CN113832874A - 走行台车更换铁路圬工梁的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，属于建筑施工技术领域。该方法包括场地布置、组装走行台车、新梁进场、线路准备、移出旧梁、处理支撑垫石、新梁就位、恢复线路步骤。本发明施工方法通过BIM技术与走行台车的结合，使得既有铁路桥梁换梁施工场地规划快、程序更加规范、点内用时更短、恢复线路更快。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及铁路陆上桥梁的换梁领域，具体是一种走行台车更换铁路圬工梁的施工方法。
背景技术
随着铁路运营里程增长，既有桥梁经过多年的运营使用，受高频重载影响，产生了如桥梁裂缝等多项质量通病，一些桥梁需要通过换梁的方式才能保证结构安全，换梁根据现场实际情况，有人工和机械施工方式，机械换梁（架桥机）组织负杂，影响行车时间长；人工换梁适合跨度小、工点分散项目，对行车影响时间少。目前人工换梁通过搭设枕木垛支撑、纵向滑道、临时台车等方式，顶起旧梁移出、再移入新梁，其施工方法的缺点是点内工作时间较长，作业稳定性不足，容易延误晚点，造成施工安全事故。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种走行台车更换铁路圬工梁的施工方法。该施工方法使得换梁作业更稳定、要点施工时间更短、安全质量风险更低。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，包括如下步骤：
A. 场地布置：基于无人机倾斜摄影技术实现实景建模，将模型导入GIS系统，在GIS系统实现快速场地布置；
B. 组装走行台车：在经检测合格的地基上铺设两道横桥向滑轨，在滑轨上组装新梁台车和旧梁台车，组装后进行试运行；
C. 新梁进场：将新梁运抵现场，通过吊车将新梁安置在新梁台车上，在新梁上铺砟，安装梁体托架及步行板，之后进行新梁台车走行测试；
D. 线路准备：拆除桥上电缆槽，对线路进行应力放散，拆除墩台吊围栏，处理受力范围外的支承垫石，降低点内作业量，减少要点时长；
E. 移出旧梁：线路封锁给点后，拆除相应线路扣件，将本孔桥上钢轨和轨枕顶起，启动旧梁台车上的顶升设备顶起旧梁，旧梁落在旧梁台车上后，启动旧梁台车的自走行装置，移动旧梁台车，旧梁移出桥位；
F. 支承垫石处理：旧梁移出后，迅速进行支承垫石处理，然后采用水钻钻孔的方式从支承垫石侧面在地脚螺栓的位置竖向开孔两列，同时利用吊车将旧梁吊至存放处，旧梁台车滑移至下行线梁体底面；
G. 新梁就位：待支承垫石作业完毕后，启动新梁台车的自走行装置，新梁逐渐移入桥位，落梁后将新支座下钢板采用化学锚栓与垫石锚固；
H. 恢复线路：落梁完成后进行线路恢复，利用大机进行线路捣固，进行三捣作业，经验收合格后开通线路。
进一步的，步骤A中，应用无人机倾斜摄影形成三维模型，导入GIS系统，应用GIS系统坐标体系、测量功能，规划布置施工场地，同时辅助确定走行台车各工况位置、吊车吊装位置。
进一步的，步骤B中，铺设滑轨时，滑轨铺设50kg/m钢轨，3.0m长度轨道木枕，碎石道砟铺面，钢轨与木枕间加设普通铁垫板，采用普通道钉连接牢固，钢轨接头采用鱼尾板连接，横向轨道木枕按2000根/km布置，枕底石砟厚度不小150mm；新梁台车和旧梁台车采用型号为SPT320的拼装式走行台车。
进一步的，每孔桥横桥向铺设2条滑轨，滑轨中心线距梁端均为2.50m，滑轨中心线与线路中心线垂直；滑轨轨道中心距1750mm，每股轨道长37.5米，以线路中心线为分界点，向下行一侧铺设长度为9.0米、上行一侧铺设28.5米，两股轨道共采用6根12.5钢轨组拼而成。
