專(zhuān)利名稱(chēng)：既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造及其快速施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化鐵路，特別涉及一種既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造，以及該增建明洞構(gòu)造的快速施工方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有鐵路線(xiàn)中，由于前期工程投入、工期以及線(xiàn)路選線(xiàn)的限制，出現(xiàn)了很多路基陡邊坡，部分邊坡在自然風(fēng)化侵蝕、地震、強(qiáng)降雨等因素作用下發(fā)生變形、開(kāi)裂、支護(hù)強(qiáng)度下降，甚至塌方，中斷線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)等情況，對(duì)鐵路線(xiàn)運(yùn)營(yíng)造成了極大的運(yùn)營(yíng)安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。因此在路基邊坡進(jìn)行處理時(shí)，要在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常通車(chē)，最大程度的降低工程施工對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，并確保施工安全。在常規(guī)的邊坡處理手段不能完全消除運(yùn)營(yíng)安全隱患， 或其工程投入巨大，不具經(jīng)濟(jì)合理性時(shí)，可在既有路基基礎(chǔ)上增建明洞工程，以實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域線(xiàn)路的永久防護(hù)。在既有線(xiàn)上增建明洞工程的困難在于，需要在接觸網(wǎng)不斷電的情況下進(jìn)行施工； 必須要保證行車(chē)和施工人員的安全；要考慮電氣化鐵路接觸網(wǎng)對(duì)施工作業(yè)人員的影響。目前，常見(jiàn)的既有電化鐵路增建明洞的施工方法有如下兩種一、利用接觸網(wǎng)維修的“天窗”時(shí)間，進(jìn)行增建明洞“天窗”就是在列車(chē)運(yùn)行圖中空出一段時(shí)間不行車(chē)，留給接觸網(wǎng)維修用。而“綜合天窗”就是讓工務(wù)、電務(wù)等單位都參與進(jìn)來(lái)，在同一時(shí)間、同一區(qū)段一起進(jìn)行維修和施工?！疤齑啊睍r(shí)間一般為2小時(shí)，多在夜間。在天窗點(diǎn)兌現(xiàn)、施工天窗點(diǎn)綜合利用以及大型技術(shù)作業(yè)天窗組織等方面，仍存在不少問(wèn)題，主要表現(xiàn)在(1)天窗點(diǎn)兌現(xiàn)得不到充分保證。繁忙干線(xiàn)能力十分緊張，客貨列車(chē)混跑，運(yùn)輸波動(dòng)較大，造成階段性、季節(jié)性、流向上存在不均衡，“吃點(diǎn)”或“無(wú)點(diǎn)”等綜合天窗點(diǎn)兌現(xiàn)不足的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；在春暑運(yùn)、防洪等關(guān)鍵時(shí)期，由于大量加開(kāi)臨客或受到水害影響，對(duì)正常運(yùn)輸干擾較大，造成天窗兌現(xiàn)率的下降。(2)施工天窗點(diǎn)綜合利用不充分。部分單位施工方案、施工組織、安全措施不落實(shí)； 設(shè)備管理單位對(duì)施工安全協(xié)議、安全監(jiān)督、施工質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，造成綜合天窗點(diǎn)內(nèi)多工種、 大兵團(tuán)作戰(zhàn)中沒(méi)有施工作業(yè)主體單位；各施工單位、作業(yè)人員、作業(yè)機(jī)具缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；部分施工單位干小活，要大點(diǎn)，點(diǎn)內(nèi)作業(yè)量不飽滿(mǎn)，銷(xiāo)點(diǎn)不及時(shí)，天窗資源浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍。(3)大型技術(shù)作業(yè)天窗組織難度大。由于沒(méi)有圖定天窗點(diǎn)，加之大型技術(shù)作業(yè)接發(fā)列車(chē)數(shù)量大、方向多，調(diào)車(chē)作業(yè)頻繁，站場(chǎng)道岔多、聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜，組織難度大；部分客車(chē)由停車(chē)改通過(guò)，更換提速道岔任務(wù)重、聯(lián)鎖關(guān)系變化大、影響范圍廣。隧道改建在“天窗”時(shí)間進(jìn)行，施工工期長(zhǎng)，效率低，生產(chǎn)組織難度大，協(xié)調(diào)困難，易產(chǎn)生行車(chē)事故，并影響運(yùn)輸能力。如1991至1998年，全路因既有線(xiàn)上的施工造成行車(chē)重大事故高達(dá)40多起。采用此施工組織方案，如完成30m長(zhǎng)的隧道接長(zhǎng)段的施工，預(yù)計(jì)施工時(shí)間為120 天。施工的主要步驟如下
①在限速25km/h條件下，先施作邊墻襯砌；②架設(shè)拱部?jī)?nèi)緣的鋼模板，鋼模板沿隧道縱向長(zhǎng)度為6 9m，鋼模板下方須設(shè)置防電板，以保證絕緣；③綁扎拱部襯砌鋼筋，立側(cè)模板和外模板，泵送混凝土澆筑；④混凝土養(yǎng)護(hù)重復(fù)工序②至④，直到施作完成新建明洞襯砌。⑤施作拱部防水層，對(duì)稱(chēng)分層夯填土石，一次分層厚度0. 3 0. 5m。由于施工時(shí)間均在“天窗”時(shí)間進(jìn)行，工作人員和機(jī)具就位和撤離，就需1/3 1/4的時(shí)間，故該方案存在施工工期長(zhǎng)，施工組織困難，施工對(duì)運(yùn)營(yíng)干擾極大、工作效率低的缺點(diǎn)。另外，由于施工時(shí)間長(zhǎng)，易發(fā)生安全事故。二、架設(shè)防電臺(tái)車(chē)，進(jìn)行增建明洞防電臺(tái)車(chē)也稱(chēng)多功能框架式防電作業(yè)車(chē)，長(zhǎng)度一般為6 9m，它是用兩側(cè)的桁架來(lái)連接固定頂框主梁，頂框主梁的下面設(shè)有防電板，為了便于防電臺(tái)車(chē)的移動(dòng)，在桁架下端固定有行走輪。頂框主梁上還有固定的防護(hù)網(wǎng)，可裝設(shè)鋼模板。采用此施工組織方案，如完成30m長(zhǎng)的隧道接長(zhǎng)段的施工，預(yù)計(jì)施工時(shí)間為70天。 施工的主要步驟如下①在限速25km/h條件下，先進(jìn)行扣軌，然后架設(shè)防電臺(tái)車(chē)的行走軌；②在“天窗”時(shí)間架設(shè)防電臺(tái)車(chē)(含拱部鋼模板)，臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度為6m，鋼模板下方須設(shè)置防電板，以保證絕緣；③在防電臺(tái)車(chē)保護(hù)下施作邊墻襯砌；④抬升拱部鋼模板就位，綁扎拱部襯砌鋼筋，立側(cè)模板和外模板，泵送混凝土澆
