CN111877060A - 一种无砟道床结构部件更换方法 - Google Patents

一种无砟道床结构部件更换方法 Download PDF

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易忠来
靳昊
李化建
温浩
谢永江
黄法礼
王振
袁政成
袁静怡
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Railway Engineering Research Institute of CARS
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Railway Engineering Research Institute of CARS
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/32—Installing or removing track components, not covered by the preceding groups, e.g. sole-plates, rail anchors

Abstract

一种无砟道床结构部件更换方法，包括以下步骤：（1）无砟道床加固；（2）在无砟道床结构部件伤损部位钻取绳锯作业孔；（2）采用绳锯将无砟道床结构部件伤损部位切割成可移除的独立单元；（3）将切割后的结构部件移除；（4）无砟道床临时限位；（5）临时限位拆除；（6）已移除结构部件位置的重新浇筑；（7）线路精调。该方法简单快捷，安全可靠，整治过程中无砟轨道几何状态稳定，可在天窗时间内对无砟轨道支承层、水泥乳化沥青砂浆层及CRTSⅢ型轨道板与自密实混凝土粘结结构进行更换作业，不影响列车正常运营。

Description

一种无砟道床结构部件更换方法
技术领域
本发明属于高速铁路无砟轨道结构病害整治技术领域，具体涉及一种无砟道床结构部件更换方法。
背景技术
我国高速铁路主要采用无砟道床，其中支承层是无砟道床关键的传力承载结构。在特殊环境区域，无砟道床支承层会出现由高温、冻融作用等导致的错台开裂、整体粉化等病害，严重影响无砟轨道稳定性和列车行车安全，亟须对伤损区域的支承层混凝土进行更换。
支承层处于无砟道床结构下部，被轨道板、道床板等覆盖，难于在有限的天窗时间内对伤损区域的支承混凝土进行更换。目前，主要采用钢轨移除—轨道板及充填层移除—钢垫梁临时支撑—底座板/支承层混凝土凿除—底座板/支承层立模重新浇筑—钢垫梁移除—轨道板复位—充填层立模重新浇筑—钢轨复位及精调的方法利用天窗时间对无砟道床伤损支承层混凝土的更换。该方法需要轨道车平板、轨道吊、龙门吊、钢垫梁等大型工装，并配备大量施工人员，施工成本较高，组织难度较大。而且，支承层更换期间，需进行钢轨移除、轨道板移除和钢垫梁临时支承等施工，其对轨道结构影响较大，临时支撑结构的稳定性和安全性较低，影响列车行车安全。同时，该方法施工效率较低，无法进行规模化应用，也无法对连续伤损支承层进行更换。
同时，板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆常采用抬升或剥离钢轨、顶升轨道板、凿除板下水泥乳化沥青砂浆、钢轨与轨道板原位恢复、水泥乳化沥青砂浆重新浇筑的方法进行更换，该方法施工工艺复杂，轨道板抬升高度有限，水泥乳化沥青砂浆难于清理干净，施工效率较低。CRTSⅢ型板与自密实混凝土通过门型钢筋相连，当轨道板或自密实混凝土伤损须更换时，需对其粘结整体进行更换。CRTSⅢ型板与自密实混凝土粘结结构整体厚度高、重量达，受接触网高度限制，轨道吊或龙门吊对其移除难度大、效率低，天窗期内更换风险高。
因此，如何在天窗时间内实现无砟道床结构部件安全、快速、高效更换，大幅提高施工效率，是亟待解决的问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种无砟道床结构部件更换方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种无砟道床结构部件快速更换方法。该方法包括以下步骤：（1）无砟道床加固；（2）在无砟道床结构部件伤损部位钻取绳锯作业孔；（2）采用绳锯将无砟道床结构部件伤损部位切割成可移除的独立单元；（3）将切割后的结构部件移除；（4）无砟道床临时限位；（5）临时限位拆除；（6）已移除结构部件位置的重新浇筑；（7）线路精调。
上述的的无砟道床加固为对待更换区域两端的无砟道床进行植筋锚固；绳锯作业孔从无砟道床侧面钻取，孔径不低于20mm；绳锯切割为平行于线路方向的水平切割和垂直于线路方向的竖向切割。
上述的绳锯切割装置由具有收放链条功能的动力装置、数控系统、导向架、导向轮、金刚石链条及防护装置组成；切割后的结构部件从无砟道床侧向移除，移除装置采用牵引装置、顶推装置中的一种或两种。无砟道床临时限位是在无砟道床两侧和下部安装临时加固、支撑装置，对无砟道床横向、垂向和纵向进行限位。
上述的结构部件浇筑材料为具有快硬和自填充功能的高分子改性混凝土或砂浆中的一种。
有益效果：本发明提供的一种无砟道床结构部件快速更换方法具有如下积极效果：
（1）可在天窗时间内完成，无需断道施工，不影响行车的正常运行和运营，施工工艺简单、高效；
（2）不影响原有无砟轨道结构；
（3）施工工艺简单，工机具轻便，便于搬运，施工灵活性和施工效率高，适用于规模化施工；
