一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法与流程

1.本发明涉及土木工程桥梁施工领域。更具体地说，本发明涉及一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法。


背景技术：

2.随着我国经济社会的快速发展，部分早期建设的四车道高速公路，呈现出交通量饱和、运输能力十分紧张的状况，道路通行能力和服务水平降低，已不能很好的适应经济社会发展和城乡建设的需求，高速公路改扩建已成为我国交通基础设施建设中的一项重要而紧迫的任务。高速公路改扩建工程一般要求“服务不停、收费不减”，特别是与既有铁路桥梁交叉的高速桥涵的拆除与重建，需要在最短的时间和有限的工作面内完成桥梁的拆除、运渣、防护、新建等内容。
3.下穿铁路的框架桥拆除与重建较为复杂，因铁路道床直接落在框架桥体上，拆除框架桥势必对铁路营业线产生较大影响，并且高速公路改扩建期间有保通要求，作业面受限，框架桥拆除安全风险极高。现有的原位拆除等方法一方面无法满足保通要求，另一方面拆除效率低，对铁路及下穿公路的影响大，无法满足本技术的施工要求。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，解决下穿铁路框架桥拆除安全风险高的难题，保障公路前期的交通畅通，加快拆除效率，以减少对营业线和高速公路的影响。
5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，包括：分副拆除框架桥，先封闭其中半幅框架桥道路，另外半幅框架桥道路正常通行，依次重复分块切割已封闭的框架桥，然后再依次分块滑移牵引至线路外，直至完成已封闭半幅框架桥的拆除，按照上述方式封闭另外半幅框架桥，按照同样的方法拆除，直至完成所有框架桥的拆除施工。
6.优选的是，在其中半幅框架桥对应的道路封闭后，在已封闭框架桥下施工铁路支撑系统或者一次性施工完成两幅框架桥下的所有铁路支撑系统，将铁路支撑体系从框架桥转换至铁路支撑系统，解除框架桥的顶板约束。
7.优选的是，在对框架桥分块切割及滑移牵引前还包括拆除对应的路基八字墙及附属结构以解除框架桥边墙约束，并预留安装边墙拆除滑移系统的空间，边墙拆除滑移系统用于将切割后的框架桥分块从框架桥侧面滑移至线路外。
8.优选的是，所述边墙拆除滑移系统包括边墙滑道、边墙滑移牵引千斤顶和边墙滑移牵引索，所述边墙滑道用于切割后的框架桥分块滑移，所述边墙滑移牵引千斤顶用于将与边墙滑移牵引索连接的切割后的框架桥分块滑移牵引至框架桥线路外。
9.优选的是，依次重复分块切割已封闭的框架桥，然后再依次分块滑移牵引至线路外，这一过程具体包括如下步骤：
10.首先，在框架桥内搭设临时支撑体系，并在框架桥外侧顺桥向搭设临时滑移牵引系统；
11.其次，切割已封闭的半幅框架桥位于中墙边线位置与中墙之间的连接并形成上下两条纵缝，实现半副框架桥的约束解除；
12.再次，切割已封闭的半幅框架桥顶板与边墙之间的连接并形成纵缝，解除顶板与边墙的约束，从上至下依次重复分段切割边墙形成横缝，切割形成的边墙分块成为自由节段，并将分割的边墙自由节段移至边墙旁侧的边墙拆除滑移系统上，并通过边墙拆除滑移系统将边墙自由节段滑移至线路外；
13.然后，将顶板整块或切割成多个顶板自由节段后通过临时滑移牵引系统牵引至线路外，并吊离；
14.最后，拆除临时支撑体系以及降低临时滑移牵引系统至与底板高度平齐，按照拆除顶板的方法拆除底板，完成半幅框架桥的分割拆除。
15.优选的是，除底板外，对框架桥其余结构分块切割的方法均采用绳锯切割，底板切割采用蝶锯直接切割。
16.优选的是，临时滑移牵引系统包括临时支撑架体、临时牵引千斤顶和临时牵引索，临时支撑架体用于支撑安装临时牵引千斤顶和临时牵引索，其高度设置为与底板或顶板平齐，所述临时牵引千斤顶用于将与临时牵引索连接的切割后的框架桥顶板分块滑移牵引至框架桥线路外。
17.优选的是，另外半幅框架桥拆除时，在底板拆除前还包括中墙的拆除，其拆除方法与边墙的拆除方法相同。
18.本发明至少包括以下有益效果：
19.1、本发明通过铁路支撑系统，解除铁路路基与框架桥的约束，解决了下穿框架桥拆除中断铁路，影响铁路运营的技术问题，并通过支撑体系转换，进一步减小框架桥拆除对铁路运营的影响。
20.2、本发明分副拆除框架桥，确保下穿道路通行，进一步减小了对下穿道路的运营影响。
21.3、本发明采用分块切割分块滑移的方法，将框架桥沿纵向和横向切割成几个大节段，通过滑移牵引吊除，本发明涉及的拆除方法安全可靠，且大大节约了封锁半副公路的时间，降低了对下穿道路的运营影响，一个框架桥可以快半个月。
22.4、本发明的拆除方法，施工高效、安全可靠、运用前景好，显示出了良好的技术特点和优越的经济性能，具有极大的推广价值。
