CN103410103A - 铁路既有线快速换梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路既有线快速换梁施工方法，其先在旧梁下方原地搭设换梁施工支架平台，在换梁施工支架平台上布设滑道系统；之后在旧梁支座外侧安装临时支座垫石；之后清除移梁过程中的障碍，并将新梁移至滑道系统上的旧梁外侧；在新梁底面安装临时支座；在封锁点内抬高无缝长钢轨，将新、旧梁同步横移，新梁移至原旧梁位置后，将临时支座固定于临时支座垫石上，将无缝长钢轨落在新梁上紧固即恢复通车；永久支座安装完后，在天窗点拆除临时支座，使受力转换至永久支座上。本发明可在较短的时间实现铁路既有线的换梁工作，能保证换梁施工的安全性，要点时间短，可将对铁路正常运营的影响减少到最小，能切实有效的降低施工风险。

Description

铁路既有线快速换梁施工方法

技术领域

本发明涉及一种既有线桥梁改造施工，特别是指一种铁路既有线快速换梁施工方法。

背景技术

近年来，随着大批解放初期修建的桥梁达到其设计的使用年限，以及在提速、交通量增大、重载超载严重等作用下的人为损伤，导致无论是桥梁的承载力，还是桥梁的使用性能，均不能满足不断提高的使用要求。设备管理单位在对这些“老龄”桥梁的检测中发现许多桥梁结构功能劣化严重，承载能力不足。桥梁病害进一步发展将会危及其上行车安全，并造成不可估量的经济损失，因此对这些桥梁进行合理处置势在必行。而对于铁路既有线在不中断正常运营的情况下，快速的将既有桥梁梁跨整体更换是唯一的选择。

铁路既有线换梁常用方法有：①轨行吊车换梁。可避免复杂费事的墩台间及下部作业（如搭换梁平台、枕木垛、排架等），水深桥高时更适用。轨行吊车有走行方便、不超重超限、起吊后能转向等优点。②铁路架桥机换梁。在运营线上，梁重量在160t以下、跨度不超过32 m、外廓尺寸在架桥机允许范围内的梁跨，一般采用架桥机更换比较简便，孔数多时更为经济。现国内常用的架桥机有悬臂式、单梁式、双梁式三种类型。可根据梁重、外廓尺寸、架换梁具体条件和各型架桥机技术性能选用。③简易架桥机换梁。可用常备式杆件（九九式军用梁、万能杆件）拼装成各种简易架桥机更换中小跨度梁。

由于铁路是国民经济的大动脉，铁路运行关联性极强，牵一发而动全身，确保其日夜不间断安全、正点地运行，密切关系到国家的政治、经济、军事、救灾和人民生产生活等诸多大事，责任极其重大。采用上述方法，缺点是“要点”时间长、架桥机吊重有限且需锯断原线路无缝钢轨。因此，在繁忙干线上，按传统方案进行此类换梁施工极不可取。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路既有线快速换梁施工方法，其可以在封锁点或天窗点内用较短的时间实现铁路既有线的换梁工作，能够保证换梁施工的安全性，要点时间短，并且要点时间内的施工风险可控，可将对铁路正常运营的影响减少到最小，能切实有效的降低施工风险。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铁路既有线快速换梁施工方法，其包括如下步骤：

（1）首先在旧梁下方原地搭设换梁施工支架平台，在换梁施工支架平台上布设由纵向滑道和横向滑道组成的滑道系统；

（2）之后在旧梁的支座外侧安装临时支座垫石；

（3）清除新、旧梁在移梁过程中的障碍，并且将新梁移至滑道系统上，且位于待换旧梁的外侧；

（4）之后在新梁底面安装临时支座；

（5）在封锁点内抬高位于旧梁上面的无缝长钢轨，将新、旧梁同步横移，将旧梁移至上行线与下行线之间，新梁移入旧梁位置，将新梁落梁后，临时支座位于临时支座垫石上，固定临时支座后，将无缝长钢轨落在新梁上，将二者紧固；

