【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铁路工程，涉及一种门型基础d型便梁架空体系及施工方法。
技术介绍
1、由于城市交通网络的不断加密，大断面隧道小净距穿越既有铁路的工程案例屡见不鲜。现阶段，大断面隧道下穿既有铁路的工法可采用盾构、暗挖和箱涵顶进。无论采用何种工法，下穿施工过程中都会产生地层损失，进而引起地层变形，从而影响铁路轨道的平顺性，对运行列车产生极大的威胁。因此，为保证穿越段铁路的运营稳定与安全，常采用d型便梁对既有线进行加固。d型便梁为工厂预制标准构件，其构造简单、拆装运输便捷，对线路防护效果较好，在下穿既有线施工中应用广泛。
2、常用的标准d型便梁型号有d12、d16、d20、d24，分别适用于不同跨度的下穿工程，目前最大跨度的d型便梁是32m。但随着时代的不断发展，隧道断面跨度都在不断增大，另外，受工程条件、周边环境制约等因素的影响，新建隧道小角度小净距下穿既有线的工程案例也在不断涌现。由于交角较小，按常规的d型便梁布置方式已远不能实现对新建隧道的跨越。若将d型便梁架空体系中的左右两片纵梁错位分布，则造成了同一股轨道线路两侧的便梁跨度不同，或者左右纵梁在同一位置的刚度不同，进而引起挠度不同，在列车运行时易使铁轨形成三角坑，影响铁路运行安全。
3、综合来看，d型便梁在既有线加固方面具有显著优势，而面临大跨度隧道小净距小角度下穿既有线时，现有技术已不能满足工程需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能满足大跨度隧道小净距小角度下穿
2、还提出了一种施工难度小的门型基础d型便梁架空体系的施工方法。
3、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
4、门型基础d型便梁架空体系，包括若干沿既有线路长度方向依次设置的门型基础结构和设于门型基础结构上的d型便梁结构，所述既有线路设置在d型便梁结构上，所述门型基础结构包括两个分别设于新建隧道两侧的桩基础和连接在两桩基础之间的横系梁，所述横系梁沿既有线路的宽度方向延伸，所述横系梁上设有支墩，所述d型便梁结构设置在支墩上。
5、在上述门型基础d型便梁架空体系中，所述d型便梁结构包括两条分别位于既有线路两侧的纵梁以及若干设于两条纵梁之间的横梁，所述纵梁沿既有线路长度方向延伸，所述横梁沿既有线路宽度方向延伸，既有线路设置在横梁上，所述纵梁设于支墩上。
6、门型基础d型便梁架空体系的施工方法，包括以下步骤：
7、s1、在既有线路两侧施工桩基础；
8、s2、分层开挖顶管始发井，并随挖随支护；
9、s3、分层开挖顶管接收井，并随挖随支护；
10、s4、浇筑顶管始发井内的顶进后背墙；
11、为矩形顶管机提供推力的是顶进后背墙，因此顶进后背墙的厚度、平整度、强度均应满足顶管施工要求。
12、s5、架设矩形顶管机的基座及导轨；
13、s6、安装顶进装置和矩形顶管机；
14、顶进装置(千斤顶设备)和矩形顶管机吊装施工应满足邻近既有线路施工要求，矩形顶管机尺寸与横系梁的尺寸相关，横系梁的截面尺寸则需通过简支梁模型受力分析后确定，并需满足d型便梁结构对横系梁的变形和承载力要求。
15、s7、矩形顶管机顶进施工，在矩形顶管机外壳的保护下掘进，并随着矩形顶管机的前进，将开挖后起支护作用的矩形钢管节逐步推进；
16、顶进施工应遵循“先挖后顶，随挖随顶”的原则，连续作业，避免中途停止；并在既有线路的路基两侧设置沉降观测点，根据沉降监测情况实时调整顶进工艺；开挖后顶进的矩形钢管节需满足临时支护的刚度和刚度要求。
17、s8、当顶管工作完成后，形成一个横跨既有线路的矩形钢管节支护空间，在此空间内浇筑混凝土形成横系梁；
18、当矩形钢管节顶进施工完成后，首先需凿出横系梁两端桩基础的桩头，桩基础的桩头钢筋应伸入横系梁内，然后在钢管节内绑扎钢筋，并一次性连续浇筑混凝土，形成横系梁。当采用非预应力混凝土梁在挠度和承载力方面不能满足受力需求时，可采用预应力混凝土梁，并结合工程实际，采用先张法或后张法施工。
19、s9、根据架空体系布置，在横系梁上施工支墩；
20、通常横系梁的位置较低，因此还需在d型便梁结构的基础处增设一个坐落在横系梁上的支墩，支墩施工可采用挖孔桩，成孔后，放入钢筋笼，一次性浇筑混凝土成型。
21、s10、当所有门型基础结构施工完成后，在铁路运行天窗时间内，实施标准跨度的d型便梁结构。
22、在铁路运营天窗时间内架设d型便梁结构，主要工序为：调整轨枕间距→安装横梁→纵梁就位→纵横横梁的连接与安装→全面检查。
23、s11、在d型便梁结构的保护下，施工穿越既有线路的新建隧道。下穿既有线路的新建隧道施工应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封底、勤量测”的原则。
