CN113529506A - 一种用于城市轨道整体道床换铺的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，包括：步骤一、前期准备，步骤二、施工单元拆除作业，步骤三，步骤四、线路恢复，步骤五、道床固化，其中，在步骤二中，采用成套切割设备切割道床板，成套切割设备包括台车和布置在台车上的液压站、墙锯机、绳锯机和钻孔机。本发明提供的施工方法，能够减少人工、简单高效安全，施工作业不中断，集成化设计满足狭小空间作业需求，整体施工效率高，大大减少施工工期的用于城市轨道交通整体道床换铺的施工方法。

Description

一种用于城市轨道整体道床换铺的施工方法

技术领域

本发明属于城市轨道交通整体道床换铺施工技术领域，具体涉及一种用于城市轨道整体道床换铺的施工方法。

背景技术

现有技术中地铁运营线路隧道内整体道床破除施工方法，包括以下施工步骤：1)第一阶段混凝土破除；2)第二阶段混凝土破除，安装临时钢枕过渡线路，恢复行车；3)第三阶段混凝土破除。利用低噪音绳锯、墙锯完成既有道床切割，利用研制的地铁隧道内悬臂吊吊运切割的既有板，从而完成既有整体道床破除。现有技术第一阶段混凝土破除采用墙锯、风镐人工凿除，人工多，施工效率慢；现有技术第二阶段混凝土破除采用两台绳锯机，需相关辅助配合再进行道床切割，工序繁琐；现有技术第二阶段混凝土破除后需将切割后道床板清运并搭建临时过渡系统，增加工程量、成本以及行车安全风险，若遇隧道管壁不允许打眼、钻孔等情况，该方法将不能实施；现有技术第三阶段混凝土破除，在较短天窗时间(以3小时计)完成道床拆除与换铺作业，且道床完全拆除后才可新铺轨道结构，势必导致每个天窗工作量少，施工效率低，总体成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够减少人工、简单高效安全，施工作业不中断，集成化设计满足狭小空间作业需求，整体施工效率高，大大减少施工工期的用于城市轨道交通整体道床换铺的施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，包括：步骤一、前期准备包括：做好工机具、水电保障措施、弃渣就换铺材料处置方案、轨道测量与记录和旧钢轨切割。步骤二、施工单元拆除作业包括：拆除轨道部件，凿除道床两侧混凝土，切割道床及钻孔，恢复轨道部件及测量。步骤三、施工单元换铺作业包括：拆除轨道部件及限位，清理混凝土切割块，设置排水管及减振垫，设置隔板、焊接防迷流筋，分层摊铺道砟，铺设轨枕，道床捣固，恢复轨道部件及测量。步骤四、线路恢复包括：换铺长钢轨，无缝线路焊接，轨道结构精调。步骤五、道床固化施工包括：聚氨酯材料浇注，轨道结构保压，轨道几何形位监测，道床标准断面整理。其中，在步骤二中，采用成套切割设备切割道床板，成套切割设备包括台车和布置在台车上的液压泵站、墙锯机、绳锯机和钻孔机。

根据本发明的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，在传统绳锯切割的基础上，利用绳锯与墙锯组成的自动化、模块化切割系统，将液压站、钻孔机、墙锯机和绳锯机设备集成到台车上切割道床板，能够减少准备、调试、定位时间，提高工作效率。并且，成套集成的切割设备在拆除隧道内整体道床并换铺有砟道床的施工过程中，通过液压遥控操作，能够使得整个施工过程更加高效、环保和安全。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的城市轨道整体道床换铺的施工方法，在一个优选的实施方式中，台车包括与地铁轨道配合的滚轮系统和在路面行走的轮胎系统。

根据本发明的施工方法，成套切割设备以地铁轨道为基准，以台车为过渡定位，能够快速解决相对定位基准，一次调试安装轨道解决所有纵刀、钻孔等切割定位，避免重复测量定位。台车通过地面轮胎移动可快速进行横刀切割和绳锯切割定位，解决所有可重复性施工问题。因此，能够进一步确保提高切割设备的工作效率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，在步骤二中，道床板切割完成后，在道床两侧安装临时横向限位支承装置。

道床切割完成后不需搭建临时过渡系统，利用横向限位支承装置结合道床本身使轨道结构稳固，操作简单，安拆方便，节约成本。

具体地，在一个优选的实施方式中，横向限位支承装置包括支撑底座和布置在支撑底座上的调节杆，调节杆上远离支撑底座的一端通过连接板与支撑板转动连接，支撑板的底部设有支撑平板。

