于在步驟三中，先分步開挖土體至箱梁底設計標高，支撐樁在擬建箱涵底部入土一定 深度作為基礎樁，然后采用蓋挖法澆筑線路下方支撐樁之間的箱涵結(jié)構，最后分段拆除基 坑底面以上支撐樁，澆筑剩余箱涵結(jié)構。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在運營軌道交通地面線下方修建箱涵的便橋蓋挖法，即在既有線路兩側(cè)施作支撐樁及樁頂冠梁，臨時拆除線路，在冠梁上搭設預應力混凝土箱型橫梁，形成便橋支撐體系，作為線路的臨時支撐結(jié)構；然后恢復線路，并在便橋支撐體系的保護下，分步開挖下部土體，分段現(xiàn)澆箱涵結(jié)構；箱涵施工過程中需進行支撐樁的受力轉(zhuǎn)換，拆除部分支撐樁使箱涵成為線路的支撐結(jié)構，冠梁和預應力混凝土箱梁留作線路的永久承載結(jié)構，以此降低施工對既有軌道交通線路運營的影響。
文檔編號E01D21/00GK101831873SQ201010181760
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權日2010年5月25日
發(fā)明者冉紅玲, 劉運亮, 尹驍, 李念年, 李玲, 范新 申請人:北京城建設計研究總院有限責任公司