一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，屬于軌道維修【技術(shù)領(lǐng)域】，包括水平鉆孔機(jī)具、索鋸切割機(jī)具和無(wú)砟軌道換板設(shè)備，本方法先用水平鉆孔機(jī)具和索鋸切割機(jī)具對(duì)無(wú)砟軌道砂漿層進(jìn)行剝離，然后再用無(wú)砟軌道換板設(shè)備對(duì)破損軌道板進(jìn)行更換。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軌道板損壞程度，快速、安全、高效地完成無(wú)砟軌道I型、II型板的維修。
【專利說(shuō)明】一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種施工方法，具體是一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，屬于軌道維修【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，我國(guó)逐步成為世界上高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程最多的國(guó)家，無(wú)砟軌道是我國(guó)高速鐵路主要的結(jié)構(gòu)形式，為保證其“高速”特點(diǎn)，要求其軌道結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的整體性，一旦基礎(chǔ)發(fā)生較大變形或軌道的傳力部件產(chǎn)生傷損，則軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和平順性就很難保證，輕則列車限速，重則導(dǎo)致安全事故。
[0003]一般而言，國(guó)內(nèi)外無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)部件的維修或更換遵循采用如下三個(gè)階段對(duì)應(yīng)的方案。第一階段:當(dāng)軌道變形較小時(shí)，可用鋼軌扣件進(jìn)行調(diào)整；第二階段:軌道變形較大、僅利用扣件難以調(diào)整時(shí)，可在軌道板與砂漿墊層之間灌注充填材料進(jìn)行調(diào)整；第三階段:軌道變形特大，或因突發(fā)災(zāi)害事件或其他原因?qū)е聼o(wú)砟軌道部件失效、嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)的情況，則需要更換軌道部件，進(jìn)行徹底整治。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)維修的研究與應(yīng)用主要集中在第二階段，我國(guó)作為無(wú)砟軌道建設(shè)與應(yīng)用的大國(guó)，也開展了針對(duì)第二階段工況維修的研究與應(yīng)用，如抬板注漿方法進(jìn)行維修。此種方法需要截?cái)噤撥壓屯剐蛽跖_(tái)等結(jié)構(gòu)，耗時(shí)耗力，施工效率低下。然而對(duì)于軌道板的更換，是較前瞻性的儲(chǔ)備技術(shù)，是必須研究的重要課題。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了幾例軌道板更換案例。軌道板更換的工藝從松開扣件切割鋼軌開始，到軌道精調(diào)、鋼軌焊接打磨結(jié)束，共有十幾道重要工序，還有軌道板運(yùn)輸、精調(diào)等輔助準(zhǔn)備工序，以及現(xiàn)場(chǎng)充填層快速搶修材料的制備和施工，整個(gè)過(guò)程極為繁瑣，如:在2013年10月在京津城際進(jìn)行的軌道板更換，約160人連續(xù)花費(fèi)10天，在此之前還籌備和演練了將近7個(gè)月。此種施工方面存在諸多弊端:施工受工作區(qū)域限制，在橋下是江湖、道路、山林和隧道區(qū)域等均無(wú)法施工；施工周期過(guò)長(zhǎng)，從準(zhǔn)備到完工需要6個(gè)月時(shí)間，施工效率較低，安全性差，施工中需要人力物力較多，且均要通過(guò)高度達(dá)十幾米的過(guò)渡平臺(tái)上下，施工安全無(wú)法保證。
[0006]綜上所述，針對(duì)第二、第三階段的軌道板維修，主要以人力為主，工序繁多，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，安全性差，受區(qū)域限制明顯，目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有成熟的成套、專業(yè)、系統(tǒng)的維修施工方法，甚至還沒(méi)有相關(guān)的機(jī)械設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)軌道板的維修。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，不受區(qū)域限制，能夠滿足第二、三階段軌道板的維修和更換，能夠針對(duì)性解決現(xiàn)有施工中存在的弊端，通過(guò)提高施工工藝的自動(dòng)化程度，改善目前施工周期過(guò)長(zhǎng)，效率較低，成本過(guò)高的現(xiàn)狀，提高軌道結(jié)構(gòu)的安全性。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，包括水平鉆孔機(jī)具、索鋸切割機(jī)具和無(wú)砟軌道換板設(shè)備，具體步驟如下:
