CN103410062B - 单线铁路隧道托架式钢轨法施工整体道床的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路工程施工领域，具体是一种单线铁路隧道内采用托架式钢轨法施工整体道床方法；包括沉降观测，平面，高程控制测量与清理基层顶面、标定位置；还包括布设底层钢筋，放置轨枕，首段道床板施工，运输、铺设钢轨，安装横向伸缩缝木板，固定钢轨、轨枕，轨道粗调，绑扎顶层钢筋、绝缘性能测试，轨道精调，混凝土浇筑及养护，后期处理。它克服了单线铁路隧道施工空间狭窄，机械车辆通行不便利，各工序作业环境之间干扰大等客观问题；提高了施工流水作业效率；保证了施工安全，降低了风险，加快了施工进度；防止龙门吊负载运输，减轻了对盖板的压力；有效防止了对水沟侧壁和盖板的破坏。

Description

单线铁路隧道托架式钢轨法施工整体道床的方法

技术领域

本发明涉及一种隧道整体道床施工方法，具体是一种单线铁路隧道内采用托架式钢轨法施工整体道床方法，属于铁路工程施工领域。

背景技术

随着高速铁路、客运专线等建设的大力发展，无砟轨道成为高速铁路发展的一个趋势。整体道床为无砟轨道的基础，其施工方法为无砟轨道施工的关键工序，目前施工整体道床主要有三种方法：轨道排架法、工具轨法及两者相结合的工具轨排法，几种技术广泛应用，都较为成熟。

在目前设计或已运营的无砟轨道铁路中，大多为双线，在隧道内施工整体道床时有较大的空间，可以通过另一条线运输材料，机具布设、行车调度等都不是难点技术。单线铁路隧道整体道床施工目前都采用轨道排架法，在单线铁路隧道内，施工工序的安排衔接受到很大影响，施工设备繁重，成本单价高，材料机具只能摆放在避车洞内或水沟电缆槽盖板上，不但影响了作业空间，而且对水沟侧壁、水沟盖板与电缆槽盖板破坏较为严重。因此选用合理的施工工艺，优化方案和工序安排、行车调度等是单线隧道整体道床施工最为关键的技术要点和一大核心技术难题。采用合适的施工工艺也是实现特长单线铁路隧道整体道床快速安全施工的重要保障。

发明内容

针对目前单线铁路隧道内施工整体道床空间狭窄、各项工序相互干扰、水沟侧壁、水沟盖板、电缆槽盖板破坏较多等问题，本发明的目的是提供一种容易操作、生产效率高、安全有保证、施工成本低、隧道设施免遭损坏的单线铁路隧道托架式钢轨法施工整体道床的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种单线铁路隧道托架式钢轨法施工整体道床的方法，包括沉降观测，平面，高程控制测量与清理基层顶面、标定位置；其特征在于：还包括布设底层钢筋，放置轨枕，首段道床板施工，运输、铺设钢轨，安装横向伸缩缝木板，固定钢轨、轨枕，轨道粗调，绑扎顶层钢筋、绝缘性能测试，轨道精调，混凝土浇筑及养护，后期处理；具体方法如下：

a. 沉降观测

对隧道基础进行沉降观测，并对隧道基础沉降作***的评估；

b.平面及高程控制测量

在隧道水沟电缆槽完成后进行CPⅡ、CPⅢ的控制测量；

c. 清理基层表面、标定位置；

d.布设底层钢筋

e.放置轨枕

；在第一个道床板单元长度的底层钢筋网片上放置轨枕；再绑扎第二个道床板单元长度的底层钢筋网片，再在第二个道床板单元长度的底层钢筋网片上放置轨枕；以此循序渐进；

．首段道床板

采用叉车将钢轨从洞外运至洞内施工作业面，放置在已铺设盖板的两侧水沟电缆槽上，人工安装钢轨，形成轨道排架，并浇筑混凝土，制成首段道床板；其余道床板按照后续步骤进行；

