CN107059507B - 一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，所述更换方法为轨道板更换工艺，具体为在确定曲线段待更换轨道板后，将其前后扣件松开一定长度，将高侧钢轨顶高一定高度、低侧钢轨向外撑开一定距离后，通过轨道板吊装孔将具有吊点的吊具安装固定于轨道板；其中低侧吊点位于轨道板侧面，高侧吊点位于高侧钢轨内侧；轨道吊车通过该吊具将轨道板吊起向低侧方向横向平移，待高侧轨道板边缘移出高侧钢轨时向上起吊即可取出旧轨道板；更换新板为上述工序的逆过程，新板就位后精调，恢复钢轨和扣件后，开通线路。
Description
技术领域
本发明属于高速铁路板式无砟轨道养护维修技术领域，具体涉及一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法。
背景技术
板式无砟轨道是当今世界最先进的无砟轨道技术，是我国建造高速铁路所采用的主要轨道结构型式，京津、沪杭、沪宁、武汉城际、京沪、哈大、京石武、杭甬、宁杭、合福、津秦、沪昆、哈齐、宁安、郑徐、沈丹等高速铁路均采用板式无砟轨道型式。目前，我国板式无砟轨道主要有CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型等三种。其中，CRTS I型板式无砟轨道是在现浇的钢筋混凝土底座上铺装预制轨道板，通过砂浆充填层进行调整，通过凸形挡台进行限位，并适应ZPW－2000轨道电路的单元板式无砟轨道结构型式；CRTS II板式无砟轨道是轨道板通过水泥沥青砂浆充填层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层(路基、隧道)或现场浇筑的钢筋混凝土底座(桥梁)上，并适应ZPW-2000轨道电路的纵连板式无砟轨道结构形式；CRTSⅢ型板式无砟轨道是在现浇的钢筋混凝土底座或混凝土支承层上铺装预留连接钢筋的预制混凝土轨道板，中间设置自密实混凝土充填层，并适应ZPW－2000轨道电路的无砟轨道结构型式。板式无砟轨道取消了传统有砟轨道的轨枕和道床，采用预制的钢筋混凝土轨道板直接支撑钢轨，并且在轨道板与混凝土底座之间填充水泥乳化沥青砂浆或自密实混凝土充填层，其具有平顺性高、稳定性好、使用寿命长、耐久性好、维修工作量少等技术优势。但是，随着服役时间的延长以及地质情况变化等复杂原因，板式无砟轨道的个别轨道板会出现局部劣化情况，当劣化到一定程度时，需要对个别伤损的轨道板进行更换，以确保无砟轨道的安全性、稳定性和长期耐久性。
目前，更换轨道板采用的方法是先切断钢轨，再用轨道车的起吊设备将伤损轨道板移出、新轨道板移入，然后重新焊接锁定钢轨。采用该方法须在换板前对钢轨进行切割，且当日天窗须对钢轨进行临时连接恢复，换板后还须对钢轨进行焊接、打磨以及焊缝探伤等，工序较多；另外，增加了钢轨接头，对钢轨损伤较大。
针对切断钢轨更换轨道板的弊端，国内外开展了不切割钢轨情况下，天窗时间内对轨道板更换工艺工装的试验研究，但目前还处于试验开发阶段，其中，专利“一种板式无砟轨道轨道板更换装置及更换方法(201310108682.3)”，提供了一种不切断钢轨情况下，板式无砟轨道轨道板更换装置及更换方法，但该专利现场安装工装较多，较重，不便于天窗时间施工；而专利“一种地铁换板车及包含该地铁换板车的换板机组(201420251605.3)”所用的设备大型化、复杂化，一旦天窗作业时出现设备故障问题，很难处理，则直接影响线路的正点开通，另外，该专利还不适用于高铁铁路无砟轨道轨道板的更换修复。因此，为根本解决不切断钢轨情况下，天窗时间内板式无砟轨道轨道板的快速更换修复技术难题，***形成分别适用于CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式无砟轨道直线段、曲线段板式无砟轨道轨道板更换技术，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对切断钢轨情况下对轨道板进行更换的弊端，发明了一种适用于天窗时间内实施的、不切断钢轨情况下对曲线段伤损轨道板进行更换的方法。该发明施工快捷、实用可靠、成本经济，为在天窗时间内实现对伤损轨道板的更换修复提供了一种快速、便捷、实用、经济的新方法。
本发明采用以下技术方案实现上述目的：
本发明涉及一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，所述更换方法为轨道板更换工艺，具体为在确定曲线段待更换轨道板后，将其前后扣件松开一定长度，将高侧钢轨顶高一定高度、低侧钢轨向外撑开一定距离后，通过轨道板吊装孔将具有吊点的吊具安装固定于轨道板；其中低侧吊点位于轨道板侧面，高侧吊点位于轨道板上方高侧钢轨内侧；轨道吊车通过该吊具将轨道板吊起向低侧方向横向平移，待高侧轨道板边缘移出高侧钢轨时向上起吊即可取出旧轨道板；更换新板为上述工序的逆过程，新板就位后精调，恢复钢轨和扣件后，开通线路。
