[实用新型]面向大吨位顶推工程的高性能滑移装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种面向大吨位顶推工程的高性能滑移装置，属于下穿既有线顶进施工技术领域。

背景技术

近些年来，随着我国交通运输事业的迅速发展，一个横贯东西、沟通南北、干支结合的具有相当规模的铁路运输网络已经形成。而大规模的公路交通网络的建设不可避免与铁路交通网络发生交叉，在运营铁路线增建桥涵形成公铁立交的建设模式就成为一种常态。例如：有些铁路和道路原有的平交道口不能适应交通安全和车流顺畅的要求，需要改造成立体交叉；有些客运量大的车站要求增加地道；在处理旧线既有桥涵病害时，有时要求扩建或增设新桥涵等。这些新增设桥涵工程都在运输繁忙的营业线上进行，为了不中断营运，目前普遍采用限速行车直接顶进桥涵的施工方法，即“顶进法”。既有线顶进施工的特点是：在保证既有线上行车安全运行且不中断的前提下，在对既有线进行加固后，在既有线路基一侧开挖工作坑，浇筑滑板及润滑隔离层，然后在滑板上预制钢筋混凝土箱体及修筑后背，安装顶进设备，通过传力设备，借助与后背的反作用力把箱体向前推进，当顶进一个顶程后，再增加顶铁，挖运出土一个顶程距离，继续进行下一个顶程施工，如此循环，直至箱体顶进就位为止。

在顶推法施工中，只需要很小的水平顶推力，就能将很重的预制钢筋混凝土箱体移动，这是滑道和滑板发挥了重要作用，因此合理地设置滑道和滑板是减小箱体顶推滑动摩阻力的关键。滑板是在箱体顶进的过程中提供承载、润滑功能的混凝土结构物，它既是工作坑的底板，也是顶进中的滑道板。滑板根据工艺要求由混凝土底板和润滑隔离层两部分组成。我们知道，滑动摩阻力的计算公式为f＝μN，式中f为滑动摩阻力；μ为动摩擦因数，又称滑动摩擦系数，它只与材料、接触面粗糙程度有关，而与接触面积无关；N为正压力，在工程实际当中即箱体主体的总质量。因此，滑板施做工艺的关键就是如何保证f值足够小，从而达到降低工程风险、保证工程质量、安全、进度和节约投资的目的。对于某个工程实际，箱体主体的总质量N为固定值，这就要求在保证上述工程目的的前提下尽可能地降低滑动摩擦系数μ值。润滑隔离层应尽量选用摩擦系数低的材料，如可选用厚度2～4mm的石蜡、厚度3mm的滑石粉或厚度1～2mm的机油滑石粉浆等等。

实践证明传统滑道板的构造方案基本是合理的，然而在长顶程、大幅宽、高吨位的场合，在顶进涵穿越多条既有线路的顶进过程中滑板损坏的问题时常出现，其原因在于传统顶推施工中采用的滑板大多数为小跨径简支梁桥中采用的“聚四氟乙烯橡胶滑板支座”，仅仅是尺寸不同，内部构造完全相同，但两者的受力状况是大不相同的。顶推滑板虽然只是一种临时性的工具，但其承压应力大、滑移量大，使用质量上要求比滑板支座要高得多，损坏也更严重。滑板损坏导致滑动摩阻力增大；造成箱体底板局部应力过大，使底板承托位置开裂。而且顶推施工中采用的是聚四氟乙烯板+不锈钢板的摩擦体系，其弊端在于：压缩强度小，抗蠕变性能较差，再加上多为承受重物荷载，随着工况转换，单点滑块承载力加大，造成摩擦面聚四氟乙烯板层变形、破坏加大，效果不佳。

另外，在开挖工作坑和滑板锚梁基坑的时候，难免会引起地基土扰动，降低地基承载力，加上地基土质本身可能就比较松软，使得地基承载力无法满足顶进涵的要求。另一方面，地基承载力的下降又削弱了地基对地锚梁的横向阻力，引起地锚梁的水平偏移或倾覆，从而导致滑板在顶进过程中向前滑动，使整块滑板发生变形。上述问题都会使得顶推工作进展不顺利，而且根据施工需要，有时还需要中断通行，给交通运输造成了极大的不便；顶推滑板损坏无法继续使用，需要更换，也使顶推施工费用明显增加。目前现有技术尚不能有效地解决上述问题。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以解决现有技术中长顶程、大幅宽、高吨位顶推作业时滑板所存在的问题的高性能滑移装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：