大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构制造技术

一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，适用于大跨度托换梁及对变形要求严格结构的轨道交通桥梁桩基托换，双向预应力混凝土箱型托换梁包含纵向预应力系统和横向预应力系统组成，上层顶升系统作用于被托换梁下方，支撑于双向预应力混凝土箱型托换梁上方，下层顶升系统作用于双向预应力混凝土箱型托换梁下方；本实用新型专利技术能够适用于轨道交通桥梁的桩基托换，有效增大了托换结构适应能力，增加了托换结构的安全性和耐久性。通过双向预应力托换梁组合顶升系统协调控制，能够很好的控制被托换结构的变形，满足轨道交通运营线的安全要求，在维持轨道交通不停运不限速的正常运营情况下完成桩基托换工程。

【技术实现步骤摘要】
大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构
本技术涉及轨道交通桥梁的
，尤其涉及一种适用于大跨度托换梁及对变形要求严格结构的轨道交通桥梁桩基托换的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构。
技术介绍
桩基托换技术作为托换技术的重要分支，主要分为主动托换与被动托换两种形式。其中被动托换一般用于变形控制要求不严格的托换结构，被动托换在施工过程中被托换结构的变形不能进行调节，被托换结构的沉降取决于托换梁的变形能力和托换桩的沉降控制，属于被动适应。而对于变形控制严格的托换结构，一般采用主动托换，主动托换是指通过主动方式的变形调节来满足被托换结构的变形要求，一般采用在托换新桩和托换梁之间布置千斤顶加载设备，通过其逐级加载完成预顶升过程，避免既有结构发生过大的沉降。主动托换的变形控制具有一定程度的主动性，但当桩梁固结后，其主动性则消失。对于城市轨道交通运营线桥梁的桩基托换工程，单纯的主动托换仍难以满足要求，主要表现在：4.2.1.变形控制要求严格。由于轨道交通桥梁其上作用的轨道对变形要求高于一般结构，因此轨道交通运营线桥梁的变形控制高于一般桥梁。4.2.2.施工时间控制严格。由于其运营时间长，空窗期短的特性，轨道交通运营线桥梁对于桩基托换的施工时间控制严格，通常需要限速或停运等运营措施来完成托换工程。4.2.3.托换结构跨度较大。由于轨道交通桥梁服务于城市的特性，一般沿线为城市重要交通要道或城市密集区，其对于桩基托换的托换布置及施工空间通常受市政交通或管线限制，一般托换结构跨度较大。<br>鉴于城市轨道交通桥梁的以上特点，通常难以对其实施桩基托换，以北京为例，截止至2019年，各条运营线桥梁均未实施过桩基托换，当新建地下构筑物与其基础位置冲突时，通常采取更改路由、缩小断面尺寸等避让措施，降低了新建项目的功能性和经济性。为此，本技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，能有效提高托换结构的跨度、宽度限制，还可提高穿越工程的适应范围、变形控制能力和穿越施工的安全性，扩大托换结构的应用范围，提高穿越工程对被穿越结构的变形控制能力。为实现上述目的，本技术公开了一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，包括上层顶升系统、被托换结构承台、被托换结构桩基、双向预应力混凝土箱型托换梁结构、下层顶升系统和被托换梁结构，其特征在于：所述上层顶升系统设于被托换梁的下方，其包含上层顶升千斤顶组、上层顶升系统支撑面结构、上层顶升系统支撑柱结构、上层顶升系统连接锚栓和上层顶升基础结构，所述上层顶升千斤顶组设于被托换梁和上层顶升系统支撑面结构之间，所述上层顶升系统支撑面结构采用钢结构梁的形式，其下布置上层顶升系统支撑柱结构，所述上层顶升系统支撑柱结构的柱顶与上层顶升系统支撑面结构连接，其柱底通过上层顶升系统连接锚栓、上层顶升基础结构与被托换承台连接。其中：所述双向预应力混凝土箱型托换梁结构采用双向预应力结构体系，其设有纵向预应力系统和横向预应力系统，其截面采用箱型截面。其中：所述纵向预应力系统和横向预应力系统采用预应力钢绞线或预应力粗钢筋，所述纵向预应力系统均匀布置于双向预应力混凝土箱型托换梁结构的腹板中，横向预应力系统沿横向布置在被托换结构承台的两侧及底部。其中：双向预应力混凝土箱型托换梁结构通过企口、界面胶、后植筋共同作用的方式与被托换结构相连接。其中：所述上层顶升系统连接锚栓通过后植筋的方式植入被托换承台。其中：所述上层顶升系统由若干个千斤顶同步作用。其中：所述被托换结构承台通过企口、界面胶或与双向预应力混凝土箱型托换梁结构相连接。其中：所述下层顶升系统包括托换桩结构、下层双向液压千斤顶组、机械式安全自锁千斤顶组和水平限位装置，所述下层双向液压千斤顶、机械式安全自锁千斤顶位于托换桩基和双向预应力混凝土箱型托换梁结构之间，双向液压千斤顶组用于调整双向预应力混凝土箱型托换梁结构的竖向位移，机械式安全自锁千斤顶组对双向液压千斤顶组工作过程起安全保护作用。其中：每根托换桩结构的桩顶中心位置对应设置一套水平限位装置，水平限位装置采用上下套筒的形势，上部套筒预埋于双向预应力混凝土箱型托换梁结构梁底且小于下部套筒，下部套筒预埋于托换桩结构中心位置从而上下套筒上下重叠嵌套但互相留有间隙以释放预应力、收缩徐变效应引起的双向预应力混凝土箱型托换梁结构的水平向变形。