不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，包括：沿隧道有砟道床的縱向選定目標(biāo)隧道有砟道床段，在目標(biāo)隧道有砟道床段處的兩條鋼軌的外側(cè)分別鋪設(shè)與其平行的縱梁，在兩條縱梁之間固定架設(shè)彼此間隔排布的多個橫梁，將鋼軌固定連接在多個橫梁上；將目標(biāo)隧道有砟道床段劃分為至少二個操作分段，選擇第一操作分段拆除混凝土軌枕和碎石形成待更換道床段，在待更換道床段處澆筑形成混凝土底座，待固化后，拆除第一操作分段內(nèi)所有橫梁，在混凝土底座上鋪設(shè)軌道板，將鋼軌固定連接于軌道板上，灌注CA砂漿；待第一操作分段內(nèi)的CA砂漿達(dá)到設(shè)定強度后，重復(fù)上述步驟以完成全部操作分段的更換操作；以及拆除縱梁。
【專利說明】
不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種鐵路運輸線路的更換作業(yè)方法，特別涉及一種在不中斷行車條件 下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速鐵路是世界鐵路的一項重大技術(shù)成就，它集中反應(yīng)了一個國家鐵路牽引動 力、線路結(jié)構(gòu)、高速運行控制、高速運輸組織和經(jīng)營管理等方面的技術(shù)進(jìn)步，也體現(xiàn)了一個 國家的科技和工業(yè)水平。高速鐵路是社會經(jīng)濟發(fā)展和運輸市場競爭的需要，它促進(jìn)了地區(qū) 經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進(jìn)程，在經(jīng)濟發(fā)達(dá)、人口密集地區(qū)的經(jīng)濟效益和社會效益尤為突出。
[0003] 我國鐵路作為交通運輸?shù)墓歉桑趪窠?jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用。根據(jù)各國高 速鐵路發(fā)展的實踐，我國也需要高速運輸。而高速鐵路的特點是高速度和高密度，其目標(biāo)是 高安全性和高乘坐舒適性，因而要求軌道結(jié)構(gòu)必須具備高平順性和高穩(wěn)定性。
[0004] 鐵路軌道結(jié)構(gòu)從總體上可分為兩類：以碎石道床、軌枕為基礎(chǔ)的有砟軌道；以混凝 土或瀝青混合料為基礎(chǔ)的無砟軌道。實踐表明，兩種軌道結(jié)構(gòu)均可保證高速列車的安全運 營。但由于兩類軌道結(jié)構(gòu)在技術(shù)經(jīng)濟性方面的差異，各國均根據(jù)自己的國情、鐵路的特點合 理選用，以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。
[0005] 傳統(tǒng)的有砟軌道采用碎石道砟作為道床，因石砟道床的增彈減振、排水及方便維 修養(yǎng)護(hù)等特點，使得有砟軌道具有鋪設(shè)方便、造價低、容易維修等優(yōu)點，長期以來作為世界 各國普遍鐵路軌道的主要結(jié)構(gòu)形式。但隨著列車速度的提高，軌道的振動加劇，石砟道床的 變形越來越嚴(yán)重。在高速鐵路上，石砟道床的變形非?？?，給軌道的維修造成困難，同時還 因為石砟的變形不均勻性造成軌道的各種不平順，影響高速列車的舒適性和安全性。其次， 高速鐵路上，因高速行車造成強大的列車風(fēng)，致使道砟顆粒被風(fēng)卷起，道床形狀難以保持， 不得不采用措施進(jìn)行道砟表面封閉，從而使有砟軌道失去了方便維修這一最大的優(yōu)勢。
[0006] 而隨著我國多年的高速鐵路建設(shè)，具有穩(wěn)定高、剛度均勻好、結(jié)構(gòu)耐久性強、維修 工作量少和技術(shù)相對成熟等優(yōu)點的無砟軌道則逐步成為我國高速鐵路普遍采用的形式。無 砟軌道擁有高平順性、高穩(wěn)定性和少維修等特點，在鐵路運營中逐漸取得了明顯的優(yōu)勢，尤 其是隨著客運專線和高速鐵路的修建，無砟軌道更顯出其優(yōu)越性和重要性。隨著運用經(jīng)驗 的積累，無砟軌道的修建造價在大幅度下降，與有砟軌道相比較，無砟軌道修建時所增加的 投資，一般可望在一至兩個軌道大修周期內(nèi)依靠節(jié)省軌道維修投入得到收回，無砟軌道的 經(jīng)濟效應(yīng)日漸突出。
