一种下穿高铁路基交通涵施工装置及施工方法与流程

本技术涉及框架涵施工，尤其是涉及一种下穿高铁路基交通涵施工装置及施工方法。

背景技术：

1、随着高铁网络的不断扩展，下穿高铁路基的交通涵施工成为重要工程环节。下穿高铁路基交通涵是一种土木工程结构，用于允许道路、步道或其他交通通道穿过高铁路基下方。现有的下穿高铁路基交通涵通常是采用破土顶进的施工方法，每完成一段涵洞开挖，即需要立刻将框架涵顶进，在顶进过程中，框架涵侧壁会与涵洞侧壁土层接触摩擦，若涵洞侧壁土层土质较硬，则会容易导致涵洞侧壁的防水层破损。为了降低这种情况出现，通常适当增大涵洞的宽度，但是当涵洞侧壁土层土质较软时，则涵洞侧壁土层容易塌陷，对上方铁路造成影响。现有的施工装置并不能解决上述问题，施工适应性差。

技术实现思路

1、为了实现在施工中过程中，不仅可以减少对框架涵防水层的破坏，同时还能减少涵洞侧壁坍塌的情况，提高对框架涵施工的适应性，本技术提供一种下穿高铁路基交通涵施工装置及施工方法。

2、本技术提供的一种下穿高铁路基交通涵施工装置采用如下的技术方案：

3、一种下穿高铁路基交通涵施工装置，包括若干临时支护桩、顶推组件和加固组件，若干所述临时支护桩排列设置在涵洞两侧，所述临时支护桩背离涵洞侧壁的一侧转动设置有若干拨杆，所述拨杆连接有导向轮；

4、所述顶推组件用于顶推所述框架涵进入涵洞，所述顶推组件位于工作坑内；

5、所述加固组件用于加固涵洞上方铁路，与铁路临近的所述临时支护桩与所述加固组件连接，所述加固组件与涵洞上方铁路连接；

6、所述临时支护桩内设置有锚固组件，所述锚固组件用于将所述临时支护桩与涵洞侧壁、底部土层形成锚固；

7、框架涵顶进涵洞时，框架涵位于两侧的所述导向轮之间，所述导向轮与框架涵侧壁接触。

8、通过采用上述技术方案，在涵洞开挖前，在涵洞两侧的地基进行钻孔，并往孔内吊入临时支护桩，然后控制锚固组件将临时支护桩与涵洞侧壁、底部土层形成锚固，然后在铁路轨道上安装加固组件，并将加固组件与临时支护桩连接，接着进行框架涵破土顶进施工，顶推组件推动框架涵伸入涵洞内；

9、框架涵在顶进过程中，导向轮与框架涵侧壁为滚动摩擦，避免了涵洞侧壁土层与框架涵侧壁滑动摩擦，从而降低框架涵侧壁防水层破损的情况，并且便于框架涵进行顶进施工，其次，临时支护桩对涵洞侧壁进行支护，减少扩大开挖的涵洞侧壁出现倒塌的情况，同时临时支护桩还作为加固组件的支撑，不需要额外设置桩基对加固组件进行支撑，对下穿高铁路基交通框架涵的施工具有高适应性。

10、可选的，所述临时支护桩开设有收纳槽，所述拨杆铰接设置在所述收纳槽内，所述拨杆开设有连接孔，若干所述连接孔共同穿设有连动柱，所述连动柱顶部开设有限位孔，所述临时支护桩顶部穿设有插销，所述插销可穿入所述限位孔。

11、通过采用上述技术方案，在顶进框架涵前，拨杆可以完全收入收纳槽内，方便临时支护桩插入桩孔内，而且在吊运前，可以将插销插入限位孔内从而限制拨杆摆动，避免在吊装临时支护桩时拨杆摆出收纳槽影响；临时支护桩的吊装；