23.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
24.图1为本发明铁路支撑系统分布的平面图；
25.图2为本发明拆除过程的平面布置图；
26.图3为本发明解除半副框架桥约束的结构示意图；
27.图4为本发明分块拆除分块滑移边墙的结构示意图；
28.图5为本发明分块拆除分块滑移顶板的结构示意图；
29.图6为本发明分块拆除分块滑移底板的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
31.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.本发明提供一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其主要的施工步骤包括：交通导行，封闭先拆除侧道路，施工先拆除侧铁路支撑系统
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铁路支撑系统体系转换
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拆除先拆除侧框架桥地基八字墙及附属
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搭设框架桥临时支撑体系
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解除半副框架桥约束
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分块拆除分块滑移边墙
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分块拆除分块滑移顶板
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拆除底板
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交通导行，封闭后拆除侧道路，施工后拆除侧铁路支撑系统
→
铁路支撑系统体系转换
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拆除后拆除侧框架桥地基八字墙及附属
→
搭设框架桥临时支撑体系
→
解除半副框架桥约束
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分块拆除分块滑移边墙
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分块拆除分块滑移顶板
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分块拆除分块滑移拆除中墙
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分块拆除分块迁移底板。
33.本发明的框架桥拆除方法主要是分块拆除，然后分块牵引至线路外，比现有的原位拆除等方法较快速，同时对铁路运营的影响较小，对下穿公路的封路时间缩短，相较于现有的原位拆除方法，一个框架桥的拆除时间提前接近半个月。本发明的拆除方法使得在拆除下穿既有铁路桥梁的框架桥时能够确保铁路线路平顺稳定，进而保证铁路行车安全，同时不中断交通，保证公路大交通下的通行。
34.公路线路在线外设置便道倒行，均可采用本方法进行框架桥拆除。公路下穿公路，或铁路下穿铁路，或铁路下穿公路框架涵拆除，均可采用本方法。
35.发明提供的一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法具体步骤如下：
36.步骤一：如图1所示，交通导行，封闭先拆除侧道路，施工铁路支撑系统3。
37.铁路支撑系统3分两次施工，首先施工先拆除侧铁路支撑系统，先拆除侧框架桥1拆除完成后，再施工后拆除侧铁路支撑系统，施工后拆除侧框架桥2拆除。也可以一次性施工完成两侧的框架桥铁路支撑系统3。
38.铁路支撑系统3包括与铁路线路具有倾角或者垂直设置的横抬梁3.1，与铁路线路平行设置的d型便梁3.2以及支撑横抬梁和d型便梁的人工挖孔桩3.3。铁路两侧远离框架桥的铁路支撑系统3对承载力要求不高，人工挖孔桩3.3可设置的较短一些，并且可以不设置横抬梁3.1。
39.步骤二：铁路支撑系统体系转换，先拆除侧铁路支撑系统3施工完成后，将铁路轨道支撑到铁路支撑系统3上。
40.每侧铁路支撑系统施工完成后，框架桥拆除前，将铁路轨道由支撑到框架桥顶和路基上转换到支撑在铁路支撑系统3上，解除先拆除侧框架桥1的顶板约束。
41.铁路线路在线外安装临时便道进行改线，可不施工铁路路基支撑系统。
42.步骤三：如图2所示，拆除先拆除侧框架桥八字墙5。
43.采用小型挖机或人工破除八字墙5，以及地基对应的附属结构等，解除先拆除侧框架桥1的边墙约束，并清理相关土方，留出先拆除侧边墙滑道4.1空间，安装先拆除侧边墙拆除滑移系统4。
44.边墙拆除滑移系统4包括边墙滑道4.1、边墙滑移牵引千斤顶4.2、边墙滑移牵引索4.3，将分块的框架桥节段移至边墙滑道4.1上，与边墙滑移牵引索4.3连接，通过边墙滑移牵引千斤顶4.2牵引至线路外，实现框架桥节段的牵引拆除。
45.步骤四：搭设先拆除侧框架桥1的临时支撑体系1.1。
46.搭设框架桥临时支撑体系，其用于拆除框架桥过程中框架桥跨体的支撑稳定，安装先拆除侧滑移临时支撑架体1.2，并安装临时牵引千斤顶1.3和临时牵引索1.4，临时支撑架体1.2用于支撑临时牵引千斤顶1.3和临时牵引索1.4至顶板的平齐高度，可以设置为支撑架或者支撑框等结构。临时牵引千斤顶1.3和临时牵引索1.4用于连接顶板及底板将其滑移牵引出线路外并吊装拆除。底板拆除时，临时支撑架体1.2高度降低至于底板平齐，可以设置为板或格构梁等结构用于支撑。
47.步骤五：如图3所示，解除先拆除侧半副框架桥约束。
48.在先拆除侧框架桥1的顶板上沿中墙内边线打一排间距1m，孔径为100mm的孔，穿入绳锯，启动绳锯切割机，切割顶板切割出一条纵缝1.5，在先拆除侧框架桥1底部靠近中墙内边线位置采用碟锯切割出一条纵缝1.6，完成先拆除侧半副框架桥约束解除。
49.打孔的间隔设置是根据绳锯的切割能力，孔径的设置是保证绳锯的绳链能穿过去，间距能保证绳锯的切割间距。由于框架桥底板以下是地基，穿绳锯较为困难，因此底板上通过蝶锯直接切割到底板底部，而绳锯切割需要从两个孔穿过去才能进行切割，不适用。
50.步骤六：如图4所示，分块拆除分块滑移边墙。
51.顶板上沿边墙内边线打一排间距1m，孔径为100mm的孔(设置依据同上)，穿入绳锯，启动绳锯切割机，切割顶板切割出一条纵缝1.7，解除顶板与边墙约束。沿边墙方向距离顶部一定距离例如2m，打一排间距1m，孔径100m的孔，穿入绳锯，切割边墙切割出一横缝1.8，形成自由节段1.9，将自由节段1.9转入侧板滑移通道的边墙拆除滑移系统4上，通过边墙滑移牵引千斤顶4.2、边墙滑移牵引索4.3沿着边墙滑道4.1纵向滑移出自由节段1.9至框架桥线外，运出，依次沿边墙方向按2m重复切割边墙形成一横缝1.8，并形成自由节段1.9，放置于边墙滑道4.1上，连接边墙滑移牵引索4.3，启动边墙滑移牵引千斤顶4.2，滑移自由节段1.9，直至底板完成边墙拆除。
52.步骤七：如图5所示，分块拆除分块滑移顶板。
53.沿顶板纵向三分线位置分别打一排孔径为100mm间距1m的孔，穿入绳锯，启动绳锯切割机，切割顶板切割出一条纵缝1.10，形成三个自由节段，先将中块1.12连接至临时牵引索1.4，启动临时牵引千斤顶1.3，通过纵向滑移，将中块1.12滑移至框架桥线外，吊装运出，再依次横向滑移两侧的边块1.11至中间中块1.12位置，依次纵向滑移边块1.11至框线桥线外，吊装运出，直至完成顶板拆除。
54.由于铁路支撑系统3的设置，滑移临时支撑架体1.2设置的位置是位于两根横抬梁3.1之间，恰好位于中块1.12对应的位置上，因此对于没有位于滑移临时支撑架体1.2正对
位置的两侧边块1.11需要进行切割处理，从而先进行横向移动至中块1.12位置后再纵向滑移牵引出。
55.步骤八：如图6所示，分块拆除分块迁移底板。
56.采用碟锯分块切割底板，依次将切割的块体通过边墙拆除滑移系统4迁移至线外运出。拆除临时支撑体系1.1与临时支撑架体1.2，将临时牵引索1.4和临时牵引千斤顶1.3安装至底板标高位置，采用碟锯沿底板三分线切割出三条纵缝1.13，形成三个自由节段1.14，将中间自由节段1.14与临时牵引索1.4连接，启动临时牵引千斤顶1.3滑移中间自由节段1.14至线外吊除，依次横向滑移两侧自由节段1.14至中间位置，连接边侧自由节段1.14与临时牵引索1.4，启动临时牵引千斤顶1.3依次边侧自由节段滑移1.14至线外吊除，至此完成先拆除框架桥1。
57.步骤九：交通导行，封闭后拆除侧道路，施工后拆除侧铁路支撑系统，同步骤一。
58.步骤十：铁路支撑系统体系转换，同步骤二。
59.步骤十一：拆除后拆除侧框架桥2八字墙，同步骤三。
60.步骤十二：搭设框架桥临时支撑体系，同步骤四。
61.步骤十三：解除半副框架桥约束，同步骤五。
62.步骤十四：分块拆除分块滑移边墙，同步骤六。
63.步骤十五：分块拆除分块滑移顶板，同步骤七。
64.步骤十七：拆除中墙，其拆除方法与边墙拆除方法相同。
65.沿中墙方向距离顶部一定距离例如2m，打一排间距1m，孔径100m的孔，穿入绳锯，切割中墙形成一条横缝，将切割的块体转入侧板滑移通道的拆除滑移系统上，纵向滑移出块体至框架桥线外，运出，依次沿中墙方向按2m重复分块拆除并滑移直至底板，完成中墙的拆除。
66.步骤十六：分块拆除分块迁移底板，同步骤八。
67.顶板不进行切块或切若干块，边墙、中墙不进行切块或切若干块，再或者顶板与边墙和中墙不切块，均可通过本方法进行滑移至线外运出。
68.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，包括：分副拆除框架桥，先封闭其中半幅框架桥道路，另外半幅框架桥道路正常通行，依次重复分块切割已封闭的框架桥，然后再依次分块滑移牵引至线路外，直至完成已封闭半幅框架桥的拆除，按照上述方式封闭另外半幅框架桥，按照同样的方法拆除，直至完成所有框架桥的拆除施工。2.如权利要求1所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，在其中半幅框架桥对应的道路封闭后，在已封闭框架桥下施工铁路支撑系统或者一次性施工完成两幅框架桥下的所有铁路支撑系统，将铁路支撑体系从框架桥转换至铁路支撑系统，解除框架桥的顶板约束。3.如权利要求2所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，在对框架桥分块切割及滑移牵引前还包括拆除对应的路基八字墙及附属结构以解除框架桥边墙约束，并预留安装边墙拆除滑移系统的空间，边墙拆除滑移系统用于将切割后的框架桥分块从框架桥侧面滑移至线路外。4.如权利要求3所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，所述边墙拆除滑移系统包括边墙滑道、边墙滑移牵引千斤顶和边墙滑移牵引索，所述边墙滑道用于切割后的框架桥分块滑移，所述边墙滑移牵引千斤顶用于将与边墙滑移牵引索连接的切割后的框架桥分块滑移牵引至框架桥线路外。5.如权利要求3所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，依次重复分块切割已封闭的框架桥，然后再依次分块滑移牵引至线路外，这一过程具体包括如下步骤：首先，在框架桥内搭设临时支撑体系，并在框架桥外侧顺桥向搭设临时滑移牵引系统；其次，切割已封闭的半幅框架桥位于中墙边线位置与中墙之间的连接并形成上下两条纵缝，实现半副框架桥的约束解除；再次，切割已封闭的半幅框架桥顶板与边墙之间的连接并形成纵缝，解除顶板与边墙的约束，从上至下依次重复分段切割边墙形成横缝，切割形成的边墙分块成为自由节段，并将分割的边墙自由节段移至边墙旁侧的边墙拆除滑移系统上，并通过边墙拆除滑移系统将边墙自由节段滑移至线路外；然后，将顶板整块或切割成多个顶板自由节段后通过临时滑移牵引系统牵引至线路外，并吊离；最后，拆除临时支撑体系以及降低临时滑移牵引系统至与底板高度平齐，按照拆除顶板的方法拆除底板，完成半幅框架桥的分割拆除。6.如权利要求5所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，除底板外，对框架桥其余结构分块切割的方法均采用绳锯切割，底板切割采用蝶锯直接切割。7.如权利要求5所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，临时滑移牵引系统包括临时支撑架体、临时牵引千斤顶和临时牵引索，临时支撑架体用于支撑安装临时牵引千斤顶和临时牵引索，其高度设置为与底板或顶板平齐，所述临时牵引千斤顶用于将与临时牵引索连接的切割后的框架桥顶板分块滑移牵引至框架桥线路外。8.如权利要求5所述的不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，其特征在于，另外半幅框架桥拆除时，在底板拆除前还包括中墙的拆除，其拆除方法与边墙的拆除方法相同。

技术总结
本发明公开了一种不中断交通条件下下穿铁路框架桥拆除方法，包括：分副拆除框架桥，先封闭其中半幅框架桥道路，另外半幅框架桥道路正常通行，依次重复分块切割已封闭的框架桥，然后再依次分块滑移牵引至线路外，直至完成已封闭半幅框架桥的拆除，按照上述方式封闭另外半幅框架桥，按照同样的方法拆除，直至完成所有框架桥的拆除施工。本发明解决下穿铁路框架桥拆除安全风险高的难题，保障公路前期的交通畅通，加快拆除效率，以减少对营业线和高速公路的影响。路的影响。路的影响。


技术研发人员：田野 万猛 张成林 李强 刘康 赵尔平 赵柱柱 张佳星 车京日 刘巍 别亚威 白德隆
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/22