24、在上述门型基础d型便梁架空体系的施工方法中，步骤s1中采用基桩施工方法，当基桩成孔后，下方钢筋笼，一次性浇筑混凝土成桩基础。
25、按邻近既有线路施工管理，根据铁路运营管理单位要求、桩基础距既有线路的距离、地质条件等因素，综合选用基桩施工方法，具体可采用钻孔桩或人工挖孔桩。
26、在上述门型基础d型便梁架空体系的施工方法中，分层开挖步骤s2中的始发井，分层高度不超过1.0m，开挖后应尽快实施初期支护，开挖到底后，自下而上浇筑始发井的永久衬砌。
27、在上述门型基础d型便梁架空体系的施工方法中，分层开挖步骤s3中的接收井，分层高度不超过1.0m，开挖后应尽快实施初期支护，开挖到底后，自下而上浇筑接收井的永久衬砌。
28、根据工程周边环境、地质条件、矩形顶管机的尺寸确定始发井与接收井的大小；对于地质条件较差的始发井，应在实施围护结构后方可开挖。
29、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
30、通过在既有线路下方预先实施门型基础结构，将d型便梁结构置于横系梁上的支墩上，从而解决了大断面隧道小角度下穿既有线路工程中既有线路加固防护困难的问题；可以实现d型便梁结构左右两侧纵梁的同跨布置，避免了纵梁错位布置所引起的三角坑问题，保证既有线路的运营安全；适用于大跨度的隧道或框架小角度下穿既有线路地段的既有线路加固工程，理论上可以适用于任意角度的下穿工程，安全可靠，可在类似工程中推广应用。
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1.一种门型基础D型便梁架空体系，其特征在于，包括若干沿既有线路(11)长度方向依次设置的门型基础结构和设于门型基础结构上的D型便梁结构，所述既有线路(11)设置在D型便梁结构上，所述门型基础结构包括两个分别设于新建隧道(12)两侧的桩基础(1)和连接在两桩基础(1)之间的横系梁(7)，所述横系梁(7)沿既有线路(11)的宽度方向延伸，所述横系梁(7)上设有支墩(8)，所述D型便梁结构设置在支墩(8)上。
2.根据权利要求1所述的门型基础D型便梁架空体系，其特征在于，所述D型便梁结构包括两条分别位于既有线路(11)两侧的纵梁(9)以及若干设于两条纵梁(9)之间的横梁(10)，所述纵梁(9)沿既有线路(11)长度方向延伸，所述横梁(10)沿既有线路(11)宽度方向延伸，既有线路(11)设置在横梁(10)上，所述纵梁(9)设于支墩(8)上。
3.一种施工权利要求1或2中门型基础D型便梁架空体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的门型基础D型便梁架空体系的施工方法，其特征在于，步骤S1中采用基桩施工方法，当基桩成孔后，下方
5.根据权利要求3所述的门型基础D型便梁架空体系的施工方法，其特征在于，分层开挖步骤S2中的始发井(2)，分层高度不超过1.0m，开挖后应尽快实施初期支护，开挖到底后，自下而上浇筑始发井(2)的永久衬砌。
6.根据权利要求3所述的门型基础D型便梁架空体系的施工方法，其特征在于，分层开挖步骤S3中的接收井(6)，分层高度不超过1.0m，开挖后应尽快实施初期支护，开挖到底后，自下而上浇筑接收井(6)的永久衬砌。
...【技术特征摘要】
1.一种门型基础d型便梁架空体系，其特征在于，包括若干沿既有线路(11)长度方向依次设置的门型基础结构和设于门型基础结构上的d型便梁结构，所述既有线路(11)设置在d型便梁结构上，所述门型基础结构包括两个分别设于新建隧道(12)两侧的桩基础(1)和连接在两桩基础(1)之间的横系梁(7)，所述横系梁(7)沿既有线路(11)的宽度方向延伸，所述横系梁(7)上设有支墩(8)，所述d型便梁结构设置在支墩(8)上。
2.根据权利要求1所述的门型基础d型便梁架空体系，其特征在于，所述d型便梁结构包括两条分别位于既有线路(11)两侧的纵梁(9)以及若干设于两条纵梁(9)之间的横梁(10)，所述纵梁(9)沿既有线路(11)长度方向延伸，所述横梁(10)沿既有线路(11)宽度方向延伸，既有线路(11)设置在横梁(10)上，所述纵梁(...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝，朱小兵，罗旭，刘保林，刘乐川，曹林卫，张万斌，田攀，邓晓佳，冉竣元，刘旭，蒲松，李皓琛，
申请(专利权)人：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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