进一步的，步骤C中，运输新梁时，在同侧两支座位置下方支点钢横梁，保证两支座共同受力，从运梁车移至移梁台车或临时存梁、整孔架设时，两侧支承点距梁端的距离对称设置，且不大于1.5m，梁体进行静载实验并检验合格。
进一步的，步骤D中，利用天窗点进行钢轨应力放散，利用天窗进行旧梁试顶，梁体试顶以确保旧梁能够安全顺利顶升及移出；首先检查旧梁与支座等部位的联结状态及顶升设备的状况，再进行试顶梁作业，直至支座与梁底出现缝隙后即可落梁，缝隙不超过5mm；将已挖出的电务电缆吊在桥上，利用供电网杆挂钢丝绳悬挂电务电缆，高度为不低于钢轨顶面500mm；梁上外侧各25m线路扣件及25m外受影响线路扣件逐个松解，涂油后原样恢复；在起道小车位置处，前后用轨距拉杆固定，两台小车，四根拉杆；人工清除梁端梁缝处石砟，确认梁体横向盖板能完全拿出后，石砟装袋后回填，在桥台侧设置木挡板，防止梁体移出后有石砟掉落；人工背抬部分石砟至桥头两侧平坦处备用；将支座受力范围外支承垫石凿除，限位角钢拆除。
进一步的，步骤E中，拆除梁端外侧各25m线路扣件，并对25m以外受影响线路扣件进行松解；在两侧各布置一组液压起道设备，将本孔桥上钢轨和轨枕顶起50cm；旧梁台车上的顶升设备将旧梁顶起的高度不超过5cm，在旧梁台车的顶面穿入硬杂木后落梁。
进一步的，步骤F中，根据现场实际梁底标高推算出支承垫石凿除厚度并进行凿除，用墨线弹出新支座的中心线及梁端线，在支承垫石四周设置标高控制点，复核无误后做好施工记录；按照新支座下钢板的孔距及孔径，确定在支承垫石开孔的位置和开孔大小，再采用水钻进行钻孔操作；采用200T自锁式千斤顶作为临时支撑，以克服因垫石开孔造成的竖向承载力降低。
进一步的，步骤G中，新梁逐渐移入桥位时，由技术人员进行新梁初步对位，启动新梁台车纵移梁顶高，控制梁体的空间位置，技术人员复核梁体纵横方向和标高，达到设计要求后落梁；落梁时两端不可同时进行，根据梁体顺线路方向高低情况，先落高处后落低处，防止梁体纵移；新支座下钢板通过化学锚栓与垫石锚固后，30分钟达到设计强度，拆除支座连接板，采用支座灌浆料处理支承垫石。
进一步的，步骤H中，将顶起的钢轨进行回落，调整新枕间距，上紧主轨扣件；拆除液压起道设备，将提前装袋的石砟进行回填，确定轨道标高。安装横向梁端铁盖板；人工回填石砟。石砟回填后，利用大机进行线路捣固，进行三捣作业，经验收合格后开通线路。
本发明施工方法通过基于倾斜摄影实景建模，实现了快速场地的布置，减少了施工调查的工作量，减少了临时用地的数量。基于走行台车模块化快速拆装技术，降低了劳动强度，提高了设备利用率。 基于走行台车控制技术，新梁台车、旧梁台车有序进出，减少了点内工作量，缩短了要点时间。基于BIM的虚拟建造特性，针对不同工况推演，提前消化了施工过程中的碰撞冲突，提高了方案的可行性，杜绝了施工冲突引起晚点。基于BIM技术、走行台车技术，形成了规范化、标准化作业模式，固化了作业程序，提高了施工作业的可控性，降低了安全风险。
本发明施工方法通过BIM技术与走行台车的结合，使得既有铁路桥梁换梁施工场地规划快、程序更加规范、点内用时更短、恢复线路更快。本发明施工方法经过8座桥10孔梁的应用，总时长缩短了30%，总成本减少了20%。
附图说明
此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明施工方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。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特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，一种走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，包括如下步骤：
