CN111749053A - 一种无砟轨道路基上拱的整治方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无砟轨道路基上拱的整治方法，包括：在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽；在两行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石；在工作槽处安装链锯；链锯对级配碎石进行横向切割并沿所述行走槽行走；对轨道板进行高程调整；对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域。本发明一种无砟轨道路基上拱的整治方法，能适用于路基无砟轨道上拱量大的情况，且链锯能一次性切割轨道板下方的级配碎石，提高了施工效率；同时，通过切割级配碎石，避免了影响轨道结构的强度及稳定性，提高了轨道结构的安全性能。

Description

一种无砟轨道路基上拱的整治方法

技术领域

本申请属于铁路无砟轨道结构病害整治技术领域，尤其涉及一种无砟轨道路基上拱的整治方法。

背景技术

目前，我国高速铁路路基上拱病害整治技术主要分两种方式。一种为人工掏掘方式，即采用人工掏挖轨道基床的级配碎石填料，该种方式施工效率低，不安全因素较多；一种为横向钻孔方式，该种方法是通过横向钻孔来减小上拱段与路基层的上下接触面积，使孔壁坍塌或周围填料向钻孔内挤入，达到上拱区下降的目的，该施工方式需多次横向钻孔，下降量不均匀、不易控制，易造成轨道板局部应力过大，损伤甚至破损。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种无砟轨道路基上拱的整治方法，以解决现有整治方法存在施工效率低、施工不安全的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供的一种无砟轨道路基上拱的整治方法，包括：

在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽；

在两所述行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石；

在所述工作槽处安放链锯；

所述链锯对所述级配碎石进行横向切割，并沿所述行走槽行走；对所述轨道板进行高程调整；

对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域。

进一步地，在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽的步骤，包括：

凿除支承层两侧的封闭层；

在所述支承层两侧开挖预设深度和宽度的所述行走槽。

进一步地，在两所述行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石的步骤，包括：

按第一预设距离沿纵向间隔开挖所述工作槽。

进一步地，对所述轨道板进行高程调整的步骤，包括：

在路基与所述轨道板下的所述支承层之间安装可调竖向支撑，调整所述轨道板至目标高程。

进一步地，对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域的步骤，包括：

在所述轨道板下方与基床表层间的缝隙灌注砂浆修复；

回填所述行走槽和所述工作槽；

对整治区域的所述轨道板伸缩缝、以及线间封闭层和路肩封闭层的裂缝进行封闭。

进一步地，所述整治方法包括：

在所述行走槽内设置牵引桩；

所述链锯与所述牵引桩连接。

进一步地，在所述行走槽内设置牵引桩的步骤，包括：

按第二预设距离在所述行走槽内沿纵向间隔设置所述牵引桩。

进一步地，在所述工作槽处安放链锯的步骤，包括：

在所述工作槽处安放所述链锯的切割机构；

在所述行走槽内安放所述链锯的牵引机构。

进一步地，所述切割机构包括链轮、链板和截链，所述链轮和所述链板分别与所述牵引机构连接，所述截链安装在所述链板上并与所述链轮啮合；所述截链设置在所述工作槽内，在所述链轮的带动下对所述级配碎石进行切割。

进一步地，对所述轨道板进行高程调整的步骤之后，所述整治方法还包括：

设置可调横向支撑，对所述轨道板进行横向水平纠偏。

本申请实施例提供的一种无砟轨道路基上拱的整治方法，能适用于路基无砟轨道上拱量大的情况，且链锯能一次性切割轨道板下方的级配碎石，提高了施工效率；同时，通过切割级配碎石，避免了影响轨道结构的强度及稳定性，提高了轨道结构的安全性能。

附图说明

图1为本申请一实施例的一种无砟轨道路基上拱的整治方法流程图；

图2为本申请一实施例的链锯切割路基端梁以下级配碎石的示意图；

图3为图2的俯视示意图；

图4为图2的垂向剖面示意图；以及

图5为本申请一实施例链锯的结构示意图；

附图标记说明：

1、道床；11、轨道板；12、支承层；13、端梁；2、链锯；21、牵引机构；22、切割机构；221、链轮；222、链板；223、截链；3、级配碎石；4、牵引桩；5、行走槽；6、工作槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，“上”、“下”方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，“纵”、“横”方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而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申请的限制。

无砟轨道主要包括钢轨、轨枕、扣件和道床，而起主要支撑作用的是道床部分，道床承受来自轨枕的压力并均匀地传递到路基面上，无砟轨道随着时间的推移会出现上拱变形，即是路基上拱病害。出现路基上拱病害的主要原因是路基基底泥岩存在着膨胀性，基底泥岩遇水而造成体积出现膨胀，路基因此产生上拱。

