專利名稱：既有電化鐵路增建明洞構造及其快速施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電化鐵路，特別涉及一種既有電化鐵路增建明洞構造，以及該增建明洞構造的快速施工方法。
背景技術：
在現有鐵路線中，由于前期工程投入、工期以及線路選線的限制，出現了很多路基陡邊坡，部分邊坡在自然風化侵蝕、地震、強降雨等因素作用下發(fā)生變形、開裂、支護強度下降，甚至塌方，中斷線路運營等情況，對鐵路線運營造成了極大的運營安全隱患和經濟損失。因此在路基邊坡進行處理時，要在最短時間內恢復正常通車，最大程度的降低工程施工對鐵路運輸的影響，并確保施工安全。在常規(guī)的邊坡處理手段不能完全消除運營安全隱患， 或其工程投入巨大，不具經濟合理性時，可在既有路基基礎上增建明洞工程，以實現對區(qū)域線路的永久防護。在既有線上增建明洞工程的困難在于，需要在接觸網不斷電的情況下進行施工； 必須要保證行車和施工人員的安全；要考慮電氣化鐵路接觸網對施工作業(yè)人員的影響。目前，常見的既有電化鐵路增建明洞的施工方法有如下兩種一、利用接觸網維修的“天窗”時間，進行增建明洞“天窗”就是在列車運行圖中空出一段時間不行車，留給接觸網維修用。而“綜合天窗”就是讓工務、電務等單位都參與進來，在同一時間、同一區(qū)段一起進行維修和施工。“天窗”時間一般為2小時，多在夜間。在天窗點兌現、施工天窗點綜合利用以及大型技術作業(yè)天窗組織等方面，仍存在不少問題，主要表現在(1)天窗點兌現得不到充分保證。繁忙干線能力十分緊張，客貨列車混跑，運輸波動較大，造成階段性、季節(jié)性、流向上存在不均衡，“吃點”或“無點”等綜合天窗點兌現不足的現象時有發(fā)生；在春暑運、防洪等關鍵時期，由于大量加開臨客或受到水害影響，對正常運輸干擾較大，造成天窗兌現率的下降。(2)施工天窗點綜合利用不充分。部分單位施工方案、施工組織、安全措施不落實； 設備管理單位對施工安全協議、安全監(jiān)督、施工質量把關不嚴，造成綜合天窗點內多工種、 大兵團作戰(zhàn)中沒有施工作業(yè)主體單位；各施工單位、作業(yè)人員、作業(yè)機具缺乏統籌協調；部分施工單位干小活，要大點，點內作業(yè)量不飽滿，銷點不及時，天窗資源浪費現象較為普遍。(3)大型技術作業(yè)天窗組織難度大。由于沒有圖定天窗點，加之大型技術作業(yè)接發(fā)列車數量大、方向多，調車作業(yè)頻繁，站場道岔多、聯鎖關系復雜，組織難度大；部分客車由停車改通過，更換提速道岔任務重、聯鎖關系變化大、影響范圍廣。隧道改建在“天窗”時間進行，施工工期長，效率低，生產組織難度大，協調困難，易產生行車事故，并影響運輸能力。如1991至1998年，全路因既有線上的施工造成行車重大事故高達40多起。采用此施工組織方案，如完成30m長的隧道接長段的施工，預計施工時間為120 天。施工的主要步驟如下
①在限速25km/h條件下，先施作邊墻襯砌；②架設拱部內緣的鋼模板，鋼模板沿隧道縱向長度為6 9m，鋼模板下方須設置防電板，以保證絕緣；③綁扎拱部襯砌鋼筋，立側模板和外模板，泵送混凝土澆筑；④混凝土養(yǎng)護重復工序②至④，直到施作完成新建明洞襯砌。⑤施作拱部防水層，對稱分層夯填土石，一次分層厚度0. 3 0. 5m。由于施工時間均在“天窗”時間進行，工作人員和機具就位和撤離，就需1/3 1/4的時間，故該方案存在施工工期長，施工組織困難，施工對運營干擾極大、工作效率低的缺點。另外，由于施工時間長，易發(fā)生安全事故。二、架設防電臺車，進行增建明洞防電臺車也稱多功能框架式防電作業(yè)車，長度一般為6 9m，它是用兩側的桁架來連接固定頂框主梁，頂框主梁的下面設有防電板，為了便于防電臺車的移動，在桁架下端固定有行走輪。頂框主梁上還有固定的防護網，可裝設鋼模板。采用此施工組織方案，如完成30m長的隧道接長段的施工，預計施工時間為70天。 施工的主要步驟如下①在限速25km/h條件下，先進行扣軌，然后架設防電臺車的行走軌；②在“天窗”時間架設防電臺車(含拱部鋼模板)，臺車長度為6m，鋼模板下方須設置防電板，以保證絕緣；③在防電臺車保護下施作邊墻襯砌；④抬升拱部鋼模板就位，綁扎拱部襯砌鋼筋，立側模板和外模板，泵送混凝土澆