上述结构形式的横向限位支撑装置，其中支撑底座便于放置在隧道仰拱面上，支撑板嵌入安装在已切割的轨道板下，通过调节杆对轨道板进行支撑限位，不仅整个支撑结构稳定可靠，而且通过调节杆和转动连接的形式，能够便于根据实时施工情况进行调整，确保支撑效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，横向限位支承装置间隔对称布置在道床的纵向两侧。

通过间隔对称布置多组横向限位支承装置在切割道床的两侧，能够进一步确保临时限位支撑稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，在步骤三中，采用隧道专用吊装设备清理混凝土切割块。其中，隧道专用吊装设备包括轨道平板车和布置在轨道平板车上的龙门架、布置在龙门架其中一端的电动葫芦和布置在电动葫芦底端的吊具。

由于隧道空间狭小、附属结构多，普通吊车无法满足隧道内物资运输、调转及其他施工条件，采用本发明中的隧道专用吊装设备进行道床换铺作业，具有自动化、轻型化等优点，因此能够有效解决施工慢、人工多和作业存在安全隐患等问题。

进一步地，在一个优选的实施方式中，在步骤二中，凿除道床两侧混凝土采用直轨弧形式液压墙锯机结合劈裂机施工。

在对道床两侧混凝土进行破除时采用墙锯机结合劈裂机作为破除机具，能够极大程度上地减少人工和节省时间，从而能够有效提高施工效率和节省成本。

进一步地，在一个优选的实施方式中，在步骤二之前，将相邻接触轨支座移至未施工单元道床，按照预设间距均匀间隔布置。

整体道床拆除作业前，将相邻接触轨支座移至未施工单元道床，并按照统一间距合理布置，能够极大程度上提高施工效率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，在施工过程中，施工区段分成预设数量的施工段，施工段分成预设数量的施工单元，在一个施工单元施工完成后，间隔一个施工单元继续施工直至整个施工区段施工完成。

对于施工线路为既有运营线的情况，整体施工区段采用间隔跳跃式施工方法，能够确保列车安全运营。

进一步地，在一个优选的实施方式中，除第一天天窗点仅进行步骤二、施工单元拆除作业外，其他天窗点均采用步骤二、施工单元拆除作业和步骤三、施工单元换铺作业同步进行的方式。

天窗道床拆除与换铺同步作业，每日天窗工作量大，施工效率高，成本低。

相比现有技术，本发明的优点在于：(1)中间道床板切割采用一台自动化、模块化成套切割系统进行切割作业，简单高效安全，施工作业不中断，集成化设计满足狭小空间作业需求，整体施工效率高，大大减少施工工期；(2)道床换铺采用隧道专用吊装设备，具有自动化、轻型化等优点；(3)天窗结束后不需搭建临时过渡系统，利用研发横向限位结合道床板本身使轨道结构稳固，操作简单，安拆方便，节约成本；(4)考虑运营繁忙线路天窗时间短，工期短等因素，本申请提案道床拆除与换铺同步进行，且当日天窗作业量大，大大缩短施工工期，降低施工成本；(5)道床两侧混凝土拆除施工效率高，人工少，采用液压墙锯(弧形式与直轨道)结合劈裂机快速拆除道床，替代传统风镐凿除混凝土较慢的施工方法。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法的整体流程；

图2示意性显示了本发明实施例的成套切割设备的整体结构；

图3示意性显示了本发明实施例的成套切割设备的下层结构；

图4示意性显示了本发明实施例的横向限位支承的整体结构；

图5示意性显示了本发明实施例的隧道专用吊装设备的整体结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法的整体流程。图2示意性显示了本发明实施例的成套切割设备10的整体结构。图3示意性显示了本发明实施例的成套切割设备10的下层结构。图4示意性显示了本发明实施例的横向限位支承20的整体结构。图5示意性显示了本发明实施例的隧道专用吊装设备30的整体结构。