有鉴于此，本申请实施例中，提供一种无砟轨道路基上拱的整治方法，请参阅图1，包括以下步骤：

S1：在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽；

S2：在两行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石；

S3：在工作槽处安放链锯；

S4：链锯对级配碎石进行横向切割并沿所述行走槽行走；

S5：对轨道板进行高程调整；

S6：对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域。

本申请实施例提供的无砟轨道路基上拱的整治方法，首先在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽5，行走槽5作为链锯2的行走通道；在两行走槽5之间沿横向开挖工作槽6至轨道板11下方的级配碎石3，工作槽6作为链锯2的初始切割位置。然后在工作槽6处安放链锯2，链锯2对级配碎石3进行横向切割并沿行走槽5纵向行走。链锯2对级配碎石3进行切割时，路基与轨道板11及支承层12分离，切割碎渣向无砟轨道两侧带出。之后再对轨道板11进行高程调整，达到路基上拱下降的目的。最后，对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域，完成无砟轨道路基上拱的整治。

本申请实施例提供的无砟轨道路基上拱的整治方法，由于采用链锯2对级配碎石3进行切割，适用于无砟轨道路基上拱量大的情况，且链锯2可对上拱段的级配碎石3一次切割到位，解决了无砟轨道路基上拱量大且需多次切割的问题，因此缩短了施工时间，提高了施工效率。另外，级配碎石3为基床表层的填筑材料，级配碎石3的硬度较道床1中支承层12的硬度小，因此切割级配碎石3比切割支承层12更容易、简单，且不破坏轨道结构，从而提高了轨道结构强度以及稳定性。

下面结合具体实施例对本申请实施例的整治方法的各步骤进行详细说明。

S1：在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽。

在一实施例中，请参阅图2和图3，步骤S1具体包括：

凿除支承层12两侧的封闭层；

在支承层12两侧开挖预设深度和宽度的行走槽5。

首先，凿除支承层12两侧的封闭层。然后，在支承层12两侧开挖预设深度和宽度的行走槽5。先凿除支承层12两侧的封闭层有利于继续开挖行走槽5。行走槽5是链锯2切割路基级配碎石3时的作业通道，方便为链锯2切割级配碎石3时提供一定的作业空间，保证链锯2切割的平稳性。在开挖行走槽5前，测量链锯2切割路基级配碎石3所需的放置深度，放置深度即为预设深度，之后施工人员根据所需的放置深度在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖预设深度的行走槽5，局部困难地段依据现场情况调整掏挖深度，保证足够的落道空间即可。另也需先测量链锯2切割路基级配碎石3所需放置宽度，放置宽度即为预设宽度，以此保证满足链锯2作业所需的空间大小。

S2：在两行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石。

在一实施例中，请参阅图3，步骤S2具体包括：按第一预设距离沿纵向间隔开挖工作槽6。

通常情况下，无砟轨道上拱段为区间段，在链锯2切割级配碎石3前，需要在开始切割级配碎石3处留有链锯2初始切割位置，以及在完成切割级配碎石3处留出一定空间方便链锯2切割完成后取出，因此工作槽6有利于提供给链锯2的截链223放置空间。

需要说明的是，在一实施例中，第一预设距离视无砟轨道上拱段的长度而定，当无砟轨道上拱段长度较短，则可以在上拱段的初始位置和最终位置分别开挖工作槽6，即第一预设距离为上拱段初始位置和最终位置的间距。但当无砟轨道上拱段长度较长，则可以按第一预设距离沿纵向间隔开挖工作槽6，间隔开挖有利于链锯2工作中需要更换截链223，方便取出截链223。

S3：在工作槽处安放链锯。

在一实施例中，请参阅图2，步骤S3具体包括：

在工作槽6处安放链锯2的切割机构22；

在行走槽5内安放链锯2的牵引机构21。

由于链锯2体积庞大，很难作为整体一次性挪入工作槽6内，整体搬运困难，因此在链锯2对级配碎石3进行切割前，需将切割机构22与牵引机构21分开安放至施工现场，在工作槽6处安放链锯2的切割机构22，然后在行走槽5内安放链锯2的牵引机构21。牵引机构21可以与牵引桩4连接。之后通过切割机构22与牵引机构21的安装为一体来对级配碎石3进行切割。其中，牵引机构21与牵引桩4连接有利于链锯2在切割的同时能通过牵引桩4的牵引按正确的方向切割，保证切割的精准性。

在一实施例中，请参阅图3和图5，切割机构22包括链轮221、链板222和截链223，链轮221和链板222分别与牵引机构21连接，截链223安装在链板222上并与链轮221啮合。截链223设置在工作槽6内，在链轮221的带动下对级配碎石3进行切割。由于链轮221和链板222分别与牵引机构21连接，而牵引机构21在牵引桩4的牵引下沿纵向行走，因而链轮221和链板22沿纵向行走。与此同时，切割机构22在动力源的驱动下，动力源带动切割机构22中链轮221转动，链轮221带动与其啮合的截链223转动，通过截链223的转动完成对级配碎石3的切割。其中，链板22对安装在其上的截链223起到导向的作用，保证截链223转动方向的精准性，进而确保截链223切割级配碎石3的稳定。

