橋隧相連隧道內(nèi)架設(shè)橋梁研究報告

1、橋隧相連隧道內(nèi)架設(shè)橋梁改良技術(shù)研究報告中鐵三局集團(tuán)有限公司平朔公司東露天煤礦鐵路專用線鋪架工程項目經(jīng)理部二0一四年一月目錄一、研究背景11.1 工程概況11.2重、難點(diǎn)工程11.3重、難點(diǎn)工程概況21.4課題的提出21.5 擬解決的主要問題3二、研究方案、技術(shù)路線32.1 主要研究過程32.2研究的方法4三、主要研究內(nèi)容43.1確定研究內(nèi)容43.2關(guān)鍵技術(shù)73.3改造技術(shù)研究9四、工程應(yīng)用情況10五、經(jīng)濟(jì)、社會效益分析115.1經(jīng)濟(jì)效益125.2社會效益12六、環(huán)保、節(jié)能效益分析13七、同類技術(shù)對比分析13八、總結(jié)138.1 主要研究成果138.2 創(chuàng)新點(diǎn)148.3 推廣應(yīng)用前景148.4 目

2、前存在問題及下步改進(jìn)思路15一、研究背景1.1 工程概況平朔公司東露天煤礦鐵路專用線由既有平朔專用線店坪站接軌，起點(diǎn)dk0+000=平朔線k10+464.84，專用線出站后與安太堡、安家?guī)X專用線并行約1.5km。在dk2+000后轉(zhuǎn)向東偏北方向過小平易鄉(xiāng)上泉觀村、上馬石村、梁坡村至趙家口水庫，線路跨越趙家口水庫下游，至馬營河臘豁口處跨馬營河，在林家口村附近設(shè)林家口中間站，之后沿馬營河?xùn)|岸階地北上至上面高村設(shè)東露天環(huán)線裝車站。線路正線全長27.0km（東露天站中心），至環(huán)線終點(diǎn)dk30+105.48，線路全長30.105km。在梁坡村附近預(yù)留梁坡站。第三工程段主要承建全線鋪架工程。主要施工內(nèi)容為

3、：價購或預(yù)制、架設(shè)t梁162孔，濕接縫；正線鋪軌27.406km；站線鋪軌18.62km；鋪設(shè)單開道岔20組，交叉渡線2組，鋪一級碎石道碴13.5萬立方米，沉落整修、線路備料，線路有關(guān)工程及大臨工程等。1.2重、難點(diǎn)工程平朔東露天煤礦鐵路專用線為單線鐵路，隧道建筑限界采用gb146.2-83，橋梁采用通橋（2005）2101i,隧道凈空?。?.45m）、橋梁高（2.85m），架設(shè)難度大。在此之前線橋公司還未進(jìn)行過橋隧相連僅為7.3m的橋梁架設(shè)，過孔需在隧道內(nèi)完成，架橋時部分機(jī)體需在隧道內(nèi)完成，沒有可供參考依據(jù)。平朔東露天煤礦鐵路專用線工期僅為93天，為保證順利完成業(yè)主要求工期，此橋架設(shè)成為平朔

4、線重、難點(diǎn)工程。1.3重、難點(diǎn)工程概況圣佛崖2#隧道全長457m，進(jìn)口47.8m位于半徑600m的曲線上，隧道內(nèi)線路坡度為10及8的上坡（鋪架方向），隧道凈空為7.45m,隧道出口到圣佛崖3#大橋胸墻距離僅為7.3m，圣佛崖3#大橋?yàn)?孔32m單線橋，位于8的直線坡道上。梁型：通橋（2005）2101，橋梁自重：139噸, 架梁方向是店坪東露天，固定支座在店坪方向。圣佛崖3#大橋采用dj-168公鐵兩用架橋機(jī)進(jìn)行架橋，架設(shè)圣佛崖3#大橋第一孔橋梁時架橋機(jī)部分機(jī)體需在圣佛崖2#隧道內(nèi)完成。 1.4課題的提出1、平朔東露天煤礦鐵路專用線為單線鐵路，隧道建筑限界采用gb146.2-83，橋梁采用通橋

