一种降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系。


背景技术：

2.对于既有运行多年的斜交式地铁隧道(左线与右线)下穿普速铁路，随着城市的发展与空间的局限，需在地铁隧道与普速铁路交叉口之间新建城市道路。而斜交式地铁隧道与普速铁路交叉口之间的新建城市道路多采用框架桥型的形式，且城市道路走向基本与普速铁路走向相互垂直，即新建框架桥位于普速铁路下方、既有地铁隧道上方。
3.在工程施工过程中，既有对上部普通铁路进行加固、确保铁路运营不中断，又要对下方既有地铁隧道进行保护，符合相关技术规范。其中对既有地铁的保护应符合《城市轨道交通结构安全保护技术规范》(cjj/t202-2013)的要求，其要求外部工程桩与地铁隧道外边缘之间的水平净距不小于3.0m。
4.故工程实施过程中，位于左线、右线隧道之间的架空体系的桩基础连线与铁路运行方向呈倾斜状，而两侧的桩基础连线与铁路运行方向呈垂直相交。导致后续各片d型便梁的跨度不同，挠度不同，使铁轨容易形成三角坑，影响铁路的安全运行。
5.因此，如何降低该情况下的铁轨三角坑变形幅度，降低铁路运行风险，是值得探讨的技术问题。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系，架空体系中的桩基础满足地铁保护规范的要求，且采用钢桁架与钢管降低不同跨度便梁之间的差异沉降，降低铁路轨道三角坑变形幅度，达到安全、可靠的目的。
7.本实用新型采用以下技术方案实现：一种降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系，包括两排相对且竖向设置的人工挖孔桩一，每排所述人工挖孔桩一的桩基排布方向与铁轨的延伸方向相垂直；
8.双线地铁隧道位于两排所述人工挖孔桩一之间且所述双线地铁隧道的延伸方向与所述铁轨延伸方向相倾斜；所述双线地铁隧道的双线道体间竖向成排设置有桩基排布方向与其延伸方向平行的人工挖孔桩二；
9.每排所述人工挖孔桩一的顶部设置有与其桩基排布方向平行的系梁一；成排设置的所述人工挖孔桩二顶部共同支撑有与其桩基排布方向平行的系梁二；
10.两个所述系梁一上共同支撑有至少一个用于承载所述铁轨的d型便梁，所述d型便梁梁体中间的底部支撑在所述系梁二上；
11.其中位于铁路线延伸方向两侧且跨度最大的每个d型便梁的外侧均设置有桁架；
12.所述系梁二上沿着所述人工挖孔桩一桩基排布方向依次贯穿插设有多根与所述
铁轨延伸方向垂直的管体；每根所述管体的两端分别突出于铁路线延伸方向的两侧、并支撑固定在相应所述桁架的底部。
13.作为上述方案的进一步改进，位于同一股所述铁路线两侧的d型便梁的规格型号相同。
14.作为上述方案的进一步改进，所述管体与相应所述d型便梁之间插设有垫板。
15.作为上述方案的进一步改进，每个所述人工挖孔桩一的桩基与相应侧的所述双线地铁隧道的外侧之间的水平最小净距大于等于3.0m。
16.作为上述方案的进一步改进，每个所述人工挖孔桩二的桩基与所述双线地铁隧道的任一道体之间的水平最小净距大于等于3.0m。
17.作为上述方案的进一步改进，所述系梁二上开设有供所述管体插置的预留孔，且所述预留孔的孔径大于所述管体的外径。
18.本实用新型的有益效果为：
19.本实用新型的降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系，由于空间的局限性导致同一股铁轨线路两侧的d型便梁跨度不同、挠度不同，容易形成三角坑，影响行车安全。采用钢管从底部托住d型便梁的方式(钢管两端连接在钢桁架上)，大大降低了不同跨度d型便梁的差异沉降，从而达到降低铁路轨道三角坑变形幅度的目的，提高铁路架空体系的安全性与可靠性。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例1提供的既有双线地铁隧道、既有铁路与新建的框架桥空间关系俯视示意图；
21.图2为本实用新型实施例1提供的架空体系的俯视结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例1提供的架空体系的立体结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例1提供的架空体系处于另一视角下的立体结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例1提供的架空体系上部结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例2提供的桩基施工完毕俯视图；
26.图7为本实用新型实施例2提供的系梁施工完毕俯视图；
27.图8为本实用新型实施例2提供的系梁施工完毕立体示意图；
28.图9为本实用新型实施例2提供的d型便梁加固示意图；
29.图10为本实用新型实施例2提供的系梁二穿入管体示意图；
30.图11为本实用新型实施例2提供的架设桁架示意图；
31.图12为本实用新型实施例2提供的后续框架桥顶进就位示意图。
32.主要符号说明：
33.1、双线地铁隧道；2、铁轨；3、框架桥；41、人工挖孔桩一；42、人工挖孔桩二；51、系梁一；52、系梁二；6、d型便梁；7、桁架；8、管体；9、预留孔。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本