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鞏；⑤混凝土養(yǎng)護；⑥降低鋼模板(脫模)，防電臺車行走到下一個位置；重復工序③ ⑥，直到施作完成新建明洞襯砌；⑦施作拱部防水層，對稱分層夯填土石，一次分層厚度0. 3 0. 5m。該方案就位和拆除防電臺車，如完成長30米的新建明洞需使用15個“天窗”時間， 其余施工期間通行的列車需限速25km/h。由于施工時間需占用部分“天窗”時間，且通行的列車需限速25km/h，故該方案存在施工工期仍然較長，施工組織困難，施工對運營干擾極大的缺點。在我國鐵路建設的“十一五”規(guī)劃中，有大量的新建二線鐵路工程，受地質、地形、 既有建筑物的影響，不可避免地需要增建明洞改造，因此，提供一種安全性、高效和能避免對鐵路運營干擾的既有電化鐵路增建明洞構造及其施工方法，將節(jié)省大量的改建投資并有利于充分發(fā)揮既有鐵路的運輸效益。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種既有電化鐵路增建明洞構造，具有施工方便和安全性好的特點，而且施工過程能有效地避免對鐵路運營的干擾。本發(fā)明解決該技術問題所采用的技術方案是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構
4造，包括采用鋼筋混凝土結構的內邊墻、外邊墻和拱圈，其特征是所述拱圈的下端與內邊墻、外邊墻的頂面連接形成一體，并與內邊墻、外邊墻的內側壁形成錯臺結構。本發(fā)明所要解決的另一技術問題是提供一種接長既有電氣化鐵路隧道的施工方法，該施工方法具有安全性、高效性的特點，并能有效地避免對鐵路運營的干擾。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構造的快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構筑內邊墻、外邊墻；②待內邊墻、外邊墻砼達到設計強度后，在其錯臺結構頂面上布設固定軌道；③分節(jié)段將拱部臺車吊裝到軌道上，安裝內模板、外模板立模；④構筑拱圈。本發(fā)明的有益效果是，安全性好，施工周期短，因不需要占用“天窗”時間，故能有效地避免對鐵路運營的干擾，有利于充分發(fā)揮既有鐵路的運輸效益。


本說明書包括如下五幅附圖圖1是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構造的斷面結構示意圖；圖2是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構造中內邊墻與拱圈的連接結構示意圖；圖3是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構造中外邊墻與拱圈的連接結構示意圖；圖4是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞快速施工方法所使用拱部臺車的結構示意圖；圖5是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞快速施工方法的示意圖；圖中示出構件、部位及所對應的標記內邊墻10、錯臺結構11、外邊墻20、錯臺結構21、拱圈30、拱部臺車40、絕緣板41、內模板42、外模板43、軌道50。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。參照圖1，本發(fā)明的既有電化鐵路增建明洞構造，包括采用鋼筋混凝土結構的內邊墻10、外邊墻20和拱圈30，所述拱圈30的下端與內邊墻10、外邊墻20的頂面連接形成一體，并與內邊墻10、外邊墻20的內側壁形成錯臺結構11、21。明增建明洞洞結構采用加高、 加寬的直邊墻明洞結構形式，在內邊墻10、外邊墻20頂部預留拱部臺車40立模及行走空間。為確保明洞工程的結構穩(wěn)定性，內邊墻10、外邊墻20和拱圈30采用鋼筋混凝土結構。 