S4：链锯对级配碎石进行横向切割并沿行走槽行走。

在一实施例中，请参阅图2，链锯2中的截链223对级配碎石3进行横向切割并沿行走槽5行走。

在一实施例中，请参阅图3，在两行走槽5之间沿横向开挖工作槽后，在两行走槽5内设置牵引桩4，然后使链锯2与牵引桩4连接。其中，在两行走槽5内设置牵引桩4的步骤包括：按第二预距离在行走槽5内沿纵向间隔设置牵引桩4。

牵引桩4设置在行走槽5内，链锯2也安装在行走槽5内且与牵引桩4连接，牵引桩4提供给链锯2沿行走槽5方向的前进牵引力，行走槽5的方向与链锯2切割方向即纵向方向一致，即链锯2切割方向与前进牵引力方向一致，使链锯2切割受力均匀、平稳，从而保证链锯2切割级配碎石3的精准性。

可以理解地，牵引桩4也可以设置在行走槽5外部，通过转向轮、引导轮等改变连接牵引机构21的牵引绳的牵引方向，使得牵引机构21沿行走槽5纵向行走。

在一实施例中，链锯2与牵引桩4的连接可以是牵引绳，牵引绳的材料不作限制，可以是钢筋绳、尼龙绳等，通过牵引绳这个媒介指引链锯2的切割方向。

进一步地，在一实施例中，请参阅图3，按第二预距离在行走槽5内沿纵向间隔设置牵引桩4。其中，第二预距离不作限制，视无砟轨道上拱段长度而定，上拱段长度较短，设置的数量可以少些，上拱段长度较长，设置的数量可以多些。优选的，间隔为10m设置一个牵引桩4，在不浪费材料的同时保证牵引桩4起到连续提供牵引力于链锯2，且保证链锯2定向沿着纵向进行切割。

具体地，在一实施例中，牵引桩4的材料不作限制，可以为钢筋混凝土桩、木桩或者其他材料，只需具备一定的强度，提供链锯2牵引力即可。本实施例中，牵引桩4的材料为钢筋混凝土桩，由于链锯2切割路基级级配碎石3的力度较大，钢筋混凝土桩的强度大，因此用钢筋混凝土桩保证牵引力度。

通过链锯2对硬度较小的级配碎石3的切割，切割更容易、简单，且不破坏轨道结构，保证了轨道结构强度以及稳定性。另外，切割级配碎石3后只需通过高强度的砂浆进行回填修复即可，操作简单、方便。横向切割方便切割碎渣向轨道两侧带出，有利于后续直接回填注浆，无需对支承层12下的切割碎渣进行清理，缩短施工时间，提高整治效率。

具体地，由于链锯2的截链223厚度较大，切割量一般可达120-140mm，因此截链223切割的量大。较绳锯水平切割上拱量的不同，绳锯的上拱整治能力受限于切割绳直径，只能适用于上拱量小的情况(10mm以下)，且只能切割支承层12的混凝土结构，切割完后，很难通过回填恢复无砟轨道的结构强度，因此切割支承层12极易影响轨道的结构强度及稳定性，同时还需要多次切割，费时费力。

在一实施例中，横向切割的方式视工程项目情况而定，可以为往复式切割，也可以为回转式切割。往复式切割是截链223对级配碎石3进行往复切割，往复切割即截链223先往一个方向切割级配碎石3一段时间后，再以相反方向切割级配碎石3同等时间，之后一直以此规律重复进行。而能切换截链223的方向的根本原因是动力源对链轮221转动的方向调整，从而实现截链223切割方向的调整。而回转式切割是截链223对级配碎石3进行回转切割，回转切割即截链223始终往一个方向切割级配碎石3。本申请中采用往复式切割，使截链223受力分布均匀，保证截链223的使用寿命。

可以理解地，在一实施例中，链锯对级配碎石的切割不仅适用于桥梁与隧道，隧道与路基，路基与桥梁等过渡区有端梁13的特殊情况，也适用于非过渡区无端梁13的情况，都可以通过链锯2直接对级配碎石3进行等厚度切割。本申请为有端梁13的特殊情况，解决了以往对此特殊情况的施工方法麻烦、操作效率低的问题，以及避免了影响轨道结构的强度及稳定性。

