既有铁路下深基坑框架结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁领域，具体涉及既有铁路下深基坑框架结构。
【背景技术】
[0002]目前顶进技术在国内外已应用广泛，技术成熟，形成中小断面的顶管技术和大断面的盾构、TBM技术。但国外很少将顶进技术和铁路架空技术结合起来进行施工的工程实例。国内架空顶进技术经过十几年的发展，已形成一定的理论基础。但该技术多应用于架空长度不超过60m、基坑深度不大于20m的工程条件下，超出该条件的工程实例则无法实施，遇到无法解决填土高度大、顶进设备无法布设的困难。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的实施例提供一种既有铁路下深基坑框架结构，能够解决深基坑、多股道条件下桥梁架空的问题。
[0004]根据本实用新型的一个方面提供一种既有铁路下深基坑框架结构，包括上层连续格构梁结构、下层分离式框架桥结构；其中，所述上层连续格构梁结构和所述下层分离式框架桥结构通过自密实混凝土浇注为一体化结构；
[0005]所述上层连续格构梁结构包括:上层连续框架桥、群粧基础和隔梁，所述隔梁处于所述上层连续框架桥的孔洞中，分别与所述上层连续框架桥和所述群粧基础连接。
[0006]在一些实施例中，优选为，所述上层连续框架桥底板开有注浆孔，所述上层连续格构梁结构、所述下层分离式框架桥结构之间利用注入所述注浆孔的自密实混凝土连接。
[0007]在一些实施例中，优选为，所述上层连续框架桥和所述下层分离式框架桥结构之间距离15-30厘米。
[0008]在一些实施例中，优选为，所述上层连续格构梁结构和所述下层分离式框架桥结构之间利用自注浆孔压注的自密实混凝土连接。
[0009]在一些实施例中，优选为，所述下层分离式框架桥结构包括:多座独立的单孔框架桥；相邻两个所述单孔框架桥间存在间隙。
[0010]在一些实施例中，优选为，所有单孔框架桥沿桥孔的轴向均布。
[0011 ] 在一些实施例中，优选为，所述单孔框架桥的数目为3座。
[0012]在一些实施例中，优选为，所述上层连续格构梁结构顺铁路方向全宽52.2米，垂直铁路长度为35米，结构全高8.5米，顶板厚度为0.6米，边墙及中墙厚度为0.6米，底板厚度为0.7米。
[0013]通过本实用新型的实施例提供的既有铁路下深基坑框架结构，与现有技术相比，基于基坑深、股道数目多、架空范围大的状况，设置分体式双层结构，将传统成熟的单次架空顶进工法调整为两次架空、分层多次顶进的施工方法。下层采用分离式框架桥，用于满足总干渠输水要求，上层采用连续框架桥，用于承担施工过程中第二次架空作用和减少下层填土重量的作用。整体解决了填土高度大、顶进设备无法布设的难题。工程规模减小，充分将永久的第二次架空体系和临时的第一架空体系结合设置，大量减少临时工程；满足不中断铁路运输要求下，将施工过程中铁路运输慢行时间压缩了约60%，不但降低了工程本身的造价，而且减少了铁路慢行时间，减少了铁路运输的损失，具有良好的经济效益。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0015]图1是本实用新型一个实施例中既有铁路下深基坑框架结构立体模型示意图；
[0016]图2是本实用新型一个实施例中既有铁路下深基坑框架结构分层顶进方法示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本实用新型所保护的范围内。
[0018]考虑到铁路桥梁施工中存在的股道数目多、架空范围大、基坑深度大于20米的困难情况，传统架空和顶进方法难以解决填土高度大、顶进设备无法布设的问题，本实施例提供了一种既有铁路下深基坑框架结构。
[0019]既有铁路下深基坑框架结构，包括上层连续格构梁结构、下层分离式框架桥结构；其中，上层连续格构梁结构和下层分离式框架桥结构通过自密实混凝土浇注为一体结构；上层连续格构梁结构包括:上层连续框架桥、群粧基础和隔梁，隔梁处于上层连续框架桥的孔洞中，将上层连续框架桥和群粧基础连接起来。