[0009]步驟一:利用水平鉆孔機(jī)具對(duì)破損軌道板下方的砂漿層鉆孔，鉆孔位置為破損軌道板的端部；
[0010]步驟二:利用支撐設(shè)備對(duì)所需剝離砂漿層上方的軌道板進(jìn)行固定支撐，再利用索鋸切割機(jī)對(duì)砂漿層進(jìn)行切割；
[0011]步驟三:無(wú)砟軌道換板設(shè)備行駛到預(yù)定換板端部位置，制動(dòng)無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的牽引車I，啟動(dòng)無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的牽引車II，實(shí)現(xiàn)兩車分離，并保證兩車分離后破損軌道板在兩車正中間；
[0012]步驟四:截?cái)噤撥?，將其吊裝到無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的平板車上；
[0013]步驟五:破損軌道板吊裝至平板車上；
[0014]步驟六:用無(wú)砟軌道換板設(shè)備的滑動(dòng)起吊裝置水平起吊新軌道板至更換位置正上方，緩慢下降至底座板正上方；
[0015]步驟七:在新軌道板與軌道板底座之間灌注新的砂漿層；
[0016]步驟八:鋼軌安裝，焊接、打磨，精調(diào)，檢測(cè)后，列車即可通行。
[0017]進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟二時(shí)有以下兩種情況:
[0018]I)針對(duì)無(wú)砟軌道I型板進(jìn)行更換，切割的同時(shí)對(duì)破損軌道板與凸型擋臺(tái)之間的樹脂進(jìn)行清除；
[0019]2)針對(duì)無(wú)砟軌道II型板進(jìn)行更換，切割的同時(shí)對(duì)破損軌道板與相鄰的兩塊軌道板連接部位進(jìn)行拆除。
[0020]進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟七時(shí)有以下兩種情況:
[0021]I)針對(duì)無(wú)砟軌道I型板更換時(shí)，在與破損軌道板相鄰的兩塊軌道板之間填充樹月旨;
[0022]2)針對(duì)無(wú)砟軌道II型板更換時(shí)，在與破損軌道板相鄰的兩塊軌道板之間安裝連接器。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]1、不受施工區(qū)域限制，利用現(xiàn)成的自動(dòng)化成套整車設(shè)備，行駛到施工現(xiàn)場(chǎng)，不需現(xiàn)場(chǎng)再搭建施工平臺(tái)；
[0025]2、不需橫移軌道板，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)橫移機(jī)構(gòu)搭建困難，需要利用另一行駛車道，如果是單行線需要破壞旁邊的護(hù)欄來(lái)搭建，只需要上升后直接平移至設(shè)備上，施工效率提高；
[0026]3、同時(shí)滿足無(wú)砟軌道I型、II型軌道板，雙行線、單行線，橋梁、隧道和路基段等工況下無(wú)砟軌道板的更換要求；
[0027]4、完全取代現(xiàn)有落后的施工養(yǎng)護(hù)方法，提高軌道結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和耐久性；
[0028]5、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，便于操作，省時(shí)省力，自動(dòng)化程度高，施工周期短，有效地提高了施工效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明水平鉆孔機(jī)具鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明索鋸切割機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明無(wú)砟軌道換板設(shè)備到達(dá)預(yù)定換板地點(diǎn)兩車分離狀態(tài)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明無(wú)砟軌道換板設(shè)備起吊破損軌道板狀態(tài)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明無(wú)砟軌道換板設(shè)備起吊新軌道板狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0035]本發(fā)明一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，包括水平鉆孔機(jī)具、索鋸切割機(jī)具和無(wú)砟軌道換板設(shè)備，具體步驟如下:
