頂進(jìn)涵后背計(jì)算及線路加固技術(shù)

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1、頂進(jìn)涵后背計(jì)算及線路加固技術(shù)（中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司）張宏麗摘要：根據(jù)頂進(jìn)涵在既有線的施工，簡(jiǎn)述后背墻及線路加固技術(shù)在頂進(jìn)涵中的應(yīng)用，以及在施工確保既有線行車安全所起的作用。關(guān)建詞：頂進(jìn)線路加固后背墻1.前言近年來(lái)隨著地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在既有鐵路線上需穿越各種管線，為保證穿越的管線及線路運(yùn)營(yíng)的安全，需修建各種保護(hù)涵。但在既有線修建涵洞最大的不同在于保證鐵路行車，施工中，既要兼顧工程進(jìn)度并保證工程質(zhì)量，更要保證行車和施工安全，還要盡可能減少對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)母蓴_。由其是頂進(jìn)涵的施工，關(guān)鍵是在于線路加固，若線路加固方法安全系數(shù)較高，在滿足運(yùn)營(yíng)條件下可加快施工進(jìn)度，但

2、后背墻的堅(jiān)固程度則是關(guān)系的頂進(jìn)成敗的重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)將后背墻的計(jì)算加固線路的方法概述如下2.工程概況大虎山至新立屯段增建二工程自來(lái)水保護(hù)涵工程，自來(lái)水管線穿越大鄭線鐵路保護(hù)涵工程，中心里程為K8+575穿越大鄭線上下行線，以上行線為基準(zhǔn)，本保護(hù)涵與大鄭線上行線切線交角為90度，上行半徑500m，上下行線間距5.03m，保護(hù)涵共分為4節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)長(zhǎng)14m，全長(zhǎng)共計(jì)56.09m。3.施工方案通過(guò)對(duì)頂進(jìn)涵的頂力計(jì)算，頂進(jìn)時(shí)最大頂力為1444t，每米的背墻頂力為103.14t，后背寬（B1最新范本,供參考?。?4m，該涵采用鋼軌樁后背墻，鋼軌樁長(zhǎng)6.0m，鋼軌樁入土深為2.0m，鋼軌樁

3、后背漿砌片石，墻高3.8m，漿砌片石后2.0m，寬14m。鋼軌樁每米布置5根，在鋼軌樁處設(shè)鋼軌后背梁，斷面尺寸為2.1m×0.6m，長(zhǎng)14m。線路采用D24梁進(jìn)行加固，支墩分別采用直徑0.8m與1.25m深渡為6.5m的混凝土支墩。4、后背墻的檢算4.1根據(jù)朗金理論土壓力計(jì)算墻后每延米的被動(dòng)土壓力為：Ep=式中：γ：土容重，取1.6t/m3；H：鋼軌樁長(zhǎng)（m）；Φ：土的內(nèi)摩擦角，因地質(zhì)為混砂性粘土，取Φ=40°；因根據(jù)千斤頂作用點(diǎn)與后背被動(dòng)土壓力Ep重合的假定，而主動(dòng)土壓力Ea遠(yuǎn)小于Ep，Ea可忽略不計(jì)，則：P=EpHDh-rD1rL=1.732HEpEa45°+Φ/21：

4、145°-Φ/2后背鋼軌樁入土深度計(jì)算簡(jiǎn)圖涵洞在頂進(jìn)時(shí)需要的最大頂力為1444噸，而后背墻B1為14米，則每延米的頂力為：P=1444/14=103.14t/m則鋼軌樁總長(zhǎng)H為：H==5.30mD==5.30/3=1.77m而千斤頂?shù)酌嬷睆綖?0cm,則半徑r=25cm。D1=D-r=1.77-0.25=1.52m最新范本,供參考！為保證一定的安全度,實(shí)際施工時(shí)鋼軌樁入土深為1.2D1,則實(shí)際入土深度為:1.2×1.52=1.82m鋼軌樁總長(zhǎng)為H+0.2D1=5.30+0.2×1.52=5.60m計(jì)算的鋼軌樁入土深度及鋼軌樁總長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求的入土深度2.0m及鋼軌樁長(zhǎng)總6.

5、0m的要求。4.2確定后背土堆高h(yuǎn)h=H-D1=5.60-1.52=4.08m4.3鋼軌樁截面設(shè)計(jì)：檢算后背土堆的穩(wěn)定，鋼軌樁僅抵抗滑板面h45°-Φ/2EaMD1H后背鋼軌樁截面計(jì)算簡(jiǎn)圖以上后背土堆的主動(dòng)土壓力M=式中：Ea==1.6×4.082×tg2(45-40/2)/2=2.683t/mM=2.683×4.08/3=3.38(t-m)根據(jù)材料力學(xué)公式：∑W=，n=式中［σ］：鋼材的允許應(yīng)力=170mpa，因鋼軌采用P50軌，W=287.2cm3∑W=3.38×106/17000=210.77cm3最新范本,供參考！n=210.77/287.2=0.8每米布置5根鋼軌

6、符合設(shè)計(jì)要求。4.4后背土堆穩(wěn)定的檢算后背土堆穩(wěn)定的條件是鋼軌樁埋深必須滿足靜力平衡條件，即作用于結(jié)構(gòu)上的全部水平方向作用力平衡條件（∑F=0）和結(jié)構(gòu)繞根部自由端彎矩總和（∑M=0）為零。4.4.1由∑F=0HD1`EaEpξ后背土堆穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖則：Ep+ξ-Ea=0式中：Ep=γD1`2tg2（45+Φ/2）/2Ea=γH2tg2（45-Φ/2）/2ξ=Uμξ：滑板阻力。U：滑板摩阻系數(shù)=0.4μ：為每縱向米箱體重+每縱向米滑板重μ=24.25+14×0.2×2.5=31.25tξ=Uμ=0.4×31.25=12.5t則：D1`=進(jìn)行計(jì)算D1`，為不解,D1=1.52m，

7、水平方向不會(huì)移動(dòng)。最新范本,供參考！4.5后背總體設(shè)計(jì)圖如下說(shuō)明：1、本圖為后背圖,各部分尺寸均以厘米計(jì)；2、后背采用鋼軌樁布置，后背墻寬14米。每延米布置5根P50鋼軌樁，鋼軌樁長(zhǎng)6.00米，入土2.00米，3、滑板底因地質(zhì)較軟，夯填60cm厚的碎石土，再澆筑20cm厚的C20鋼筋混凝土?；屙斆婕釉O(shè)一層厚3mm的石臘及1mm厚的滑石粉。做好滑板兩側(cè)的排水,漿砌水溝挖深50cm,以便滑板不受浸泡。砂性粘土漿砌片石既有線路夯填碎石土厚6020抗滑條鋼軌后背梁漿砌片石粘性土.3擋板鋼板鋼筋混凝土厚20后背總體設(shè)計(jì)圖5