[0007] 由此可見，將有砟軌道道床更換為無砟軌道則成為一種必然，但我國幅員遼闊，已 經(jīng)鋪設(shè)有大面積的正在使用的有砟軌道，在更換無砟軌道時，如果停止在其上運行的列車， 不僅會造成經(jīng)濟的損失，而且還會給出行帶來不便。因此，如何在不中斷行車的條件下，將 隧道中的有砟道床更換為無砟軌道則成為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、工期短、不影響行車的 不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的系統(tǒng)及方法。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無 砟軌道的系統(tǒng)，包括:軌道平板移動車，軌道平板移動車承載于待更換為無砟軌道的目標(biāo)隧 道有砟道床段的鋼軌上并沿著鋼軌在物料區(qū)與操作區(qū)之間往復(fù)運動;起吊機，起吊機的支 柱垂直地固定連接于軌道平板移動車的車板的鄰近物料區(qū)一端，在物料區(qū)時起吊機用于在 軌道平板移動車的車板與物料區(qū)之間吊運施工構(gòu)件;輪胎式龍門吊，輪胎式龍門吊定位于 軌道平板移動車的車板的鄰近操作區(qū)一端；以及龍門吊可拆卸軌道，龍門吊可拆卸軌道設(shè) 置于操作區(qū)，龍門吊可拆卸軌道的第一軌道和第二軌道分別位于目標(biāo)隧道有砟道床段的兩 側(cè)路基上方并與軌道平板移動車的車板平齊，并且，第一軌道和第二軌道分別與車板的鄰 近操作區(qū)一端以可拆卸方式連接使得:輪胎式龍門吊在軌道平板移動車的車板與龍門吊可 拆卸軌道之間往復(fù)運動以在軌道平板移動車的車板與操作區(qū)之間吊運施工構(gòu)件。
[0010] 優(yōu)選地，龍門吊可拆卸軌道的一端連接于軌道平板移動車上，另一端設(shè)有承載于 目標(biāo)隧道有砟道床段的兩側(cè)路基上的支腳。
[0011] 優(yōu)選地，龍門吊可拆卸軌道的第一軌道和第二軌道的兩端分別設(shè)有獨立的承載于 目標(biāo)隧道有砟道床段的兩側(cè)路基上的固定支腳。
[0012] 優(yōu)選地，還包括用于運輸目標(biāo)隧道有砟道床段處的碎石的可伸縮傳輸帶，可伸縮 傳輸帶連接于軌道平板移動車的車板的兩側(cè)下方并承載在軌道平板移動車的支腳上。
[0013] 優(yōu)選地，可伸縮傳輸帶包括連接于軌道平板移動車的支腳上的固定段以及自固定 段向外延伸的可伸縮段。
[0014] 優(yōu)選地，還包括:運砟機構(gòu)，運砟機構(gòu)承載于鋼軌上并沿著鋼軌在物料區(qū)與軌道平 板移動車之間往復(fù)運動;其中，運砟機構(gòu)的鄰近物料區(qū)一端固設(shè)有用于容置碎石的運砟箱； 運砟機構(gòu)的鄰近軌道平板移動車一端連接有傾斜的可拆卸傳輸帶，可拆卸傳輸帶的一端與 可伸縮傳輸帶相搭連，可拆卸傳輸帶的另一端延伸至運砟箱的上開口處。
[0015] 優(yōu)選地，可拆卸傳輸帶通過四連桿機構(gòu)連接于運砟機構(gòu)的鄰近軌道平板移動車一 端。
[0016] 優(yōu)選地，軌道平板移動車的長度為12~18米，軌道平板移動車的高度為1~1.2米。 [0017]優(yōu)選地，可伸縮傳輸帶的長度為18~30米，主傳輸帶的高度為0.5~0.8米。
[0018] 優(yōu)選地，施工構(gòu)件包括簡便梁構(gòu)件及無砟軌道構(gòu)件。
[0019] 可選擇地，簡便梁包括:支座，支座布置目標(biāo)隧道有砟道床段的縱向兩側(cè);縱梁，縱 梁架設(shè)于兩個縱向相鄰的支座之間，縱梁設(shè)置有若干等距間隔的連接孔位，連接孔位處于 目標(biāo)隧道有砟道床段中的兩根相鄰的混凝土軌枕之間；以及橫梁，兩個橫向?qū)?yīng)的連接孔 位間開設(shè)有一橫槽，橫梁穿設(shè)于橫槽中并緊貼于目標(biāo)隧道有砟道床段處的鋼軌的下方。
[0020] 可選擇地，縱梁的長度為5~6米，縱梁的高度為2.5~3米。
