一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法，涉及建筑工程技术领域，总体施工顺序为：先铺设智能监测仪器设备对整个施工铁路段进行自动化检测，再进行金属隔离网一施工，然后场地初平，进行高压旋喷桩与隔离桩施工，桩布置完以后进行基坑开挖支护，进入挡墙式路基施工阶段，悬臂挡墙路基填筑。本发明专利技术施工方法较为简单，能较为有效的降低施工过程中对邻近既有线沉降的影响，保证运营铁路的安全性和舒适性，施工质量高，新旧路基过渡段的差异化沉降大大的降低，整个施工铁路段施工期间，采用智能监测系统，进行沉降、位移监测，及时掌握施工期间既有结构物的变形情况，对变形超限及时进行控制和处理，确保营业线运营安全。确保营业线运营安全。确保营业线运营安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑工程
，具体为一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，根据国家经济发展的需要，以及铁路建设技术水平的逐步提高，国家铁路网不断完善，对铁路既有线升级改造项目越来越多，开通运营的高速铁路不可避免的要与新建铁路交叉、并行、帮宽等。对于运营期间的铁路，在既有路基旁进行新建路基填筑、帮填等施工必然会对其产生附加的沉降变形，影响轨道平顺性。轨道的不平顺，会影响列车运行的舒适性和安全性，给列车运行带来较大的风险。关于新建路基对高于既有路基的挡墙式路基的影响研究更少，路基的大多研究集中在高速公路中。挡墙式路基构造简单，施工方便，能适应较松软的地基。随着铁路建设标准的提高，对路基的工后沉降要求越来越严格。为了确保铁路沉降满足设计要求，必须对路基进行监测，然而现有的路基沉降监测具有施工干扰大、要求精度高、监测区间长、资料整理难等特点，采用传统监测方法无法较好的进行路基沉降评估，无法确保路基的稳定，同时保证运营路线的安全稳定。
[0003]综上所述，现有的路基帮填过程中，新旧路基会产生过大的不均匀沉降，且现有的路基沉降监测方法具有施工干扰大、要求精度高、监测区间长、资料整理难等特点，采用传统监测方法无法较好的进行路基沉降评估。针对上述不足之处，需要设计一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法，以解决上述技术背景中的问题，通过主要部件完成环形支架的装配，并对衬砌管片内壁施加均匀分布的径向压力，从而保证在管片下部开口并施工隧道集水井的过程中整个盾构隧道的安全性与稳定性，以及人员通行、物料运输的便捷性；通过采用椭圆形截面的集水井，在环形支架的支撑作用下，对底部衬砌管片进行切割开口、土体加固、开挖、初期支护、模筑混凝土二次支护及养护，最终完成集水井的施工。特别地，该专利技术提出的环形支架及工作方法，同样适用于集水井设置在联络通道的一般情况。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法，所述施工方法包括以下步骤：智能监测系统的安装：智能监测系统的安装分为表面位移监测设备安装以及压力监测设备安装；表面位移监测设备安装：表面位移监测设备的安装分为GPS天线安装和静力水准仪安装，先浇筑监测系统基础，具体步骤为，基础开挖—制作钢筋笼并固定—支模板—混凝
土浇筑，待混凝土到龄期后，进行找平、刷颜色等美观处理，然后进行GPS天线的调试安装，最后进行安装设备调试，表面位移设备安装主要是GPS主机安装，GPS主机安装前，对每个监测点主机端口号进行规划，并做记录保存，整理好线缆，并做好保护工作；静力水准仪安装，首先安装储液筒，将所有容器安装在相同的标高上，安装托架，令各托架处于同一水平位置，再在托架上安装储液筒，托架和储液筒用三螺纹支撑杆相连，在储液筒上放一水平尺来找平，调节螺纹支撑杆的螺帽使储液筒水平，在每个储液筒的底部安装三通阀门，安装时应保证其与储液筒密封，而后在储液筒上安装静力水准仪，安装完成后，根据各