实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.实施例1
36.请结合图1，一种降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系，其用于在双线地铁隧道1与普速铁路交叉口处降低不同跨度便梁之间差异沉降所造成的铁路轨道三角坑变形幅度。
37.请结合图2至图5，本实施例的降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系包括两排相对且竖向设置的人工挖孔桩一41，每排人工挖孔桩一41的桩基排布方向与铁轨2的延伸方向相垂直。
38.双线地铁隧道1位于两排人工挖孔桩一41之间且双线地铁隧道1的延伸方向与铁轨2延伸方向相倾斜。双线地铁隧道1的双线道体间竖向成排设置有桩基排布方向与其延伸方向平行的人工挖孔桩二42。
39.每排人工挖孔桩一41的顶部设置有与其桩基排布方向平行的系梁一51。成排设置的人工挖孔桩二42顶部共同支撑有与其桩基排布方向平行的系梁二52。本实施例中人工挖孔桩一41与人工挖孔桩二42的形状、尺寸、规格以及水平高度均相同。
40.两个系梁一51上共同支撑有至少一个用于承载铁轨2的d型便梁6，即d型便梁6的端部搭设在相应的系梁一51顶部。d型便梁6梁体中间的底部支撑在系梁二52上。本实施例中铁轨2的数量以方向相反的两股来举例说明。每股铁轨2的底部均安装有一个用于起到支撑作用的d型便梁6。
41.请结合图2，其中位于铁路线延伸方向两侧且跨度最大的每个d型便梁6的外侧均设置有桁架7，本实施例中的桁架7可采用钢材料制成的钢桁架，桁架7与d型便梁6之间可通过螺钉、螺栓、铆钉等连接件进行连接固定。
42.系梁二52上沿着人工挖孔桩一41桩基排布方向依次贯穿插设有多根与铁轨2延伸方向垂直的管体8。每根管体8的两端分别突出于铁路线延伸方向的两侧、并支撑固定在相应桁架7的底部。本实施例中管体8可采用钢管，且管体8与桁架7之间可通过螺钉、螺栓、铆钉等连接件进行连接固定。
43.本实施例中，管体8通过桁架7从底部托住不同跨度的d型便梁6，给d型便梁6增加了受力支点，从而形成降低铁路轨道三角坑变形幅度的结构体系。管体8的受力传递给桁架7，桁架7两端传递给系梁一51，系梁一51再传递给与其相应的桩基础，受力路径明确，结构设计合理。
44.位于同一股铁路线两侧的d型便梁6的规格型号相同。
45.管体8与相应d型便梁6之间插设有垫板，管体8的顶部通过垫板与d型便梁6的底部紧密接触，以提高对d型便梁6的支撑稳定性。
46.每个人工挖孔桩一41的桩基与相应侧的双线地铁隧道1的外侧之间的水平最小净距大于等于3.0m。每个人工挖孔桩二42的桩基与双线地铁隧道1的任一道体之间的水平最小净距大于等于3.0m，以符合相关技术规范的规定。
47.系梁二52上开设有供管体8插置的预留孔9，且预留孔9的孔径大于管体8的外径，便于管体8穿入预留孔9中。管体8穿入预留孔9后其走向与铁路线运行方向垂直。
48.实施例2
49.请结合图6至图12，本实施例2为实施例1中降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空
体系的施工步骤方法，具体如下：
50.s1、采用独立支墩架设便梁的方式，对既有铁路线进行加固。加固后对拟建桩基础上方的土体进行一定深度的开挖，形成土体开挖部分。在土体开挖部分内进行人工挖孔、设置钢筋笼、浇筑混凝土，形成人工挖孔桩一41和人工挖孔桩二42。如图6所示，人工挖孔桩一41与双线地铁隧道1外边缘之间的水平净距不小于3.0m，人工挖孔桩二42与双线地铁隧道1的道体之间的水平净距不小于3.0m。
51.s2、在同一排人工挖孔桩一41和人工挖孔桩二42的上方分别施作系梁一51和系梁二52，系梁一51终凝后用素混凝土把土体开挖部分填充密实，其中双线地铁隧道1之间的系梁二52上设置与铁路运行方向垂直的预留孔9，如图7与图8所示。
52.s3、d型便梁6转换，在两侧系梁一51架设d型便梁6，以对铁轨2进行加固。同一股轨道线路两侧的d型便梁6规格型号相同，如图9所示。
53.s4、管体8穿越系梁二52的预留孔9，管体8穿入预留孔9后其走向与铁路运行方向垂直，如图10所示。
54.s5、提前制作桁架7，桁架7设置在铁路线两侧的最大跨度d型便梁6的外侧，管体8穿越系梁二52的预留孔9后两端通过连接件与两侧的钢桁架7固定相连；管体8从底部托住不同跨度的d型便梁6，从而形成降低铁路轨道三角坑变形幅度的结构体系，如图11所示。
55.s6、后续再制作、顶进新建的框架桥3，使新建的框架桥3位于普速铁路下方、既有双线地铁隧道1上方，新建的框架桥3与既有普速铁路垂直相交，如图12所示。
56.本实施例的优点是：由于空间的局限性导致同一股铁轨线路两侧的d型便梁跨度不同、挠度不同，容易形成三角坑，影响行车安全。采用管体从底部托住d型便梁的方式(管体两端连接在桁架上)，大大降低了不同跨度d型便梁的差异沉降，从而达到降低铁路轨道三角坑变形幅度的目的，提高铁路架空体系的安全性与可靠性。
57.附图中仅展示了所提架空体系的部分形状及部分连接方式，按照所提思路，可以改变材料选用、布置方式，形成其他相关类型的降低铁路轨道三角坑变形幅度的架空体系，其均属于本实用新型的等效修改与变更，此处不再赘述。
58.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。