[0021 ]可選擇地，橫梁的長度為3.5~3.8米，橫梁的高度為2.5~3米。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為 無砟軌道的方法，包括：（1)、沿隧道有砟道床的縱向以固定長度選定待更換為無砟軌道的 目標(biāo)隧道有砟道床段，在目標(biāo)隧道有砟道床段處的兩條鋼軌的外側(cè)分別鋪設(shè)與其平行的固 定長度的縱梁，在兩條縱梁之間固定架設(shè)彼此間隔排布并與混凝土軌枕相平行的多個橫梁 以支撐鋼軌，將鋼軌固定連接在多個橫梁上；（2)、將目標(biāo)隧道有砟道床段劃分為至少二個 操作分段，選擇第一操作分段拆除混凝土軌枕并刨除碎石以形成待更換道床段，在待更換 道床段處澆筑形成高度低于橫梁的混凝土底座，待固化后，拆除第一操作分段內(nèi)所有橫梁， 在混凝土底座上鋪設(shè)預(yù)制成型的軌道板，將鋼軌固定連接于軌道板上，灌注CA砂漿；（3)、待 第一操作分段內(nèi)的CA砂漿達(dá)到設(shè)定強度后，重復(fù)步驟(2)至少一次以完成目標(biāo)隧道有砟道 床段內(nèi)全部操作分段的更換操作；以及(4)、拆除縱梁，完成無砟軌道的更換。
[0023] 優(yōu)選地，在步驟(1)中包括：（1-1)、在沿目標(biāo)隧道有砟道床段的縱向兩側(cè)的路基面 下方分別間隔放置兩個支座，在縱向相鄰的兩個支座間架置一條設(shè)置有若干等距間隔的連 接孔位的縱梁，并設(shè)定每個連接孔位處于目標(biāo)隧道有砟道床段中的兩根相鄰的混凝土軌枕 之間；（1-2)、在兩個橫向?qū)?yīng)的連接孔位間于兩根相鄰混凝土軌枕之間開設(shè)一橫槽，在橫 槽中穿入一根橫梁，在橫梁與縱梁的連接孔位的接觸面之間插置一鐵座，并通過多個穿設(shè) 鐵座的連接緊固件將橫梁固定連接于縱梁上；以及（1-3)、在鋼軌與橫梁的接觸處放置扣件 鐵座，在扣件鐵座的底部與鋼軌之間夾置橡膠墊板，在扣件鐵座的兩側(cè)面與鋼軌之間夾置 絕緣軌距塊后，安裝鋼軌彈條扣件以實現(xiàn)橫梁與鋼軌的緊固連接。
[0024] 優(yōu)選地，當(dāng)目標(biāo)隧道有砟道床段呈曲線型時，在步驟（1-1)中，還包括利用底座設(shè) 定兩條縱梁之間的對角線差小于等于15毫米，并在縱梁的曲線上股處加裝橫撐，以增加縱 梁的橫向阻力防止脹軌的步驟。
[0025] 可選擇地，在步驟（1-2)中，按照橫梁的安裝順序，逐次清除目標(biāo)隧道有砟道床段 中的兩根相鄰的混凝土軌枕之間的碎石。
[0026] 優(yōu)選地，當(dāng)目標(biāo)隧道有砟道床段為自動閉塞區(qū)段時，在步驟（1-3)中，還包括扣合 臨時軌底絕緣扣板以防止軌道電路短路的步驟。
[0027]優(yōu)選地，在步驟（1-3)后，還包括每間隔一根橫梁于鋼軌底部之間拉設(shè)一根軌距拉 桿的步驟。
[0028] 優(yōu)選地，在步驟(1-3)中，選用由氯丁椽膠制成橡膠墊板。
[0029] 優(yōu)選地，在步驟(2)中包括：（2-1)、在待更換道床段處于兩條橫向相鄰的縱梁之間 安裝軌道板混凝土底座模板，在軌道板混凝土底座模板中澆筑混凝土以形成混凝土底座及 位于混凝土底座兩端中部的凸型擋臺；（2-2)、在混凝土底座的上表面標(biāo)識出介于兩個相鄰 的凸型擋臺之間的待放置軌道板的位置輪廓線框，拆除位于位置輪廓線框上方的全部的橫 梁后，將預(yù)制成型的軌道板鋪設(shè)于位置輪廓線框中；（2-3)、在軌道板的一側(cè)向軌道板與混 凝土底座之間的空隙中灌注CA砂漿以形成CA砂漿灌注層；（2-4)、分別向軌道板與相鄰兩端 的凸型擋臺之間的間隙中灌注樹脂以填充間隙；以及(2-5)、沿著軌道板上的鋼軌方向于軌 道板上間隔安裝若干扣件系統(tǒng)，通過扣件系統(tǒng)以實現(xiàn)軌道板與鋼軌的緊固連接。
[0030] 優(yōu)選地，在步驟(2-2)中，在鋪設(shè)軌道板之前，在位置輪廓線框內(nèi)放置支承墊塊以 使得軌道板的標(biāo)高偏差在-1厘米~1厘米之間，中線誤差在-2厘米~2厘米之間。
[0031 ]可選擇地，在步驟(2-3)中，利用鋪設(shè)CA砂漿灌注袋進(jìn)行CA砂漿的灌注。
[0032] 優(yōu)選地，在步驟(2-3)中，設(shè)定CA砂漿灌注層的厚度為4~10厘米。
[0033] 優(yōu)選地，在步驟(2-3)中，在灌注CA砂漿前，在軌道板的兩個端部和不進(jìn)行灌注的 三個側(cè)面分別扣壓一壓緊裝置以防止在灌注CA砂漿后軌道板出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。
