高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接施工方法

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN201210299359.4 (22)申请日 2012.08.21

(71)申请人 中铁十局集团有限公司

地址 250101 山东省济南市历下区(高新区)舜泰广场7号楼 (72)发明人 杨基好 武尊杨 何磊 房瑞泉 陈广彩 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公司 代理人 苗峻 (51)Int.CI

E01D21/00 E02D19/18 E02D19/10 E02D3/08

(10)申请公布号 CN 102808381 A (43)申请公布日 2012.12.05

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

高水位粉砂土地质下穿多股铁路框

架桥顶进对接施工方法 (57)摘要

本发明公开了一种高水位粉砂土地

质下穿多股铁路框架桥顶进对接施工方法。本发明通过在新建框架与既有框架交接处顺线路方向以及在新建框架宽度以外

8米范围垂直线路方向分别设置止水帷幕及在新建线路的两线之间沿垂直线路方向间隔设置若干个降水井，有效地控制地下水位。通过采用路基支护桩、土体加固桩、既有桥墩围护桩、便梁基础加固等措施对线路进行加固。框架顶进施工中采用挖土前先开槽再开挖槽底至框架底板顶的土方、顶进滑板接长、设置顶进观测点、顶进至桥墩处时对既有桥墩处卸载等措施保证顶进精度。本发明解决了高水位、粉砂土、下穿股道多情况下顶进施工难的技术难题，减少了便梁加固线路的股数，减少了对线路的影响。 法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接施工方法，包括

止水、降水施工，线路加固施工，框架顶进施工，其特征是：所述止

水、降水施工包括：在新建框架与既有框架交接处顺线路方向以及在

新建框架宽度以外8米范围垂直线路方向分别进行止水帷幕

，并在新建线路的两线之间沿垂直线路方向间隔设置若

2）进行降水；所述线路加固施工包括：在既有

桩（4）用于路基支护，在新建框架与既

的土体加固桩（5），在既有桥墩

框架侧架设便梁（13），所

高压旋喷桩作为基底

进挖土前，应

顶的土

（1）施工

干个降水井（

框架四角设置路基支护

有框架交接处设置顺线路方向

周围设置桥墩围护桩（6），在新建

述便梁（13）下部的条形墩（3）下部设有

加固桩（12）；所述框架顶进施工中：在框架顶

先在挖土部位开槽（10），然后再开挖槽底至框架底板

方（11），顶进前在框架前后端设置用于监测顶进方向、高程

的观测点（9），顶进滑板接长至顶进就位后端（7），进行顶进施工

时，当框架顶进至既有桥墩处时，要对桥墩处进行挖土卸载，卸载完

成后方可继续顶进，直至新旧框架对接完成。

2.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

3.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

施工方法，其特征是：所述土体加固桩（5）为高压旋喷桩。 施工方法，其特征是：所述路基支护桩（4）为钻孔桩。

4.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

5.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

6.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

7.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

8.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

施工方法，其特征是：所述桥墩围护桩（6）为钻孔桩。

施工方法，其特征是：所述降水井（2）为大口井。

施工方法，其特征是：所述止水帷幕（1）采用高压旋喷桩作为止水帷

幕。

施工方法，其特征是：框架顶进施工中，在框架顶进挖土时，每次挖

土长度为1.5米，两侧挖土宽出箱体10cm。

施工方法，其特征是：在顶进滑道两侧沿顶进方向设有至少一个限位

装置（8）。

9.一种高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接施工中的线路加

固方法，其特征是：在既有框架四角设置路基支护桩（4）用于路基支

护，在

新建框架与既

有桥墩

有框架交接处设置顺线路方向的土体加固桩（5），在既

周围设置桥墩围护桩（6），在新建框架侧架设便梁（13），所

述便梁（13）下部的条形墩（3）下部设有高压旋喷桩作为基底加固桩

（12）。

10.根据权利要求9所述的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接

施工中的线路加固方法，其特征是：所述路基支护桩（4）为钻孔桩；

所述土体加固桩（5）为高压旋喷桩；所述桥墩围护桩（6）为钻孔桩

。

说 明 书

技术领域

本发明涉及一种下穿多股铁路框架顶进对接施工方法，特别是一种高 背景技术

对于高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架顶进对接施工方法，传统的 发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种能有效控制地下

水位、减少便梁加固线路、线路路基和桥墩稳定、顶进精度高、线路 养护人员少的高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架顶进对接的施工方 法，利用其可大大提高施工质量，并降低施工成本。

