顶进涵后背设计及线路加固技术

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1、顶进涵后背设计及线路加固技术请保留简介：邓贝雅出生：1975年3月性别：男民族：汉族籍贯：湖南双峰工作单位：南宁铁路局田德铁路建设指挥部职称：工程师　　　　摘要本文以某铁路钢筋混凝土框架顶进涵为例，简要介绍顶进涵施工技术。　　关键词后背钢轨桩滑板后背墙　　　　在铁路既有线增建二线过程中，常常会碰到顶进涵施工。本文以某铁路钢筋混凝土框架涵为例，介绍顶进涵后背设计及线路加固技术。该涵为1-5.0m，全长18m。该顶涵处原为一处平交道口，设立该框架涵后，方便两边的村民穿越铁路，该涵宽5m，高4.2m，全涵18m设计为一次顶进。全涵纵向坡度为平坡。　　全涵涵身高为5.15m，从框架涵顶到既有线轨面仅

2、有1.1m，顶进施工时须将顶部填土及道碴全部开挖，轨道悬空，框架顶面无覆土。由于既有线已投入营运，顶入前需对既有线进行抬轨加固，保证铁路正常营运。　　通过对顶进时的顶力进行计算，顶进时最大顶力为844吨（具体计算请查阅“桥规第2-386条”），每米的后背墙顶力为106t/m，后背宽（B1）为8米，通过后背受力计算，该涵采用钢轨桩后背墙，钢轨桩长为8.04m，钢轨桩入土深为2.74m，钢轨桩后背浆砌片石高为5m，浆砌片石顶厚0.6m，宽8m，浆砌片石后背按1:0.3放坡填土，四周边坡为1：1，钢轨桩每米布置5根。在钢轨桩处设钢轨后背梁，断面尺寸为50cm×50cm，长8米。　　因顶进涵最大顶力

3、为844吨，千斤顶拟采用广州300t共5台（每台顶力的利用率为56％计算）。　　1后背设计　　　　1．1本涵后背设计为钢轨桩板墙，墙后填土及堆码片石，钢轨桩采用P50钢轨桩。　　1．2确定钢轨桩入土深度D1及钢轨桩总长H：　　1．2．1根据朗金理论土压力计算墙后每延米的被动土压力为：　　Ep=　　式中：　　γ：土容重，取1.8t/m3；　　H：钢轨桩长（m）；　　Φ：土的内摩擦角，因地质为粘性土，取Φ=20°；　　因根据千斤顶作用点与后背被动土压力Ep重合的假定，而主动土压力Ea远小于Ep，Ea可忽略不计，则：　　P=Ep　　涵洞在顶进时需要的最大顶力为844吨，而后背墙B1为8米，则每延米

4、的顶力为：　　P=844/8=105.5t/m　　则钢轨桩总长H为：　　H==7.58m　　D==7.58/3=2.53m　　而千斤顶底面直径为50cm,则半径r=25cm。　　D1=D-r=2.53-0.25=2.28m　　为保证一定的安全度,实际施工时钢轨桩　　入土深为1.2D1,则实际入土深度　　为:1.2×2.28=2.74m　　钢轨桩总长为H0.2D1=7.580.2×2.28=8.04m　　1．2．2确定后背土堆高h　　h=H-D1=7.58-2.28　　=5.3m　　1．3钢轨桩截面设计：　　检算后背土堆的稳定，钢轨桩仅抵抗滑板面　　以上后背土堆的主动土压力　　M=　　式中：　

5、　Ea==1.8×5.32×tg2(45-20/2)/2=12.4t/m　　M=12.4×5.3/3　　=21.9(t-m)　　根据材料力学公式：　　∑=0）为零。　　1．4．1由∑F=0　　则：Epξ-Ea=0　　式中：　　Ep=γD1`2tg2（45Φ/2）/2　　Ea=γH2tg2（45-Φ/2）/2　　ξ=Uμ　　ξ：滑板阻力。　　U：滑板摩阻系数=0.4　　μ：为每纵向米箱体重每纵向米滑板重　　μ=24.256.9×0.2×2.5=27.7t　　ξ=Uμ=0.4×27.7=11.08t　　则：　　D1`=　　=2.79m　　D1=2.28m<2.79m,不能满足水平方向的作用力为零

6、，则需增加滑板重量。在钢轨与地面处增设地锚梁，地锚梁尺寸为宽2m，深1m，长8m。　　则地梁重为1×2×8×2.5=40t　　则ξ=υμ=0.4×（27.740）=27.08t　　再进行计算D1`，为不解,D1=2.28m，水平方向不会移动。　　1．4．2为保证钢轨桩不绕根部（B）点转动，计入滑板对后背桩的抵抗力所产生的力矩。　　　　ξ==24.9t<ξ=27.08t　　钢轨桩是稳定的。　　1．5后背总体设计图如下　　　　后背总体设计图　　2线路加固设计　　2．1该段线路加固采用D型施工便梁，两端支撑墩采用挖孔桩，两侧挖孔桩直径为80cm，中间挖孔桩直径为125cm，挖孔桩深为6.5m。　　

7、2．2线路加固断面图：　　　　　　　　线路加固断面图　　2．3D形便梁已经过铁道部鉴定，不必检算。　　2．4检算挖孔桩的桩身长度及桩径。　　2．4．1双孔重载布置（跨度为8.85m）：　　　　　　“中—活载”图　　由∑MB=0　　RA×8.85=（220×8.85220×7.35220×5.85220×4.35220×2.851.352×92/2）/2　　=368.3KN　　由竖向∑F=0，得RB=(220×