[0034]可選擇地地，設(shè)定壓緊裝置的扣壓力為15~18千牛。
[0035] 本發(fā)明的有益效果是：由于提前預(yù)制成型的各個構(gòu)件呈模塊化的尺寸匹配，調(diào)整 合適的工序、同時利用與之相匹配的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行安裝調(diào)節(jié)，在每一步驟中可極大的節(jié)省 更換有砟軌道的時間，其更換作業(yè)的時間利用天窗時間即可完成，因此，完全不會對行車造 成任何影響。
【附圖說明】
[0036] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0037] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的流程圖。
[0038] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的簡便梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 圖3示出了圖2中A-A截面示意圖。
[0040] 圖4示出了鋼軌與橫梁的連接關(guān)系示意圖。
[0041] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖。
【具體實施方式】
[0042] 接下來參照附圖具體描述本發(fā)明的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無 砟軌道的系統(tǒng)和方法。
[0043] 本發(fā)明的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法采用分段方 案，如每次更換10米的有砟軌道。如圖1所示，首先，在步驟S1中，沿隧道有砟道床的縱向以 固定長度選定待更換為無砟軌道的目標(biāo)隧道有砟道床段，通過簡便梁的方式將目標(biāo)隧道有 砟道床段進(jìn)行架空，在不影響通行的條件下，使用天窗時間進(jìn)行線下施工。接著，在步驟S2 中，將目標(biāo)隧道有砟道床段劃分為至少二個操作分段，選擇第一操作分段拆除混凝土軌枕 并刨除碎石以形成待更換道床段，在待更換道床段處澆筑形成高度低于橫梁的混凝土底 座，待固化后，拆除第一操作分段內(nèi)所有橫梁，在混凝土底座上鋪設(shè)預(yù)制成型的軌道板，將 鋼軌固定連接于軌道板上，灌注CA砂漿。然后，在步驟S3中，待第一操作分段內(nèi)的CA砂漿達(dá) 到設(shè)定強度后，重復(fù)步驟S2至少一次，完成目標(biāo)隧道有砟道床段內(nèi)全部操作分段的更換操 作。最后，在步驟S4中，撤除施工便梁，使無砟軌道結(jié)構(gòu)能夠承受荷載，放行交通。
[0044] 下面，參照具體施工案例詳細(xì)介紹每一步的具體操作。首先，依次從隧道進(jìn)出口向 中間施工。通車隧道內(nèi)隧底施工，如落底、側(cè)向及中心排水溝、仰拱、整體道床等，采用的臨 時架空線路基本方法有:路基簡便梁、扣軌縱橫梁、吊軌。根據(jù)本發(fā)明的工程情況，選擇使用 適用于鐵路路基、隧道架空線路及小橋涵施工，具有運輸和拆裝方便的特點的簡便梁。 [0045]需要注意的是：1)本發(fā)明的簡便梁是臨時橋跨結(jié)構(gòu)，不能按正常永久性橋梁使用； 2)施工地段線路鋼軌不輕于43千克/米，直線和曲線地段行車最高限速分別為45千米/小時 和35千米/小時，地基承載力不足時應(yīng)限制速度是25千米/小時，如果遇到特種荷載運輸時， 再應(yīng)進(jìn)行檢算;3)無縫線路地段要進(jìn)行應(yīng)力放散，軌溫要高于鎖定軌溫10°C，不準(zhǔn)動道，保 證施工地段軌溫差值為:木枕± 5°C，混凝土枕± 10°C ; 4)單個支座計算反力322.7千牛，實 際支座反力按運行機車計算確定，支座底板面擴散后的壓強必須小于路基地基承載力，當(dāng) 路基不能滿足地基承載力要求或遇水地基承載力下降時，必須采取臨時降低運行速度、增 加支座受力面積、地基置換等措施，直到滿足線路運行列車最大動荷載要求為止。
[0046] 如圖2所示，本發(fā)明的簡便梁L包括:支座L100、縱梁L200和橫梁L300。