g．运输、铺设钢轨

首先采用1#龙门吊行走在水沟侧壁和轨枕横向端头之间已浇筑完成并达到强度的道床板上；1#龙门吊将钢轨吊起，放置于简易轨道运输小车上；轨道运输小车利用已经浇筑的道床板未拆卸段钢轨上，边拆除钢轨边前移，将钢轨运输至整体道床混凝土已浇筑段和整体道床混凝土未浇筑段两端头结合处；而后利用2#龙门吊将钢轨吊起，放入轮胎式钢轨运输小车上；在轨枕块中间桁架钢筋上沿纵向铺设3cm厚木板，人工推轮胎式钢轨运输小车将钢轨运输到布好轨枕的段落；再由3#龙门吊起吊钢轨，按布枕顺序安装钢轨，形成单元轨排；

h. 安装横向伸缩缝木板

作为伸缩缝木板；

i.固定钢轨、轨枕，安装钢轨竖向、横向调节器托架及轨距拉杆

将竖向螺杆调节器托架在对称安装左、右两根钢轨轨脚上，并将竖向螺杆调节器托架固定在两根轨枕中间位置；每个道床板单元第一根轨枕之间安装一对，之后，按照曲线段间隔2根轨枕、直线段间隔3根轨枕安装一对；将横向调节器一端采用钢轨托架固定在钢轨轨脚，一端采用U型卡槽结构固定在水沟侧壁上，每个道床板等间距对称安装4组；将轨距拉杆两侧采用钢轨托架固定在钢轨轨脚上，中间采用螺纹丝杆连接，轨距拉杆的安装数量与横向调节器数量相同，并与横向调节器大致位于在同一横截面上；

j. 轨道粗调

通过起道器、线锤与轨道尺人工完成粗调；先用起道器抬起一个钢轨单元和轨枕组成的轨排，根据弹出的墨线和初测的基层标高，使用人工线锤、轨道尺调整轨排的标高和轨距至设计位置；安装竖向螺杆调节器，在竖向螺杆底部、基层顶面放置钢板垫片，钢板垫片直径大于竖向螺杆调节器竖向螺杆直径，防止竖向螺杆调节器的竖向螺杆发生侧移；按照轨道尺调整确定轨距后将轨距拉杆旋紧锁定；根据弹出的隧道中线采用横向螺杆调节器进行横向调节，通过左、右横向调节器螺杆进行调节并锁定；粗调完成后钢轨之间采用钢轨夹板连接，形成整体轨道排架；

k.绑扎顶层钢筋、绝缘性能测试；

l.轨道精调

轨道精调作业以无砟轨道专业精调检测小车测量操作指示，通过人工调节螺纹丝杆实现轨道排架的精确定位；

m.混凝土浇筑及养护

采用输送泵浇筑混凝土，浇筑完成后及时覆盖洒水养护；

n.后期处理

混凝土浇注6小时后取出竖向轨道托架支撑螺杆，并将托盘与钢轨分离。

本发明整体道床施工步骤g中所使用的12.5m/根标准P60钢轨只是作为工具轨，为施工整体道床和后期铺设长条轨时确保线路精度的轨道辅助设施。施工完一段整体道床后，钢轨向未施工地段进行倒运，重复上述步骤施工后续整体道床。

本发明在无砟轨道单线铁路隧道工程施工领域具有极大的推广使用价值：采用托架式钢轨法在单线铁路隧道中运用，和传统的轨排法相比，主要优势如下：

a.克服了单线铁路隧道施工空间狭窄，机械车辆通行不便利，各工序作业环境之间干扰大等客观问题；

b.采用托架式钢轨法施工有利于增加工序之间的循环时间，尤其是轨道粗调时间，提高了施工流水作业效率，缩短了施工工期；

c.采用自制的简易龙门吊和钢轨运输小车，可以有效的利用隧道现有空间，完全不受狭窄空间所限；克服了由于单线隧道净空断面小而造成的施工工序相互干扰、机具材料无堆放场地、水沟侧壁、盖板破坏较多等问题，保证了施工安全，降低了风险，加快了施工进度；