（6）安装永久支座，待永久支座安装完成后，在天窗点拆除临时支座，使受力转换至永久支座上。

所述步骤（1）中纵向滑道和横向滑道的标高一致。

所述步骤（1）中的换梁施工支架平台采用落地承重支架，所述落地承重支架包括设置于地面的立柱，所述立柱上面连接梁跨，所述梁跨采用贝雷梁，所述梁跨的上表面满铺钢板，四周采用栏杆封闭。

所述横向滑道和纵向滑道的表面铺设有由不锈钢板组成的滑道面，所述滑道面上设置有滑座，所述滑座底部粘贴有四氟乙烯板。

所述步骤（2）的临时支座垫石施工步骤是：先在旧梁支座外侧凿除部分砼、之后钻孔植筋，之后调平并固定预埋钢板，然后立模板浇筑垫石砼。

所述步骤（2）中临时支座垫石的顶面标高=设计梁顶标高-新梁与临时支座组合高度+支座压缩量-5mm，所述临时支座垫石与支座底面的间隙抄垫薄钢板。 

在步骤（2）结束准备进行步骤（3）时，先在滑道系统上安装移梁系统，所述移梁系统包括设置于横向滑道或纵向滑道上的多个滑座，相邻滑座之间通过滑座连接杆连接在一起，所述滑座与控制其在横向滑道或纵向滑道上移动的水平牵引同步控制系统连接，所述滑座上面安装顶升同步控制系统的千斤顶。

所述水平牵引同步控制系统由水平牵引千斤顶、液压系统和同步控制器连接组成，所述顶升同步控制系统由竖向顶升千斤顶、液压系统和同步控制器连接组成。

所述滑座的下方设置有限制其只能在横向滑道或在纵向滑道上移动的L形限位板。

所述步骤（6）永久支座施工时的顶标高比新梁底面低5mm，以避免行车振动对压浆层凝固的扰动，所述永久支座与新梁之间的5mm间隙用不锈钢板填塞。

采用上述方案后，本发明铁路既有线快速换梁施工方法通过在旧梁下方搭设换梁施工支架平台，为换梁提供了广阔的安全操作平台，有效提高了工作效率，确保了要点时间，在旧梁的支座外侧设置临时支座，其安装快速、要点时间短，在永久支座安装完且可以使用前，临时支座可以代替永久支座及时使用，在清除移梁过程中的障碍后，将新梁移至滑道系统上且位于旧梁外侧，在新梁底面安装好临时支座后，抬高无缝长钢轨，将新、旧梁同步横移，将临时支座固定于临时支座垫石上，且无缝长钢轨落在新梁上二者紧固，此时即可使铁路限速营运，在安装完永久支座后，在天窗点拆除临时支座，使受力转换至永久支座上，该换梁过程彻底完成，整个过程比现有的换梁方法时间大大缩短，且能够保证换梁施工的安全性，要点时间短，并且要点时间内的施工风险可控，可将对铁路正常运营的影响减少到最小，能切实有效的降低施工风险。

本发明的进一步有益效果是：将纵向滑道和横向滑道的标高设计一致，使新梁在横向滑道和纵向滑道上随意滑行和转换，减少了体系转换步骤，节约了时间和成本。 

本发明的进一步有益效果是：将横向滑道和纵向滑道的表面铺设由不锈钢板组成的滑道面，在滑道面上设置滑座，且在滑座底部粘贴四氟乙烯板，这样设计是为了减小新梁在滑道系统上移动时的摩擦力。

本发明的进一步有益效果是：临时支座垫石采用预埋钢板方式，使得新梁更换就位落梁固定后即可满足通车条件，有效缩短了换梁点内支座处理的时间。

本发明的进一步有益效果是：通过在临时支座垫石与新梁之间抄垫薄钢板来调整梁顶的标高，其操作非常方便，有效减少了调整轨道坡度的施工时间。

本发明的进一步有益效果是：通过在滑道系统上安装移梁系统，且该移梁系统连接成一体，其在移动新梁时，能方便实现新梁的三维精确就位。

本发明的进一步有益效果是：将永久支座施工时的顶标高比新梁底面低5mm，这样设计是为了防止永久支座的混凝土在凝固时受行车扰动，在永久支座与新梁之间填塞5mm厚的不锈钢板，可以保证新梁梁底标高不变。

