铁路桥梁防护棚架结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及铁路桥梁防护棚架结构及其施工方法，于隧道洞口外既有线桥梁结构两侧的地层内纵向设置两列桩基，桩基上方设置钢管混凝土立柱并设置拱形的柔性棚洞；钢管混凝土立柱上设置有纵向的防护网横撑，防护网横撑上方的钢管混凝土立柱上设置有防护网；钢管混凝土立柱上设置有竖向顶推构件。施工时，通过竖向顶推构件顶推固定式上套管完成上钢管立柱的逐级顶推，从而完整钢管立柱的施工；从钢管立柱底部从下向上往立柱与斜撑内泵送混凝土，完成最终施工。本发明专利技术在既有桥两侧设置棚架基础来施工防护棚架，不与既有桥梁结构发生关系，采用顶推方法施工钢管架，施工方法合理有效，避免了山区重型起重设备难以到达的局限性。

Structure and construction method of railway bridge protection scaffolding

The invention relates to a protective scaffold structure of railway bridges and its construction method. Two columns of piles are arranged longitudinally in the stratum on both sides of the existing line bridge structure outside the tunnel entrance, and concrete filled steel tubular columns are arranged above the pile foundation and an arch-shaped flexible shed tunnel is arranged. A protective net is arranged on the concrete-filled steel tubular column above, and a vertical pushing member is arranged on the concrete-filled steel tubular column. During the construction, the steel pipe column is pushed step by step through the vertical pushing component, and the concrete is pumped from the bottom of the steel pipe column to the column and the inclined brace to complete the final construction. The invention installs scaffold foundation on both sides of the existing bridge to construct protective scaffolding, which does not have relation with the existing bridge structure. The steel pipe frame is constructed by pushing method. The construction method is reasonable and effective, and the limitation that the heavy lifting equipment in mountainous area is difficult to reach is avoided.

【技术实现步骤摘要】
铁路桥梁防护棚架结构及其施工方法
本专利技术属于铁路建筑施工
，具体涉及一种铁路桥梁防护棚架结构及其施工方法。
技术介绍