止水、降水做法是将新建框架和既有框架连成一个整体，止水帷幕贯 通所有线路，在整个施工过程中便梁加固线路的股数多，对铁路行车 影响大，很难保证线路行车安全；在下穿铁路框架顶进对接施工中， 需要对铁路线进行线路加固，一般的线路加固采用架设便梁的方法， 对于下穿铁路股道多，便梁加固线路为多股道的情况，通常需要大量 的养护人员，而且容易造成线路发生变化，影响行车安全；施工中， 一般对既有桥墩采取支护桩，顶进过程中既有桥墩承台距箱体仅57cm ，承台容易产生位移变化，很多施工单位在框架顶进时采取对既有桥 墩增加观测人员的方法，发现变化立即停止施工进行桥墩维护， 但 仍存在一些问题，一是线路发生变化可能影响行车安全；二是增派大 量线路养护人员，增加了施工成本；三是线路发生变化停止施工影响 了施工效率及工期。

水位粉砂土地质下穿多股铁路框架顶进对接的施工方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种高水位粉砂土地质下穿多

所述路基支护桩为钻孔桩。根据现场地质，在满足工程施工技术要求

所述土体加固桩为高压旋喷桩。采用高压旋喷桩首先通过高压旋喷桩

所述止水帷幕采用高压旋喷桩作为止水帷幕。

机嘴的喷射流，切割土体并与土拌合形成整体的土体加固桩，在施工 过程中可减小营业线施工的安全压力，在框架顶进过程中可保证路基 稳定。

和质量的前提下，选用钻孔桩，经济合理、施工方便，且采用钻孔桩 可保证顶进开挖路基的过程中线路保持稳定。

股铁路框架桥顶进对接施工方法，包括止水、降水施工，线路加固施 工，框架顶进施工，其特殊之处是，所述止水、降水施工包括：在新 建框架与既有框架交接处顺线路方向以及在新建框架宽度以外8米范围 垂直线路方向分别进行止水帷幕施工，并在新建线路的两线之间沿垂 直线路方向间隔设置若干个降水井进行

降水；所述线路加固施工包括：在既有框架四角设置路基支护桩用于 路基支护，在新建框架与既有框架交接处设置顺线路方向的土体加固 桩，在既有桥墩周围设置桥墩围护桩，在新建框架侧架设便梁，所述 便梁下部的条形墩下部设有高压旋喷桩作为基底加固桩；所述框架顶 进施工中：在框架顶进挖土前，应先在挖土部位开槽，然后再开挖槽 底至框架底板顶的土方，顶进前在框架前后端设置用于监测顶进方向 、高程的观测点，顶进滑板接长至顶进就位后端，进行顶进施工时， 当框架顶进至既有桥墩处时，要对桥墩处进行挖土卸载，卸载完成后 方可继续顶进，直至新旧框架对接完成。

所述降水井为大口井。大口井适用于地下水埋藏较浅、含水层较薄且

所述桥墩围护桩为钻孔桩。在满足规范、质量要求的情况下采用钻孔

为保证顶进质量，框架顶进施工中，在框架顶进挖土时，每次挖土长

为了提高顶进精度，本发明中在顶进滑道两侧沿顶进方向设有至少一

本发明中，一种高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架桥顶进对接施工

中的线路加固方法所采用的技术方案是：在既有框架四角设置路基支 护桩用于路基支护，在新建框架与既有框架交接处设置顺线路方向的 土体加固桩，在既有桥墩周围设置桥墩围护桩，在新建框架侧架设便 梁，所述便梁下部的条形墩下部

设有高

个限位装置。

度为1.5米，两侧挖土宽出箱体10cm。

桩施工方便、经济。

渗透性较强的地层取水，它具有就地取材、施工简便的优点。

压旋喷桩作为基底加固桩。

本发明的有益效果是：本发明通过采用止水帷幕和降水井结合的方式 有效地控制了地下水位，保证了地下水位降至地板以下1米，保证了 理效果。此外，本发明通过采用路基支护桩、土体加固桩、既 围护桩、便梁基础加固、框架顶进至既有桥墩处卸载等方法， 线路路基、既有桥墩的稳定，减少了便梁加固线路，从而减少 人员的工作量，提高了工作效率，保证了行车的安全。本发明 现有技术相比，大大减少了便梁加固线路，最大程度的减少了 程中对铁路线路运营及运营安全的影响，并且大大缩短工期， 发明方法施工可以提前工期约1个月，大大降低了施工成本。