附图说明

图1为本发明铁路既有线快速换梁施工方法实施例的换梁施工平面布置图；

图2为本发明铁路既有线快速换梁施工方法实施例的换梁施工主视结构示意图；

图3为本发明铁路既有线快速换梁施工方法实施例的换梁施工的支座位置横断面布置图；

图4为本发明铁路既有线快速换梁施工方法实施例中滑座与移梁系统的结构示意图；

图5为本发明铁路既有线快速换梁施工方法实施例的新梁纵移示意图；

图6为本发明铁路既有线快速换梁施工方法实施例的滑座结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1至图6所示，本发明铁路既有线快速换梁施工方法，包括以下步骤：

(1)、搭设换梁施工支架平台1，在换梁施工支架平台1上布设滑道系统。如图1和图2所示，换梁施工支架1采用落地承重支架，换梁施工支架1包括设置于地面上的立柱4和连接于立柱4上面的梁跨5，梁跨5采用贝雷梁。梁跨5的上面为施工平台，施工平台顶全部满铺钢板，四周采用栏杆封闭。滑道系统布设在该施工平台上。滑道系统由纵向滑道2和横向滑道3组成，纵向滑道2、横向滑道3采用平面相交的形式连接成为一个整体，顶面标高一致。纵向滑道2和横向滑道3的上表面满铺不锈钢板形成滑道面，滑道面上安装滑座6，滑座6的底部粘贴6mm厚四氟乙烯板，以减小滑座6在移梁过程中与滑道面的摩擦阻力。如图6所示，滑座6的下方通过螺栓连接有限制滑座6只能在横向滑道3上移动的L形限位板7，或限制滑座6只能在纵向滑道2上移动，通过L形限位板使滑座6能够同时满足纵向滑移和横向滑移的要求；

 (2)、新梁8在钢梁厂内制造及组拼，临时支座垫石9浇筑。新梁8在厂内制造并组拼成整体，验收合格后运往换梁现场。如图3所示，临时支座垫石9采用植筋预埋钢板的方式，换梁前在临时支座10设计位置即旧梁11的支座外侧凿除部分砼、之后钻孔植筋，之后调平并固定预埋钢板，然后立模板浇筑垫石砼，此为临时支座垫石9的施工过程。临时支座垫石9施工需严格控制预埋钢板的顶面标高和水平度。根据旧梁11的支座上方钢梁设计顶标高H推算出临时支座垫石9的预埋件顶标高。为保证梁顶标高，避免梁高、支座高和垫石施工的误差累计，临时支座垫石9的预埋钢板顶面标高按预降5mm施工，待换梁时，根据实际新梁8与临时支座10的组合高度误差在临时支座垫石9的预埋钢板顶通过抄垫薄钢板进行调节。临时支座垫石9的预埋件顶面标高=设计梁顶标高-新梁8与临时支座10的组合高度+支座压缩量-5mm，临时支座垫石9的预埋钢板顶面标高按负误差控制施工；

(3)、移梁系统安装。如图4所示，移梁系统包括铺在纵向滑道2和横向滑道3上表面的不锈钢滑道面、安装在滑道面上的滑座6、滑座连接杆12、顶升同步控制系统13和水平牵引同步控制系统14等。相邻滑座6之间由滑座连接杆12相连。水平牵引同步控制系统14由水平牵引千斤顶、液压系统和同步控制器组成，一台同步控制器控制两台或多台水平牵引千斤顶。水平牵引同步控制系统14作为水平拖拉的动力设备，该系统移梁速度可达40cm/min，正常情况下十来分钟即可移到位。顶升同步控制系统13由竖向顶升千斤顶、液压系统和同步控制器组成。竖向顶升千斤顶采用带有机械锁片的双作用薄型千斤顶，防止在移梁过程中千斤顶失效影响移梁；

(4)、移梁障碍清除，新梁8纵移至待换旧梁11的外侧。将新梁8吊装至纵向滑道2上，通过水平牵引系统14将新梁8拖拉至待换旧梁11的附近，新梁8的纵移如图5所示；

(5)、在封锁点（特殊情况申请在某一区间不让跑车的时间）内抬高旧梁11上面的无缝长钢轨，将新梁8和旧梁11同步横移，将旧梁11移至上行线15与下行线16之间，新梁8移入旧梁11的位置，将新梁8落梁后，临时支座10位于临时支座垫石9上，固定临时支座10后，将无缝长钢轨落在新梁8上将二者紧固；