A. 场地布置：基于无人机倾斜摄影技术实现实景建模，将模型导入GIS系统，在GIS系统实现快速场地布置；
具体的，应用无人机倾斜摄影形成三维模型，导入GIS系统，应用GIS系统坐标体系、测量功能，规划布置施工场地，同时辅助确定走行台车各工况位置、吊车吊装位置。
B. 组装走行台车：在经检测合格的地基上铺设两道横桥向滑轨，在滑轨上组装新梁台车和旧梁台车，组装后进行试运行；
具体的，铺设滑轨时，滑轨铺设50kg/m钢轨，3.0m长度轨道木枕，碎石道砟铺面，钢轨与木枕间加设普通铁垫板，采用普通道钉连接牢固，钢轨接头采用鱼尾板连接，横向轨道木枕按2000根/km布置，枕底石砟厚度不小150mm；每孔桥横桥向铺设2条滑轨，滑轨中心线距梁端均为2.50m，滑轨中心线与线路中心线垂直；滑轨轨道中心距1750mm，每股轨道长37.5米，以线路中心线为分界点，向下行一侧铺设长度为9.0米、上行一侧铺设28.5米，两股轨道共采用6根12.5钢轨组拼而成；
具体的，新梁台车和旧梁台车采用型号为SPT320的拼装式走行台车，该走行台车是针对铁路梁换梁专门设计的，由两台载重台车组成，每台载重台车分4轴布置，则一套走行台车共计8轴；该走行台车具备快速拆装功能，行走性能稳定，应用模块化快速拆装技术组装和拆除走行台车，功效高、设备利用率高。
C. 新梁进场：将新梁运抵现场，通过吊车将新梁安置在新梁台车上，在新梁上铺砟，安装梁体托架及步行板，之后进行新梁台车走行测试；
具体的，运输新梁时，在同侧两支座位置下方支点钢横梁，保证两支座共同受力，从运梁车移至移梁台车或临时存梁、整孔架设时，两侧支承点距梁端的距离对称设置，且不大于1.5m，梁体进行静载实验并检验合格。
D. 线路准备：拆除桥上电缆槽，对线路进行应力放散，拆除墩台吊围栏，处理受力范围外的支承垫石，降低点内作业量，减少要点时长；
具体的，利用天窗点进行钢轨应力放散，利用天窗进行旧梁试顶，梁体试顶以确保旧梁能够安全顺利顶升及移出；首先检查旧梁与支座等部位的联结状态及顶升设备的状况，再进行试顶梁作业，直至支座与梁底出现缝隙后即可落梁，缝隙不超过5mm；将已挖出的电务电缆吊在桥上，利用供电网杆挂钢丝绳悬挂电务电缆，高度为不低于钢轨顶面500mm；梁上外侧各25m线路扣件及25m外受影响线路扣件逐个松解，涂油后原样恢复；在起道小车位置处，前后用轨距拉杆固定，两台小车，四根拉杆；人工清除梁端梁缝处石砟，确认梁体横向盖板能完全拿出后，石砟装袋后回填，在桥台侧设置木挡板，防止梁体移出后有石砟掉落；人工背抬部分石砟至桥头两侧平坦处备用；将支座受力范围外支承垫石凿除，限位角钢拆除。
E. 移出旧梁：线路封锁给点后，拆除相应线路扣件，将本孔桥上钢轨和轨枕顶起，启动旧梁台车上的顶升设备顶起旧梁，旧梁落在旧梁台车上后，启动旧梁台车的自走行装置，移动旧梁台车，旧梁移出桥位；
具体的，拆除梁端外侧各25m线路扣件，并对25m以外受影响线路扣件进行松解；在两侧各布置一组液压起道设备，将本孔桥上钢轨和轨枕顶起50cm；旧梁台车上的顶升设备将旧梁顶起的高度不超过5cm，在旧梁台车的顶面穿入硬杂木后落梁。
F. 支承垫石处理：旧梁移出后，迅速进行支承垫石处理，然后采用水钻钻孔的方式从支承垫石侧面在地脚螺栓的位置竖向开孔两列，同时利用吊车将旧梁吊至存放处，旧梁台车滑移至下行线梁体底面；