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鞏；⑤混凝土養(yǎng)護(hù)；⑥降低鋼模板(脫模)，防電臺(tái)車(chē)行走到下一個(gè)位置；重復(fù)工序③ ⑥，直到施作完成新建明洞襯砌；⑦施作拱部防水層，對(duì)稱(chēng)分層夯填土石，一次分層厚度0. 3 0. 5m。該方案就位和拆除防電臺(tái)車(chē)，如完成長(zhǎng)30米的新建明洞需使用15個(gè)“天窗”時(shí)間， 其余施工期間通行的列車(chē)需限速25km/h。由于施工時(shí)間需占用部分“天窗”時(shí)間，且通行的列車(chē)需限速25km/h，故該方案存在施工工期仍然較長(zhǎng)，施工組織困難，施工對(duì)運(yùn)營(yíng)干擾極大的缺點(diǎn)。在我國(guó)鐵路建設(shè)的“十一五”規(guī)劃中，有大量的新建二線(xiàn)鐵路工程，受地質(zhì)、地形、 既有建筑物的影響，不可避免地需要增建明洞改造，因此，提供一種安全性、高效和能避免對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)干擾的既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造及其施工方法，將節(jié)省大量的改建投資并有利于充分發(fā)揮既有鐵路的運(yùn)輸效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造，具有施工方便和安全性好的特點(diǎn)，而且施工過(guò)程能有效地避免對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾。本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構(gòu)
4造，包括采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)邊墻、外邊墻和拱圈，其特征是所述拱圈的下端與內(nèi)邊墻、外邊墻的頂面連接形成一體，并與內(nèi)邊墻、外邊墻的內(nèi)側(cè)壁形成錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種接長(zhǎng)既有電氣化鐵路隧道的施工方法，該施工方法具有安全性、高效性的特點(diǎn)，并能有效地避免對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造的快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構(gòu)筑內(nèi)邊墻、外邊墻；②待內(nèi)邊墻、外邊墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在其錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)頂面上布設(shè)固定軌道；③分節(jié)段將拱部臺(tái)車(chē)吊裝到軌道上，安裝內(nèi)模板、外模板立模；④構(gòu)筑拱圈。本發(fā)明的有益效果是，安全性好，施工周期短，因不需要占用“天窗”時(shí)間，故能有效地避免對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾，有利于充分發(fā)揮既有鐵路的運(yùn)輸效益。


本說(shuō)明書(shū)包括如下五幅附圖圖1是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造中內(nèi)邊墻與拱圈的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造中外邊墻與拱圈的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞快速施工方法所使用拱部臺(tái)車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞快速施工方法的示意圖；圖中示出構(gòu)件、部位及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記內(nèi)邊墻10、錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)11、外邊墻20、錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)21、拱圈30、拱部臺(tái)車(chē)40、絕緣板41、內(nèi)模板42、外模板43、軌道50。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造，包括采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)邊墻10、外邊墻20和拱圈30，所述拱圈30的下端與內(nèi)邊墻10、外邊墻20的頂面連接形成一體，并與內(nèi)邊墻10、外邊墻20的內(nèi)側(cè)壁形成錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)11、21。明增建明洞洞結(jié)構(gòu)采用加高、 加寬的直邊墻明洞結(jié)構(gòu)形式，在內(nèi)邊墻10、外邊墻20頂部預(yù)留拱部臺(tái)車(chē)40立模及行走空間。為確保明洞工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，內(nèi)邊墻10、外邊墻20和拱圈30采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 參照?qǐng)D2和圖3，所述內(nèi)邊墻10、外邊墻20在與拱圈30的連接部設(shè)置加強(qiáng)配筋和縱向鋼筋， 以加強(qiáng)拱墻連接部位的強(qiáng)度和剛度，拱圈30配筋與該加強(qiáng)配筋和縱向鋼筋固定連接，以確保明洞襯砌的縱向整體性。參照?qǐng)D4和圖5，本發(fā)明的既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造的快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構(gòu)筑內(nèi)邊墻10、外邊墻20。主要施工工序?yàn)?，通信、信?hào)電力電纜遷改及過(guò)渡一明洞施工范圍扣軌一開(kāi)挖內(nèi)邊墻10、外邊墻20基礎(chǔ)一施工橫向拉桿及邊墻基礎(chǔ)一施做鋪底一分節(jié)灌注明內(nèi)邊墻10、外邊墻20砼。②待內(nèi)邊墻10、外邊墻20砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在其錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)11、21頂面上布設(shè)固定軌道50。
③分節(jié)段將拱部臺(tái)車(chē)40吊裝到軌道50上，并安裝內(nèi)模板42、外模板43。拱部臺(tái)車(chē) 40由弧形拱架、基礎(chǔ)縱梁、行走裝置及拆模調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，其設(shè)計(jì)以方便施工、方便吊裝、方便安裝、方便拆模為目的。④灌注拱圈30砼。為進(jìn)一步提高工效，可在所述步驟③吊裝拱部臺(tái)車(chē)40前，在拱部臺(tái)車(chē)40的內(nèi)弧面上可拆卸安裝絕緣板41。與現(xiàn)有施工方法相比較，本發(fā)明具有安全性好、施工周期短的特點(diǎn)，因不需要占用 “天窗”時(shí)間，故能有效地避免對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾，有利于充分發(fā)揮既有鐵路的運(yùn)輸效益。以上所述只是用圖解說(shuō)明本發(fā)明既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造、既有電化鐵路增建明洞的快速施工方法的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請(qǐng)的專(zhuān)利范圍。
權(quán)利要求
1.既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造，包括采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)邊墻(10)、外邊墻00) 和拱圈(30)，其特征是所述拱圈(30)的下端與內(nèi)邊墻(10)、外邊墻00)的頂面連接形成一體，并與內(nèi)邊墻(10)、外邊墻00)的內(nèi)側(cè)壁形成錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)(11、21)。
2.如權(quán)利要求1所述的既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造，其特征是所述內(nèi)邊墻(10)、外邊墻00)在與拱圈(30)的連接部設(shè)置加強(qiáng)配筋和縱向鋼筋，拱圈(30)配筋與該加強(qiáng)配筋和縱向鋼筋固定連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造的快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構(gòu)筑內(nèi)邊墻(10)、外邊墻00)；②待內(nèi)邊墻(10)、外邊墻00)砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在其錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)(11、21)頂面上布設(shè)固定軌道(50)；③分節(jié)段將拱部臺(tái)車(chē)GO)吊裝到軌道(50)上，安裝內(nèi)模板(42)、外模板立模；④灌注拱圈30砼。
4.如權(quán)利要求3所述既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造的快速施工方法，其特征是所述步驟③吊裝拱部臺(tái)車(chē)GO)前，在拱部臺(tái)車(chē)00)的內(nèi)弧面上可拆卸安裝絕緣板01)。
全文摘要
既有電化鐵路增建明洞構(gòu)造，具有施工方便和安全性好的特點(diǎn)，而且施工過(guò)程能有效地避免對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾。它包括采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)邊墻(10)、外邊墻(20)和拱圈(30)，其特征是所述拱圈(30)的下端與內(nèi)邊墻(10)、外邊墻(20)的頂面連接形成一體，并與內(nèi)邊墻(10)、外邊墻(20)的內(nèi)側(cè)壁形成錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)(11、21)。其快速施工方法，包括如下步驟①分節(jié)段構(gòu)筑內(nèi)邊墻(10)、外邊墻(20)；②待內(nèi)邊墻(10)、外邊墻(20)砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在其錯(cuò)臺(tái)結(jié)構(gòu)(11、21)頂面上布設(shè)固定軌道(50)；③分節(jié)段將拱部臺(tái)車(chē)(40)吊裝到軌道(50)上，安裝內(nèi)模板(42)、外模板(43)立模；④灌注拱圈30砼。
文檔編號(hào)E01F7/04GK102277839SQ20111011003
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者朱勇, 李澤龍, 楊昌宇, 林本濤, 汪勇, 王建捷, 王芳, 鄭偉, 陶偉明, 高揚(yáng) 申請(qǐng)人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司