d.轨枕直接从洞外由叉车运输，不摆放在水沟盖板上；龙门吊只在拆卸和安装时起吊钢轨，不作为运输钢轨的工具，防止了龙门吊负载运输，减轻了对盖板的压力；以上两措施有效防止了对水沟侧壁和盖板的破坏；

e. 托架式钢轨法施工整体道床设备简单，人工极易操作，降低施工成本，降低了施工安全风险。

具体实施方式

单线铁路隧道托架式钢轨法施工整体道床的方法，包括如下步骤：

a. 沉降观测

对隧道基础进行沉降观测，并对隧道基础沉降作***的评估；

b.平面及高程控制测量

在隧道水沟电缆槽完成后进行CPⅡ、CPⅢ的控制测量；

c. 清理基层表面、标定位置

清扫即将施做段的基层表面浮渣、灰尘及杂物，并用高压水枪进行冲洗；测定线路中线、边线，并设置线路中桩、边桩，直线段10米一个，曲线段5米一个；再根据每一个道床板单元长度与设置的线路中桩、边桩控制点弹墨线，标定每一个道床板轨枕、钢筋摆放的初始大致位置；

上述步骤a、b、c的工作内容、工作方式与现有技术相同。

d.布设底层钢筋

在洞外按设计要求将钢筋加工成半成品，采用叉车运输至作业面处两侧水沟盖板上，按预先测量放样标示出的道床板单元位置放置钢筋；在纵向钢筋上、按照横向钢筋间距安装十字绝缘卡，人工绑扎底层横向及纵向钢筋，形成第一个道床板单元长度的底层钢筋网片；

e.放置轨枕

采用叉车将轨枕由洞外运至洞内作业面，按预先测量放样标示出的道床板单元位置人工配合卸枕、担运摆放到指定位置，采用两块确定好两根轨枕块之间距离的木块卡在轨枕间以确定轨枕在线路纵向的位置，之后根据纵向弹出的墨线，粗调横向位置；在第一个道床板单元长度的底层钢筋网片上放置轨枕；再绑扎第二个道床板单元长度的底层钢筋网片，再在第二个道床板单元长度的底层钢筋网片上放置轨枕；以此循序渐进；

即将底层钢筋网片划分成若干段，一个道床板单元长度作为一段；步骤d完成后，形成了第一个道床板单元长度的底层钢筋网片，在这个底层钢筋网片上面放置轨枕；轨枕在这个道床板单元放置完成后，再绑扎下一个道床板单元长度的底层钢筋网片，再放置轨枕；放置轨枕也是把一个道床板单元长度作为一段。

f．首段道床板施工

采用叉车将钢轨从洞外运至洞内施工作业面，放置在已铺设盖板的两侧水沟电缆槽上，人工安装钢轨，形成轨道排架，并浇筑混凝土，制成首段道床板；其余道床板按照后续步骤进行；

把隧道内的整体道床分成两部分，即分成首段道床板与其它道床板；先制作首段道床板，而后再制作其他的道床板，完成施工的首段道床板作为下步骤的运输道路；施工完成后，首段道床板末端与其它道床板的头端对接，形成一个施工整体；

g．运输、铺设钢轨

钢轨采用12.5m/根标准P60轨；钢轨在轨枕布设完成后进行倒运；倒运就是将已浇筑完整体道床混凝土段的钢轨运输至整体道床混凝土未浇筑段；

本步骤需使用三部龙门吊，行使各自的职能；采用1#龙门吊行走在水沟侧壁和轨枕横向端头之间已浇筑完成并达到强度的道床板上；1#龙门吊将钢轨吊起，放置于简易轨道运输小车上；轨道运输小车利用已经浇筑的道床板未拆卸段轨道进行钢轨运输，根据钢轨拆卸前移运输钢轨，将钢轨运输至整体道床混凝土已浇筑段和整体道床混凝土未浇筑段端头；利用2#龙门吊将钢轨吊起，放入轮胎式钢轨运输小车上；在轨枕块中间桁架钢筋上沿纵向铺设3cm厚木板，人工推轮胎式钢轨运输小车将钢轨运输到布好轨枕的段落；由3#龙门吊起吊钢轨，按布枕顺序安装钢轨，形成单元轨排；