测试点的距离，裁剪通液管的长度，然后用通液管和三通阀门相连，把各测试点串联起来，在系统内充入纯净水，操作时，排除管内的空气和起泡，加液时应缓慢不间断加入，最后安装传感器，对基础沉降进行监测；压力监测设备安装：其主要为土压力盒的布置安装，在原地基上部填筑垫层30cm以上，选择无雨、雪天气进行开挖埋设，一般软基处理，土压力盒安装于桩顶及桩间地基土顶面，用测试仪监测安装，安装时将土压力盒受力膜面朝上，安装在桩顶土压力盒底部应采用水泥浆垫平，桩间土压力盒底部填入10cm深中砂压实垫平，用水平尺控制将土压力盒安装水平，安装好土压力盒后，在其周围覆盖30cm厚的中砂，压实，记录好该实验段面里程，主测桩桩顶土压力盒编号、桩间土压力盒编号及桩间土压力盒与主测桩之间的实际距离、方向，天气状况等，同断面土压力盒安装完成后，清理现场用人工进行回填，桩体完全固结后，对土压力盒进行调零，于新建路基下部设置分布式光纤传感系统，利用光纤光学的非线性光学效应、喇曼效应和布里渊效应检测技术，对环境的温度和土压力进行监测，采用数字信号调解技术实现传感系统的物理还原，进一步提高监测系统的稳定性和可靠性，同时分布式光纤传感系统与信号处理主机相连接，通过信号处理主机，完成数据归算、维护、整编后，以图形或报表的形式进行可视化输出；金属隔离网施作：将既有路肩外侧设金属隔离网一代替既有栅栏，金属隔离网一高度1.8m，前后顺接至既有防护栅栏形成封闭，封闭后拆除金属隔离网一外的既有栅栏，金属隔离网一间隔一段距离设一金属立柱，立柱基础采用人工挖坑埋设，基础保持一定埋深，硬隔离外侧每隔一段距离设揽风绳拉结金属隔离网一，硬隔离采取封锁施工，施工分段长度控制在20~50m范围；场地表面处理：金属隔离网一施作完成后，根据水沟排水方向及排水坡度，对场地进行清表、初平、压实，满足排水坡度；确定场地平整的设计标高，作为计算挖填土方工程量、进行土方平衡调配、选择施工机械、制定施工方案的依据；隔离桩安装：隔离桩由钢管与胶合板组合而成，靠近营业线侧采用隔离桩挡护既有路基土，钢管间距1m，打入开挖面以下1m，钢管顶部平路基面，胶合板与钢管采用铁丝绑扎牢固，基坑底部设高采用沙袋进行护脚，开挖过程中，如遇孤石时，采用人工配合风镐破除，严禁采用爆破施工；悬臂挡墙施工：路基顺接高出营业线部分采用悬臂挡墙挡护路基，挡墙底面位于既有路基面以下，底部以下设垫层，墙顶高出既有路基面，与既有线上形心保持一定距离，悬臂挡0墙施工分两阶段浇筑，第一段浇筑至原地面上2.5m，第二段浇筑剩下部分，施工阶段分为钢筋施工和模板施工两个部分；悬臂挡墙路基填筑：在悬臂挡墙的墙面板中部安装金属隔离网二，安装完成后再
进行路基填筑，路基填筑后即完成整体施工。
[0006]作为本专利技术进一步方案：所述压力检测设备安装步骤中，同断面土压力盒安装完成后，土压力盒测试导线应套上PVC钢丝软管进行保护，并集中从一侧引出路基，制作相应的标示牌，插在土压力盒埋设位置及导线布线位置，以作标示。
[0007]作为本专利技术进一步方案：所述悬臂挡墙采用高压旋喷桩进行加固，所述高压旋喷桩设有多组，且其横向排列在垫层下方，每组高压旋喷桩设有多个，且其长度沿前侧到后侧依次递减。
[0008]作为本专利技术进一步方案：所述高压旋喷桩采用GXP
‑
60高压旋喷钻机施工，配套GYB
‑
90D型高压泵，钻杆直径
Փ
25mm，采用1个喷嘴，直径
Փ
2mm，作业高度4.5m。
[0009]作为本专利技术进一步方案：所述高压旋喷桩注浆材料采用P.O 42.5水泥配制的纯水泥浆，浆液水灰比为1：1，喷射注浆压力为2
‑
