CN110331627A - 一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换crtsⅲ板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了装置一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，所述更换CRTSⅢ板的方法具体为：S1：施工准备；S2：控制旧轨道板段的钢轨温度；S3：更换新轨道板；S4：灌注混凝土。本发明利用钢轨自有伸缩形变，将钢轨提升后将轨道板吊出、吊入的工艺，减少锯轨、换轨、焊轨的工序，同样节省了应力放散的工序很大程度上缩减了轨道板更换的施工时间；利用吊车起吊钢轨，在未锯轨、换轨的情况下，进行更换轨道板作业，节省了换轨、焊轨的费用，从而降低施工成本。

Description

一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法

技术领域

本发明涉及铁路铺设领域，具体的，涉及一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换 CRTSⅢ板的方法。

背景技术

当前我国高铁在使用的无砟轨道板分为两种形式；一种为双块式，一种为板式。无砟轨道板分为三种型号，分为 CRTSⅠ型、CRTSⅡ型、CRTSⅢ型。从Ⅰ型到Ⅲ型也是技术不断革新发展的过程，本文是结合鲁南高速铁路施工 CRTSⅢ型的施工经验，在现场无砟轨道板施工完成，无缝钢轨已经全部锁定完成的情况下，工程线已开始运营，在施工时成品保护不到位，发现个别轨道板存在破损，一旦承轨台破损或轨道板有裂纹被判定为废板，需要及时更换处理。其实，工程线运营就是高铁开通前自检验收的一种方法。当无砟轨道无缝线路钢轨已铺设、应力放散、锁定轨温全部完成后，需要更换轨道板，传统轨道板更换工艺：因钢轨、扣件已全部锁定完成，需对该轨道板位置锯轨，锯轨长度 50m；将拆除钢轨倒运出施工现场，为更换轨道板提供作业面；用吊车吊出、吊入轨道板，灌注自密实混凝土后，再进行钢轨铺设、应力放散、锁定轨温，焊轨要求专业闪光焊轨机对一次进行焊接。其中：应力放散一次性松开一个单元轨节 1.5km 扣件，待温度符合原有锁定轨温后，再次进行钢轨锁定焊接；传统工艺施工时间长，工序繁琐，施工费用较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，优点在于很大程度上缩减了轨道板更换的施工时间；降低了施工成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换 CRTSⅢ型板的方法，其特征在于：所述更换 CRTSⅢ板的方法具体为：

S1：施工准备；

S2：控制旧轨道板段的钢轨温度；

S3：更换新轨道板；

S4：灌注混凝土。

进一步，所述 S1 具体为：

S11：对需要更换的轨道板在 4 个角点处分别用红油漆进行标示，测设其高程并记录，对该板前后各 1 块板采用同样的方式测设高程并记录，待新轨道板滑入后，利用已记录12 个点高程控制新板的标高，为轨道板精调提供依据；

S12：平整、夯实设备所需的场地；

S13：将施工所需的材料搬运至施工现场。

进一步，所述 S2 具体为：

S21：用棉被对钢轨进行全覆盖；

S22：洒水降温，待棉被铺设完成后，对其进行喷淋作业，务必将棉被全部浸湿；

S23：浸湿后，每 10-15 分钟记录 1 次钢轨温度，待轨温达到原锁定轨温±2℃后，增加测试频率，每 5-6 分钟记录 1 次，当轨温在 10 分钟内仍保持轨温恒定，应继续进行喷水降温作业，可进行轨道板更换作业。

进一步，所述 S3 具体为：

S31：在换板位置向大小里程方向各安装:10-18 个自制方木，间距为 2-3m，平均每块轨道板位置为 2 根方木；

S32：移除旧轨道板的所有扣件；

S33：提升旧轨道板段钢轨直至将钢轨吊起 38-45cm，钢轨提升后，立即在轨底垫起至少 2 根方木，在更换轨道板处前后两块板处各放置 1 处，同时将钢轨安放牢固，缓慢下降吊绳，使钢轨平稳落在方木上，卸除吊环；

