[發明專利]既有線隧道基底病害預制樁梁板整治技術

有效

• 申請號: 201310169246.7
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103276645A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 鄭余朝;仇文革;張俊;楊天春;馮冀蒙
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E01B37/00
• 分類號: E01B37/00;E01B2/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

所屬技術領域

本發明涉及隧道施工領域，特別適用于隧道大范圍、嚴重底部病害整治問題。

背景技術

鐵路隧道底部是軌道的基底結構，基底結構的堅實穩固是保證軌道良好狀態的首要條件。既有線隧道底部由于結構耐久性設計薄弱，排水設計不合理，施工工藝缺陷、質量差，日常養護維修不到位，以及隧道底部受到列車反復動力、地下水侵蝕等方面的自然和人為因素作用，基底出現開裂、破損、下陷、向兩側外擠以及翻漿、冒泥等現象。這些病害都會造成軌距偏差，鋼軌及接頭斷裂。長此以往，對鐵路運營和乘客的舒適性造成不利影響，嚴重時甚至危及行車安全。如何實現對既有線隧道底部病害進行安全快速有效地整治是當前亟待解決的重要課題。

為穩定基床，消除軌道不利變化。目前對隧道底部病害整治方法主要有：道床翻修、道床基底換填、道床基底壓降等。

道床翻修：工作量較大，修復較慢，擾動較大，影響列車的正常運營，造成巨大的經濟損失。

道床基底換填：該方法的特點是施工簡單，快速，對列車的正常運營影響小，但是其存在較大的局限性，具體來講，當基底的基礎層厚度較大時，換填量也相對較大，并且基底邊坡開挖還要采取相應的支護措施，從經濟性和安全性這兩個方面綜合考慮的話，對基礎層較深的隧道采用該方法就顯得不太適合，而該方法較適用于基底粘土層深度為2.0—5.0m的隧道。

道床基底壓漿：該注漿加固技術主要是指先在地面上修建注漿平臺，并由平臺位置外向下鉆孔直至設計要求的深度。然后插入注漿管以靜壓注漿的方式對基底進行加固處理。該方法施工簡單、方便、快捷，能有效提高地層的強度，但在地下水系發育的地段上加固效果較差。

對隧道病害采取以上加固措施以后，經過長期的觀測，對隧道病害的發展速度有了一定的緩解，加固措施起到一定的作用，但隧道病害并沒有得到根本的解決，裂縫數量會繼續增加，裂縫開裂的寬度也在緩慢地加大，其開裂的長度也有發展。若干年后，隧道病害會舊病復發，不得已需要再度整治，影響交通，增加隧道維護費用。

隨著我國交通運輸業的迅速發展，運營隧道的數量也越來越多。由于隧道結構隱蔽性強，加上現有檢測手段的限制，隧道病害的嚴重程度及發展趨勢只能隨著整治施工的深入逐漸暴露。因此，國內鐵路運營的長遠發展，必須從徹底根治既有病害隧道，使病害治理從現有的盲目性和局部突擊性向系統化、標準化方向發展，形成科學合理的隧道基底病害整治工法體系。

發明內容

鑒于既有方法的種種弊端，本發明的目的是解決既有線隧道大范圍、嚴重底部病害情況下安全快速有效施工難題，且施工過程中盡量縮減工期，減少對運營的影響。

本發明的目的是通過如下的手段實現的。

1）根據需要尺寸，在洞預制所需樁、梁和板預制成品；

2）采用約束梁架空線路，根據梁的安放位置對被整治隧道基底下的土層進行切割掏槽，為梁準備放置空間；

3）在2）的基礎上，在掏槽中按樁的布置要求進行豎向鉆孔，鉆孔深入基巖至少40cm，隨后清洗樁孔并埋入預制樁，進行灌漿作業；

4）待預制樁填充漿液的強度達到10Mpa后，將預制梁架設在樁之上，鋪上預制板，恢復道砟及線路。

本發明要求樁、梁和板都采用洞外預制，材料、尺寸以及養護等方面都有保證，成品質量高，經久耐用。采用樁梁板預制技術，可實行集中批量生產，可以減少洞內施工時間，縮短工期，減少對運營的影響。預制樁梁板施作過后，后期維護相對容易。預制樁梁板整治技術具有實用、快速、安全、易修復、病害治理徹底的特點。

采用本發明的方法，具有以下優點：

（1）樁、梁和板實行洞外集中預制生產，質量有保障，減少病害再發率，具有較高生產速率和作業自由度。

（2）實踐證明，采用預制樁梁板整治技術后，軌面穩定、恢復快，養護時間少及工作量少，具有良好的實用性和經濟效益，具有廣闊的應用前景。

（3）具有施工方法簡單，施工效率高，再修復可操作性強，對環境干擾小等優點，適用于既有線隧道底部病害工程的整治。

附圖說明

圖1為本發明梁和樁布置示意圖

圖2為圖1中Ι-Ι橫斷面布置圖

圖3為圖2中II-II剖面圖

圖4為圖3中III-III剖面圖

圖5為圖3中IV-IV剖面圖。

說明：圖中1為梁（梁結構），2為樁（樁結構），3為板（板結構），④金屬墊片為專利內容所添加的隧道底部病害整治措施結構，其余部分均為鐵路隧道中原有的工程結構。