[发明专利]一种既有铁路的支撑系统及其施工方法

说明书

本发明公开了一种既有铁路的支撑系统，包括托换结构和注浆补偿结构；托换结构包括支承结构、纵梁和横梁；支承结构包括托梁、冠梁和钢管桩；钢管桩纵向埋设在地基中，钢管桩与冠梁固定连接；横梁的两端分别与两侧的纵梁连接，若干横梁均匀分布；固定在横梁上；注浆补偿结构包括注浆管和预制管片；预制管片固定在下穿铁路的盾构隧道中，预制管片上设有若干贯穿的通孔，注浆管能够插入通孔进行注浆补偿。本发明还提供了既有铁路的支撑系统的施工方法，步骤为钻出安装孔；安装钢管桩；施工冠梁；施工托梁；架设纵梁、横梁；对注浆补偿区进行注浆。本发明其施工难度较低，工程成本较低，能够对工后沉降进行有效补偿，结构整体安全性高。

技术领域

本发明属于铁路施工技术领域，具体涉及一种既有铁路的支撑系统及其施工方法。

背景技术

目前国内高速铁路建设迅速，截止2017年底全国已投入运营里程达2.5万公里。随着城市发展，城市轨道交通工程、市政道路工程等新建城市、城际工程以盾构、顶管、暗挖隧道等方式下穿既有高速铁路的项目逐年递增。

面对高速铁路高沉降要求，目前现有技术常采用主动托换的方式或主动加固的方式或被动加强的方式。其中，主动托换的方式有门式框架桥结合D型便梁、或弹性地基梁结合D型便梁两种方式；主动加固方式有注浆固结、旋喷桩地面加固和MJS地下加固；被动加强的方式通常采用增大衬砌构件截面刚度进行。

以上几种方式在施工阶段施工难度较大，工程造价较高；在使用阶段，长期使用过程中对工后沉降无有效补偿措施，整体结构存在安全隐患。

因此需要一种新的技术以解决上述问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种既有铁路的支撑系统及其施工方法，其施工难度较低，工程成本较低，能够对工后沉降进行有效补偿，结构整体安全性高。

本发明采用了以下技术方案：

一种既有铁路的支撑系统，包括托换结构和注浆补偿结构；

所述托换结构包括支承结构、纵梁和横梁；所述支承结构和纵梁均沿着既有铁路固定在轨行区的两侧；所述支承结构包括托梁、固定在托梁两侧的冠梁和若干钢管桩；所述钢管桩纵向埋设在地基中，所述钢管桩的上端与所述冠梁固定连接；所述纵梁固定在所述托梁的上端面；所述横梁的两端分别与两侧的纵梁连接，若干所述横梁均匀分布；既有铁路的钢轨固定在所述横梁上；

所述注浆补偿结构包括注浆管和预制管片；所述预制管片固定在下穿所述铁路的盾构隧道中，所述预制管片上设有若干贯穿的通孔；所述盾构隧道的上方对应所述轨行区设有注浆补偿区，所述注浆补偿区位于所述支承结构的下方，所述注浆管能够插入所述通孔向所述注浆补偿区进行注浆。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述钢管桩包括钢管和纵向钢筋组；所述纵向钢筋组插装在所述钢管中，所述纵向钢筋组的上端超出钢管的上端面并插入所述冠梁中与所述冠梁固定。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纵向钢筋组包括若干纵向钢筋和若干固定环，各所述固定环同轴线设置，各所述纵向钢筋绕所述轴线均匀排列，且固定环与纵向钢筋固定连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述钢管上设有若干出浆孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述盾构隧道上方的钢管桩的下端止于所述注浆补偿区外；所述盾构隧道两侧的钢管桩的下端低于所述盾构隧道的拱腰线。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述托梁的下方设有素砼垫层。

进一步作为本发明技术方案的改进，各所述通孔径向设置在所述预制管片上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纵梁为D型便梁。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纵梁与所述托梁之间设有绝缘垫。