[0047] 在設(shè)置簡便梁時，一次架設(shè)兩塊縱梁L200，總計11.9米長，預(yù)計可更換無砟軌道10 米。在安設(shè)縱梁L200時，先計算好支座L100的高度，然后安置縱梁L200兩端的兩個支座 L100,如在曲線段放置簡便梁L時，將支座L100設(shè)置超高，然后再將兩片縱梁L200就位，并限 制對角線差不得大于15毫米，在放置縱梁L200時，還要設(shè)定每個連接孔位處于目標(biāo)隧道有 砟道床段中的兩根相鄰的混凝土軌枕之間，同時將鐵座L201放置在縱梁L200的連接孔位的 部位的旁邊備用。接著，在有砟道床的兩根軌枕Z之間安裝橫梁L300,先在軌枕Z之間挖開橫 槽，需要注意的是挖開的橫槽應(yīng)間隔一根橫梁L300的位置，同時在自動閉塞區(qū)段必須扣有 臨時軌底絕緣扣板，來防止軌道電路短路。對準(zhǔn)縱梁L200的連接孔位的位置，在橫槽中穿入 橫梁L300,如圖3所示，穿入橫梁L300時要將鐵座L201置于縱梁L200和橫梁L300之間并將四 孔位對正，調(diào)整橫梁L300的位置，上緊聯(lián)接螺栓L202，從而將橫梁L300固定連接于縱梁L200 上。然后，如圖4所示，在鋼軌G與橫梁L300的接觸處的底部放置扣件鐵座L301，安裝好橡膠 墊板L302和絕緣軌距塊L303,使用專用彈條扳手安裝彈條扣件，每隔一根橫梁拉緊一根軌 距拉桿，最后，逐次扒除道渣，將所有橫梁L300連接到位。
[0048] 在放置本發(fā)明的簡便梁時，需要注意的是：1)允許架設(shè)線路的最小曲線半徑180 米，曲線半徑小于600米，縱梁L200必須加橫撐，增加其橫向阻力;2)鋼軌接頭處應(yīng)凍結(jié)或加 密橫梁設(shè)置;3)每個支座L100的頂標(biāo)高必須在同一平面，使其受力均衡，防止不均勻沉降。 [0049]接著，在架設(shè)完畢簡便梁后，開始更換無砟軌道。在更換無砟軌道之前，需要確認(rèn) 簡便梁在列車荷載作用下能夠安全發(fā)生作用，拆除原有的混凝土軌枕，同時刨除更換道床 段落的全部碎石。準(zhǔn)備工作結(jié)束后，開始安裝無砟軌道的混凝土底座模板來澆筑混凝土，從 而形成混凝土底座和位于混凝土底座兩端中部的凸型擋臺，在混凝土底座具備一定強度 后，便鋪設(shè)軌道板。由于簡便梁的橫梁高30厘米，且間距較小，因此須先撤除橫梁。選擇天窗 時間較長的節(jié)點施工，拆除10米長度范圍內(nèi)的橫梁，并預(yù)計更換2塊軌道板。
[0050] 在軌道板的鋪設(shè)過程中，軌道板分為軌道板粗鋪和精鋪兩個步驟。其中，在粗鋪過 程中，軌道板宜采用專用施工設(shè)備鋪設(shè)，并在混凝土底座上標(biāo)示出軌道板輪廓線，并預(yù)先在 兩凸形擋臺間的底座表面放置支承墊塊(尺寸宜為5厘米X30厘米X80厘米），保證精度在 標(biāo)高偏差±1厘米，中線誤差±2厘米。為了保護(hù)凸形擋臺，需要在凸形擋臺處加設(shè)橡膠圈等 緩沖材料防止碰壞凸形擋臺。而在粗鋪之后并在精鋪之前，先利用cpm測設(shè)凸形擋臺之間 的GRP點位坐標(biāo)(點位測量水平0.2毫米、高程0.1毫米）。軌道板精調(diào)采用自動跟蹤全站儀配 速調(diào)標(biāo)架，全站儀架設(shè)在GRP點位上，速調(diào)標(biāo)架放置于軌道板端第二排絕緣套管處，每次調(diào) 整一塊板，前一塊板作為下一塊板的搭接用。軌道板精調(diào)時必須保證每次同時調(diào)整一端的 兩個千斤頂(千斤頂操作時每次要保證絲扣在中間位置，避免出現(xiàn)調(diào)整量過大時，絲扣到達(dá) 端頭后不能再調(diào)整），調(diào)整標(biāo)高和方向在規(guī)定范圍內(nèi)；然后再調(diào)整另外一端的兩個千斤頂， 如此重復(fù)2-3次合格后調(diào)整下一塊板。軌道板的精度為板內(nèi)4承軌點間平面和高程差控制在 0.3毫米，板與板間相鄰承軌點平面和高程差控制在0.4毫米。軌道板的調(diào)整量通過三向千 斤頂調(diào)節(jié)，行程0.5毫米。曲線地段要調(diào)整好每塊軌道板的偏角，并用弦測法校核。