5、（2005）2101i,隧道凈空?。?.45m）、橋梁高（2.85m），架設(shè)難度大。2、在此之前線橋公司還未進(jìn)行過橋隧相連僅為7.3m的橋梁架設(shè)，過孔需在隧道內(nèi)完成，架橋時部分機(jī)體需在隧道內(nèi)完成，沒有可供參考依據(jù)。3、平朔東露天煤礦鐵路專用線工期僅為93天，為保證順利完成業(yè)主要求工期，此橋架設(shè)成為平朔線重、難點(diǎn)工程。1.5 擬解決的主要問題本課題擬解決的主要問題是為了dj168架橋機(jī)在保證安全和質(zhì)量的前提下在單線隧道內(nèi)成功架設(shè)32m簡支t梁，同時確保業(yè)主工期不受影響。（1）如何降低架橋機(jī)整機(jī)架梁高度；（2）如何實(shí)現(xiàn)架橋機(jī)隧道內(nèi)過孔； （3）降低架橋機(jī)高度后，如何保證吊梁凈空；（4）如何降低軌道

6、結(jié)構(gòu)高度。二、研究方案、技術(shù)路線2.1 主要研究過程（1）成立課題組，搜集現(xiàn)場數(shù)據(jù)及dj168架橋機(jī)各個方面的技術(shù)資料，組織進(jìn)行學(xué)習(xí)和研討，擬定初步改造方案。（2）根據(jù)現(xiàn)有架橋機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行專項研究，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，通過施工現(xiàn)場實(shí)地考察，收集相關(guān)數(shù)據(jù)及問題，反復(fù)研究形成架橋機(jī)整體限界和軌道結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造方案。（3）組織課題組所有成員對方案進(jìn)行全面分析、討論提出初步改進(jìn)方案。（4）與架橋機(jī)廠家溝通確認(rèn)對架橋機(jī)改造、結(jié)構(gòu)變動，不影響架橋機(jī)架梁時的安全系數(shù)。（5）對方案進(jìn)行實(shí)施，同時考察方案實(shí)行效果，通過實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對改進(jìn)方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，對新出現(xiàn)的問題進(jìn)一步總結(jié)、分析、討論，最終形成最優(yōu)

7、化的設(shè)計改造方案。2.2研究的方法通過實(shí)地考察，對比以往施工經(jīng)驗(yàn)，收集各方面資料，通過各方討論，總結(jié)制定初步解決方案，通過施工中實(shí)踐，對方案進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，制定相應(yīng)的方案、質(zhì)量控制措施與解決辦法，最終形成高質(zhì)量、高效率的改造方案。為今后架橋機(jī)的全面發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。三、主要研究內(nèi)容3.1確定研究內(nèi)容技術(shù)人員和機(jī)械人員對圣佛崖2#隧道及圣佛崖3#大橋進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測，同時對dj168架橋機(jī)正常架梁時進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)測設(shè)，其測量結(jié)果如下： 現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù) 表3-1 名 稱設(shè)計數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)隧道底板至頂面凈高7.45m7.52m隧道寬（電纜槽頂）4.5m4.53m架橋機(jī)3#柱位置凈空6.11m6.18m線

8、路坡度88.5隧道口至大橋胸墻距離7.3m7.35m軌道高度（含15cm道碴）0.571m0.571mdj168架橋機(jī)正常架梁時實(shí)測數(shù)據(jù) 表3-2名 稱設(shè)計數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)架橋機(jī)架設(shè)時最高點(diǎn)至軌面高度 8.537m8.5m2#柱橫梁至吊梁行車凈空3.3m 3.34m起吊后梁底至軌面距離1.35m1.5m橫移軌道長度5.28m5.2m大臂頂至軌面距離 7.087m7.1m梁底至吊梁行車凈空0.43m 0.54m3#柱至軌面高度6.305m6.25m運(yùn)梁臺車（含梁底墊木）0.95m1.03mdj-168架橋機(jī)架橋時實(shí)測高度與隧道限界對比圖 圖3-1dj-168公鐵兩用架橋機(jī)示意圖 圖3-2 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)

