CN106436492A - 一种crts ⅱ型板式无砟轨道底座板维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明针对目前CRTS II型板式无砟轨道结构的底座板缺乏相关维修技术的现状提出了一种适用于CRTS II型板式无砟轨道底座板的维修方法。该方法主要包括轨道板植筋锚固、锯轨、宽接缝切割、移除轨道板、凿除充填层砂浆、铺设过渡钢轨枕、底座板病害修复、轨道板铺设、充填层砂浆灌注、轨道板纵联、宽接缝灌注、钢轨焊接精调、恢复线路等步骤。该方法成功解决了CRTS II型板式无砟轨道底座板难维修的难题，可分成多个天窗点进行维修作业，不影响列车运行，能够彻底修复底座板病害，修复效果好。该方法亦可用于单元板式和纵联板式无砟轨道结构轨道板、充填层和底座板的修复或更换。

Description

一种CRTS Ⅱ型板式无砟轨道底座板维修方法

技术领域

本发明属于高速铁路无砟轨道工务养护维修领域，具体涉及一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法。

背景技术

CRTS II型板式无砟轨道是我国主要的无砟轨道结构形式，我国京沪高速铁路、京津城际铁路、沪杭城际铁路、京石武高速铁路、津秦客运专线、宁杭城际铁路、合蚌客运专线等均采用CRTS II型板式无砟轨道。CRTS II型板式无砟轨道是由钢轨扣件、有挡肩预制混凝土轨道板、高弹模水泥乳化沥青砂浆充填层、混凝土底座板或水硬性支承层等构成的纵连式轨道结构。底座板设置于梁面和充填层之间，其主要功能为向上支撑轨道上部结构、向下传递荷载以及调整曲线超高等，多是采用C30钢筋混凝土结构。底座板是CRTS II型板式无砟轨道结构的关键结构部位，被认为是无砟道床的基础，其服役状态综合反映为无砟轨道的平顺性和整体性，并直接影响轨道结构的耐久性以及列车运行的安全性。

但是由于CRTS II型板式无砟轨道结构的特殊性，导致底座板一旦发生病害，维修难度极大，主要体现在以下方面：(1)底座板位于轨道板和充填层之下，仅有极少部分露出，大部分结构处于隐蔽位置，无法进行进行相关施工作业；(2)CRTS II型板式无砟轨道结构属于纵联板式无砟轨道结构，轨道板和底座板均采用纵联方式连接，这种连接方式导致底座板维修风险大，如维修不当可能会影响整个结构的稳定性；(3)高速铁路维修天窗时间短，每天仅有四个小时左右的维修时间，很难进行大规模维修作业。

基于以上原因，导致目前对于CRTS II型板式无砟轨道结构的底座板缺乏相关维修技术。

发明内容

发明目的：针对目前CRTS II型板式无砟轨道结构的底座板缺乏相关维修技术的现状，本发明提出一种适用于CRTS II型板式无砟轨道底座板的维修方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，它包括以下工艺步骤：

1)、确定需要修复的区域，对于相邻两侧底座板区域的轨道板进行植筋锚固；

2)、锯断需要修复底座板区域的钢轨；

3)、切割需要修复底座板区域轨道板两端的宽接缝混凝土；

4)、吊装、移除需要修复底座板区域的轨道板；

5)、凿除轨道板下的水泥乳化沥青充填层砂浆；

6)、在移除轨道板范围内铺设过渡钢轨枕；

7)、对底座板病害进行修复；

8)、拆除过渡钢轨枕；

9)、轨道板铺设、精调；

10)、灌注快速固化的充填层砂浆材料；

11)、轨道板纵联、宽接缝灌注；

12)、钢轨焊接、精调、恢复线路。

上述工艺步骤分为多个天窗点进行维修，具体为：

第一个天窗点完成工艺步骤1)；

第二个天窗点完成工艺步骤2)、3)；

第三个天窗点完成工艺步骤4)、5)、6)；

第四个天窗点完成工艺步骤7)；

第五个天窗点完成工艺步骤8)、9)、10)；

第六个天窗点完成工艺步骤11)；

第七个天窗点完成工艺步骤12)。

上述步骤2)中，切割钢轨后在钢轨切缝两侧按P60夹板规格钻出螺栓孔，恢复钢轨时采用P60夹板连接钢轨。

上述第三、四、五个天窗点维修前需拆除修复区域钢轨，完成天窗点维修后恢复钢轨。

上述底座板维修施工的温度范围为5-35℃。优选的施工温度为15-30℃。

上述过渡钢轨枕通过锚固钢筋与底座板连接固定。

上述底座板病害修复包括钢板连接器失效修复、钢板连接器螺母加固、底座板后浇带裂缝修复、底座板缺损修复工作中的一种或多种。

上述快速固化的充填层砂浆材料为聚合物水泥砂浆，2h抗压强度大于10MPa，1d抗压强度大于15MPa，弹性模量7000-10000MPa，，粘结强度大于1.5MPa，耐久性优于水泥乳化沥青砂浆。