如图1所示，本发明实施例的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，包括：步骤一、前期准备包括：做好工机具、水电保障措施、弃渣就换铺材料处置方案、轨道测量与记录和旧钢轨切割。步骤二、施工单元拆除作业包括：拆除轨道部件，凿除道床两侧混凝土，切割道床及钻孔，恢复轨道部件及测量。步骤三、施工单元换铺作业包括：拆除轨道部件及限位，清理混凝土切割块，设置排水管及减振垫，设置隔板、焊接防迷流筋，分层摊铺道砟，铺设轨枕，道床捣固，恢复轨道部件及测量。步骤四、线路恢复包括：换铺长钢轨，无缝线路焊接，轨道结构精调。步骤五、道床固化施工包括：聚氨酯材料浇注，轨道结构保压，轨道几何形位监测，道床标准断面整理。其中，在步骤二中，如图2所示，采用成套切割设备10切割道床板，成套切割设备10包括台车1和布置在台车1上的液压泵站2、墙锯机3、绳锯机4和钻孔机5。

根据本发明实施例的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，在传统绳锯切割的基础上，利用绳锯与墙锯组成的自动化、模块化切割系统，将液压站、钻孔机、墙锯机和绳锯机设备集成到台车上切割道床板，能够减少准备、调试、定位时间，提高工作效率。并且，成套集成的切割设备在拆除隧道内整体道床并换铺有砟道床的施工过程中，通过液压遥控操作，能够使得整个施工过程更加高效、环保和安全。

如图3所示，进一步地，在本实施例中，台车1包括与地铁轨道配合的滚轮系统6和在路面行走的轮胎系统7。根据本发明实施例的施工方法，成套切割设备以地铁轨道为基准，以台车为过渡定位，能够快速解决相对定位基准，一次调试安装轨道解决所有纵刀、钻孔等切割定位，避免重复测量定位。台车通过地面轮胎移动可快速进行横刀切割和绳锯切割定位，解决所有可重复性施工问题。因此，能够进一步确保提高切割设备的工作效率。

进一步地，在本实施例中，在步骤二中，如图1和图4所示，道床板切割完成后，在道床两侧安装临时横向限位支承装置20。道床切割完成后不需搭建临时过渡系统，利用横向限位支承装置结合道床本身使轨道结构稳固，操作简单，安拆方便，节约成本。具体地，在本实施例中，横向限位支承装置20包括支撑底座21和布置在支撑底座21上的调节杆22，调节杆22上远离支撑底座22的一端与支撑杆23螺纹28连接，支撑杆23通过连接板24与支撑板25转动连接，具体通过销轴27连接实现转动连接，支撑板25的底部设有支撑平板26。上述结构形式的横向限位支撑装置，其中支撑底座便于放置在隧道仰拱面上，支撑板嵌入安装在已切割的轨道板下，通过调节杆对轨道板进行支撑限位，不仅整个支撑结构稳定可靠，而且通过调节杆和转动连接的形式，能够便于根据实时施工情况进行调整，确保支撑效果。进一步地，在本实施例中，横向限位支承装置20间隔对称布置在道床的纵向两侧。通过间隔对称布置多组横向限位支承装置在切割道床的两侧，能够进一步确保临时限位支撑稳定可靠。

进一步地，在本实施例中，在步骤三中，如图5所示，采用隧道专用吊装设备30清理混凝土切割块。其中，隧道专用吊装设备30包括轨道平板车31和布置在轨道平板车31上的龙门架32、布置在龙门架32其中一端的电动葫芦33和布置在电动葫芦33底端的吊具34。由于隧道空间狭小、附属结构多，普通吊车无法满足隧道内物资运输、调转及其他施工条件，采用本发明实施例中的隧道专用吊装设备进行道床换铺作业，具有自动化、轻型化等优点，因此能够有效解决施工慢、人工多和作业存在安全隐患等问题。具体地，通过投用此专业化的吊运设备，将多工种、多工序、多种不同设备的同场联合施工进行了整合设计，能一次性完成了特定货物的起吊、装卸和铁路运输作业，用少量人员即可完成施工任务，大幅度提高了铁路施工效率；采用模块化设计，本吊装设备的龙门架为组合结构，便于运输和转场；电动葫芦、吊具、滑触线和电气组件均采用国标产品，既保证了合格率，又便于用户后期的易损件采购和更换；可灵活选择载具，只要用户有符合本设备安装尺寸的载具，均可组合使用，便于用户选择自有设备或者租赁设备，降低使用成本。

进一步地，在本实施例中，在步骤二中，凿除道床两侧混凝土采用直轨弧形式液压墙锯机结合劈裂机施工。在对道床两侧混凝土进行破除时采用墙锯机结合劈裂机作为破除机具，能够极大程度上地减少人工和节省时间，从而能够有效提高施工效率和节省成本。