h. 安装横向伸缩缝木板

划线标注出施工缝位置，并在施工缝位置安装横向沥青浸木板作为伸缩缝木板；

i.固定钢轨、轨枕，安装钢轨竖向、横向调节器托架及轨距拉杆

将竖向螺杆调节器托架在对称安装左、右两根钢轨轨脚上，并将竖向螺杆调节器托架固定在两根轨枕中间位置；每个道床板单元第一根轨枕之间安装一对，之后，按照曲线段间隔2根轨枕、直线段间隔3根轨枕安装一对；将横向调节器一端采用钢轨托架固定在钢轨轨脚，一端采用U型卡槽结构固定在水沟侧壁上，每个道床板等间距对称安装4组；将轨距拉杆两侧采用钢轨托架固定在钢轨轨脚上，中间采用螺纹丝杆连接，轨距拉杆的安装数量与横向调节器数量相同，并与横向调节器大致位于在同一横截面上；

j. 轨道粗调

通过起道器、线锤与轨道尺人工完成粗调；先用起道器抬起一个钢轨单元和轨枕组成的轨排，根据弹出的墨线和初测的基层标高，使用人工线锤、轨道尺调整轨排的标高和轨距至设计位置；安装竖向螺杆调节器，在竖向螺杆底部、基层顶面放置钢板垫片，钢板垫片直径大于竖向螺杆调节器竖向螺杆直径，防止竖向螺杆调节器的竖向螺杆发生侧移；按照轨道尺调整确定轨距后将轨距拉杆旋紧锁定；根据弹出的隧道中线采用横向螺杆调节器进行横向调节，通过左、右横向调节器螺杆进行调节并锁定；粗调完成后钢轨之间采用钢轨夹板连接，形成整体轨道排架；

k.绑扎顶层钢筋、绝缘性能测试

布设并绑扎上层钢筋，满足轨道电路传输要求；

l.轨道精调

以无砟轨道专业精调检测小车测量操作指示为依据进行轨道精调，通过人工调节螺纹丝杆实现轨道排架的精确定位；

m.混凝土浇筑及养护

采用输送泵浇筑混凝土，浇筑完成后及时覆盖洒水养护；

n.后期处理

混凝土浇注6小时后取出竖向轨道托架支撑螺杆，必须逆时针旋转螺杆，再将托盘与钢轨分离，逐一清洗、涂油保养后，集中储存在工具筐中，以便下次使用。

Claims (1)

1.一种单线铁路隧道托架式钢轨法施工整体道床的方法，包括沉降观测，平面、高程控制测量与清理基层顶面、标定位置；其特征在于：还包括布设底层钢筋，放置轨枕，首段道床板施工，运输、铺设钢轨，安装横向伸缩缝木板，固定钢轨、轨枕，轨道粗调，绑扎顶层钢筋、绝缘性能测试，轨道精调，混凝土浇筑及养护，后期处理；具体步骤如下：

a.沉降观测

对隧道基础进行沉降观测，并对隧道基础沉降作***的评估；

b.平面及高程控制测量

在隧道水沟电缆槽完成后进行CPⅡ、CPⅢ的控制测量；

c.清理基层表面、标定位置

清扫即将施做段的基层表面浮渣、灰尘及杂物，并用高压水枪进行冲洗；测定线路中线、边线，并设置线路中桩、边桩，再根据每一个道床板单元长度与设置的线路中桩、边桩控制点弹墨线，标定每一个道床板轨枕、钢筋摆放的初始大致位置；

d.布设底层钢筋

在洞外按设计要求将钢筋加工成半成品，采用叉车运输至作业面处两侧水沟盖板上，按预先测量放样标示出的道床板单元位置放置钢筋；在纵向钢筋上按照横向钢筋间距安装十字绝缘卡，人工绑扎底层横向及纵向钢筋，形成第一个道床板单元长度的底层钢筋网片；