上述宽接缝灌注材料为早强快硬聚合物混凝土，2h抗压强度大于30MPa，7d抗压强度大于55MPa。

本发明所述方法，不仅适用于CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，同时也可用于CRTS II型板式无砟轨道轨道板和充填层的更换维修，亦可用于单元板式无砟轨道的轨 道板、底座板、充填层的维修。当用于单元板式无砟轨道的轨道板、底座板、充填层的维修时，其差别仅在于不需要工艺步骤1)即邻近轨道板不用植筋锚固。

有益效果：本发明创造性的提出了CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，解决了CRTS II型板式无砟轨道底座板难维修的难题，同时具有以下优点：

(1)通过植筋锚固，解决了纵联板无砟轨道结构的稳定性问题，使得在移除轨道板的情况下，轨道结构处于稳定状态；

(2)创造性的采用过渡钢轨枕，解决了一个天窗点无法完成整个修复时的行车问题；

(3)整个修复过程工艺步骤清晰明确，可分解为多个天窗点完成，整个修复过程中不会中断行车，不影响列车运行；

(4)采用快速固化聚合物水泥砂浆替代水泥乳化沥青砂浆，解决了水泥乳化沥青砂浆材料固化速度慢不能用于天窗点快速修复、粘结强度低易出现离缝等难题；

(5)完成修复后可彻底恢复结构状态，修复效果好，耐久性好。

附图说明

图1为本发明施工工艺流程图。

图2为过渡钢轨枕示意图。

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的详细说明。

本实施例所描述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，维修工艺流程如附图1所示，它包括以下步骤：

1)、确定需要修复的区域，对于相邻两侧底座板区域的轨道板进行植筋锚固；

2)、锯断需要修复底座板区域的钢轨；

3)、切割需要修复底座板区域轨道板两端的宽接缝混凝土；

4)、吊装、移除需要修复底座板区域的轨道板；

5)、凿除轨道板下的水泥乳化沥青充填层砂浆；

6)、在移除轨道板范围内铺设过渡钢轨枕；

7)、对底座板病害进行修复；

8)、拆除过渡钢轨枕；

9)、轨道板铺设、精调；

10)、灌注快速固化的充填层砂浆材料；

11)、轨道板纵联、宽接缝灌注；

12)、钢轨焊接、精调、恢复线路。

在CRTS II型板式无砟轨道底座板维修过程，每个天窗点进行如下工作：

第一个天窗点：

确定需要修复的区域，对于相邻两侧底座板区域的轨道板进行植筋锚固；植筋锚固轨道板的数量与施工温度和轨道板锁定温度相关，施工温度与轨道板锁定温度相差越大，需要植筋的数量越多，具体数量通过结构检算得出。在本实施例中，轨道板锁定温度为25℃，施工温度为15℃，需对相邻两侧的各8块轨道板共计16块轨道板进行植筋锚固，每块轨道板植筋8跟。

植筋锚固时首先确定并标记植筋锚固位置后，采用水钻进行钻孔，钻孔植筋35mm，钻孔深度以钻孔深度依据充填层的厚度而变化，以锚固孔底部位于底座板或支承层面150-200mm为准，本实施例中钻孔深度为390mm，钻孔方向垂直于轨道板面。钻孔完成后，清理钻孔产生的碎屑，干燥植筋孔。在植筋孔内注入植筋胶，再插入HRB500级Φ28钢筋。

如需要植筋数量较多，该项工作可以分为多个天窗点进行。

如对单元板式无砟轨道轨道板、底座板或充填层进行修复时，可不进行植筋锚固。

第二个天窗点：

采用无齿锯将需要修复底座板区域的钢轨锯断，锯断的钢轨长度不短于10m，本实施例中，锯断的钢轨长度为10.5m。钢轨锯断后，松开扣件并移除锯断的钢轨，并在钢轨切缝两侧按P60夹板规格钻出螺栓孔。

采用钢筋混凝土切割锯对待修复区域轨道板两端的宽接缝切断。

恢复钢轨并采用采用P60夹板连接钢轨。

该天窗点的锯轨和切割宽接缝两步工艺也分为两个天窗点完成。

第三个天窗点：

松开锯断钢轨范围的扣件，移除锯断的钢轨；

采用轨道吊或龙门吊等装置移除待修复区域的轨道板。将轨道板放置于保养点或铁路线外，不能影响行车。

采用风镐、电镐、锤子等工作局凿除轨道板下水泥乳化沥青砂浆充填层。并凿除该轨道板及相邻轨道板两端的宽接缝混凝土。

在移除轨道板范围内铺设过渡钢轨枕，过渡钢轨枕示意图如附图2所示。在修复工作开展前，过渡钢轨枕需要提前加工完毕，一块轨道板需要十根过渡钢轨枕。过渡钢轨枕通过锚固钢筋与底座板连接固定。