[0051] 在鋪設(shè)預(yù)成型的軌道板之后，開始灌注CA砂漿。由于CA砂漿受外界環(huán)境和砂漿車 的影響比較敏感，CA灌注前需要作一系列實驗。首先是在理論配合比的基礎(chǔ)上，由中心實驗 室進(jìn)行初始配合比試驗，根據(jù)CA砂漿的驗收指標(biāo)確定砂漿所用材料的基本用量，然后采用 該配合比在砂漿車上進(jìn)行車輛的驗證試驗，以確定砂漿車的攪拌工藝。砂漿指標(biāo)合格后灌 注到砂漿灌注袋內(nèi)，再進(jìn)行軌道板的揭板試驗，合格揭板次數(shù)為10次，同時規(guī)定每臺砂漿車 必須保證連續(xù)灌注5塊合格的軌道板后才許可砂漿車上線路使用。
[0052]接著，砂漿灌注前需要派人專門檢查每塊軌道板與混凝土底座之間的厚度，根據(jù) 厚度選擇砂漿灌注袋的尺寸，保證砂漿袋厚度尺寸與實際灌注厚度相匹配，能夠保證灌注 后的CA砂漿袋與軌道板邊平齊且軌道板邊角懸空應(yīng)小于3厘米。在本發(fā)明中，限定CA砂漿層 厚度為4-10厘米，如果CA砂漿層厚度超標(biāo)，必須對底座進(jìn)行處理后才能灌注CA砂漿。
[0053]在灌注CA砂漿時，為了避免砂漿灌注后軌道板發(fā)生移位，的兩個端部和不進(jìn)行灌 注的三個側(cè)面分別扣壓壓緊裝置，側(cè)面使用壓緊裝置還可同時起到防止曲線地段板側(cè)滑的 作用，扣壓力分別為橋上15千牛、路基上18千牛，從而保證軌道板不會發(fā)生上浮現(xiàn)象。當(dāng)檢 測砂漿強度達(dá)到O.IMpa以上后，便可撤除精調(diào)千斤頂和壓緊裝置，在灌注前后可以用水準(zhǔn) 儀測量板的標(biāo)高，檢查板灌注前后是否有移動。
[0054]在灌注CA砂漿后，由于軌道板與凸形擋臺之間有間隙，向間隙中灌注樹脂，并保證 間隙在3~6 cm之間。
[0055]待無砟軌道結(jié)構(gòu)施工完成后，即可拆除簡便梁的縱梁，然后迅速拆除支座。補齊線 路設(shè)備，加強養(yǎng)護(hù)，及時處理超限處所，待線路變化趨于穩(wěn)定后，進(jìn)入下一段循環(huán)作業(yè)。 [0056]為了適應(yīng)本發(fā)明的更換方式，本發(fā)明制備了一組不中斷行車條件下將隧道有砟道 床更換為無砟軌道的設(shè)備系統(tǒng)。請參考圖5,本發(fā)明的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更 換為無砟軌道的系統(tǒng)包括軌道平板移動車1〇〇、起吊機200、輪胎式龍門吊300、龍門吊可拆 卸軌道400、可伸縮傳輸帶500以及運砟機構(gòu)600。
[0057]如圖5所示，軌道平板移動車100承載于待更換為無砟軌道的目標(biāo)隧道有砟道床段 的鋼軌G上并沿著鋼軌G在物料區(qū)Μ與操作區(qū)0之間往復(fù)運動。為了對應(yīng)每次更換10米距離的 有砟軌道，軌道平板移動車100的長度為12~18米，高度為1~1.2米，從而能夠適應(yīng)更換無 砟軌道的操作，減少工作強度和難度。起吊機200的支柱垂直地固定連接于軌道平板移動車 的車板1 〇 1的鄰近物料區(qū)Μ-端，起吊機200在物料區(qū)Μ時，可在軌道平板移動車的車板101與 物料區(qū)Μ之間吊運包括包括簡便梁構(gòu)件及無砟軌道構(gòu)件的施工構(gòu)件。輪胎式龍門吊300定位 于軌道平板移動車的車板101的鄰近操作區(qū)〇-端。龍門吊可拆卸軌道400設(shè)置于操作區(qū)0， 龍門吊可拆卸軌道的第一軌道和第二軌道分別位于目標(biāo)隧道有砟道床段的兩側(cè)路基上方 并與軌道平板移動車100的車板平齊，并且，第一軌道和第二軌道分別與車板101的鄰近操 作區(qū)0-端以可拆卸方式連接，由此，輪胎式龍門吊300在軌道平板移動車的車板101與龍門 吊可拆卸軌道400之間往復(fù)運動，從而能夠在軌道平板移動車的車板101與操作區(qū)0之間吊 運施工構(gòu)件。
[0058]作為一種非限制性具體實施例，龍門吊可拆卸軌道400的一端連接于軌道平板移 動車100上，另一端設(shè)有承載于目標(biāo)隧道有砟道床段的兩側(cè)路基上的支腳401。而作為另一 種非限制性具體實施例，龍門吊可拆卸軌道400的第一軌道和第二軌道的兩端分別設(shè)有獨 立的承載于目標(biāo)隧道有砟道床段的兩側(cè)路基上的固定支腳。