12、当开外涵洞至拨杆暴露出土层时，通过拉动连动柱可以使同一临时支护桩的拨杆同时翻转出收纳槽，方便对拨杆进行调节，提高了临时支护桩的便捷性。

13、可选的，所述锚固组件包括第一锚杆和若干第二锚杆，所述第一锚杆滑动设置在所述临时支护桩内，并且所述第一锚杆可穿过所述临时支护桩的底部锚入涵洞底壁土层内，所述第二锚杆滑动设置在所述临时支护桩内，所述第二锚杆可穿设过所述临时支护桩侧壁锚入涵洞侧壁土层内，所述临时支护桩内设置有用于控制所述第一锚杆和若干所述第二锚杆同时锚入土层内的连动件。

14、通过采用上述技术方案，当临时支护桩插入桩孔内后，可控制连动件带动第一锚杆的锚固端和第二锚杆的锚固端同时伸出临时支护桩并锚入土层内，快速实现对临时支护桩的固定。

15、可选的，所述临时支护桩开设有活动通道，所述临时支护桩的底部开设有第一活动孔，所述临时支护桩的侧壁开设有若干第二活动孔，所述第一活动孔与所述第二活动孔均与所述活动通道连通，所述第一锚杆位于所述第一活动孔内，所述第一锚杆一端伸入所述活动通道内，所述第二锚杆与所述第二活动孔一一对应并适配，所述第二锚杆一端伸入所述活动通道内，所述连动件包括第一连杆，所述第一连杆插设在所述活动通道内，所述第一连杆与所述第一锚杆连接，所述第二锚杆伸入所述活动通道的一端铰接有第二连杆，所述第二连杆与所述第一连杆铰接。

16、通过采用上述技术方案，推动第一连杆，使第一连杆往靠近临时支护桩底部的方向移动，第一连杆带动第二连杆摆动，第二连杆推动第二锚杆沿着第二活动孔的长度方向移动并使第二锚杆的锚固端锚入土层内，同时第一连杆推动第一锚杆，使第一锚杆的锚固端伸出临时支护桩并锚入土层，实现第一锚杆和第二锚杆同时进行锚固，提高施工效率。

17、可选的，所述活动通道内设置有导向套，所述导向套套设在所以第一连杆上。

18、通过采用上述技术方案，导向套对第一连杆起到导向作用，避免第一连杆在移动过程中偏移导致第二锚杆无法顺利伸出第二活动孔的情况。

19、可选的，所述顶推组件包括顶进后背支撑件和若干传力柱，所述顶进后背支撑件设置在工作坑正对涵洞的一侧，所述传力柱排列成若干列，每一列的所述传力柱均个数为若干个，每一列的所述传力柱个数相同，每一列的所述传力柱临近所述顶进后背支撑件一端与所述顶进后背支撑件连接；

20、每一列的所述传力柱数量达到设计要求的最大数量时，若干列所述传力柱远离所述后背支撑件的一端共同连接有横联梁，所述横联梁背离所述顶进后背支撑件的一侧安装有若干列所述传力柱，每列所述传力柱个数相同；

21、远离所述顶进后背支撑件的一排所述传力柱均安装有千斤顶。

22、通过采用上述技术方案，随着框架涵不断向前顶进，每一列传力柱的数量逐渐增加，确保千斤顶在运作范围内可以正常进行顶进，当同一列的传力柱数量增加到设计要求的最大数量时，为了减少单列传力柱长度过长导致传力柱容易出现弯矩变形的情况，需要在若干列传力柱远离后背支撑件的一端共同连接横联梁，然后在横联梁上安装传力柱，在远离后背支撑件的一排传力柱安装千斤顶，从而不仅满足千斤顶在运作范围内，还能减少传力柱变形的情况，提高作业稳定性。

23、可选的，所述顶进后背支撑件包括若干钻孔桩，若干所述钻孔桩设置在工作坑正对涵洞一侧，若干所述钻孔桩的顶部共同连接有冠梁，若干所述钻孔桩朝向所述涵洞的一侧共同连接有后背分配梁，所述传力柱安装在所述后背分配梁上。

