CN109338831B - 一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，包括以下步骤：（1）确定偏移区段无砟轨道纠偏量，并对偏移区段两端的无砟轨道进行植筋锚固；（2）在无砟轨道侧面钻取绳锯作业孔；（3）采用绳锯对无砟轨道混凝土进行切割，解除无砟轨道粘结束缚，同时对切割后的无砟轨道进行限位；（4）通过顶推***将无砟轨道纠偏至设计值，并采用低粘度高早强灌浆材料将无砟轨道切割缝填充饱满，恢复线路稳定性；（5）对整治区域的无砟轨道进行植筋锚固，并精调扣件***，恢复线路平顺性。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，不影响列车行车安全，可在维修天窗时间内实施，适用于的无砟轨道快速纠偏。

Description

一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法
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，具体涉及一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法。
背景技术
无砟轨道结构具有变形小、可靠度高、承载能力强、日常维修量少以及使用寿命长等特点，我国高速铁路主要采用无砟轨道结构。我国无砟轨道线路长、跨度大，在通过特殊区段时，部分无砟轨道会由于复杂的地质环境导致偏移，严重影响无砟轨道线路平顺性，威胁列车行车安全。
目前，无砟轨道偏移常采用调节扣件的方式对轨道线形进行改善。扣件调节法是将偏移区段及其两侧较大范围内的无砟轨道扣件进行调节，达到顺坡、优化线形的目的。但是扣件横向调节量很小，偏移区段两侧顺坡距离长，日常养护维修难度大，当无砟轨道偏移量较大时，扣件调节后的无砟轨道也无法满足高速行车通过要求，需要限速，严重影响高速铁路正常运营。此方法只是临时处理措施，无法从根本上解决无砟轨道偏移问题。
除调节扣件外，无砟轨道偏移整治主要采用将无砟轨道顶起再纠偏的方法和临时支撑重筑法。专利“一种用于沉降偏移无砟轨道的中线纠偏方法”（CN106702834 A）所述无砟轨道沉降偏移病害的整治技术主要针对路基处无砟轨道沉降、偏移病害，技术核心是将发泡聚氨酯注入底座板或支承层下方对无砟轨道进行注浆抬升后，通过侧面顶推装置实现无砟轨道的纠偏。该技术需对无砟轨道整体进行抬升、纠偏，施工具有局限性，不适用于非沉降地段，而且在重量较大的端刺区部位，无砟轨道的抬升和纠偏较为困难。专利“一种用于路基端高速铁路无砟轨道中线纠偏方法”（CN 106049193A）的无砟轨道偏移整治技术核心是通过千斤顶或气垫等将道床与级配碎石之间先顶起，较少摩擦力，然后利用顶推装置对无砟轨道进行整体纠偏。该技术的需对无砟轨道下部开挖安装千斤顶或气垫，人工劳动强度较大，而且纠偏后的无砟轨道高程变化不明确。同时，隧道内双块式无砟轨道下部为仰拱填充层混凝土，上述两种整治技术均不适用。临时支撑重筑法是将道床板或道床板及仰拱混凝土移除，采用木枕或钢垫梁进行临时支撑后，按设计位置，重新浇筑道床板或道床板及仰拱混凝土。该方法需靠木枕或钢垫梁长期临时支撑，无砟轨道稳定性和安全性较差，采用快硬混凝土连续浇筑的道床易开裂，分段浇筑的道床及仰拱填充层连续性较差，新老混凝土界面易出现裂缝，影响无砟轨道结构耐久性，而且道床板及仰拱混凝土挖除困难，人工劳动强度大，施工效率较低。
因此，如何能够安全、快速、有效地解决无砟轨道偏移病害，大幅降低人工劳动强度和施工难度，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，提供了一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法。该方法包括以下步骤：（1）确定偏移区段无砟轨道纠偏量，并对偏移区段两端的无砟轨道进行植筋锚固；（2）在无砟轨道侧面钻取绳锯作业孔；（3）采用绳锯对无砟轨道混凝土进行切割，解除无砟轨道粘结束缚，同时对切割后的无砟轨道进行限位；（4）通过顶推***将无砟轨道纠偏至设计值，并采用低粘度高早强灌浆材料将无砟轨道切割缝填充饱满，恢复线路稳定性；（5）对整治区域的无砟轨道进行植筋锚固，并精调扣件***，恢复线路平顺性。
上述的偏移区段两端无砟轨道植筋锚固长度5～15m，整治区段及两端植筋锚固时，垂直于线路方向每行设置2～5个植筋孔，相邻两行间距0.3m～1.5m；所述的绳锯作业孔直径不低于20mm，沿线路防线相邻绳锯作业孔间距不大于4m。
上述的绳锯切割为水平切割、竖向切割中的一种或两种，绳锯水平切割为对道床与支撑结构混凝土或支撑结构混凝土进行水平切割，绳锯竖向切割为将偏移峰值位置的无砟轨道竖向切断、将偏移区域起止位置的无砟轨道竖向切断中的一种或两种。
上述的切割后的无砟轨道限位为在无砟轨道两侧采用限位装置和无砟轨道下部采用临时支撑装置对其横向、垂向和纵向进行限位，临时支撑装置包括橡胶类垫板、塑料类垫板、金属类垫板及木质类垫板中的一种或几种。
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***、导向架、导向轮、金刚石链条及防护装置组成；无砟轨道纠偏装置，由千斤顶、反力装置、传力装置及测量设备组成。
上述的低粘度高早强灌浆材料为聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂及乙烯基树脂中的一种。
有益效果：本发明提供的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法具有如下积极效果：
（1）基于绳锯切割的无砟轨道纠偏可均在天窗时间内完成，无需断道施工，不影响行车的正常运行和运营；
（2）采用绳锯将无砟轨道混凝土切割解除粘结束缚后，直接横推即可完成无砟轨道纠偏，工艺简单、高效。
（4）基于绳锯切割的无砟轨道纠偏技术不影响原有无砟轨道结构；
（5）工机具自动化程度高，人工劳动强度大幅降低，整治进程可控性强，可确保天窗时间内完成施工，避免行车沿点风险；
（6）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；
（7）整治涉及的修补材料均为特种材料，早期固化速度快，满足施工后行车立即通车需求。
附图说明
本发明的附图有。
图1是本发明的绳锯作业孔及水平切割示意图。
图2是本发明的无砟轨道竖向切割示意图。
图3是本发明的无砟轨道植筋锚固示意图。
本发明附图中的附图标记如下。
1、钢轨 2、轨枕 3、无砟道床 4、道床与支撑结构混凝土界面 5、支撑结构混凝土6、绳锯作业孔 7、混凝土水平切割 8、混凝土竖向切割 9、植筋孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，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
隧道内无砟轨道纠偏方法包括以下内容：
（1）施工前测量无砟轨道几何状态初始数据，按照1.95m划分切割单元，并核对无砟轨道每根轨枕位置处的横向调整量，建立数据联控网。该整治区段内的每根轨枕处的设计纠偏量如表1所示。
表1无砟轨道设计纠偏量
轨枕号 设计纠偏量 轨枕号 设计纠偏量
1 0 20 22.5
2 1.2 21 21.2
3 2.6 22 20.3
4 3.8 23 18.9
5 4.5 24 17.2
6 5.8 25 16.3
7 6.9 26 15.1
8 8.1 27 14.2
9 9.8 28 12.8
10 10.5 29 10.9
11 11.6 30 9.3
12 12.4 31 8.2
13 16.7 32 7.6
14 18.2 33 5.7
15 19.3 34 4.3
16 21.5 35 3.2
17 22.4 36 2.1
18 23.6 37 1.1
19 23.1 38 0
（2）整治区段两端道床板植筋锚固，植筋锚固长度15m，植筋锚固示意图如图3所示，垂直于线路方向每行设置5个植筋孔，相邻两行间距1.5m。
（3）在无砟轨道道床板与仰拱填充层界面处钻取绳锯作业孔，绳锯作业孔如图1所示。绳锯作业孔直径20mm，沿线路方向相邻绳锯作业孔间距1.95m。
（4）将绳锯链条穿入绳锯作业孔进行水平切割，每台机器每次切割1.95m，将道床板与仰拱填充层切割分离，如图1所示。切割后，切割缝采用垫板进行临时支撑，在无砟轨道两侧安装限位装置。
（5）采用绳锯将最大偏移处18号与19号轨枕间的道床板竖向切断，道床板竖向切割如图2所示。
（6）将切割缝内的垫板移除，采用横向顶推***，配合全站仪等测量设备，将道床板横向调整至设计值。
（7）将切割缝封闭安装注浆管和排气管，灌注低粘度高早强灌浆材料。
（8）对将整治区域的无砟轨道进行植筋锚固，并精调扣件***，恢复线路平顺性。
实施例2
路基及桥梁段无砟轨道纠偏方法包括以下内容：
（1）施工前测量无砟轨道几何状态初始数据，按照4m划分切割单元，并核对道床板上每根轨枕位置的横向调整量，建立数据联控网。该整治区段内的每根轨枕的设计纠偏量如表2所示。
表2无砟轨道设计纠偏量
轨枕号 设计纠偏量 轨枕号 设计纠偏量
1 0.0 20 12.7
2 0.9 21 11.8
3 1.6 22 11.2
4 2.3 23 10.4
5 3.6 24 9.2
6 4.9 25 8.7
7 5.6 26 7.8
8 6.8 27 6.9
9 7.7 28 6.0
10 8.8 29 5.5
11 9.7 30 5.0
12 10.8 31 4.5
13 11.5 32 3.5
14 12.7 33 2.8
15 13.5 34 2.1
16 14.2 35 1.7
17 15.3 36 1.1
18 14.1 37 0.4
19 13.4 38 0
（2）整治区段两端道床板植筋锚固，植筋锚固长度5m，植筋锚固示意图如图3所示，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）在无砟轨道道床与支撑结构混凝土界面处或支承结构混凝土上钻取横穿无砟轨道的绳锯作业孔，如图1所示。绳锯作业孔直径25mm，沿线路方向相邻绳锯作业孔间距4m。
（4）将绳锯链条穿入绳锯作业孔进行水平切割，每台机器每次切割4m，将道床与支撑结构混凝土分离或在支撑结构混凝土上形成连续的水平切割缝，如图1所示。切割后，切割缝采用垫板进行临时支撑，在无砟轨道两侧安装限位装置。
（5）采用绳锯将最大偏移处16号与17号轨枕间的无砟轨道竖向切断，或将最大偏移处16号与17号轨枕间的无砟轨道及两端1号和38号轨枕处的无砟轨道竖向切断，无砟轨道竖向切割如图2所示。
（6）将切割缝内的垫板移除，采用横向顶推***，配合全站仪等测量设备，将道床板横向调整至设计值。
（7）将切割缝封闭安装注浆管和排气管，灌注低粘度高早强灌浆材料。
（8）对将整治区域的无砟轨道进行植筋锚固，并精调扣件***，恢复线路平顺性。
实施例3
隧道进口段非连续道床的无砟轨道纠偏方法包括以下内容：
（1）施工前测量无砟轨道几何状态初始数据，按照2.6m划分切割单元，并核对道床板每根轨枕位置处的横向调整量，建立数据联控网。该整治区段内的每根轨枕处的设计纠偏量如表3所示。
表3无砟轨道设计纠偏量
轨枕号 设计纠偏量 轨枕号 设计纠偏量
1 23.0 13 12.4
2 22.1 14 11.9
3 21.5 15 10.8
4 20.6 16 8.6
5 19.2 17 7.4
6 18.7 18 6.5
7 17.3 19 4.9
8 16.2 20 3.3
9 15.8 21 2.5
10 14.1 22 1.8
11 13.6 23 0.6
12 13.1 24 0
（2）对隧道内的道床板植筋锚固，植筋锚固长度10m，植筋锚固示意图如图3所示，垂直于线路方向每行设置4个植筋孔，相邻两行间距1.3m。
（3）在无砟轨道道床板与仰拱填充层界面处钻取横穿无砟轨道的绳锯作业孔，绳锯作业孔如图1所示。绳锯作业孔直径30mm，沿线路方向相邻绳锯作业孔间距2.6m。
（4）将绳锯链条穿入绳锯作业孔进行水平切割，每台机器每次切割2.6m，将道床板与仰拱填充层切割分离，如图1所示。切割后，切割缝采用垫板进行临时支撑，在无砟轨道两侧安装限位装置。
（5）将切割缝内的垫板移除，将横向顶推***假设在非连续的相邻道床板的接缝处，并在接缝处安装具有一定面积的压板，确保顶推时接缝两端的道床板可同时横向移动，顶推期间配合全站仪等测量设备，将道床板横向调整至设计值。
（7）将切割缝封闭安装注浆管和排气管，灌注低粘度高早强灌浆材料，接缝处采用嵌缝材料重新填缝密封。
（8）对将整治区域的无砟轨道进行植筋锚固，并精调扣件***，恢复线路平顺性。

Claims (8)

1.一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，用于无砟轨道横向纠偏，其特征在于包括以下步骤：（1）确定偏移区段无砟轨道纠偏量，并对偏移区段两端的无砟轨道进行植筋锚固；（2）根据纠偏长度确定绳锯切割单元长度和数量，并在切割单元两端钻取绳锯作业孔，作业孔直径不低于20mm；（3）采用绳锯按单元对无砟轨道进行连续原位切割，在保证无砟轨道几何线形不变的情况下，使待纠偏区域的无砟轨道完全解除粘结束缚，所述的绳锯原位切割为对道床与支撑结构混凝土粘结界面或支撑结构混凝土进行水平切割，解除无砟轨道下部粘结束缚，并在切割缝内塞入支撑垫板，保证切割过程中及切割后轨道高程不变，对偏移峰值位置和偏移区段起止位置无砟轨道进行竖向切断，解除无砟轨道纵向粘结束缚，并在无砟轨道两侧安装限位装置，保证切割过程中及切割后轨道横向位置不变，其中支撑垫板为橡胶类垫板、塑料类垫板、金属类垫板及木质类垫板中的一种或几种；（4）通过顶推***将无砟轨道纠偏至设计值，并采用低粘度高早强灌浆材料将无砟轨道切割缝填充饱满，恢复线路稳定性，所述低粘度高早强灌浆材料为聚氨酯、环氧树脂、不饱和树脂及乙烯基树脂中的一种；（5）对偏移区段的无砟轨道进行植筋锚固，并精调扣件***，恢复线路平顺性。
2.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：所述的偏移区段两端无砟轨道植筋锚固长度5～15m，偏移区段及其两端植筋锚固时，垂直于线路方向每行设置2～5个植筋孔，相邻两行间距0.3m～1.5m。
3.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：绳锯切割装置由具有收放链条功能的动力装置、数控***、导向架、导向轮、金刚石链条及防护装置组成。
4.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：无砟轨道纠偏装置，由千斤顶、反力装置、传力装置及测量设备组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：列车可安全通过在下部切割缝内塞入支撑垫板及两侧采用限位装置固定的部分或全部完成绳锯切割的无砟轨道。
6.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：在天窗时间对不同长度的无砟轨道偏移病害进行整治。
7.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：无砟轨道绳锯切割、无砟轨道纠偏、切割缝注浆为三个独立工序，能够分别在不同天窗实施，其中无砟轨道绳锯切割和切割缝注浆不限于一个天窗时间内完成。
8.根据权利要求1所述的一种基于绳锯切割的无砟轨道纠偏方法，其特征在于：该方法适用于路基、桥梁、隧道的无砟轨道纠偏。
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