[0059]作為一種可替代的實施方式，如圖5所示，本發(fā)明還包括用于運輸目標(biāo)隧道有砟道 床段處的碎石的可伸縮傳輸帶500，可伸縮傳輸帶500連接于軌道平板移動車的車板101的 兩側(cè)下方并承載在軌道平板移動車的支腳102上?？缮炜s傳輸帶500包括連接于軌道平板移 動車的支腳102上的固定段501以及自固定段501向外延伸的可伸縮段502?？缮炜s傳輸帶 500的長度為18~30米，高度為0.5~0.8米，可有效快速地運輸目標(biāo)隧道有砟道床段處的碎 石。
[0060] 作為另一種可替代的實施方式，如圖5所示，本發(fā)明還設(shè)置有運砟機構(gòu)600,運砟機 構(gòu)600承載于鋼軌G上并沿著鋼軌G在物料區(qū)Μ與軌道平板移動車100之間往復(fù)運動。其中，運 石乍機構(gòu)600的鄰近物料區(qū)Μ-端固設(shè)有用于容置碎石的運昨箱601;運昨機構(gòu)600的鄰近軌道 平板移動車100-端連接有傾斜的可拆卸傳輸帶602,可拆卸傳輸帶602的一端與可伸縮傳 輸帶500相搭連，可拆卸傳輸帶602的另一端延伸至運砟箱601的上開口處。為了適應(yīng)現(xiàn)場的 條件，運砟機構(gòu)600與可伸縮傳輸帶500之間的距離無法滿足固定不變，因此，可通過四連桿 機構(gòu)603將可拆卸傳輸帶602連接于運砟機構(gòu)600的鄰近軌道平板移動車一端來調(diào)節(jié)可拆卸 傳輸帶602的傾斜角度，從而實現(xiàn)利用可拆卸傳輸帶602將可伸縮傳輸帶500上的道砟運送 至運砟箱601中。。
[0061] 在利用上述設(shè)備系統(tǒng)的條件下，本發(fā)明的各個步驟的完成時間如表1所示。
[0062] 表 1
[0064]由表1可見，本發(fā)明的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法 在每一步驟中耗費的時間利用天窗時間即可完成，因此，完全不會對行車造成任何影響。 [0065]盡管在此已詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但要理解的是本發(fā)明并不局限于這 里詳細(xì)描述和示出的具體結(jié)構(gòu)和步驟，在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域 的技術(shù)人員實現(xiàn)其它的變型和變體。此外所揭示的各種參數(shù)可以根據(jù)具體使用條件在本發(fā) 明所公開的范圍內(nèi)適當(dāng)選取。此外所揭示的各個施工步驟也可以根據(jù)具體使用條件適當(dāng)?shù)?增減或調(diào)整順序。
【主權(quán)項】
1. 一種不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，包括： (1 )、沿隧道有砟道床的縱向以固定長度選定待更換為無砟軌道的目標(biāo)隧道有砟道床 段，在所述目標(biāo)隧道有砟道床段處的兩條鋼軌的外側(cè)分別鋪設(shè)與其平行的固定長度的縱 梁，在兩條所述縱梁之間固定架設(shè)彼此間隔排布并與混凝土軌枕相平行的多個橫梁以支撐 所述鋼軌，將所述鋼軌固定連接在所述多個橫梁上； (2) 、將所述目標(biāo)隧道有砟道床段劃分為至少二個操作分段，選擇第一操作分段拆除混 凝土軌枕并刨除碎石以形成待更換道床段，在所述待更換道床段處澆筑形成高度低于所述 橫梁的混凝土底座，待固化后，拆除所述第一操作分段內(nèi)所有橫梁，在所述混凝土底座上鋪 設(shè)預(yù)制成型的軌道板，將所述鋼軌固定連接于所述軌道板上，灌注CA砂漿； (3) 、待所述第一操作分段內(nèi)的CA砂漿達(dá)到設(shè)定強度后，重復(fù)步驟(2)至少一次以完成 所述目標(biāo)隧道有砟道床段內(nèi)全部操作分段的更換操作；以及 (4) 、拆除所述縱梁，完成無砟軌道的更換。2. 