进一步地，在本实施例中，在步骤二之前，将相邻接触轨支座移至未施工单元道床，按照预设间距均匀间隔布置。整体道床拆除作业前，将相邻接触轨支座移至未施工单元道床，并按照统一间距合理布置，能够极大程度上提高施工效率。

进一步地，在本实施例中，在施工过程中，施工区段分成预设数量的施工段，施工段分成预设数量的施工单元，在一个施工单元施工完成后，间隔一个施工单元继续施工直至整个施工区段施工完成。对于施工线路为既有运营线的情况，整体施工区段采用间隔跳跃式施工方法，能够确保列车安全运营。

进一步地，在本实施例中，除第一天天窗点仅进行步骤二、施工单元拆除作业外，其他天窗点均采用步骤二、施工单元拆除作业和步骤三、施工单元换铺作业同步进行的方式。天窗道床拆除与换铺同步作业，每日天窗工作量大，施工效率高，成本低。

具体地，在本实施例中，台车1为上、中、下三层整体式结构。将台车分层设置，根据施工安全性要求分层布置不同设备，能够确保提高整个切割设备的整体安全性。

优选地，在本实施例中，台车1的上层布置供水设备、供电设备、操作台、人员操作平台以及放置防护工程中需要使用的设备。由于台车的上层布置供水、供电和防护设备以及操作平台，切割施工时工作人员可在上层操作施工也可远离设备使用无线遥控操作，从而能够确保整个操作过程中人员的人身安全。进一步地，在本实施例中，台车1的上层设有支撑钢架和透明防护板。通过设置支撑钢架和透明防护板，能够进一步确保成套切割设备的整体结构强度和成套切割设备操作过程中设备的整体安全。进一步地，在本实施例中，台车1的上层设有用于切割观察的观察窗口。通过在需要切割观察的位置设置观察窗，能够便于操作人员进行观察而保证施工的精准性和安全性。优选地，观察窗口为透明有机玻璃窗或者观察孔。优选地，在本实施例中，台车1的中层安装液压泵站、顶切墙锯机、纵切墙锯机、绳锯机、次电机、主电机、钻孔机和整体道床更换作业中需要使用的其他设备。台车的中层集成安装液压泵站、墙锯机、绳锯机和墙锯机轨道等工程中需要使用的设备，钻孔机可快速外挂台车外侧，快速解决设备连接安装、组合应用的问题，整体安全性极好。进一步地，在本实施例中，墙锯机3的轨道为折叠式，并且墙锯机的轨道布置在台车四周。墙锯机的轨道为可折叠式，未纵切横切时可折叠收回，能够尽可能的使得切割设备的结构紧凑，减少占用空间。优选地，在本实施例中，顶切墙锯机和纵切墙锯机包括顶切直轨和弧形轨道墙锯机头部件、墙锯片和水罩总成，墙锯机的轨道布置在台车1的下层。为了解决快速装机等相对费时工序，设计墙锯机顶切直轨机头，安装轨道在台车下层，墙锯机顶切切割，在台车移动时墙锯机可摆臂收臂，切割底面仰拱时可更换弧形轨道墙锯机头，墙锯机和地铁轨支座距离很远，能够解决切割设备通过性和便利安装问题。具体地，在本实施例中，绳锯机卧式布置在台车的中层。绳锯机的上述布置形式，能够有效节省成套切割设备的占用空间。优选地，在本实施例中，滚轮系统6和轮胎系统7布置在台车1的下层，其中滚轮系统6在钢轨轨道上行走，轮胎系统7在无砟轨道板上行走。这样能够方便台车以地铁轨道为基准，切割设备轨道以台车为基准定位安装，一次调试安装轨道解决纵刀、钻孔等切割定位，避免重复测量定位。拆除轨道后台车的轮胎系统可在路面快速移动，快速进行横刀切割定位和绳锯切割定位，解决可重复性施工问题。

