[发明专利]基于装配式梁板桩的铁路隧道底部病害整治技术

说明书

所属技术领域

本发明涉及既有铁路隧道病害整治工程领域，特别涉及地下水发育的底部病害整治技术。 

背景技术

据相关资料显示，我国当前65%以上的铁路隧道存在病害，在众多病害中，隧道底部病害最为突出，分布广，数量大，直接影响了我国铁路运输的安全。如何快速有效的整治当前既有铁路隧道底部病害，不仅具有技术意义，更具有极大的社会和经济意义。 

铁路隧道底部病害发生的原因主要有以下几点： 

（1）列车的反复动力作用 

由于隧道基底结构不可能与基底围岩很好的粘结共同变形，基底下基岩在列车动载的反复作用下，受到加压、退压、振动、冲击，部分岩块破碎、粉化，这进一步恶化了隧道基底结构的受力条件，随着列车牵引重量的增加,速度的提高,振动荷载作用的时间、频率均会增加,这将加剧隧道底部结构和基岩的变形,从而加剧基底病害的发生。 

（2）地下水的侵蚀作用 

隧道基底发生翻浆冒泥病害无一例外都是发生在隧道处于富水地层或地下水位高的区域。隧道基底地下水的存在恶化了隧道基底结构的受力状态，在列车往复冲击荷载的作用下，对地下水产生反复抽吸作用，隧道基底结构受到附加的拉压交变的孔隙水压力的作用，加速了破坏过程。 

（3）隧道底部结构设计薄弱、排水设计不合理 

当前设计中隧道基底底面与排水沟底面的高差不足0.2m，这导致在富水区排水沟的水位一般要高于基底,隧道基底积水法排出。 

（4）施工工艺不合理、质量差 

（5）日常养护维修不到位 

当前普遍采用的底部病害整治工法主要有隧道基底换填法、注浆加固法和锚桩加固法等。这些工法的一个共同点就是提高基底的承载能力，但是没有改善当前隧道结构底部结构构造，无法彻底杜绝底部病害的发生。基地换填法需要将原有的基地进行拆除后再重新施作，因此工程量大，施工速度慢，施工质量也不能保证；注浆加固等工法的效果也并不理想。 

发明内容

鉴于现有技术的以上缺点，本发明的目的是改善基底及基岩的工作状态，保证施工过程的安全，加快病害整治施工速度，且使施工过程中尽量少的造成材料浪费，降低施工成本。 

本发明的目的是通过如下的手段实现的。 

基于装配式梁板桩的铁路隧道底部整治技术，用于铁路隧道底部病害整治工程的安全快速施工，包含如下的处理步骤： 

1)桩、梁和板都根据设计图的尺寸，在洞外预制成品，减少洞内的工作量； 

2)采用约束梁架空线路，在梁的施工位置处对底部进行切割掏槽，宽度为20cm，深度为15cm，保证梁的安装尺寸； 

3)按照桩的布置位置进行钻孔，孔的深度要深入基岩40cm以上，桩孔钻好之后进行桩孔的清洗； 

4)预制桩放入孔中后，将预制的水泥加固灌浆液灌入预制桩与孔的空隙处，并进行捣固，使浆液均匀包裹预制桩，同时要保证预制桩位于孔的中部，不与孔壁接触； 

5)待预制桩浆液的强度达到设计要求后，将预制的梁架设在桩之上，梁上铺预制板，恢复道砟及线路。 

本发明通过引入预制梁板桩构件，主要承载构件的制作在洞外预制，整体施工速度快、工期短；洞内施工过程中，仅需架空部分线路，无需对既有底部结构进行拆除，施工工序少，圬工量少，节省成本。 

附图说明

图1为本发明整体结构示意图 

图2～5为本发明各步骤横断面示意图 

图6～8为本发明各步骤三维模型示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 

（1）如图2和图3所示，清除道砟（12）并用约束梁（14）支撑钢轨和混凝土枕木（18）。 

（2）按照设计预定的位置开凿放置梁（16）的槽以及钻放置桩的孔（15），孔应穿过混凝土填充层（10）及仰拱（11）到达基岩50cm以上。如图4和图6所示。 

（3）开槽及钻孔工序完成后，将预制的钢管桩放入钻好的孔中，并灌浆填充桩与孔的空隙。如图5和图7所示。 

（4）待浆液凝固后，铺设预制梁（16）及预制板（17），并回填道砟，如 图5和图8所示。开始下一循环的施工。