如權(quán)利要求1所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，在所述步驟(1)中包括： (1-1)、在沿所述目標(biāo)隧道有砟道床段的縱向兩側(cè)的路基面下方分別間隔放置兩個支 座，在縱向相鄰的所述兩個支座間架置一條設(shè)置有若干等距間隔的連接孔位的所述縱梁， 并設(shè)定每個所述連接孔位處于所述目標(biāo)隧道有砟道床段中的兩根相鄰的所述混凝土軌枕 之間； (1-2)、在兩個橫向?qū)?yīng)的所述連接孔位間于兩根相鄰所述混凝土軌枕之間開設(shè)一橫 槽，在所述橫槽中穿入一根橫梁，在所述橫梁與所述縱梁的連接孔位的接觸面之間插置一 鐵座，并通過多個穿設(shè)所述鐵座的連接緊固件將所述橫梁固定連接于所述縱梁上；以及 (1-3)、在所述鋼軌與所述橫梁的接觸處放置扣件鐵座，在所述扣件鐵座的底部與所述 鋼軌之間夾置橡膠墊板，在所述扣件鐵座的兩側(cè)面與所述鋼軌之間夾置絕緣軌距塊后，安 裝鋼軌彈條扣件以實現(xiàn)所述橫梁與所述鋼軌的緊固連接。3. 如權(quán)利要求2所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，當(dāng)所述目標(biāo)隧道有砟道床段呈曲線型時，在所述步驟（1-1)中，還包括利用所述 底座設(shè)定兩條所述縱梁之間的對角線差小于等于15毫米，并在所述縱梁的曲線上股處加裝 橫撐，以增加所述縱梁的橫向阻力防止脹軌的步驟。4. 如權(quán)利要求2所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，當(dāng)所述目標(biāo)隧道有砟道床段為自動閉塞區(qū)段時，在所述步驟（1-3)中，還包括扣 合臨時軌底絕緣扣板以防止軌道電路短路的步驟。5. 如權(quán)利要求2所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，在所述步驟（1-3)后，還包括每間隔一根所述橫梁于所述鋼軌底部之間拉設(shè)一根 軌距拉桿的步驟。6. 如權(quán)利要求2~5任一所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的 方法，其特征在于，在所述步驟(1-3)中，選用由氯丁橡膠制成橡膠墊板。7. 如權(quán)利要求6所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，在所述步驟(2)中包括： (2-1)、在所述待更換道床段處于兩條橫向相鄰的所述縱梁之間安裝軌道板混凝土底 座模板，在所述軌道板混凝土底座模板中澆筑混凝土以形成所述混凝土底座及位于所述混 凝土底座兩端中部的凸型擋臺； (2-2)、在所述混凝土底座的上表面標(biāo)識出介于兩個相鄰的所述凸型擋臺之間的待放 置所述軌道板的位置輪廓線框，拆除位于所述位置輪廓線框上方的全部的所述橫梁后，將 預(yù)制成型的所述軌道板鋪設(shè)于所述位置輪廓線框中； (2-3)、在所述軌道板的一側(cè)向所述軌道板與所述混凝土底座之間的空隙中灌注CA砂 漿以形成CA砂漿灌注層； (2-4)、分別向所述軌道板與相鄰兩端的凸型擋臺之間的間隙中灌注樹脂以填充所述 間隙；以及 (2-5)、沿著所述軌道板上的鋼軌方向于所述軌道板上間隔安裝若干扣件系統(tǒng)，通過所 述扣件系統(tǒng)以實現(xiàn)所述軌道板與所述鋼軌的緊固連接。8. 如權(quán)利要求7所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，在所述步驟(2-2)中，在鋪設(shè)所述軌道板之前，在所述位置輪廓線框內(nèi)放置支承 墊塊以使得所述軌道板的標(biāo)高偏差在-1厘米~1厘米之間，中線誤差在-2厘米~2厘米之 間。9. 如權(quán)利要求7所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，在所述步驟(2-3)中，設(shè)定所述CA砂漿灌注層的厚度為4~10厘米。10. 如權(quán)利要求7所述的不中斷行車條件下將隧道有砟道床更換為無砟軌道的方法，其 特征在于，在所述步驟(2-3)中，在灌注所述CA砂漿前，在所述軌道板的兩個端部和不進(jìn)行 灌注的三個側(cè)面分別扣壓一壓緊裝置以防止在灌注所述CA砂漿后所述軌道板出現(xiàn)上浮現(xiàn) 象。
【文檔編號】E01B27/04GK105926381SQ201610257555
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】謝達(dá)文, 魏祥龍, 曹國斌
【申請人】北京瑞威世紀(jì)巖土工程有限公司