S34：吊出旧轨道板；

S35：在底座表面凹槽处铺设隔离层和弹性垫板；

S36：在底座表面凹槽处绑扎钢筋，接着在底座表面安装钢筋网片；S37：吊入新轨道板，待新轨道板就位后，微调新轨道板；

S38：新轨道板微调完成后，利用吊车重新提升钢轨，抽出支垫方木，迅速下落钢轨；

S39：根据 S11，精调新轨道板；

S310：紧固新轨道板和钢轨，并记录新锁定轨温。

进一步，所述 S4 具体为：

S41：在新轨道板表面安装模板，并用已铺设的钢轨和扣件压紧，防止新轨道板防上浮和侧移；

S42：在新轨道板的板孔内灌注混凝土；

S43：灌注 3-7 天后，拆除模板并养护。

进一步，所述模板包括端模、中间模、转角模板、插板、模板布和 X 型卡。

进一步，提升所述钢轨前，应将所述棉被全部撤除，仍采用喷淋方式降温，直

接喷淋至所述钢轨表面，在施工中，持续保湿喷淋作业，直至所述 S310 结束，方可停止喷淋降温作业。

进一步，微调所述新轨道板的标准为：相邻所述新轨道板板缝距离为 0～10mm；

所述新轨道板的高程比旧轨道板高程低 0～5mm。

进一步，精调所述新轨道板的标准为：相邻所述新轨道板板缝距离为 0～0.5mm；

所述新轨道板的高程比旧轨道板高程低 0～0.5mm。

进一步，所述隔离层的平整度小于等于 10mm/1m。

本发明的有益效果是：

利用钢轨自有伸缩形变，将钢轨提升后将轨道板吊出、吊入的工艺，减少锯轨、换轨、焊轨的工序，同样节省了应力放散的工序很大程度上缩减了轨道板更换的施工时间；利用吊车起吊钢轨，在未锯轨、换轨的情况下，进行更换轨道板作业，节省了换轨、焊轨的费用，从而降低施工成本。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：附图 1 为本发明流程图；

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换 CRTSⅢ板的方法，

如图 1 所示，本方法具体为：

S1：施工准备；

S11：施工复测，对需要更换的轨道板在 4 个角点处分别用红油漆进行标示，测设其高程并记录，对该板前后各 1 块板采用同样的方式测设高程并记录。待新轨道板滑入后，利用已记录 12 个点高程控制新板的标高，为轨道板精调提供依据；

S12：场地平整，平整、夯实设备所需的场地，主要为吊车、供水车所用。尤其吊车所处位置，必须夯实密实，防止吊车在吊装重物时，发生倾覆风险；

S13：将施工所需的材料搬运至施工现场，所需要用的棉被、水管以及小型材料应陆续搬运至施工现场，大件物品如方木、锯轨机、发电机等可在吊车就位后，采用吊装的方式吊至施工现场。轨道降温所用水管，可以在轨道外侧提前排布，方便快速浇水降温。所有物品在现场应堆码整齐、摆放有序，不得侵入铁路限界，严禁影响邻线火车通行；吊车、水车所站位置，应提前勘察现场，使设备停放至最有利位置。在勘察现场时，应考虑吊车大臂旋转路径是否有障碍物，如接触网杆、供电线、桥梁栏杆等；水车就位应考虑水的泵送高度、压力、周边是否有高压电等。

S2 控制轨温；

S21：用棉被对钢轨进行全覆盖，根据现场试验所得，棉被铺设范围是在换板处前后各50m，铺设总长度不小于 100m。用棉被对钢轨进行全覆盖，棉被之间的搭接长度不小于30cm。棉被可选用厚棉被，也可选用吸水性较好的土工布或海绵代替；

S22：洒水降温，供水车应配备自吸式水泵，有泵送功能。以保证喷水的水流量，水管直径应最小为直径 50mm 橡胶软管，水流量 30m³/h，待棉被铺设完成后，对其进行喷淋作业，务必将棉被全部浸湿。

S23：测量轨温，在更换轨道板处的钢轨内、外侧各放置 2 块轨温表，每 10分钟记录 1次轨温。待轨温达到锁定轨温±2℃后，增加测试频率，每 5 分钟记录 1 次，当轨温在 10分钟内仍保持轨温恒定，应继续进行喷水降温作业，可进行轨道板更换作业。

S3：更换新轨道板；

S31：铺设方木，在换板位置向大小里程方向即前后方向各安装 15 个自制方木，间距为 3m，平均每块轨道板位置为 2 根方木。为了防止钢轨向线路垂直方向伸缩，利用方木进行加固，将方木卡槽卡在钢轨面上，应保证方向与钢轨垂直，并用铁丝加固到钢轨上；

S32：移除扣件，扣件拆除距离为换板处前后各拆除 40m，共计拆除长度为不小于 80m。利用内燃式螺栓扳手从中间开始向两侧拆除扣件，应将弹跳、轨距块、螺栓全部卸掉，不拆除轨除垫板，需要更换的轨道板所有扣件全部拆除，已拆扣件应按顺序摆放整齐，防止遗失；