一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，所述的轨道板更换工艺由接触网停电、原板位置采集及定位标注、零配件拆除、轨温测试、垂向抬轨、横向撑轨与实时监控、轨道板与充填层脱粘、旧板移出、脱粘层表面清理、新板移入、轨道板粗铺与精调、钢轨与扣件恢复、线路测量与微调、回检清场、轨道状态跟踪监测步骤组成，具体包括以下步骤：
A、按照电调命令，进行接触网停电、验电、挂地线，并做好相关防护措施；采用弹墨线、靠尺、钢尺、弦线等对原轨道板的平面及高程位置进行测量和标识，并做好数据记录，主要是原轨道板和邻近轨道板之间的相对位置，包括水平位置、板间距离、板间高差、凸台间隙具有定位轨道板状态的参数，标注轨道板移出、入线路并明显标示；
B、拆除需更换轨道板上所有零配件，根据扣件型号拆除需抬起或撑开钢轨范围内的部分或全部扣件；
C、实测钢轨温度，并与实际锁定轨温进行比较，根据不同轨道温差下钢轨最大允许抬轨量、撑开量与不同松开扣件长度对照情况，进行钢轨的顶抬与撑开作业；待抬轨量或撑开量达到设计要求时，在起道点紧邻处以及按一定间距设置尺寸合适的垫块或撑杆对抬起或撑开后的钢轨予以支撑稳固，以避免钢轨直接滑动等意外发生。
D、通过轨道板吊装孔将具吊点的吊具安装固定于轨道板，停于临线的轨道吊车组通过该吊具将轨道板起吊起吊水平并起吊一定高度后向低侧方向横向平移轨道板，直至轨道板移出钢轨范围，然后将轨道板吊走；
E、对脱粘层表面进行检查，对残留浮渣进行打磨平整、清理干净；
F、采用D步骤的逆操作将新轨道板移入至钢轨下方；
G、新轨道板按照测试的原轨道板状态进行粗放，采用精调爪对轨道板进行纵、横、竖向方向按原轨道板状态参数数据进行定位，并对轨道板位置进行复核；
H、将钢轨落回、拉回原位，将换板前后已松开的扣件拧入恢复；
I、对换板地段前后轨道状态进行全面测量，对线型进行分析，根据分析结果进行轨道微调，确保线路平顺性满足列车开通条件；
J、拆除供电地线，对轨道结构、几何尺寸进行全面检查，清理现场，将工具全部撤出线路，开通线路。
K、线路开通后，采用无线或有线传输对换板区段的列车运行稳定性指标、轨道结构部件受力、轨道结构的稳定性指标、轨道刚度指标、轨道结构部件与基础振动加速度指标中的一个或多个指标进行实时监控。若有异常，及时报告与处理。
一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，所述的吊具通过轨道板吊装孔横跨安装固定于轨道板。
与现有无砟轨道轨道板更换技术相比，本发明具有以下优点：
(1)不切割钢轨，对线路扰动小、对钢轨损伤小。
(2)所用工装设备轻便，故障率低，安全性高，确保不影响次日行车。
(3)工艺简单，便于天窗组织施工。
(4)钢轨顶升量小，不需更换吊点，一次吊装。
(5)轨道板抬平后起吊可减小起吊轨道板晃动，防止磕碰钢轨。
综上所述，本发明与现有的轨道板更换方法明显不同，在不切断钢轨的条件下，利用天窗时间对伤损轨道板进行更换，并完成新换轨道板精调、恢复线路等任务，本发明具有施工快捷、成本经济、耐久环保、实用可靠、适用性高等诸多优势，技术经济性显著。
附图说明
图1为本发明所提供的典型轨道板更换施工工艺流程图。
图2是典型的钢轨顶升、撑开到位，轨道板吊具安装就位示意图。
图3是典型的轨道板抬平、向上吊起示意图。
图4是典型的轨道板横向吊移示意图。
附图标记说明：
1—左线线路中心线；2-1—高侧钢轨；2-2—低侧钢轨；3—待更换轨道板；4—混凝土凸台挡台；5—混凝土底座板；6—轨道板吊装孔；7-1—吊点一；7-2—吊点二；8—吊具；9—充填树脂；10—水泥乳化沥青砂浆层；11—吊绳；12—右线线路中心线。
具体实施方式
以下通过具体实施例介绍本发明的实现和所具有的有益效果，但本发明并不局限于此，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明实施例提供了一种用于双线曲线段CRTSⅠ型无砟轨道轨道板更换方法，其工艺流程见图1，所述方法具体包括以下内容：
(1)按照电调命令，进行接触网停电、验电、挂地线，并做好相关防护措施；采用弹墨线、靠尺、钢尺、弦线等对原轨道板的平面及高程位置进行测量和标识，并做好数据记录，主要是原轨道板和邻近轨道板之间的相对位置，包括水平位置、板间距离、板间高差、凸台间隙具有定位轨道板状态的参数，标注轨道板移出、入线路并明显标示；
(2)拆除需更换轨道板上所有零配件，拆除需顶升钢轨范围内扣件的T形螺栓及轨距块及撑开钢轨范围内扣件的锚固螺栓，同时凿除原有充填树脂；
(3)现场测量钢轨钢轨温度并与实际锁定轨温进行比较，松开更换轨道板前后至少15米的扣件；如图2所示，将轨道板上方钢轨2-1顶高300mm、钢轨2-2撑开700mm；然后通过轨道板吊装孔6将吊具8安装固定于轨道板3上，停于临线12的轨道吊车组通过该吊具8位于钢轨内侧的吊点7-1和位于轨道板侧段的吊点7-2将吊绳11固定于吊具8上；