其中：托换桩结构设有托换桩桩帽，所述托换桩桩帽与双向预应力混凝土箱型托换梁结构之间设置后浇带和水平限位装置，所述托换桩桩帽向上预留钢筋并伸至后浇带内，双向预应力混凝土箱型托换梁结构向下预留钢筋并伸至后浇带内。通过上述内容可知，本技术的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构具有如下效果：1、上层顶升系统可存续与整个施工过程，待整个穿越工程结束并变形稳定后拆除。上层顶升系统即可作为基坑开挖时，下层顶升系统未建立前的变形控制系统，又可作为桩梁固结后，下层顶升系统失效后，结构后期徐变、施工扰动等产生变形的有效调节。2、上层顶升系统的主动性存在，下层顶升系统可较传统主动托换较早的采取固结措施，即在下部穿越工程开始之前固结，使托换结构较早的形成超静定体系，大幅度降低了施工风险。3、提高了托换结构的跨度、宽度限制，提高了穿越工程的适应范围、变形控制能力和穿越施工的安全性。通过中间挖空的箱型截面托换梁有效降低了托换梁自重，减少了托换结构变形；通过双向预应力系统，增大了托换结构跨径和宽度，扩大了托换结构的应用范围；通过组合顶升系统相互协调配合，提高了穿越工程对被穿越结构的变形控制能力。4、通过提前固结下层顶升系统，较传统主动托换降低了下部穿越工程施工过程中的穿越风险。依靠本技术的大跨度双向预应力箱型截面组合顶升体系的主动桩基托换，能够满足变形控制严格的城市轨道系统，并可以在整个穿越过程不限速、不停运，因此大幅度降低了穿越施工对既有轨道交通线行车的影响，提高了穿越轨道交通工程的可实施性。本技术的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图1显示了本技术的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构的其中一实施例的示意图。图2显示了本技术一个实施例中双向预应力箱型托换梁预应力钢筋布置图。图3显示了本技术一个实施例中下层顶升体系的立面布置图。图4显示了本技术一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，包括上层顶升系统、被托换结构承台、被托换结构桩基、双向预应力混凝土箱型托换梁结构、下层顶升系统和被托换梁结构，其特征在于：/n所述上层顶升系统设于被托换梁的下方，其包含上层顶升千斤顶组、上层顶升系统支撑面结构、上层顶升系统支撑柱结构、上层顶升系统连接锚栓和上层顶升基础结构，所述上层顶升千斤顶组设于被托换梁和上层顶升系统支撑面结构之间，所述上层顶升系统支撑面结构采用钢结构梁的形式，其下布置上层顶升系统支撑柱结构，所述上层顶升系统支撑柱结构的柱顶与上层顶升系统支撑面结构连接，其柱底通过上层顶升系统连接锚栓、上层顶升基础结构与被托换承台连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，包括上层顶升系统、被托换结构承台、被托换结构桩基、双向预应力混凝土箱型托换梁结构、下层顶升系统和被托换梁结构，其特征在于：
所述上层顶升系统设于被托换梁的下方，其包含上层顶升千斤顶组、上层顶升系统支撑面结构、上层顶升系统支撑柱结构、上层顶升系统连接锚栓和上层顶升基础结构，所述上层顶升千斤顶组设于被托换梁和上层顶升系统支撑面结构之间，所述上层顶升系统支撑面结构采用钢结构梁的形式，其下布置上层顶升系统支撑柱结构，所述上层顶升系统支撑柱结构的柱顶与上层顶升系统支撑面结构连接，其柱底通过上层顶升系统连接锚栓、上层顶升基础结构与被托换承台连接。


2.如权利要求1所述的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，其特征在于：所述双向预应力混凝土箱型托换梁结构采用双向预应力结构体系，其设有纵向预应力系统和横向预应力系统，其截面采用箱型截面。


3.如权利要求2所述的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，其特征在于：所述纵向预应力系统和横向预应力系统采用预应力钢绞线或预应力粗钢筋，所述纵向预应力系统均匀布置于双向预应力混凝土箱型托换梁结构的腹板中，横向预应力系统沿横向布置在被托换结构承台的两侧及底部。


4.如权利要求1所述的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，其特征在于：双向预应力混凝土箱型托换梁结构通过企口、界面胶、后植筋共同作用的方式与被托换结构相连接。


5.如权利要求1所述的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，其特征在于：所述上层顶升系统连接锚栓通过后植筋的方式植入被托换...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，周志亮，余淑萍，刘运亮，刘乐天，阙孜，尹骁，白唐瀛，常学力，郭娜，谭鑫波，
申请(专利权)人：北京城建设计发展集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11