，

地基处有桥墩保证了了养护方法与施工过采用本

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的平面示意图；

图2是图1中C部分的放大示意图；

图3是图1中D部分的放大示意图；

图4是图1中E部分的放大示意图；

图5是图1中的A-A向示意图；

图6是图1中的B-B向示意图；

图7是顶进及顶进挖土拉槽正面及侧面示意图；

图8是顶进及槽底至底板顶挖土正面及侧面示意图；

图9是55#桥墩防护及卸载正面图；

图10是55#桥墩防护及卸载侧面图；

图11是56#桥墩防护及卸载正面图；

图12是56#桥墩防护及卸载侧面图；

图中，1、止水帷幕， 2、降水井，3、条形墩，4、路基支护桩，5、固桩，6、桥墩围护桩，7、顶进就位后端，8、限位装置，9、

土体加观测点，

10、槽，11、槽底至框架底板顶的土方，12、基底加固桩， 55#桥墩承台，15、56#桥墩承台，16、55#墩台与围护 墩台与框架间土方，18、56#墩台与围护桩间土方 架间土方，20、基坑支

13、便梁，14、

桩间土方，17、55#，19、56#墩台与框护桩，21、集水井，

22、锚桩，23、既有桥墩。

具体实施方式

下面结合附图及非限定性的实施例对本发明作进一步的说明：

本发明是针对高水位粉砂土地质下穿多股铁路框架顶进对接施工的方

本发明采取止水、降水体系+线路加固体系+框架顶进体系相结合的方

式顶进对接施工。其止水、降水体系包括：在新建框架与既有框架交 接处顺线路方向以及在新建框架宽度以外8米范围垂直线路方向分别进 行止水帷幕1施工，并在新建线路的两线之间沿垂直线路方向间隔设置 若干个降水井2进行降水，使止水、降水合成一整体，实现了把水位降 法。如附图所示，新建框架与既有框架对接，新建框构下穿漯阜线、 京九上行线、阜阳上行联络线共计3条既有铁路线，线间距分别为5.3 5m、5.21m。交角分别为82.9°、83.2°、83.2°。框构采用5.4m+12 m+12m+5.4m四孔分离式顶进框架，框构斜交斜做，交角左线82.46°（ 右线83.02°）。新建框架与既有框架直接顺接，边孔框构截面设计宽 度为5.4m；框构建筑高度8.7m,框构设计净高7.4m，实际提供净高左线 4.7m（右线4.9m）；顶板厚度0.6m，底板厚度0.7m，边墙厚度0.6m。 框构长度左线31m（右线32.5m）。中孔截面设计宽度为12m；框构建筑 高度8.7m,框构设计净高7.0m，实际提供净高左线5.9m（右线5.9m）； 顶板厚度0.8m，底板厚度0.9m，边墙厚度0.8m。框构长度左线45m（右 线46.5m）。

至地板以下1米的要求。本实施例中，止水帷幕1采用高压旋喷桩作为 止水帷幕，降水井采用大口井。线路加固体系包括：在既有框架四角 通过钻孔桩作为路基支护桩4，用于路基支护，在新建框架与既有框架 交接处顺线路方向进行高压旋喷桩施工作为土体加固桩5，实现了减少 便梁加固线路的目的满足框架顶进时路基稳定的要求。同时，在既有 桥墩23周围通过钻孔桩作为既有桥墩围护桩6。在新建框架侧架设便梁 13，所述便梁13下部的条形墩3下部设有高压旋喷桩作为基底加固桩1 2。施工时，先通过架设D型便梁13进行条形墩3基础开挖，条形墩3基 础开挖完成后，再进行条形墩3下高压旋喷桩施工及条形墩3施工。通 过在便梁下设置高压旋喷桩解决了便梁基础稳定的要求。在框架顶进 施工中：在框架顶进挖土时采用拉槽

式开挖，在框架顶进挖土前，应先在挖土部位开槽10，然后再开挖槽 底至框架底板顶的土方11，两侧挖土宽出箱体10cm，每次挖土长度为 1.5米。顶进前，在框架前后端设置用于监测顶进方向、高程的观测点 9，顶进滑板接长至顶进就位后端7，保证在框架重心脱离滑板前框架 前端顶过线路。顶进施工中，当框架顶进至既有桥墩23处时，要对桥 墩处进行挖土卸载，分别将桥墩的墩台与围护桩间土方及墩台与框架 间土方挖出，进行卸载，卸载完成后方可继续顶进，直至新旧框架对 接完成。顶进施工中通过对桥墩处进行卸载，实现了既有桥墩稳定的 要求。

本发明具体实施过程如下：提报慢行点计划→止水帷幕、降水井施工

本发明中的其他部分采用现有技术，在此不再赘述。

→土体加固、路基支护桩施工→应力放散施工→便梁架设→条基施工 →纵移便梁→框架试顶→顶进挖土→框架顶进→过渡段施工→横移便 梁→更换新三型桥枕恢复线路。

上述实施例仅用作对本发明的说明，并非用以限定本发明， 在不背 明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本 出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于 所附的权利要求的保护范围。

离本发发明作本发明