9、查可以得出：1. 由軌排結(jié)構(gòu)尺寸、隧道內(nèi)石碴厚度、架橋機(jī)大臂上動力桁線及發(fā)動機(jī)倉高度等因素影響dj-168公鐵兩用架橋機(jī)高度，正常架橋時架橋機(jī)高度約為9.258m，隧道限界高度僅為7.52m，隧道高度不能滿足架橋機(jī)架橋施工要求。2.架橋機(jī)正常架橋施工時工作寬度為5.2m，隧道限界寬度僅為4.53m，架橋機(jī)架橋施工寬度不滿足隧道限界寬度要求。3.圣佛崖2#隧道離圣佛崖3#大橋胸墻僅為7.35m，架橋機(jī)3#柱架橋時需支立在隧道內(nèi)，架橋機(jī)3#柱至隧道底板距離為6.876m，隧道內(nèi)3#柱位置凈空僅為6.18m不能滿足dj-168架橋機(jī)架橋要求。 3.2關(guān)鍵技術(shù) 影響橋梁架設(shè)原因及改造表 表3-3序號

10、末端原因改造對策 達(dá)到效果 措施 備注 1 動力桁線及發(fā)動機(jī)倉使橋機(jī)高度過高將動力線桁架及發(fā)動機(jī)倉頂部拆除 整體高度降低 1、將動力線桁架移至大臂外側(cè) 2、將發(fā)動機(jī)倉頂部高出部分拆除 圖3-3 2 過孔時3#柱高度超隧道限界降低過孔時3#柱的高度 便于隧道內(nèi)支立3#柱 將3#柱底部調(diào)整節(jié)拆除 圖3-4 3 1#、2#柱橫移軌道寬度超隧道限界減小架橋機(jī)寬度滿足隧道限界要求 便于隧道內(nèi)過孔及橋梁架設(shè) 1、將1#、2#柱橫移軌道及橫移走行輪拆除 2、將隧道部分水溝及電纜槽拆除圖3-54 隧道內(nèi)石碴厚降低隧道石碴高度保證吊梁行車與軌頂之間凈空距離1、將隧道內(nèi)底碴清除 圖3-6 5運(yùn)梁臺車駕駛室高降低架

11、橋機(jī)走行高度 不影響dj168架橋機(jī)通過隧道 拆除2#車駕駛室圖3-86軌排結(jié)構(gòu)尺寸高采用無枕軌道降低軌排結(jié)構(gòu)高度 保證橋梁可起吊采用軌距拉桿每米2根進(jìn)行軌距調(diào)整、固定；無枕軌道地段用進(jìn)行硬雜木抄墊，左右鋼軌下用長70cm寬15cm高10cm硬雜木抄墊7運(yùn)梁臺車墊木高降低將運(yùn)梁臺車高度 增加吊梁凈空距離 將運(yùn)梁臺車梁底墊木更換為5cm硬雜木82#柱凈空小增加吊梁2#柱凈空距離 滿足吊梁凈空要求 過孔完成后2#柱用方木抄墊35cm高9支座與橋梁整體結(jié)構(gòu)高降低梁體整體高度 保證喂梁及墩頂移梁安全 1、吊梁前將梁底支座拆除 2、橋梁支座在墩頂安裝 圖3-3.將動力線桁架及發(fā)動機(jī)倉頂部拆除改造后，整體