24、通过采用上述技术方案，钻孔桩配合冠梁起到支护工作坑侧壁的作用，并且后背分配梁为传力柱提供安装平台，后背分配梁配合钻孔桩使千斤顶在顶进过程中不会向后推移，提高作业稳定性。

25、可选的，所述加固组件包括若干加固横梁，若干所述加固横梁从铁路轨道底部穿过，若干所述加固横梁的两端均共同连接有加固纵梁，所述加固纵梁和所述加固横梁共同连接有加固斜块，所述加固纵梁与临近铁路轨道的所述临时支护桩连接。

26、通过采用上述技术方案，临时支护桩支撑着加固纵梁，加固纵梁支撑的加固横梁，加固横梁支撑着铁路轨道，从而对铁路轨道起到支撑的作用，减少铁路轨道出现向下沉降的情况，加固斜块增强了加固纵梁和加固横梁连接稳定性。

27、本技术还提供的一种下穿高铁路基交通涵施工方法采用如下的技术方案：

28、一种下穿高铁路基交通涵施工方法，使用上述的下穿高铁路基交通涵施工装置进行施工，包括以下步骤：

29、s1、顶进后背初步施工；

30、s2、工作坑施工；

31、s3、工作坑内滑床板施工；

32、s4、顶进后背二次施工；

33、s5、吊运预制框架涵至工作坑；

34、s6、铁道路线加固；

35、s7、框架涵破土顶进施工；

36、s8、填充铁路与框架涵顶部之间的空间，取出临时支护桩，浇筑灌满桩孔，用混凝土填充框架涵与涵洞之间的空间，恢复铁道路线。

37、可选的，步骤s2、工作坑施工包括以下步骤：

38、s2.1、开挖降水井，将地下水下降至工作坑底设计标高下方；

39、s2.2、逐层开挖工作坑，靠近铁路的坑边坡坡度不大于1：1.5；

40、s2.3、工作坑内排水沟、集水井开挖、工作坑边坡锚喷支护；

41、步骤s3、工作坑内滑床板施工包括以下步骤：

42、s3.1、工作坑碎石层铺设；

43、s3.2、开挖抗滑地锚梁槽、导向墩沟槽；

44、s3.3、浇筑滑床板、滑床板顶面找平施工；

45、s3.4、滑床板顶面施工润滑隔离层；

46、步骤s7、框架涵破土顶进施工包括以下步骤：

47、s7.1、铁路下方涵洞逐步开挖，涵洞开挖至暴露临时拨杆；

48、s7.2、翻出所有拨杆，控制涵洞两侧拨杆的距离，确保框架涵在顶进过程中框架涵侧壁与导向轮贴合；

49、s7.3、将框架涵顶进涵洞，涵洞与框架涵之间预留开挖空间；

50、s7.4、反复重复s7.1-s7.3，直至框架涵完成顶进施工。

51、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

52、1.框架涵在顶进过程中，导向轮与框架涵侧壁为滚动摩擦，避免了涵洞侧壁土层与框架涵侧壁滑动摩擦，从而降低框架涵侧壁防水层破损的情况，并且便于框架涵进行顶进施工，其次，临时支护桩对涵洞侧壁进行支护，减少扩大开挖的涵洞侧壁出现倒塌的情况，同时临时支护桩还作为加固组件的支撑，不需要额外设置桩基对加固组件进行支撑，对下穿高铁路基交通框架涵的施工具有高适应性；

53、2.随着框架涵不断向前顶进，每一列传力柱的数量逐渐增加，确保千斤顶在运作范围内可以正常进行顶进，当同一列的传力柱数量增加到设计要求的最大数量时，为了减少单列传力柱长度过长导致传力柱容易出现弯矩变形的情况，需要在若干列传力柱远离后背支撑件的一端共同连接横联梁，然后在横联梁上安装传力柱，在远离后背支撑件的一排传力柱安装千斤顶，从而不仅满足千斤顶在运作范围内，还能减少传力柱变形的情况，提高作业稳定性。