随着我国铁路工程的高速发展和西部大开发的不断深入，铁路需采用“隧+桥+隧”的方式穿越山区峡谷，隧道洞口往往处于地势险峻、岩体风化的高陡地段，再加上施工爆破、机械震动等干扰，时常会有危岩落石灾害发生，据不完全统计，全国铁路线路落石灾害点2600余处，受其影响的铁路长度约300km，其中大部分属于隧道间桥梁段，隧道间桥梁一旦受到破坏，不仅影响列车的安全运营，甚至会造成重大安全事故。因此，需要研究一种既能保证既有铁路安全运营，又能在铁路“天窗”点内有效实施的铁路桥梁防护棚架结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铁路桥梁防护棚架结构及其施工方法，防止隧道口上方危岩落石砸到隧道间桥面上危及行车安全，并使这种防护棚洞得以有效的实施。本专利技术所采用的技术方案为：铁路桥梁防护棚架结构，其特征在于：于隧道洞口外既有线桥梁结构两侧的地层内纵向设置两列桩基，桩基上方设置钢管混凝土立柱，钢管混凝土立柱柱顶设置钢纵梁，两侧钢纵梁梁顶之间设置拱形的柔性棚洞；钢管混凝土立柱位于既有线桥梁结构桥面的高度处设置有纵向的防护网横撑，防护网横撑上方的钢管混凝土立柱上设置有防护网；钢管混凝土立柱上设置有竖向顶推构件。钢管混凝土立柱自下而上包括下钢管立柱和上钢管立柱，下钢管立柱从下端插入上钢管立柱，下钢管立柱与上钢管立柱之间设置有竖向顶推构件。竖向顶推构件包括与上钢管立柱底部连接的固定式上套管和与下钢管立柱连接的可移动式下套管，固定式上套管外壁和可移动式下套管外壁对应设置有多组上套管耳板和下套管耳板，上套管耳板与下套管耳板之间设置有千斤顶系统。下钢管立柱和上钢管立柱上均设置有螺栓孔，固定式上套管和可移动式下套管上对应设置有螺栓孔；上下钢管立柱交叉段处，上钢管立柱与固定式上套管通过螺栓连接，下钢管立柱与可移动式下套管通过螺栓连接。钢管混凝土立柱与钢纵梁之间设置有斜撑，钢管混凝土立柱与防护网横撑之间设置有防护网斜撑。两侧钢纵梁之间横向设置有多道钢横梁，钢横梁上方设置有水平的钢盖板。钢纵梁外侧设置有用于挂附防护网的钢纵梁侧面防护网挂钩。两侧钢纵梁梁顶之间设置的柔性棚洞底端固定于钢横梁顶面。铁路桥梁防护棚架结构的施工方法，其特征在于：所述防护棚架结构两侧的钢管混凝土立柱上设置有竖向顶推构件，位于上下钢管立柱交叉段，包括与上钢管立柱连接的固定式上套管和与下钢管立柱连接的可移动式下套管，固定式上套管外壁和可移动式下套管外壁对应设置有多组上套管耳板和下套管耳板，上套管耳板与下套管耳板之间设置有千斤顶系统；施工时，通过千斤顶系统顶推固定式上套管完成上钢管立柱的逐级顶推，从而完整钢管立柱的施工；从钢管立柱底部从下向上往立柱与斜撑内泵送混凝土，完成最终施工。本专利技术具有以下优点：1、在既有桥两侧设置棚架基础来施工防护棚架，不与既有桥梁结构发生关系，并在铁路“天窗”点施工，能够保证铁路正常运营。2、采用顶推方法施工钢管架，施工方法合理有效，避免了山区重型起重设备难以到达的局限性。3、防护棚洞采用柔性棚洞和钢盖板两重防护体系，能够有效防护落石，保证既有铁路安全运营。附图说明图1为防护棚架与既有铁路关系立面图。图2为防护棚架与既有铁路关系I-I横断面图。图3为钢管架初始定位结构关系图。图4为下钢管立柱大样图。图5为上钢管立柱大样图。图6为钢管架顶推就位后结构关系图。图7为泵送完混凝土后钢管架最终结构关系图。图中，1、桩基，2、下钢管立柱，3、上钢管立柱，4、斜撑，5、钢纵梁，6、钢横梁，7、钢盖板，8、柔性棚洞，9、防护网横撑，10、防护网斜撑，11、防护网，12、上下钢管立柱交叉段，13、隧道洞口，14、既有线桥梁结构，15、隧道洞口坡面线，16、钢纵梁侧面防护网挂钩，17、既有线接触网结构，18、可移动式下套管，19、上套管，20、千斤顶系统，21、下套管耳板，22、上套管耳板，23、下钢管立柱螺栓孔，24、上钢管立柱螺栓孔，25、下套管螺栓孔，26、既有桥梁顶面线。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及一种铁路桥梁防护棚架结构，于隧道洞口13外既有线桥梁结构14两侧的地层内纵向设置两列桩基1，桩基1上方设置钢管混凝土立柱，钢管混凝土立柱柱顶设置钢纵梁5，两侧钢纵梁5梁顶之间设置拱形的柔性棚洞8。钢管混凝土立柱位于既有线桥梁结构14桥面的高度处设置有纵向的防护网横撑9，防护网横撑9上方的钢管混凝土立柱上设置有防护网11。钢管混凝土立柱上设置有竖向顶推构件。钢管混凝土立柱自下而上包括下钢管立柱2和上钢管立柱3，下钢管立柱2从下端插入上钢管立柱3，下钢管立柱2与上钢管立柱3之间设置有竖向顶推构件。竖向顶推构件包括与上钢管立柱3底部连接的固定式上套管18和与下钢管立柱2连接的可移动式下套管19，固定式上套管18外壁和可移动式下套管19外壁对应设置有多组上套管耳板21和下套管耳板22，上套管耳板21与下套管耳板22之间设置有千斤顶系统20。