12、高度降低1.395m 圖3-4.將3#柱底部調(diào)整節(jié)拆除 改造后，便于隧道內(nèi)支立3#柱圖3-5.將2#柱橫移軌道及橫移走行輪拆除 改造后，可降低高度0.56m，便于隧道內(nèi)過孔及橋梁架設(shè) 圖3-6.降低軌道結(jié)構(gòu)尺寸 軌道結(jié)構(gòu)降低0.295cm，可保證吊梁行車與軌頂之間凈空距離，保證橋梁可起吊。3.3改造技術(shù)研究 圖3-7 圖3-8根據(jù)圖3-7、圖3-8所示，經(jīng)過架橋機(jī)改造及軌道降低后，可得出結(jié)論： 1.隧道限界可以滿足3#柱架橋支立高度；2.隧道限界可以滿足架橋機(jī)大臂高度； 3.降低后吊梁凈空為3.18m，通過現(xiàn)場實(shí)測滿足吊梁需求。4.對于架橋機(jī)改造及拆除的設(shè)備不影響架橋機(jī)的性能和安全性，滿足架橋

13、機(jī)架橋要求。四、工程應(yīng)用情況橋隧相連隧道內(nèi)橋梁架設(shè)改良技術(shù)研究項目在平朔項目橋梁架設(shè)中得到了應(yīng)用，該改良技術(shù)以確保安全架設(shè)為宗旨，對架橋機(jī)整體限界和軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)改造，解決了以下技術(shù)難題：1.將 動力線桁架移至大臂外側(cè)并將發(fā)動機(jī)倉頂部多余部分拆除，拆除后降低高度1.39m。2.將2#柱橫移軌道及橫移走行輪拆除，拆除后可降低高度0.56m。3. 采用無枕軌道降低軌排結(jié)構(gòu)高度，用軌距拉桿每米2根進(jìn)行軌距調(diào)整、固定；無枕軌道地段用進(jìn)行硬雜木抄墊，左右鋼軌下用長70cm寬15cm高10cm硬雜木抄墊軌道結(jié)構(gòu)降低0.295cm，可保證吊梁行車與軌頂之間凈空距離，保證橋梁可起吊。4.其他改造：將3#柱

14、底部調(diào)整節(jié)部分拆除，拆除后便于隧道內(nèi)支立3#柱；拆除2#車駕駛室，便于架橋機(jī)通過隧道；將運(yùn)梁臺車梁底墊木更換為5cm硬雜木增加吊梁凈空距離；架設(shè)時將2#柱向下移動一個銷孔可降低0.25m；過孔完成后2#柱用方木抄墊35cm厚以便滿足吊梁凈空要求。以上改造均不影響架橋機(jī)承重結(jié)構(gòu)，可保證橋梁安全架設(shè)。dj168架設(shè)32m橋梁正常情況下整體高度為9.258m（架橋機(jī)最高點(diǎn)至路基）吊梁凈空為3.66m，通過以上部位的改造，架橋機(jī)架設(shè)32m橋梁時整體高度為6.82m，吊梁凈空為3.18m可以滿足單線隧道橋梁架設(shè)凈空（7.45m）。通過在平朔項目的成功實(shí)施，橋隧相連橋梁架設(shè)所需時間為8小時，不影響業(yè)主對于

15、工期的要求，同時對同類設(shè)備橋梁架設(shè)有重要參考價值，將會有很廣的應(yīng)用前景?？稍诟嗟墓こ讨型茝V使用，將取得很好的社會效益。五、經(jīng)濟(jì)、社會效益分析圣佛崖2#隧道全長457m，進(jìn)口47.8m位于半徑600m的曲線上，隧道內(nèi)線路坡度為10及8的上坡（鋪架方向），隧道凈空為7.45m,隧道出口到圣佛崖3#大橋胸墻距離僅為7.3m，圣佛崖3#大橋?yàn)?孔32m單線橋，位于8的直線坡道上。梁型：通橋（2005）2101，橋梁自重：139噸, 架梁方向是店坪東露天，固定支座在店坪方向。圣佛崖3#大橋采用dj-168公鐵兩用架橋機(jī)進(jìn)行架橋，架設(shè)圣佛崖3#大橋第一孔橋梁時架橋機(jī)部分機(jī)體需在圣佛崖2#隧道內(nèi)完成。這對