具体的，根据现场实际梁底标高推算出支承垫石凿除厚度并进行凿除，用墨线弹出新支座的中心线及梁端线，在支承垫石四周设置标高控制点，复核无误后做好施工记录；按照新支座下钢板的孔距及孔径，确定在支承垫石开孔的位置和开孔大小，再采用水钻进行钻孔操作；采用200T自锁式千斤顶作为临时支撑，以克服因垫石开孔造成的竖向承载力降低。
G. 新梁就位：待支承垫石作业完毕后，启动新梁台车的自走行装置，新梁逐渐移入桥位，落梁后将新支座下钢板采用化学锚栓与垫石锚固；
具体的，新梁逐渐移入桥位时，由技术人员进行新梁初步对位，启动新梁台车纵移梁顶高，控制梁体的空间位置，技术人员复核梁体纵横方向和标高，达到设计要求后落梁；落梁时两端不可同时进行，根据梁体顺线路方向高低情况，先落高处后落低处，防止梁体纵移；新支座下钢板通过化学锚栓与垫石锚固后，30分钟达到设计强度，拆除支座连接板，采用支座灌浆料处理支承垫石。
H. 恢复线路：落梁完成后进行线路恢复，利用大机进行线路捣固，进行三捣作业，经验收合格后开通线路；
具体的，将顶起的钢轨进行回落，调整新枕间距，上紧主轨扣件；拆除液压起道设备，将提前装袋的石砟进行回填，确定轨道标高。安装横向梁端铁盖板；人工回填石砟。石砟回填后，利用大机进行线路捣固，进行三捣作业，经验收合格后开通线路。
实施例2
在实施例1的基础上，应用到T梁，铁路T梁为两片一孔，进场后需进行横向预应力张拉、浇筑湿接缝等工作，其它同实施例1一样，点内按计划完成施工作业。
实施例3
在实施例2的基础上，应用到更换双孔T梁，进场后需进行横向预应力张拉、浇筑湿接缝等工作，其它同实施例2一样，点内按计划完成施工作业。
上面是对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
A. 场地布置：基于无人机倾斜摄影技术实现实景建模，将模型导入GIS系统，在GIS系统实现快速场地布置；
B. 组装走行台车：在经检测合格的地基上铺设两道横桥向滑轨，在滑轨上组装新梁台车和旧梁台车，组装后进行试运行；
C. 新梁进场：将新梁运抵现场，通过吊车将新梁安置在新梁台车上，在新梁上铺砟，安装梁体托架及步行板，之后进行新梁台车走行测试；
D. 线路准备：拆除桥上电缆槽，对线路进行应力放散，拆除墩台吊围栏，处理受力范围外的支承垫石，降低点内作业量，减少要点时长；
E. 移出旧梁：线路封锁给点后，拆除相应线路扣件，将本孔桥上钢轨和轨枕顶起，启动旧梁台车上的顶升设备顶起旧梁，旧梁落在旧梁台车上后，启动旧梁台车的自走行装置，移动旧梁台车，旧梁移出桥位；
F. 支承垫石处理：旧梁移出后，迅速进行支承垫石处理，然后采用水钻钻孔的方式从支承垫石侧面在地脚螺栓的位置竖向开孔两列，同时利用吊车将旧梁吊至存放处，旧梁台车滑移至下行线梁体底面；
G. 新梁就位：待支承垫石作业完毕后，启动新梁台车的自走行装置，新梁逐渐移入桥位，落梁后将新支座下钢板采用化学锚栓与垫石锚固；
H. 恢复线路：落梁完成后进行线路恢复，利用大机进行线路捣固，进行三捣作业，经验收合格后开通线路。
2.根据权利要求1所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤A中，应用无人机倾斜摄影形成三维模型，导入GIS系统，应用GIS系统坐标体系、测量功能，规划布置施工场地，同时辅助确定走行台车各工况位置、吊车吊装位置。
3.根据权利要求2所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤B中，铺设滑轨时，滑轨铺设50kg/m钢轨，3.0m长度轨道木枕，碎石道砟铺面，钢轨与木枕间加设普通铁垫板，采用普通道钉连接牢固，钢轨接头采用鱼尾板连接，横向轨道木枕按2000根/km布置，枕底石砟厚度不小150mm；新梁台车和旧梁台车采用型号为SPT320的拼装式走行台车。