[0036]步驟一:利用水平鉆孔機(jī)具對(duì)破損軌道板3.22下方的砂漿層鉆孔，鉆孔位置為破損軌道板3.22的端部；
[0037]步驟二:利用支撐設(shè)備對(duì)所需剝離砂漿層上方的軌道板進(jìn)行固定支撐，再利用索鋸切割機(jī)對(duì)砂漿層進(jìn)行切割；
[0038]如圖1所示，本實(shí)施例中，所采用的水平鉆孔機(jī)具主要由鉸接固定座I 6、電機(jī)左端固定架7、電機(jī)8、電機(jī)右端固定架9、主動(dòng)輪10、傳動(dòng)帶11、從動(dòng)輪14、鉆桿固定架15、鉸接固定座II 16、鉆桿17、支架18、滑動(dòng)桿19和推動(dòng)裝置組成；所述鉸接固定座I 6固定在鋼軌上，滑動(dòng)桿19 一端設(shè)有擋塊，通過(guò)擋塊與鉸接固定座I 6連接，另一端與支架18上端相連，所述支架18下端支撐在地面上，所述電機(jī)8通過(guò)電機(jī)左端固定架7和電機(jī)右端固定架9安裝在滑動(dòng)桿19上，并能夠在滑動(dòng)桿19上左右移動(dòng)；所述鉸接固定座II 16固定在軌道板上，所述鉆桿固定架15上端安裝在滑動(dòng)桿19上，并能夠在滑動(dòng)桿19上左右移動(dòng)，下端通過(guò)拉桿15.1與鉸接固定座II 16連接固定,所述電機(jī)右端固定架9向下延伸至滑動(dòng)桿19下方；所述鉆桿固定架15和電機(jī)右端固定架9下端設(shè)有鉆桿孔；所述上述兩鉆桿孔孔心位于同一水平線上；所述主動(dòng)輪10安裝在電機(jī)8右端，所述從動(dòng)輪14安裝在電機(jī)右端固定架9下端右側(cè)，所述主動(dòng)輪10與從動(dòng)輪14之間通過(guò)傳動(dòng)帶11連接,所述推動(dòng)裝置穿過(guò)支架18安裝在電機(jī)右端固定架9上。
[0039]所述支架18底端安裝有調(diào)節(jié)螺桿13，并通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿13支撐在地面上。
[0040]所述推動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)手柄12.1和手柄桿12，所述旋轉(zhuǎn)手柄12.1安裝在手柄桿12 —端,手柄桿12另一端穿過(guò)支架18安裝在電機(jī)后端固定架9上。
[0041]水平鉆孔時(shí)，先將鉸接固定座I 6通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿13緊固在鋼軌上，再將鉸接固定座II 16通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿13緊固在軌道板上，然后將鉆桿固定架15通過(guò)拉桿15.1與鉸接固定座II 16連接固定，最后通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿13來(lái)保持整個(gè)機(jī)具的水平度，并起到支撐作用。鉆桿17通過(guò)鉆桿固定架15支撐，鉆桿17穿過(guò)鉆桿孔，鉆桿孔和鉆桿17間隙配合。開啟電機(jī)8，鉆桿17與電機(jī)8通過(guò)帶傳動(dòng)相連接，鉆桿17高速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄12.1將鉆桿17向前推進(jìn)，通過(guò)水平導(dǎo)向桿同步移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)砂漿層的快速水平鉆孔。
[0042]如圖2所示，本實(shí)施例中，所采用的索鋸切割機(jī)為2014年8月6日公開的申請(qǐng)?zhí)枮?01410164777.1，名稱為《一種高速鐵路無(wú)砟軌道砂漿層索鋸切割機(jī)》的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中所公開的索鋸切割機(jī)，主要由金剛石繩鋸2.1、主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2.2、駕駛室2.3、動(dòng)力箱總成2.4、軌輪系統(tǒng)2.5、砂漿切割機(jī)索鋸2.6和工作裝置2.7組成。