16、于架橋機(jī)來說技術(shù)難度較大。中鐵三局集團(tuán)有限公司平朔公司東露天煤礦鐵路專用線鋪架工程項目經(jīng)理部成功進(jìn)行了橋隧相連橋梁架設(shè)施工，確保后續(xù)鋪架工程順利進(jìn)行，未對業(yè)主要求工期造成影響，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。5.1經(jīng)濟(jì)效益線橋工程公司第三工程段是一支以鐵路鋪軌架橋?yàn)橹鞯膶I(yè)施工隊伍，自成立以來一直致力于普通鐵路施工發(fā)展，先后參加了西河鐵路、成都北編組站、兩伊鐵路、平朔鐵路、準(zhǔn)朔鐵路和府谷鐵路等新建鐵路項目的鋪軌架橋施工。隨著中國高鐵的發(fā)展，“四縱四橫”鐵路快客通道和六大城際快客系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，普通鐵路目前主要以貨運(yùn)為主，大多在山區(qū)、丘陵等地質(zhì)條件比較惡劣的地區(qū)興建，作為一支以普通鐵路施工為主的鋪架施工

17、隊伍，第三工程段在施工過程中不斷攻克普鐵施工技術(shù)難點(diǎn)，保證施工質(zhì)量，確保中鐵三局線橋公司在今后中國普通鐵路領(lǐng)域占有一席之地。5.2社會效益該改造方案的成功實(shí)施，確保后續(xù)鋪架工程順利進(jìn)行，未對業(yè)主要求工期造成影響，贏得了建設(shè)單位和監(jiān)理單位的好評，提升了企業(yè)形象，取得了良好的社會效益。六、環(huán)保、節(jié)能效益分析橋隧相連隧道內(nèi)架設(shè)橋梁改良技術(shù)研究方案的成功實(shí)施在平朔項目建設(shè)中取得了良好的環(huán)保、節(jié)能效益。主要體現(xiàn)在以下方面：1.通過對架橋機(jī)整機(jī)限界和軌道結(jié)構(gòu)的改造，未增加燃油消耗，未增加有害氣體的排放，未對施工范圍內(nèi)施工環(huán)境造成惡劣的影響。2. 通過對架橋機(jī)整機(jī)限界和軌道結(jié)構(gòu)的改造，使隧道及橋梁在未變更的

18、前提下順利完成了橋梁架設(shè)施工，避免了已完成隧道及橋梁的二次施工，同時避免了周邊水土、空氣質(zhì)量等的二次破壞。七、同類技術(shù)對比分析根據(jù)了解橋隧相連隧道內(nèi)架設(shè)橋梁前，需將隧道出口改為明洞或?qū)⑺淼赖装褰档鸵栽黾铀淼纼艨?，以便完成隧道?nèi)橋梁架設(shè)施工，通過對架橋機(jī)整機(jī)限界和軌道結(jié)構(gòu)的改造在隧道不變更的前提下能順利完成隧道內(nèi)橋梁架設(shè)任務(wù)，并對建設(shè)單位施組工期不造成影響，同時業(yè)主及施工單位都節(jié)省了大量資金的二次投入。八、總結(jié)8.1 主要研究成果1、完成此次隧道口架梁任務(wù)后進(jìn)行了施工總結(jié)，優(yōu)化了施工工藝，并完善了專項施工方案，在橋隧相連架橋時收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，以利于將來類似工程施工。 2、嚴(yán)格按照架橋機(jī)及鐵路相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，分析計算應(yīng)有足夠的安全系數(shù)。情況復(fù)雜時，必須通過試運(yùn)試吊。