（4）工机具自动化程度高，人工劳动强度低，施工进程可控性强，可确保天窗时间内完成施工，避免行车沿点风险；
（5）整治过程中采用限位、临时支撑等多重安全措施，确保无砟轨道结构稳定；
（6）浇筑材料为高分子改性混凝土和砂浆，可工作性能和粘结强度好，抗开裂性能优，2h的力学强度高，满足施工后行车立即通车需求。
具体实施方式
下面通过实施例，说明具体实施方式，这些实施例仅限于解释说明本发明，而不限定本发明的范围。
实施例1
伤损支承层混凝土更换方法包括以下内容：
（1）施工前测确定支承层混凝土伤损范围。
（2）将伤损支承层两端10m范围内的无砟道床进行植筋锚固，植筋锚固深度40mm，垂直于线路方向每行设置5个植筋孔，相邻两行间距3m。
（3）从支承层更换区域的两端取绳锯作业孔，绳锯作业孔在支承层混凝土上按照上、中、下三排设置，上层绳锯作业孔位于支承层顶部，中层绳锯作业孔在上层绳锯作业孔正下方，位于支承层混凝土中部，下层绳锯作业孔在中层绳锯作业孔正下方，位于支承层混凝土底部。如支承层更换区域较长，可在支承层更换区域内增设绳锯作业孔
（4）将绳锯金刚石链条穿入绳锯作业孔中，对支承层混凝土进行水平和竖向切割，将支承层混凝土切割成多个独立的混凝土块，同时在切割缝内塞入垫板，确保下部承载稳定。
（5）将支撑垫板移除后，采用牵引装置和顶推装置从无砟道床侧向将两个独立的混凝土块移除。
（6）在两端相邻的支承层混凝土上延线路方向钻孔植筋，提高重新浇筑的支承层混凝土与原支承层混凝土的粘结。
（7）支立模板，采用聚合物混凝土按照原设计浇筑支承层。
（8）待聚合物混凝土硬化后，对将整治区域的无砟道床进行植筋锚固，并精调扣件系统，恢复线路平顺性。
实施例2
CRTSⅡ型无砟轨道充填层砂浆更换方法包括以下内容：
（1）将待更换的充填层砂浆轨道板的扣件锁紧。
（2）待更换的充填层砂浆两端20m范围内的无砟道床进行植筋锚固，植筋锚固深度40mm，垂直于线路方向每行设置2个植筋孔，相邻两行间距0.3m。
（3）在充填层砂浆两端和中部钻取与其厚度相当的绳锯作业孔。
（4）将绳锯金刚石链条穿入绳锯作业孔中，对充填层砂浆与上下无砟轨道结构接触面进行水平切割，将充填层砂浆切割成两个独立单元。
（5）如当日天窗无法完成充填层砂浆更换工作，需在切割缝内塞入垫板，确保下部承载稳定。
（6）采用牵引装置和顶推装置从无砟道床侧向将两个独立的砂浆块移除。
（7）支立模板，采用聚合物改性水泥砂浆按照原设计浇筑充填层。
（8）待聚合物改性水泥砂浆硬化后，对将整治区域的无砟道床进行植筋锚固，并精调扣件系统，恢复线路平顺性。
实施例3
CRTSⅢ型轨道板及充填层混凝土整体更换方法包括以下内容：
（1）将待更换的CRTSⅢ型轨道板扣件移除。
（2）在充填层混凝土与底座板接触面钻取绳锯切割孔，绳锯切割孔应避开侧向挡块，相邻绳锯切割孔间距1.5～2m。
（3）将绳锯金刚石链条穿入绳锯作业孔中，CRTSⅢ型轨道板及充填层混凝土整体进行竖向切割，将其切割成多个独立的混凝土块。
（4）采用临时加固装置对无砟轨道横向和垂向进行限位。
（5）将钢轨移除，将CRTSⅢ型轨道板及充填层混凝土整体分块移除。
（6）铺设土工布，将新的轨道板吊装至原位置。
（7）支立模板，采用聚合物混凝土按照原设计灌注充填层。
（8）待聚合物混凝土硬化后，恢复钢轨，精调扣件系统，恢复线路平顺性。

Claims (8)

1.一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于包括以下步骤：（1）无砟道床加固；（2）在无砟道床结构部件伤损部位钻取绳锯作业孔；（2）采用绳锯将无砟道床结构部件伤损部位切割成可移除的独立单元；（3）将切割后的结构部件移除；（4）无砟道床临时限位；（5）临时限位拆除；（6）已移除结构部件位置的重新浇筑；（7）线路精调。
2.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的无砟道床加固为对待更换区域两端的无砟道床进行植筋锚固。
3.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的绳锯作业孔从无砟道床侧面钻取，孔径不低于20mm。
4.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的绳锯切割为平行于线路方向的水平切割和垂直于线路方向的竖向切割。
5.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的绳锯切割装置由具有收放链条功能的动力装置、数控系统、导向架、导向轮、金刚石链条及防护装置组成。
6.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的无砟道床临时限位是在无砟道床两侧和下部安装临时加固、支撑装置，对无砟道床横向、垂向和纵向进行限位。
7.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的切割后的结构部件从无砟道床侧向移除，移除装置采用牵引装置、顶推装置中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种无砟道床结构部件更换方法，其特征在于：所述的结构部件浇筑材料为具有快硬和自填充功能的高分子改性混凝土或砂浆中的一种。
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