S33：提升钢轨，钢轨提升前，应将养生棉全部撤除，钢轨降温仍采用喷淋方式降温，直接喷淋至钢轨表面。在施工中，持续保湿喷淋作业，直至钢轨锁定作业结束，方可停止喷淋降温作业。方木安装、扣件拆除均已完成后，检查是否施工到位，全部复查 1 遍。在换板中心位置处钢轨上方安装 1 根方木，并用钢丝绳配吊环扣紧钢筋左右股，吊车慢慢起吊，起吊荷载缓慢增加由 1 吨逐步增加，直至将钢轨吊起 40cm。钢轨提升后，立即在轨底垫起两根方木20cm*20cm*200cm，在换板处前后两块板处各放置 1 处，同时将钢轨安放牢固。缓慢下降吊绳，使钢轨平稳落在方木上，卸除吊环。经现场试验，起吊荷载为 6.4 吨至 7.0 吨。起吊所用吊环规格为 5 吨，钢丝绳拉断强度 178.5KN。

S34：吊出原板，在换板的 4 个吊装孔位置安装吊具，需将吊具螺栓拧紧后，开始安装吊环。吊具全部安装完毕后，吊车缓慢试吊轨道板，轨道板含自密实混凝土总重约 10.5吨，起吊荷载由 1 吨逐步增加至 11 吨，当整块板与底座板分离后，再缓慢下放，进行二次起吊，吊至距钢轨底面 5cm 后静止，人工用木楔将其卡住，防止碰撞其他轨道板。

在已吊起的轨道板与底座板间穿入 2 根 14#槽钢每根长 5m，提前在槽钢表面涂刷黄油，人工迅速穿入轨道板下方，方向与线路保持垂直。轨道板在起吊状态时，严禁下方有作业人员。

吊车控制吊绳慢慢下落，同时向两线间吊出，在下落过程中，在出板反方向安排两人用10*10 方木拟作杠杆，辅助吊装。本次换板是在未拆除钢轨的状态下，更换轨道板。所以，是跨越以提升起来的钢轨，吊装轨道板，需要拆卸 3 次吊环，吊装 3 次，每次下落均应将旧轨道板平稳下落至槽钢上。最终停放至两线间，吊出施工现场临时放置；

S35：在底座表面凹槽处铺设隔离层和弹性垫板

土工布隔离层在工厂定制，幅宽 2.6m，厚度 4mm，单位面积质量 700g/m²；检验合格后，运至施工现场使用。隔离层铺设先铺设底座表面，再裁剪凹槽隔离层，最后铺设凹槽底隔离层。每块轨道板范围内不得有搭接或接缝，底座四角涂抹万能胶，使土工布临时粘贴在底座上，避免土工布移位和变形。隔离层平整度（起拱度）控制在 10mm/1m。

凹槽底面隔离层根据凹槽位置在整块隔离层上用电热切刀准确裁剪，将裁剪下来的隔离层铺设于凹槽底面，用万能胶牢固的粘贴在凹槽底面。

弹性垫板采用与隔离层安装连续、同步进行的方法。弹性垫板施工时粘贴在凹槽侧面混凝土上，在四周混凝土面满刷黏胶，按顺序粘贴弹性垫板，粘贴后用橡胶锤敲击垫板背面，使垫板与混凝土面粘贴牢固，顶面与底座表面要平齐，周边无翘起、无空鼓。必要时可采用顶撑、顶板对称顶紧，防止脱开。

S36：在底座表面凹槽处绑扎钢筋，接着在底座表面安装钢筋网片；

钢筋安装顺序为：先绑扎凹槽钢筋，再安装自密实钢筋网片，最后将凹槽钢筋和网片绑扎成为整体。钢筋网片上、下两面安装混凝土保护层垫块，每平方米不少于 4 个，梅花形布置，保护层厚度 35mm。

钢筋网片的加工、检验、存储及绑扎施工与底座板钢筋网片相同。限位凹槽钢筋在工地钢筋加工场内焊接成网片，运至现场后与钢筋网片一体绑扎。

轨道板底门型筋与纵向钢筋采用塑料十字卡绝缘连接，在存板场作业平台上实施安装，与轨道板一起运输至施工现场。

S37：吊入新轨道板，待新轨道板就位后，微调新轨道板；

吊入新轨道板，新轨道板吊入的方法与旧轨道板吊出保持一致，不再过多叙述。在新轨道板就位前，自密实混凝土部分的铺设土工布、绑扎钢筋应全部完成，此时，钢轨依旧保持提升状态。