(4)如图3，先将轨道板吊平，即先将高侧不动低侧轨道板起吊280mm；然后将轨道板3整体向上起吊起160mm，即高于混凝土凸台挡台4表面，低于钢轨2-1底面，并留有20mm以上的安全距离；
(5)如图4，然后操作吊车将轨道板3向低侧方向横向平移，待吊具8左侧边缘移出钢轨2-1内侧边缘范围且保证20mm以上安全距离，此时轨道板3底面高于钢轨2-2顶面20mm以上；至此，轨道板3已不受钢轨影响，可垂直吊走至平板车上待运；
(6)对脱粘层水泥沥青砂浆充填层8表面进行检查，对残留浮渣进行打磨平整、清理干净；
(7)采用步骤(3-5)的逆操作将新轨道板移入至原轨道板位置；
(8)新轨道板按照测试的原轨道板状态进行粗放，采用精调爪对轨道板进行横、高程方向按原轨道板状态参数数据进行定位，并对轨道板位置进行复核；
(9)将2-1、2-2钢轨落回原位，将换板前后已松开的扣件拧入恢复；钢轨恢复时，同步进行凸台树脂灌注；
(10)根据新轨道板的轨道状态以及离缝状态，确定是否进行板底注胶，若新轨道板底与原脱粘表面离缝较大，采用注浆机将快硬注浆材料注入填充至新轨道板与原脱粘层间隙，注浆材料迅速固化，实现对新轨道板定位；
(11)对换板地段前后轨道状态进行全面测量，对线型进行分析，根据分析结果进行轨道微调，确保线路平顺性满足列车开通条件；
(12)拆除供电地线，对轨道结构、几何尺寸进行全面检查，清理现场，将工具全部撤出线路，然后开通线路；
(13)线路开通后，采用无线传输对换板区段的列车运行稳定性指标、轨道结构部件受力、轨道结构的稳定性指标、轨道刚度指标、轨道结构部件与基础振动加速度进行实时监控。若有异常，及时报告与处理。
Claims (5)
1.一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，其特征为：所述更换方法包含以下步骤：(1)接触网停电；(2)解除被更换板四周约束；(3)拆除被更换轨道板上扣件***，将被更换轨道板前后扣件松开一定长度；(4)将高侧钢轨顶升一定高度、低侧钢轨向外撑开一定距离；(5)通过轨道板吊装孔将具有吊点的吊具安装固定于轨道板，其中低侧吊点位于轨道板侧面，高侧吊点位于轨道板上方高侧钢轨内侧；(6)采用轨道吊车通过该吊具将被更换轨道板吊起，使其水平，向低侧方向横向平移，待高侧轨道板边缘移出高侧钢轨时，向上起吊取出旧轨道板；(7)按步骤(4)～步骤(6)逆过程操作，吊入新板；(8)新板精调，恢复钢轨和扣件，开通线路。
2.如权利要求1所述的曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，其特征在于：所述的扣件松开长度由钢轨实际轨温与锁定轨温的差值、高侧轨钢轨顶升高度、低侧轨钢轨外撑距离确定，一般为10m～70m。
3.如权利要求1所述的曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，其特征在于：所述的高侧钢轨顶升高度由轨道板超高量、轨道板类型确定，一般为10cm～40cm。
4.如权利要求1所述的曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，其特征在于：所述的低侧钢轨平行于轨道板平面向外撑开，撑开距离50cm～90cm。
5.如权利要求1所述的曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法，其特征在于：所述的吊具通过轨道板吊装孔固定于轨道板上，其中低侧吊点位于轨道板侧面，高侧吊点位于轨道板上方高侧钢轨内侧，吊运过程中不需更换吊点。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 2, Da Liu Shu Road, Haidian District, Beijing Applicant after: Railway Construction Research Institute of China Railway Research Institute Group Co., Ltd. Applicant after: China Railway Scientific Research Institute Group Co., Ltd. Address before: No. 2, Da Liu Shu Road, Haidian District, Beijing Applicant before: Railway Construction Institute of China Academy of Railway Sciences Applicant before: China Academy of Railway Sciences |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |