基于既有轨道交通路基的复合路基装置和桩柱施工方法

1.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：包含有位于中间部的既有路基体(10)、位于既有路基体(10)的其中一个侧面部的上行路基体(20)、位于既有路基体(10)的其中另一个侧面部的下行路基体(30)，在既有路基体(10)的侧面部分别设置有台阶部并且既有路基体(10)的其中一个侧面部的台阶部设置为与上行路基体(20)联接，既有路基体(10)的其中另一个侧面部的台阶部设置为与下行路基体(30)联接，上行路基体(20)设置为包含有桩柱(3)、承台板(4)、下层体(5)、中层体(6)、上层体(7)、斜护坡(21)和横护坡(22)并且桩柱(3)设置为与地基植入式联接，桩柱(3)的上端头设置为与承台板(4)的下端端面部联接并且在承台板(4)的上端端面部设置有下层体(5)，在下层体(5)上设置有中层体(6)并且在中层体(6)上设置有上层体(7)，上行路基体(20)的下层体(5)的内侧面部、上行路基体(20)的中层体(6)的内侧面部和上行路基体(20)的上层体(7)的内侧面部分别设置与既有路基体(10)联接并且在上行路基体(20)的下层体(5)的外侧面部、上行路基体(20)的中层体(6)的外侧面部和上行路基体(20)的上层体(7)的外侧面部分别设置有斜护坡(21)，在斜护坡(21)与地基之间设置有横护坡(22)。 2.根据权利要求1所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：按照侧面集合成一体的方式把既有路基体(10)、上行路基体(20)和下行路基体(30)相互联接。 3.根据权利要求1所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：在路基体(10)的侧面部分别设置有上行路基体(20)和下行路基体(30)。 4.根据权利要求1所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：下行路基体(30)设置为包含有桩柱(3)、承台板(4)、下层体(5)、中层体(6)、上层体(7)、内护坡(31)和挡板墙(32)并且桩柱(3)设置为与地基植入式联接，桩柱(3)的上端头设置为与承台板(4)的下端端面部联接并且在承台板(4)的上端端面部设置有下层体(5)，在下层体(5)上设置有中层体(6)并且在中层体(6)上设置有上层体(7)，下行路基体(30)的下层体(5)的内侧面部设置与既有路基体(10)联接并且下行路基体(30)的下层体(5)的外侧面部、下行路基体(30)的中层体(6)的外侧面部和下行路基体(30)的上层体(7)的外侧面部分别设置为与挡板墙(32)联接，挡板墙(32)的下端头设置为与地基联接并且在下行路基体(30)的中层体(6)的内侧面部与既有路基体(10)之间和下行路基体(30)的上层体(7)的内侧面部与既有路基体(10)之间分别设置有内护坡(31)。 5.根据权利要求4所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：桩柱(3)设置为具有钢筋笼的混凝砂浆体并且承台板(4)设置为具有钢筋网的混凝砂浆体，下层体(5)设置为具有发泡剂水溶液和水泥浆的凝结体，中层体(6)设置为具有按照重量比例发泡剂水溶液、水泥浆、0.4%～0.6%的玻璃纤维和丝网片的凝结体，上层体(7)设置为具有按照重量比例0-31.5mm四级配碎和5%水泥的混合体，挡板墙(32)设置为水泥板状体并且斜护坡(21)、横护坡(22)和内护坡(31)分别设置为三维柔性生态护坡，在横护坡(22)和内护坡(31)中分别设置有排水沟并且在挡板墙(32)的外侧面部设置有排水沟。 6.根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的基于既有轨道交通路基的复合路基装置，其特征是：既有路基体(10)与上行路基体(20)和下行路基体(30)设置为按照侧面部叠加的方式分布。 7.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，其特征是：其步骤是：在既有路基体(10)的侧面地基上选定桩柱(3)孔作业点，把管道旋转装置(99)安装在桩柱(3)孔作业点上，把套管(98)安装在管道旋转装置(99)中，通过管道旋转装置(99)带动套管(98)进行旋转，把套管(98)旋入到桩柱(3)孔作业点中，通过抓斗(97)把套管(98)中的土质抓取，由履带吊（96）把抓取土质的抓斗(97)从套管(98)中提升，把抓斗(97)中的土质散落到桩柱(3)孔外，再通过履带吊（96）把空的抓斗(97)放入到套管(98)中，管道旋转装置(99)设置为液压式搓管机或全套管全回转钻机，其步骤是：一、施工准备，邻近营业线施工首先要有施工计划，继而开始首桩地质勘探并留置试样，并平整场地以满足桩机承重要求，二、桩机定位，根据测样放的桩位，采用80t履带吊把搓管机吊放就位，并调整机械平整度，以满足钢套管垂直的要求，三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土，重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接，护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测，四、灌注成桩，成孔后吊装钢筋笼，继而采用水下灌注混凝土的方式灌注成桩，过程中将钢套管及时提升。 8.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，其特征是：其步骤是：一、施工准备，施工前获取桩位的地质钻探资料，原则上每个承台至少一孔、地质复杂的一桩一孔，对照地质报告，查清桩长及覆盖层厚度，确定钢护筒埋入深度，制定施工方案，安排设备进场；地质钻探的岩样需妥善标记和保管，钻芯的位置和水平标高应按正确的顺序排列，并用芯样盒保存，方便桩基施工中随时查看岩样变化情况；机械就位前，应把工作区域地面进行硬地化平整处理，作为机械承重作用，二、桩机定位，桩中心控制点采用全站仪测量放样，采用油漆喷出桩边缘线，方便摇管机的摆放,并拉“十字”交叉线对桩位进行保护；搓管机固定后，应进行搓管机桩心测量定位；待测量放样复核无误后，采用80t履带吊把搓管机吊放至桩位位置，定位后用钢尺检查，在搓管机就位前须检查地面平整度，如不平整将会导致调整钢套管垂直度困难，三、钻进成孔，采用液压式搓管机把首节钢套管压入土中，然后利用蚬式抓斗把套管内抓土，再压入第二节钢套管，继续取土，重复以上步骤，直至将钢套管压入岩面，钢套管接口使用铆钉连接，护筒下放过程中，使用经纬仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测，当底部出现不明障碍物使套管发生倾斜时，采用冲击锤或者人工将障碍物破除后，再进行套管纠偏处理，当钢护筒底穿过软弱岩层，到达基岩顶部后，采用RCD机磨岩，并采用气举反循环设备配合清孔，钢护筒随着钻头的钻进位置下放桩底，直至达设计标高为止，四、灌注成桩，成孔后吊装钢筋笼，并按要求焊接，钢筋笼骨架采用一种大型钢筋笼专用吊具及一种钢筋笼悬挂装置进行定位安装；在混凝土灌注过程中应保持护筒埋深不小于2m，随着灌注混凝土面的升高适时顶升护筒，逐步拆除护筒顶端节段，尽量避免钢套管因埋入混凝土时间过长而无法拔除现象，正常灌注阶段导管埋深控制在4～8m，且每15～30分钟测量一次混凝土面标高，测点为2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深，当灌注至最后时，实测混凝土顶面标高必须比设计标高1.0m。 9.一种基于既有轨道交通路基的复合路基装置中桩柱施工方法，其特征是：其步骤是：一、施工准备，平整及处理施工场地，达到地面平整、排水通畅、坡度不大于2%；对于可能不适合全套管全回转钻机正常运行的松软场地应作处理，使场地的承载能力满足钻机正常运行的要求，二、桩机定位，桩机进场后，检查各部件及仪表是否灵敏有效，确保设备运转安全、正常后，按照打桩顺序，吊放全回转底盘，底盘中心要和桩中心点重合，再吊放主机，安装在底盘上，最后安装反力叉；主机就位后，吊放安装钢套管，主机就位后，进行回转钻进，回转驱动套管的同时下压套管，实现套管快速钻入地层，钢套管钻进时，在XY两个方向使用线锤调整套管垂直度，三、钻进成孔，套管钻入地层的后，利用吊机沿套管内壁释放抓斗至孔底实现冲抓取土；抓土采用吊机起吊抓斗取土作业，渣土采用自卸车外运至指定地点；抓土过程中实时检测地下土体标高，利用测绳量取地面套管高度h上以及套管内部深度H，然后反算地下入土深度，计算式：H=h上+h下；依次连接、旋转、压入套管，利用吊机吊起冲抓斗取土，消除套管内部杂物，清孔至设计标高位置，钻进过程中防护人员24小时盯控，确保设备不侵入既有铁路，确保行车安全，四、灌注成桩，清孔至设计标高后经地勘、监理验收合格后，进行钢筋笼安装；钢筋笼安装完毕后，安放导管，利用泵车浇筑混凝土，混凝土浇筑到一定高度后，起拔套管；拔套管可使用顶管机或者全回转主机进行起拔。