待新轨道板就位后，微调新轨道板，主要控制板缝、高程。中线位置（板缝）控制范围：0～10mm；高程控制：对比原高程-5～0mm，高程可略低于原高程，决不可高于原高程。严禁使用撬杠或钢结构物品辅助吊板施工，以免损坏轨道板混凝土。

S38：新轨道板微调完成后，利用吊车重新提升钢轨，抽出支垫方木，迅速下落钢轨；

下落钢轨，轨道板定位完成后，利用吊车重新提升钢轨，抽出支垫方木，迅速下落钢轨。下落前应检查钢轨下方是否有扣件或其他物品影响，必须将杂物清理干净。钢轨下落后，立即检查钢轨落位是否正确，若有偏差及时进行调整。

利用电动扳手，分为两组劳务人员，从前、后两侧向中间紧固扣件，紧固扭矩不大于100N·m，扣件螺杆应重新涂刷黄油。

S39：根据 S11，精调新轨道；

新板粗铺后，迅速 4 个吊装孔的位置安装多向千斤顶（俗称：精调爪），开始对新轨道板进行精调作业。轨道板精调标准：中线（板缝）0～0.5mm，高程-0.5～0mm。

S310：紧固新轨道板和钢轨，并记录新锁定轨温；

钢轨锁定，钢轨锁定前，再次测设钢轨轨温，当实际轨温与原锁定轨温差值在±2℃范围内，对前后 80m 范围内，线路总长 160m，所有扣件均进行紧固，紧固扭矩为 160N·m。全部紧固完成后，记录锁定轨温。

S4：灌注自密实混凝土

S41：在新轨道板表面安装模板，并用已铺设的钢轨和扣件压紧，防止新轨道板防上浮和侧移；

模板组成：自密实混凝土封边模板由端模、中间模、转角模板、插板、模板布和 X 型卡组成。压紧装置由有扣件紧固后的轨道部分代替。模板及支架有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受混凝土侧压力和施工荷载。

未精调前，压紧装置和封边模板都为预安装，螺栓不拧紧。待轨道板精调完成后，再对封边模板进行加固。轨道板防上浮和侧移措施采用已经铺设的钢轨和扣件进行固定，确保轨道板不上浮、不侧移，根据 WJ8 型扣件的设计扭力，将扣件紧到 160N/m。

S42：在新轨道板的板孔内灌注混凝土；

自密实混凝土要满足上文换板试验和底座板施工中所提要求外，还要注意以下事项。

拌制前要严格测定粗、细骨料的含水率，及时调整施工配合比。雨天除要做好防御措施外，还要要随时抽测含水率，一般情况每班抽测 2 次骨料含水率。

搅拌投料顺序：先骨料水泥和矿物掺合料，搅匀后再加水和外加剂，这两个阶段的搅拌时间均不少于 30s。总搅拌时间要求不少于 3min。

自密实混凝土正式施工前要对拌合物性能进行开盘鉴定。要根据环境条件、运输距离及灌注设备情况，合理确定混凝土的扩展度、含气量、T500、泌水率和温度等性能指标。

自密实混凝土运输要选用 5-6m³有自转功能的混凝土罐车，每罐容量为 3 块板左右，防止容量过大导致灌注时间偏长，引发混凝土施工性能下降。

混凝土运输到场后，要使罐车高速旋转 20-30s 后，并遮盖罐车卸料口，防止蒸发或外部水分进入。

混凝土灌注前要对轨道板的安装质量、扣压装置及防侧移装置有效性和模板的密封性、防溢管及灌注管的安装质量进行再次检查，确认符合要求后方可施工。

板腔内积水时不得灌注，雨天不得露天灌注。灌注前要检测混凝土的温度、坍落扩展度、扩展时间 T500、含气量和泌水率等性能指标。入模温度控制在10-30℃。

自密实混凝土采用吊斗吊至灌注位置，线间灌注平台入模的单孔溜槽卸料灌注法。每块板要一次灌注完成，混凝土自搅拌到灌注完成控制在 2h 内。

施工控制好混凝土下料速度，保证连续灌注完成。灌注后技术人员记录轨道板上浮和侧移数据。灌注时间控制在 5-8 分钟之内完成。

混凝土初凝后终凝前，在灌注孔、观察孔内***“S”型连接筋，灌注 3 小时后撤除灌注孔、排气孔处的防溢管，用特制的球冠状铁模具将孔口处的混凝土处理成圆弧形状，圆弧直径比灌注孔大 10-20mm，并高出轨道板面 10-30mm，铺贴水能量薄膜补水养护。