參照圖2和圖3，所述內邊墻10、外邊墻20在與拱圈30的連接部設置加強配筋和縱向鋼筋， 以加強拱墻連接部位的強度和剛度，拱圈30配筋與該加強配筋和縱向鋼筋固定連接，以確保明洞襯砌的縱向整體性。參照圖4和圖5，本發(fā)明的既有電化鐵路增建明洞構造的快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構筑內邊墻10、外邊墻20。主要施工工序為，通信、信號電力電纜遷改及過渡一明洞施工范圍扣軌一開挖內邊墻10、外邊墻20基礎一施工橫向拉桿及邊墻基礎一施做鋪底一分節(jié)灌注明內邊墻10、外邊墻20砼。②待內邊墻10、外邊墻20砼達到設計強度后，在其錯臺結構11、21頂面上布設固定軌道50。
③分節(jié)段將拱部臺車40吊裝到軌道50上，并安裝內模板42、外模板43。拱部臺車 40由弧形拱架、基礎縱梁、行走裝置及拆模調節(jié)閥構成，其設計以方便施工、方便吊裝、方便安裝、方便拆模為目的。④灌注拱圈30砼。為進一步提高工效，可在所述步驟③吊裝拱部臺車40前，在拱部臺車40的內弧面上可拆卸安裝絕緣板41。與現有施工方法相比較，本發(fā)明具有安全性好、施工周期短的特點，因不需要占用 “天窗”時間，故能有效地避免對鐵路運營的干擾，有利于充分發(fā)揮既有鐵路的運輸效益。以上所述只是用圖解說明本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構造、既有電化鐵路增建明洞的快速施工方法的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。
權利要求
1.既有電化鐵路增建明洞構造，包括采用鋼筋混凝土結構的內邊墻(10)、外邊墻00) 和拱圈(30)，其特征是所述拱圈(30)的下端與內邊墻(10)、外邊墻00)的頂面連接形成一體，并與內邊墻(10)、外邊墻00)的內側壁形成錯臺結構(11、21)。
2.如權利要求1所述的既有電化鐵路增建明洞構造，其特征是所述內邊墻(10)、外邊墻00)在與拱圈(30)的連接部設置加強配筋和縱向鋼筋，拱圈(30)配筋與該加強配筋和縱向鋼筋固定連接。
3.如權利要求1或2所述既有電化鐵路增建明洞構造的快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構筑內邊墻(10)、外邊墻00)；②待內邊墻(10)、外邊墻00)砼達到設計強度后，在其錯臺結構(11、21)頂面上布設固定軌道(50)；③分節(jié)段將拱部臺車GO)吊裝到軌道(50)上，安裝內模板(42)、外模板立模；④灌注拱圈30砼。
4.如權利要求3所述既有電化鐵路增建明洞構造的快速施工方法，其特征是所述步驟③吊裝拱部臺車GO)前，在拱部臺車00)的內弧面上可拆卸安裝絕緣板01)。
全文摘要
既有電化鐵路增建明洞構造，具有施工方便和安全性好的特點，而且施工過程能有效地避免對鐵路運營的干擾。它包括采用鋼筋混凝土結構的內邊墻(10)、外邊墻(20)和拱圈(30)，其特征是所述拱圈(30)的下端與內邊墻(10)、外邊墻(20)的頂面連接形成一體，并與內邊墻(10)、外邊墻(20)的內側壁形成錯臺結構(11、21)。其快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構筑內邊墻(10)、外邊墻(20)；②待內邊墻(10)、外邊墻(20)砼達到設計強度后，在其錯臺結構(11、21)頂面上布設固定軌道(50)；③分節(jié)段將拱部臺車(40)吊裝到軌道(50)上，安裝內模板(42)、外模板(43)立模；④灌注拱圈30砼。
文檔編號E01F7/04GK102277839SQ20111011003
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者朱勇, 李澤龍, 楊昌宇, 林本濤, 汪勇, 王建捷, 王芳, 鄭偉, 陶偉明, 高揚 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司