下钢管立柱2和上钢管立柱3上均设置有螺栓孔，固定式上套管18和可移动式下套管19上对应设置有螺栓孔。上下钢管立柱交叉段处，上钢管立柱3与固定式上套管18通过螺栓连接，下钢管立柱2与可移动式下套管19通过螺栓连接。钢管混凝土立柱与钢纵梁5之间设置有斜撑4，钢管混凝土立柱与防护网横撑9之间设置有防护网斜撑10。两侧钢纵梁5之间横向设置有多道钢横梁6，钢横梁6上方设置有水平的钢盖板7。两侧钢纵梁5梁顶之间设置的柔性棚洞8底端固定于钢横梁6顶面。钢纵梁5外侧设置有用于挂附防护网11的钢纵梁侧面防护网挂钩16。上述铁路桥梁防护棚架结构的施工方法，是通过千斤顶系统20顶推固定式上套管18完成钢管混凝土立柱的施工。具体施工步骤为：1、桩基础施工平整场地，禁止爆破法施工，采用小孔径水磨钻成小孔、再用风镐捣成大孔的施工方案。桩基施工时，注意预埋桩顶预埋螺栓及钢板。2、制造钢管柱构件在工厂制造上、下钢管立柱构件，其中上钢管立柱3直径应大于下钢管立柱2直径6cm左右，预制钢纵梁5节段及钢横梁6与钢盖板7节段，同时准备千斤顶等顶推施工机械。3、钢管架顶推施工钢管立柱节段按设计要求在工厂预制完成后运至桥下，在桥下场地完成拼装，将斜撑4与上钢管立柱3焊接，斜撑4与上钢管立柱3采用连通方式以便斜撑4内泵送混凝土，并将钢纵梁5节段螺栓连接于上钢管立柱3。首先，将上钢管立柱3平放，下钢管立柱2塞入上钢管立柱3并采用螺栓临时连接，采用汽车吊将钢管立柱垂直提升，通过螺栓将下钢管立柱2与桩基1连接；然后，在上钢管立柱3底端安装固定式上套管18，下钢管立柱2顶端安装可移动式下套管19，上下套管间两侧安装千斤顶系统20，准备顶推，顶推上钢管立柱3，拔出千斤顶与下立柱连接螺栓以及上立柱临时固定螺栓，千斤顶向上顶推上钢管立柱3，至千斤顶最大行程后，插上上立柱临时固定螺栓，千斤顶回油上移，插上千斤顶与下立柱临时连接螺栓，准备下一个行程的顶推，循环往复以上过程直至上钢管立柱3顶推到位，上钢管立柱与下钢管立柱交叉长度不应小于2m。施工过程中，当上钢管立柱3超出桥面时，应利用天窗时间实行顶推。钢管立顶升就位后，从钢管底部从下向上往本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铁路桥梁防护棚架结构，其特征在于：于隧道洞口（13）外既有线桥梁结构（14）两侧的地层内纵向设置两列桩基（1），桩基（1）上方设置钢管混凝土立柱，钢管混凝土立柱柱顶设置钢纵梁（5），两侧钢纵梁（5）梁顶之间设置拱形的柔性棚洞（8）；钢管混凝土立柱位于既有线桥梁结构（14）桥面的高度处设置有纵向的防护网横撑（9），防护网横撑（9）上方的钢管混凝土立柱上设置有防护网（11）；钢管混凝土立柱上设置有竖向顶推构件。

【技术特征摘要】
1.铁路桥梁防护棚架结构，其特征在于：于隧道洞口（13）外既有线桥梁结构（14）两侧的地层内纵向设置两列桩基（1），桩基（1）上方设置钢管混凝土立柱，钢管混凝土立柱柱顶设置钢纵梁（5），两侧钢纵梁（5）梁顶之间设置拱形的柔性棚洞（8）；钢管混凝土立柱位于既有线桥梁结构（14）桥面的高度处设置有纵向的防护网横撑（9），防护网横撑（9）上方的钢管混凝土立柱上设置有防护网（11）；钢管混凝土立柱上设置有竖向顶推构件。2.根据权利要求1所述的铁路桥梁防护棚架结构，其特征在于：钢管混凝土立柱自下而上包括下钢管立柱（2）和上钢管立柱（3），下钢管立柱（2）从下端插入上钢管立柱（3），下钢管立柱（2）与上钢管立柱（3）之间设置有竖向顶推构件。3.根据权利要求2所述的铁路桥梁防护棚架结构，其特征在于：竖向顶推构件包括与上钢管立柱（3）底部连接的固定式上套管（18）和与下钢管立柱（2）连接的可移动式下套管（19），固定式上套管（18）外壁和可移动式下套管（19）外壁对应设置有多组上套管耳板（21）和下套管耳板（22），上套管耳板（21）与下套管耳板（22）之间设置有千斤顶系统（20）。4.根据权利要求3所述的铁路桥梁防护棚架结构，其特征在于：下钢管立柱（2）和上钢管立柱（3）上均设置有螺栓孔，固定式上套管（18）和可移动式下套管（19）上对应设置有螺栓孔；上下钢管立柱交叉段处，上钢管立柱（3）与固定式上套管（18）通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔雷涛，陈应陶，李承根，杨少军，张小坤，吴延伟，康炜，聂晋涛，方桂芬，李帅，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61