S43：灌注 3 天后，拆除模板并养护；

自密实混凝土灌注完成后，带模养护 3 天，拆模时强度不低于 10Mpa，拆模要按照立模顺序逆向进行，防止损伤混凝土面，拆模后及时喷涂养护液，环贴水能量薄膜补水养护不少于 11 天。养护龄期 14 天达标后，采用角磨机对自密实混凝土表面多余的毛茬打磨处理。自密实混凝土拆模后，对隔离层土工布露出部分使用专用角磨机切除，作业时严禁损伤混凝土表面。

当所有工序完成后，对已更换无砟轨道板中线、高程以及钢轨精调轨距、水平进行自检，自检合格后，报监理、业主验收，合格后，开通线路。

无砟轨道板验收标准；中线（板缝）、0～0.5mm，高程：-0.5～0mm。

钢轨精调验收标准：轨距、-0.3～0mm，水平、-0.5～0mm。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施案例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述更换CRTSⅢ板的方法具体为：

S1：施工准备；

S2：控制旧轨道板段的钢轨温度；

S3：更换新轨道板；

S4：灌注混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述S1具体为：

S11：对旧轨道板在4个角点处分别用红油漆进行标示，测设其高程并记录，对该板前后各1块板采用同样的方式测设高程并记录，待新轨道板滑入后，利用已记录12个点高程控制新轨道板的标高，为新轨道板的精调提供依据；

S12：平整、夯实设备所需的场地；

S13：将施工所需的材料搬运至施工现场。

3.根据权利要求2所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述S2具体为：

S21：用棉被对旧轨道板段钢轨进行全覆盖；

S22：待棉被铺设完成后，对其进行喷淋作业，务必将棉被全部浸湿；

S23：浸湿后，每10-15分钟记录1次钢轨温度，待轨温达到原锁定轨温±2℃后，增加测试频率，每5-6分钟记录1次，当轨温在10分钟内仍保持轨温恒定，应继续进行喷水降温作业，可进行轨道板更换作业。

4.根据权利要求3所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述S3具体为：

S31：在换板位置向大小里程方向各安装10-18个方木，间距为2-3m，平均每块旧轨道板位置放置2根方木；

S32：移除旧轨道板的所有扣件；

S33：提升旧轨道板段钢轨直至将其吊起38-45cm，钢轨提升后，立即在钢轨底垫起至少2根方木，在旧轨道板沿着所述钢轨前进和后退方向的终点处各放置1处，同时将钢轨安放牢固，缓慢下降吊绳，使钢轨平稳落在方木上，卸除吊环；

S34：吊出旧轨道板；

S35：在底座表面凹槽处铺设隔离层和弹性垫板；

S36：在底座表面凹槽处绑扎钢筋，接着在底座表面安装钢筋网片；

S37：吊入新轨道板，待新轨道板就位后，微调新轨道板；

S38：新轨道板微调完成后，利用吊车重新提升钢轨，抽出支垫方木，迅速下落钢轨；

S39：根据S11，精调新轨道板；

S310：紧固新轨道板和钢轨，并记录新锁定轨温。

5.根据权利要求1所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述S4具体为：

S41：在新轨道板表面安装模板，并用已铺设的钢轨和扣件压紧，防止新轨道板防上浮和侧移；

S42：在新轨道板的板孔内灌注混凝土；

S43：灌注3-7天后，拆除模板并养护。

6.根据权利要求4所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述模板包括端模、中间模、转角模板、插板、模板布和X型卡。

7.根据权利要求4所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：提升所述钢轨前，应将所述棉被全部撤除，仍采用喷淋方式降温，直接喷淋至所述钢轨表面，在施工中，持续保湿喷淋作业，直至所述S310结束，方可停止喷淋降温作业。

8.根据权利要求4所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：微调所述新轨道板的标准为：相邻所述新轨道板板缝距离为0～10mm；所述新轨道板的高程比旧轨道板高程低0～5mm。

9.根据权利要求4所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：精调所述新轨道板的标准为：相邻所述新轨道板板缝距离为0～0.5mm；所述新轨道板的高程比旧轨道板高程低0～0.5mm。

10.根据权利要求4所述的一种用于高速铁路已锁定无砟轨道快速更换CRTSⅢ板的方法，其特征在于：所述隔离层的平整度小于等于10mm/1m。