[0020]与现有技术相比，基于基坑深、股道数目多、架空范围大的状况，设置分体式双层结构，将传统成熟的单次架空顶进工法调整为两次架空、分层多次顶进的施工方法。下层采用分离式框架桥，用于满足总干渠输水要求，上层采用连续框架桥，用于承担施工过程中第二次架空作用和减少下层填土重量的作用。整体解决了填土高度大、顶进设备无法布设的难题。工程规模减小，充分将永久的第二次架空体系和临时的第一架空体系结合设置，大量减少临时工程；满足不中断铁路运输要求下，将施工过程中铁路运输慢行时间压缩了约60%，不但降低了工程本身的造价，而且减少了铁路慢行时间，减少了铁路运输的损失，具有良好的经济效益。
[0021]接下来，将对既有铁路下深基坑框架结构详细的描述:
[0022]在如下描述中主要以南水北调中线总干渠焦枝线平顶山西铁路暗渠工程为施工背景。
[0023]南水北调中线总干渠焦枝线平顶山西铁路暗渠工程河南省宝丰县境内，为国家重点工程南水北调中线总干渠下穿焦枝铁路平顶山西车站站场而设。总干渠在SH(3) 25+625.5 (总干渠粧号)处与焦枝铁路相交，交角为90°。相交处焦枝铁路为4股道，分别为焦枝上行、焦枝下行、牵出线、煤专线。国铁I级干线，电气化无缝线路铁路为路堤，较地面高约6?7m。
[0024]根据南水北调中线总干渠的设计要求:1、下穿铁路工程处设计流量为320m3/s，加大设计流量为380m3/s，过水断面宽度多27m，断面高度多7.8m。2、由于总干渠全线采用无压自流方式输水，要求进口处渠底高程为122.858，出口处渠底高程为122.843。既有轨底距离总干渠渠底高差为20.05m。3、为保证总干渠养护检修需要，建议下穿铁路结构采用暗渠形式，暗渠进出口设置检修闸室。
[0025]根据总干渠设计和现场情况，本工程采用采用架空既有铁路，顶进框架结构的方案可以满足工程要求，但由于本工程存在股道数目多、架空范围大、基坑深度大于20m等困难条件，在以上条件下进行架空顶进施工在国内外尚无先例，属于行业内空白，采用常规的结构和工法无法实现。
[0026]基于上述施工环境，发明人经过多次研宄，确立了核心的施工思想:利用不同高度的两次架空来克服架空支点无法设置的难关，利用分层结构和多次顶进工序来解决填土高度大、顶进设备无法布设的难题。
[0027]基于上述思想，发明人设计出具体的既有铁路下深基坑框架结构，如图1所示，其包括上层连续格构梁结构、下层分离式框架桥结构；上层采用连续框架桥1、群粧基础5、隔梁搭建第二次架空体系，以承担施工过程中第二次架空作用和减少下层填土重量；下层用于满足总干渠输水要求。二者分别顶进，然后压住自密实混凝土结合到一起形成一体结构。
[0028]其中，上层连续格构梁结构包括:上层连续框架桥、群粧基础和隔梁，其中，三者在最后的成品中为一体结构，但是在实际操作过程中为逐渐浇筑而成。具体为，上层连续框架桥为提前在铁路旁预先浇筑，浇筑前，在上层连续框架桥底板预留一些粧孔，用于群粧基础浇筑；同时预留众多注浆孔，在顶进下层分离式框架桥结构时，用于浇注自密实混凝土将下层分离式框架桥结构与上层连续格构梁结构连接在一起。上层连续框架桥首先被顶进到铁路下方的第一架空体系内，然后，利用粧孔，进行人工挖孔，从粧孔浇注混凝土形成群粧基础，然后，在上层连续框架桥中构建钢筋框架浇注成隔梁，充满上层连续框架桥的孔洞，隔梁和上层连续框架桥、群粧基础相连，形成新的、一体的支架结构，用作第二架空体系。
[0029]下层分离式框架桥结构为分离式的结构，在顶进时也是逐渐分次顶进，然后采用自密实混凝土逐渐分次浇注连接，即每次顶进的结构与上层连续格构梁结构用自密实混凝土自注浆孔浇注连接为一个整体。
[0030]针对上述的施工环境，该上层连续框架桥为6孔6-8米的连续框架桥，下层分离式框架桥结构分左、中、右三个孔洞框架桥。
[0031]对上述确定的分体式双层结构确定结构的孔跨、净高等主要参数。根据工法细化后的四种工况进行建模计算。采用midas GTS进行数值模拟计算，计算结构模型分为上部结构、下部结构和群粧基础5三大部分。模型中结构体和群粧基础5均采用实体单元模拟，结构的边界和粧基底部约束采用只能受压(受拉自动脱离)的曲线弹簧，而粧基侧部曲面采用点弹簧进行三向约束，弹簧强度系数根据地基系数确定。
[0032]上层连续格构梁结构为6-8米连续框架桥。
[0033]其中，上层连续格构梁结构的连续框架桥顺铁路方向全宽52.2米，垂直铁路长度为