(6)、在列车限速通行期间，进行永久支座安装。永久支座安装完成后，“天窗点”（在一小段时间内暂停列车通过，以供某些单位对线路、接触网等设备进行检修等）内起顶新梁8，拆除临时支座10，受力转换至永久支座上，线路逐级提速至恢复正常运营。换梁结束后，钢梁由临时支座10受力，列车限速通行。同时进行永久支座的安装，采用电动风镐凿除原有支座垫石，将永久支座通过连接螺栓安装于新梁8的底面，支座顶与钢梁底之间预留5mm间隙，并调平支座下摆同时确保上下摆球冠密贴，临时固定后按要求绑扎钢筋，灌浆浇筑支座垫石。待灌浆料强度达标后即可进行支座转换。首先松掉梁跨前后5米范围内钢轨扣件，并拆掉上摆连接螺栓，在临时起顶位置将新梁3稍稍顶起，在上摆与钢梁底的间隙内装入5mm厚不锈钢板（不锈钢板提前按支座上摆规格下料机钻孔），重新安装拧紧上摆连接螺栓并将临时支座10拆除，落顶将受力转换至永久支座，完成永久支座安装及受力转换，经检查确认无误后即可将线路逐级提速至恢复正常运营。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1. 一种铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）首先在旧梁下方原地搭设换梁施工支架平台，在换梁施工支架平台上布设由纵向滑道和横向滑道组成的滑道系统；

（2）之后在旧梁的支座外侧安装临时支座垫石；

（3）清除新、旧梁在移梁过程中的障碍，并且将新梁移至滑道系统上，且位于待换旧梁的外侧；

（4）之后在新梁底面安装临时支座；

（5）在封锁点内抬高位于旧梁上面的无缝长钢轨，将新、旧梁同步横移，将旧梁移至上行线与下行线之间，新梁移入旧梁位置，将新梁落梁后，临时支座位于临时支座垫石上，固定临时支座后，将无缝长钢轨落在新梁上，将二者紧固；

（6）安装永久支座，待永久支座安装完成后，在天窗点拆除临时支座，使受力转换至永久支座上。

2. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中纵向滑道和横向滑道的标高一致。

3. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的换梁施工支架平台采用落地承重支架，所述落地承重支架包括设置于地面的立柱，所述立柱上面连接梁跨，所述梁跨采用贝雷梁，所述梁跨的上表面满铺钢板，四周采用栏杆封闭。

4. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述横向滑道和纵向滑道的表面铺设有由不锈钢板组成的滑道面，所述滑道面上设置有滑座，所述滑座底部粘贴有四氟乙烯板。

5. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述步骤（2）的临时支座垫石施工步骤是：先在旧梁支座外侧凿除部分砼、之后钻孔植筋，之后调平并固定预埋钢板，然后立模板浇筑垫石砼。

6. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述步骤（2）中临时支座垫石的顶面标高=设计梁顶标高-新梁与临时支座组合高度+支座压缩量-5mm，所述临时支座垫石与支座底面的间隙抄垫薄钢板。

7. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：在步骤（2）结束准备进行步骤（3）时，先在滑道系统上安装移梁系统，所述移梁系统包括设置于横向滑道或纵向滑道上的多个滑座，相邻滑座之间通过滑座连接杆连接在一起，所述滑座与控制其在横向滑道或纵向滑道上移动的水平牵引同步控制系统连接，所述滑座上面安装顶升同步控制系统的千斤顶。

8. 根据权利要求7所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述水平牵引同步控制系统由水平牵引千斤顶、液压系统和同步控制器连接组成，所述顶升同步控制系统由竖向顶升千斤顶、液压系统和同步控制器连接组成。

9. 根据权利要求7所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述滑座的下方设置有限制其只能在横向滑道或在纵向滑道上移动的L形限位板。

10. 根据权利要求1所述的铁路既有线快速换梁施工方法，其特征在于：所述步骤（6）永久支座施工时的顶标高比新梁底面低5mm，以避免行车振动对压浆层凝固的扰动，所述永久支座与新梁之间的5mm间隙用不锈钢板填塞。

Images