管棚与盾构法框架桥设计与施工技术的研究.pdfVIP

· 隧道／地下工程 · 管棚和盾构法框架桥设计与施工技术的研究 李家稳 ，韩宝明 ，施仲衡 ，李帮德 (1．北方交通大学运输学院，北京 100081；2．北方交通大学土建学 院，北京 100081； 3．北京科宝华软件公司，北京 100081) 摘 要 ：铁路提速后 ，大量的铁 路平交道 口已经 改为下 穿的框 (3)建立弹性矩阵； 架桥结构形式 。对 于高速铁路和城 际铁路 下的框架桥施 工 ．由 (4)求解形 函数 ； 于列车速度较高，普通顶进法的下穿框架桥施工技术 已经很难 (5)建立应变和节点位移的关系——几何矩阵； 满足限速和施工过程 中的安全 的要求。为此把管棚和桥式盾 (6)在局部坐标系下建立单元刚度矩阵； 构顶进法施工技术引入到下穿框架桥施工 中。这种施工方法 (7)在总体坐标系下建立单元刚度矩阵； 能有效地提高铁路的行车速度 ，提高铁路 的运输效率。并通过 (8)弹性地基 的处理 ； 对管棚和桥式盾构法施工 中需要采取 的安全措施的分析 ，结合 现场实际应用情况 ，提 出了管棚和盾构法框架桥 的适用范围。 (9)引入边界条件 ，解 刚度方程 ，求节点位移和单 关键词 ：铁路提速 ；框架结构 ；管棚 ；盾构 ；顶进法施工 ；安 元 内力 ； 全措施 (1o)计算机程序的实现。 中图分类号 ：U448．23 文献标识码 ：A 根据以上的结构计算 (包括正交和斜交)步骤 ，并 文章编号 ：1004—2954(2009)04—0096—04 进行 了一系列的电算程序设计工作，经过多个工程设 计实例的检验来看 ，计算结果与 SAP5等大型结构计 算结果比较吻合。具体过程在此从略，详见参考文献 1 概述 [1～6]。 顶进法框架桥施工至今已经有 4O多年的历史，在 3 盾构法施工方法及工艺要求 列车限速 40km／h下的框架桥顶进施工技术已经 比较 成熟… 。经过6次提速后的铁路列车通过速度越来越 “桥式盾构法”(以下简称 “盾构法”)是一种较为 高。近年来发展起来 的城 际铁路和高速铁路 ，使传统 先进 的顶涵施工方法，是在保 留传统顶涵施工 ，桥涵结 的顶进法施工工艺很难满足要求 。同时高速运行 构路侧预制工艺的基础上 ，对结构顶进支护方法进行 的列车对施工的安全也提 出更高的要求 ，即在施工过 了重大改革 ，将 明挖开槽改为地下暗挖盾构支护，暗挖 程及 以后的运营中，对线路的沉降等影响达到最小 的 推进降低 了施工对行车的影响。 程度。 盾构由钢柱、钢梁 、盾壳 、子盾构、液压推进系统 、 近几年，发展起来的桥式盾构也是框架桥顶进施 辅助机构六大部分组成。装配在第一节框架桥前端的 工的一种新方法。它的特 点是在框架桥顶进施工前 ， 盾构 ，作为带土顶进时掘进面与路基的施工支护，同时 先制作好与框架桥结构类似的桥式盾构，将桥式盾构 也担负顶推导向。 分次顶进路基 内，在顶进桥式盾构时 ，框架桥也分次顶 根据不同地质情况设计盾构长度，以确保 中心土 进到路基 内。桥式盾构起到保护路基稳定、提高线路