e.放置轨枕

采用叉车将轨枕由洞外运至洞内作业面，按预先测量放样标示出的道床板单元位置、人工配合卸枕、担运摆放到指定位置，采用两块确定好两根轨枕块之间距离的木块卡在轨枕间以确定轨枕在线路纵向的位置，之后根据纵向弹出的墨线，粗调横向位置；在第一个道床板单元长度的底层钢筋网片上放置轨枕；再绑扎第二个道床板单元长度的底层钢筋网片，再在第二个道床板单元长度的底层钢筋网片上放置轨枕；以此循序渐进；

f．首段道床板

采用叉车将钢轨从洞外运至洞内施工作业面，放置在已铺设盖板的两侧水沟电缆槽上，人工安装钢轨，形成轨道排架，并浇筑混凝土，制成首段道床板；其余道床板按照后续步骤进行；

g．运输、铺设钢轨

钢轨采用12.5m/根标准P60轨；钢轨在轨枕布设完成后进行倒运；首先采用1#龙门吊行走在水沟侧壁和轨枕横向端头之间已浇筑完成并达到强度的道床板上；1#龙门吊将钢轨吊起，放置于简易轨道运输小车上；轨道运输小车利用已经浇筑的道床板未拆卸段钢轨，边拆除钢轨边前移，将钢轨运输至整体道床混凝土已浇筑段和整体道床混凝土未浇筑段两端头结合处；而后利用2#龙门吊将钢轨吊起，放入轮胎式钢轨运输小车上；在轨枕块中间桁架钢筋上沿纵向铺设3cm厚木板，人工推轮胎式钢轨运输小车将钢轨运输到布好轨枕的段落；再由3#龙门吊起吊钢轨，按布枕顺序安装钢轨，形成单元轨排；

h.安装横向伸缩缝木板

划线标注出施工缝位置，并在施工缝位置安装横向沥青浸木板作为伸缩缝木板；

i.固定钢轨、轨枕，安装钢轨竖向、横向调节器托架及轨距拉杆

将竖向螺杆调节器托架对称安装在左、右两根钢轨轨脚上，并将竖向螺杆调节器托架固定在两根轨枕中间位置；每个道床板单元第一根轨枕之间安装一对，之后，按照曲线段间隔2根轨枕、直线段间隔3根轨枕安装一对；将横向调节器一端采用钢轨托架固定在钢轨轨脚，一端采用U型卡槽结构固定在水沟侧壁上，每个道床板等间距对称安装4组；将轨距拉杆两侧采用钢轨托架固定在钢轨轨脚上，中间采用螺纹丝杆连接，轨距拉杆的安装数量与横向调节器数量相同，并与横向调节器大致位于同一横截面上；

j.轨道粗调

通过起道器、线锤与轨道尺人工完成粗调；先用起道器抬起一个钢轨单元和轨枕组成的轨排，根据弹出的墨线和初测的基层标高，使用人工线锤、轨道尺调整轨排的标高和轨距至设计位置；安装竖向螺杆调节器，在竖向螺杆底部、基层顶面放置钢板垫片，钢板垫片直径大于竖向螺杆调节器竖向螺杆直径，防止竖向螺杆调节器的竖向螺杆发生侧移；按照轨道尺调整确定轨距后将轨距拉杆旋紧锁定；根据弹出的隧道中线采用横向螺杆调节器进行横向调节，通过左、右横向调节器螺杆进行调节并锁定；粗调完成后钢轨之间采用钢轨夹板连接，形成整体轨道排架；

k.绑扎顶层钢筋、绝缘性能测试

布设并绑扎上层钢筋，满足轨道电路传输要求；

l.轨道精调

轨道精调作业以无砟轨道专业精调检测小车测量操作指示，通过人工调节螺纹丝杆实现轨道排架的精确定位；

m.混凝土浇筑及养护

采用输送泵浇筑混凝土，浇筑完成后及时覆盖洒水养护；

n.后期处理

混凝土浇注6小时后取出竖向轨道托架支撑螺杆，并将托盘与钢轨分离。