4.根据权利要求3所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：每孔桥横桥向铺设2条滑轨，滑轨中心线距梁端均为2.50m，滑轨中心线与线路中心线垂直；滑轨轨道中心距1750mm，每股轨道长37.5米，以线路中心线为分界点，向下行一侧铺设长度为9.0米、上行一侧铺设28.5米，两股轨道共采用6根12.5钢轨组拼而成。
5.根据权利要求4所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤C中，运输新梁时，在同侧两支座位置下方支点钢横梁，保证两支座共同受力，从运梁车移至移梁台车或临时存梁、整孔架设时，两侧支承点距梁端的距离对称设置，且不大于1.5m，梁体进行静载实验并检验合格。
6.根据权利要求5所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤D中，利用天窗点进行钢轨应力放散，利用天窗进行旧梁试顶，梁体试顶以确保旧梁能够安全顺利顶升及移出；首先检查旧梁与支座等部位的联结状态及顶升设备的状况，再进行试顶梁作业，直至支座与梁底出现缝隙后即可落梁，缝隙不超过5mm；将已挖出的电务电缆吊在桥上，利用供电网杆挂钢丝绳悬挂电务电缆，高度为不低于钢轨顶面500mm；梁上外侧各25m线路扣件及25m外受影响线路扣件逐个松解，涂油后原样恢复；在起道小车位置处，前后用轨距拉杆固定，两台小车，四根拉杆；人工清除梁端梁缝处石砟，确认梁体横向盖板能完全拿出后，石砟装袋后回填，在桥台侧设置木挡板，防止梁体移出后有石砟掉落；人工背抬部分石砟至桥头两侧平坦处备用；将支座受力范围外支承垫石凿除，限位角钢拆除。
7.根据权利要求6所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤E中，拆除梁端外侧各25m线路扣件，并对25m以外受影响线路扣件进行松解；在两侧各布置一组液压起道设备，将本孔桥上钢轨和轨枕顶起50cm；旧梁台车上的顶升设备将旧梁顶起的高度不超过5cm，在旧梁台车的顶面穿入硬杂木后落梁。
8.根据权利要求7所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤F中，根据现场实际梁底标高推算出支承垫石凿除厚度并进行凿除，用墨线弹出新支座的中心线及梁端线，在支承垫石四周设置标高控制点，复核无误后做好施工记录；按照新支座下钢板的孔距及孔径，确定在支承垫石开孔的位置和开孔大小，再采用水钻进行钻孔操作；采用200T自锁式千斤顶作为临时支撑，以克服因垫石开孔造成的竖向承载力降低。
9.根据权利要求8所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤G中，新梁逐渐移入桥位时，由技术人员进行新梁初步对位，启动新梁台车纵移梁顶高，控制梁体的空间位置，技术人员复核梁体纵横方向和标高，达到设计要求后落梁；落梁时两端不可同时进行，根据梁体顺线路方向高低情况，先落高处后落低处，防止梁体纵移；新支座下钢板通过化学锚栓与垫石锚固后，30分钟达到设计强度，拆除支座连接板，采用支座灌浆料处理支承垫石。
10.根据权利要求9所述的走行台车更换铁路圬工梁的施工方法，其特征在于：步骤H中，将顶起的钢轨进行回落，调整新枕间距，上紧主轨扣件；拆除液压起道设备，将提前装袋的石砟进行回填，确定轨道标高；安装横向梁端铁盖板，人工回填石砟，石砟回填后，利用大机进行线路捣固，进行三捣作业，经验收合格后开通线路。
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