具体地，在本实施例中，液压泵站2为V7全液压遥控版液压站,V7液压站放置在台车1的上层，接通电路和冷却水路，连接工作的高压油管和回油管，人员在台车1的上层操作平台通过机台遥控来控制设备工作。钻孔机5为T7液压钻孔机，T7液压钻孔机安装固定在台车1中层，通过V7液压泵站2提供钻切动力和走刀动力，进行钻孔作业。钻孔机5包括轨道机架、导轨、滑套、机头和钻杆。顶切墙锯机和纵切墙锯机均为W307顶切墙锯机，顶切墙锯机和纵切墙锯机包括墙锯机的轨道、墙锯机头部件、墙锯片和水罩总成。绳锯机4为U5-B-四驱绳锯机，包括导轨、主驱动轮、收线轮组、驱动轮、从动轮以及与绳锯机配套的机头、底座、金刚石绳和导向轮等配件。在常规绳锯机基础上增加2倍驱动底座，整体组成U5-B-四驱绳锯机，同时用两台V7液压泵站13提供动力，提高切割效率2倍左右，缩短切割时间。

根据上述实施例，可见，本发明涉及的用于城市轨道交通整体道床换铺的施工方法，中间道床板切割采用一台自动化、模块化成套切割系统进行切割作业，简单高效安全，施工作业不中断，集成化设计满足狭小空间作业需求，整体施工效率高，大大减少施工工期；道床换铺采用隧道专用吊装设备，具有自动化、轻型化等优点；天窗结束后不需搭建临时过渡系统，利用研发横向限位结合道床板本身使轨道结构稳固，操作简单，安拆方便，节约成本考虑运营繁忙线路天窗时间短，工期短等因素，本申请提案道床拆除与换铺同步进行，且当日天窗作业量大，大大缩短施工工期，降低施工成本；道床两侧混凝土拆除施工效率高，人工少，采用液压墙锯(弧形式与直轨道)结合劈裂机快速拆除道床，替代传统风镐凿除混凝土较慢的施工方法。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，包括：

步骤一、前期准备包括：做好工机具、水电保障措施、弃渣就换铺材料处置方案、轨道测量与记录和旧钢轨切割；

步骤二、施工单元拆除作业包括：拆除轨道部件，凿除道床两侧混凝土，切割道床及钻孔，恢复轨道部件及测量；

步骤三、施工单元换铺作业包括：拆除轨道部件及限位，清理混凝土切割块，设置排水管及减振垫，设置隔板、焊接防迷流筋，分层摊铺道砟，铺设轨枕，道床捣固，恢复轨道部件及测量；

步骤四、线路恢复包括：换铺长钢轨，无缝线路焊接，轨道结构精调；

步骤五、道床固化施工包括：聚氨酯材料浇注，轨道结构保压，轨道几何形位监测，道床标准断面整理；

其中，在所述步骤二中，采用成套切割设备切割道床板，所述成套切割设备包括台车和布置在所述台车上的液压泵站、墙锯机、绳锯机和钻孔机。

2.根据权利要求1所述的城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，所述台车包括与地铁轨道配合的滚轮系统和在路面行走的轮胎系统。

3.根据权利要求1或2所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，在所述步骤二中，道床板切割完成后，在道床两侧安装横向限位支承装置。

4.根据权利要求3所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，所述横向限位支承装置包括支撑底座和布置在所述支撑底座上的调节杆，所述调节杆上远离所述支撑底座的一端通过连接板与支撑板转动连接，所述支撑板的底部设有支撑平板。

5.根据权利要求3所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，所述横向限位支承装置间隔对称布置在道床的纵向两侧。

6.根据权利要求1或2所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，在所述步骤三中，采用隧道专用吊装设备清理混凝土切割块；其中，所述隧道专用吊装设备包括轨道平板车和布置在所述轨道平板车上的龙门架、布置在所述龙门架其中一端的电动葫芦和布置在电动葫芦底端的吊具。

7.根据权利要求1或2所述的城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，在所述步骤二中，凿除道床两侧混凝土采用直轨弧形式液压墙锯机结合劈裂机施工。

8.根据权利要求1或2所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，在所述步骤二之前，将相邻接触轨支座移至未施工单元道床，按照预设间距均匀间隔布置。

9.根据权利要求1或2所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，在施工过程中，施工区段分成预设数量的施工段，所述施工段分成预设数量的施工单元，在一个所述施工单元施工完成后，间隔一个所述施工单元继续施工直至整个施工区段施工完成。

10.根据权利要求1或2所述的用于城市轨道整体道床换铺的施工方法，其特征在于，除第一天天窗点仅进行所述步骤二、施工单元拆除作业外，其他天窗点均采用所述步骤二、施工单元拆除作业和所述步骤三、施工单元换铺作业同步进行的方式。

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