在过渡钢轨枕上恢复钢轨并采用采用P60夹板连接钢轨。

第四个天窗点：

对底座板病害进行修复。可进行的底座板病害修复包括钢板连接器失效修复、钢板连接器螺母加固、底座板后浇带裂缝修复、底座板缺损修复工作等。

本实施例中，底座板钢板连接器失效需要修复。修复工艺具体包括：凿除底座板后浇带钢板连接器位置的混凝土，对钢轨连接器进行修复加固，如安装螺帽、螺帽拧紧、钢板连接器焊接加固等，采用快硬混凝土浇筑底座板后浇带。

底座板修复过程中，根据底座板病害情况和钢轨枕的布置情况，可选择是否移除伤损部位的钢轨枕及钢轨，如果移除，天窗点结束前需恢复钢轨枕及钢轨。

如底座板病害修复工作量较大，该项工作可分为多个天窗点完成。

如本发明用于轨道板或充填层的更换或修复，底座板没有伤损，可以不进行本工艺步骤。

第五个天窗点：

松开锯断钢轨范围的扣件，移除锯断的钢轨；同时移除过渡钢轨枕。

采用轨道吊、龙门吊等装备将铺设轨道板。如轨道板没有损坏，可利用原有轨道板，如轨道板需要更换，则铺设新轨道板。

采用水平尺、水准仪等设备对轨道板进行精调。精调完成后，对轨道板进行封边。

轨道板封边完成后，搅拌快速固化的充填层砂浆。本发明采用聚合物水泥砂浆，2h抗压强度大于10MPa，1d抗压强度大于15MPa，弹性模量7000-10000MPa，粘结强度大于1.5MPa，耐久性优于水泥乳化沥青砂浆。聚合物水泥砂浆搅拌完成后，立即通过灌注口灌注聚合物砂浆。

聚合物砂浆灌注约1h后，聚合物砂浆硬化后，拆除封边模板。

恢复钢轨并采用采用P60夹板连接钢轨。

第六个天窗点：

将该轨道板与相邻轨道板通过张拉锁件连接，采用扭矩扳手对轨道板进行张拉纵联。

绑扎宽接缝内钢筋网，放入宽接缝，并在宽接缝两侧支立模板

搅拌快速固化的早强快硬聚合物混凝土，该混凝土2h抗压强度大于30MPa，7d抗压强度大于55MPa。搅拌完成后将早强快硬聚合物混凝土灌入宽接缝内。

灌注完成约30min后，宽接缝混凝土硬化，拆除模板。

第七个天窗点：

利用无齿锯锯断修复范围内钢轨，此段钢轨长度要大于步骤2)中切断钢轨的长度，此段钢轨废弃。

插入新的钢轨，采用铝热焊进行焊接锁定。锁定完成后进行轨道精调，恢复到高速铁路线路精度标准。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于，它包括以下工艺步骤：

1)、确定需要修复的区域，对于相邻两侧底座板区域的轨道板进行植筋锚固；

2)、锯断需要修复底座板区域的钢轨；

3)、切割需要修复底座板区域轨道板两端的宽接缝混凝土；

4)、吊装、移除需要修复底座板区域的轨道板；

5)、凿除轨道板下的水泥乳化沥青充填层砂浆；

6)、在移除轨道板范围内铺设过渡钢轨枕；

7)、对底座板病害进行修复；

8)、拆除过渡钢轨枕；

9)、轨道板铺设、精调；

10)、灌注快速固化的充填层砂浆材料；

11)、轨道板纵联、宽接缝灌注；

12)、钢轨焊接、精调、恢复线路。

2.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所

述工艺步骤分为多个天窗点进行维修，具体为：

第一个天窗点完成工艺步骤1)；

第二个天窗点完成工艺步骤2)、3)；

第三个天窗点完成工艺步骤4)、5)、6)；

第四个天窗点完成工艺步骤7)；

第五个天窗点完成工艺步骤8)、9)、10)；

第六个天窗点完成工艺步骤11)；

第七个天窗点完成工艺步骤12)。

3.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所述步骤2)中，切割钢轨后在钢轨切缝两侧按P60夹板规格钻出螺栓孔，恢复钢轨时采用P60夹板连接钢轨。

4.根据权利要求1和2所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：第三、四、五个天窗点维修前需拆除修复区域钢轨，完成天窗点维修后恢复钢轨。

5.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所述底座板维修施工的温度范围为5-35℃。

6.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所述过渡钢轨枕通过锚固钢筋与底座板连接固定。

7.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所述底座板病害修复包括钢板连接器失效修复、钢板连接器螺母加固、底座板后浇带裂缝修复、底座板缺损修复工作中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所述快速固化的充填层砂浆材料为聚合物水泥砂浆，2h抗压强度大于10MPa，1d抗压强度大于15MPa，弹性模量7000-10000MPa，粘结强度大于1.5MPa，耐久性优于水泥乳化沥青砂浆。

9.根据权利要求1所述的一种CRTS II型板式无砟轨道底座板维修方法，其特征在于：所述宽接缝灌注材料为早强快硬聚合物混凝土，2h抗压强度大于30MPa，7d抗压强度大于55MPa。