S5：对轨道板进行高程调整。

在一实施例中，请参阅图2，在路基与轨道板11下的支承层12之间安装可调竖向支撑，调整轨道板11至目标高程。可调竖向支撑在路基与轨道板11下的支承层12之间多处安装，保证支承层12受力均匀一致，防止可调竖向支撑位置少，集中受力而导致路基以上支承层12坍塌。同时，可调竖向支撑可精准整治高速铁路上拱病害，精细下降轨道，减少工作量进而节约成本。

需要说明的是，在一实施例中，高程调整所用的支撑不作限制，可以为具有自锁功能的千斤顶或具有调节高低、拆卸方便且支撑能力强的支撑装置，也可为简易支撑，如钢结构加工的支撑或混凝土预制块支撑。

在一实施例中，请参阅图1，对轨道板11进行高程调整的步骤之后，设置可调横向支撑，对轨道板11进行横向水平纠偏，保证轨道线路的平顺。可调横向支撑可以包括反力墩和顶推设备。其中，顶推设备可以为千斤顶，反力墩可以设置在两侧的路肩上，顶推设备在抵住反力墩的前提下作用于轨道板11，以此达到横向水平纠偏效果，实现轨道线路的平顺性。

S6：对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域。

进一步地，在一实施例中，请参阅图1，步骤S6具体包括：

在轨道板11下方与基床表层间的缝隙灌注砂浆修复；

回填行走槽5和工作槽6；

对整治区域的所述轨道板11伸缩缝、以及线间封闭层和路肩封闭层的裂缝进行封闭。

砂浆可以采用拌合站预拌，泵送浇筑，然后对在轨道板11下方与基床表层间的缝隙进行灌注。行走槽5可以采用级配碎石3分层回填，而工作槽6则根据轨道结构的分层成分依次回填，恢复开挖工作槽6之前轨道结构的完整性，以此确保轨道结构的强度和稳定性。最后对整治区域的所述轨道板11伸缩缝、以及线间封闭层和路肩封闭层的裂缝进行封闭，以此达到修复伸缩缝、以及线间封闭层和路肩封闭层的裂缝的效果，封闭后加强了轨道结构的防水力度，顺利排出积水，避免了大量雨水经裂缝进入轨道底部，重新造成无砟轨道上拱，同时加强了轨道线路的平顺性和耐久性。

可以理解的是，封闭材料不作限制，可以采用聚氨酯嵌缝材料，也可以采用抗渗混凝土或其他，只需达到防水以及封闭效果即可。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无砟轨道路基上拱的整治方法，其特征在于，包括：

在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽；

在两所述行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石；

在所述工作槽处安放链锯；

所述链锯对所述级配碎石进行横向切割并沿所述行走槽行走；

对所述轨道板进行高程调整；

对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域。

2.根据权利要求1所述的整治方法，其特征在于，在无砟轨道路基上拱段两侧沿纵向开挖行走槽的步骤，包括：

凿除支承层两侧的封闭层；

在所述支承层两侧开挖预设深度和宽度的所述行走槽。

3.根据权利要求1所述的整治方法，其特征在于，在两所述行走槽之间沿横向开挖工作槽至轨道板下方的级配碎石的步骤，包括：

按第一预设距离沿纵向间隔开挖所述工作槽。

4.根据权利要求1所述的整治方法，其特征在于，对所述轨道板进行高程调整的步骤，包括：

在路基与所述轨道板下的所述支承层之间安装可调竖向支撑，调整所述轨道板至目标高程。

5.根据权利要求1所述的整治方法，其特征在于，对切割区域进行注浆修复，回填开挖区域的步骤，包括：

在所述轨道板下方与基床表层间的缝隙灌注砂浆修复；

回填所述行走槽和所述工作槽；

对整治区域的所述轨道板伸缩缝、以及线间封闭层和路肩封闭层的裂缝进行封闭。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的整治方法，其特征在于，所述整治方法包括：

在两所述行走槽内设置牵引桩；

所述链锯与所述牵引桩连接。

7.根据权利要求6所述的整治方法，其特征在于，在两所述行走槽内设置牵引桩的步骤，包括：

按第二预设距离在所述行走槽内沿纵向间隔设置所述牵引桩。

8.根据权利要求1所述的整治方法，其特征在于，在所述工作槽处安放链锯的步骤，包括：

在所述工作槽处安放所述链锯的切割机构；

在所述行走槽内安放所述链锯的牵引机构。

9.根据权利要求8所述的整治方法，其特征在于，所述切割机构包括链轮、链板和截链，所述链轮和所述链板分别与所述牵引机构连接，所述截链安装在所述链板上并与所述链轮啮合；所述截链设置在所述工作槽内，在所述链轮的带动下对所述级配碎石进行切割。

10.根据权利要求1～5任意一项所述的整治方法，其特征在于，对所述轨道板进行高程调整的步骤之后，所述整治方法还包括：

设置可调横向支撑，对所述轨道板进行横向水平纠偏。

Images