3MPa,喷嘴旋转速度20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智慧监测邻近既有线挡墙式高铁路基协调沉降控制施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：智能监测系统的安装：智能监测系统的安装分为表面位移监测设备安装以及压力监测设备安装；表面位移监测设备安装：表面位移监测设备的安装分为GPS天线（1）安装和静力水准仪（3）安装，先浇筑监测系统基础，具体步骤为，基础开挖—制作钢筋笼并固定—支模板—混凝土浇筑，待混凝土到龄期后，进行找平、刷颜色等美观处理，然后进行GPS天线（1）的调试安装，最后进行安装设备调试，表面位移设备安装主要是GPS主机（2）安装，GPS主机（2）安装前，对每个监测点主机端口号进行规划，并做记录保存，整理好线缆，并做好保护工作；静力水准仪（3）安装，首先安装储液筒（5），将所有容器安装在相同的标高上，安装托架（4），令各托架（4）处于同一水平位置，再在托架（4）上安装储液筒（5），托架（4）和储液筒（5）用三螺纹支撑杆相连，在储液筒（5）上放一水平尺来找平，调节螺纹支撑杆的螺帽使储液筒（5）水平，在每个储液筒（5）的底部安装三通阀门，安装时应保证其与储液筒（5）密封，而后在储液筒（5）上安装静力水准仪（3），安装完成后，根据各测试点的距离，裁剪通液管的长度，然后用通液管和三通阀门相连，把各测试点串联起来，在系统内充入纯净水，操作时，排除管内的空气和起泡，加液时应缓慢不间断加入，最后安装传感器，对基础沉降进行监测；压力监测设备安装：其主要为土压力盒（6）的布置安装，在原地基上部填筑垫层30cm以上，选择无雨、雪天气进行开挖埋设，一般软基处理，土压力盒（6）安装于桩顶及桩间地基土顶面，用测试仪监测安装，安装时将土压力盒（6）受力膜面朝上，安装在桩顶土压力盒（6）底部应采用水泥浆垫平，桩间土压力盒（6）底部填入10cm深中砂压实垫平，用水平尺控制将土压力盒（6）安装水平，安装好土压力盒（6）后，在其周围覆盖30cm厚的中砂，压实，记录好该实验段面里程，主测桩桩顶土压力盒（6）编号、桩间土压力盒（6）编号及桩间土压力盒（6）与主测桩之间的实际距离、方向，天气状况等，同断面土压力盒（6）安装完成后，清理现场用人工进行回填，桩体完全固结后，对土压力盒（6）进行调零，于新建路基下部设置分布式光纤传感系统（7），利用光纤光学的非线性光学效应、喇曼效应和布里渊效应检测技术，对环境的温度和土压力进行监测，采用数字信号调解技术实现传感系统的物理还原，进一步提高监测系统的稳定性和可靠性，同时分布式光纤传感系统（7）与信号处理主机相连接，通过信号处理主机，完成数据归算、维护、整编后，以图形或报表的形式进行可视化输出；金属隔离网施作：将既有路肩外侧设金属隔离网一（8）代替既有栅栏，金属隔离网一（8）高度1.8m，前后顺接至既有防护栅栏形成封闭，封闭后拆除金属隔离网一（8）外的既有栅栏，金属隔离网一（8）间隔一段距离设一金属立柱，立柱基础采用人工挖坑埋设，基础保持一定埋深，硬隔离外侧每隔一段距离设揽风绳（9）拉结金属隔离网一（8），硬隔离采取封锁施工，施工分段长度控制在20~50m范围；场地表面处理：金属隔离网一（8）施作完成后，根据水沟排水方向及排水坡度，对场地进行清表、初平、压实，满足排水坡度；确定场地平整的设计标高，作为计算挖填土方工程量、进行土方平衡调配、选择施工机械、制定施工方案的依据；隔离桩安装：隔离桩由钢管（12）与胶合板（11）组合而成，靠近营业线侧采用隔离桩挡护既有路基土，钢管（12）间距1m，打入开挖面以下1m，钢管（12）顶部平路基面，胶合板（11）与钢管（12）采用铁丝绑扎牢固，基坑底部设高采用沙袋（10）进行护脚，开挖过程中，如遇孤
石时，采用人工配合风镐破除，严禁采用爆破施工；悬臂挡墙（16）施工：路基顺接高出营业线部分采用悬臂挡墙（16）挡护路基，挡墙底面位于既有路基面以下，底部以下设垫层（18），墙顶高出既有路基面，与既有线上形心保持一定距离，悬臂挡0墙（16）施工分两阶段浇筑，第一段浇筑至原地面上2.5m，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文艺，金超奇，陈晓飞，齐骏，祝俊华，朱碧堂，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：