[0043]鉆孔后對(duì)砂漿層進(jìn)行切割時(shí)，先啟動(dòng)索鋸切割機(jī)上的軌道行駛機(jī)構(gòu)，使其在軌道上向前行駛，金剛石繩鋸2.1穿過(guò)水平鉆孔機(jī)具鉆好的孔，同時(shí)工作裝置2.7的輪系系統(tǒng)帶動(dòng)金剛石繩鋸2.1高速旋轉(zhuǎn)對(duì)砂漿層切割，切割完畢后收起金剛石繩鋸2.1和輪系系統(tǒng)行駛到公路上。
[0044]步驟三:無(wú)砟軌道換板設(shè)備行駛到預(yù)定換板端部位置，制動(dòng)無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的牽引車I 3.13，啟動(dòng)無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的牽引車II 3.21，實(shí)現(xiàn)兩車分離，并保證兩車分離后破損軌道板3.22在兩車正中間；
[0045]步驟四:截?cái)噤撥?，將其吊裝到無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的平板車上；
[0046]步驟五:破損軌道板3.22吊裝至平板車上；
[0047]步驟六:用無(wú)砟軌道換板設(shè)備的滑動(dòng)起吊裝置3.17水平起吊新軌道板3.18至更換位置正上方，緩慢下降至底座板正上方；
[0048]步驟七:在新軌道板3.18與軌道板底座之間灌注新的砂漿層；
[0049]步驟八:鋼軌安裝，焊接、打磨，精調(diào)，檢測(cè)后，列車即可通行。
[0050]進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟二時(shí)有以下兩種情況:
[0051]I)針對(duì)無(wú)砟軌道I型板進(jìn)行更換，切割的同時(shí)對(duì)破損軌道板3.22與凸型擋臺(tái)之間的樹脂進(jìn)行清除；
[0052]2)針對(duì)無(wú)砟軌道II型板進(jìn)行更換，切割的同時(shí)對(duì)破損軌道板3.22與相鄰的兩塊軌道板連接部位進(jìn)行拆除。
[0053]進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟七時(shí)有以下兩種情況:
[0054]I)針對(duì)無(wú)砟軌道I型板更換時(shí)，在與破損軌道板3.22相鄰的兩塊軌道板之間填充樹脂；
[0055]2)針對(duì)無(wú)砟軌道II型板更換時(shí)，在與破損軌道板3.22相鄰的兩塊軌道板之間安裝連接器。
[0056]如圖3至圖5所示，本實(shí)施例中，所采用的無(wú)砟軌道換板設(shè)備為2014年8月6日公開的申請(qǐng)?zhí)枮?01410152207.0，名稱為《一種用于高速鐵路無(wú)砟軌道的換板設(shè)備》的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中所公開的無(wú)砟軌道換板設(shè)備，包括牽引車13.13、動(dòng)力箱總成3.14、軌道平板車13.15、滑動(dòng)支架3.16、滑動(dòng)起吊裝置3.17、新軌道板3.18、滑動(dòng)支架限位塊3.19、軌道平板車Π3.20和牽引車113.21。
[0057]如圖3和圖4所示，對(duì)砂漿層切割后，換板時(shí)，在牽引車13.13的帶動(dòng)下直接在軌道上行駛到預(yù)定換板地點(diǎn)，調(diào)整牽引車13.13的位置，調(diào)整好后，使?fàn)恳?3.13制動(dòng)系統(tǒng)完全制動(dòng)，啟動(dòng)動(dòng)力箱總成3.14，保證給整個(gè)設(shè)備提供動(dòng)力。打開滑動(dòng)支架3.16的固定機(jī)構(gòu)，啟動(dòng)牽引機(jī)車Π3.21使其帶動(dòng)軌道平板車113.20緩慢滑行，實(shí)現(xiàn)兩車分離。兩車分離時(shí)滑動(dòng)支架3.16可以在軌道平板車13.15和軌道平板車113.20上向牽引機(jī)車113.21行駛方向滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)支架3.16前端滑動(dòng)到滑動(dòng)支架限位塊3.19處時(shí)，牽引機(jī)車113.21停止前進(jìn)并使其完全制動(dòng)，同時(shí)限位滑動(dòng)支架3.16，保證牽引車113.21分離后破損軌道板3.22在兩車正中間。操縱滑動(dòng)起吊裝置3.17使其滑動(dòng)到破損軌道板3.22上方，利用滑動(dòng)起吊裝置3.17把破損軌道板3.22吊起放到軌道平板車113.20預(yù)定位置。
[0058]如圖5所示，再操縱滑動(dòng)起吊裝置3.17滑動(dòng)到新軌道板3.18上方，起吊并放到其更換位置完成新舊軌道板的更換。
[0059]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了砂漿層的切割、剝離和無(wú)砟軌道板的更換，自動(dòng)化程度高、安全可靠性高，不受施工環(huán)境限制，有效地提高了施工效率，提高了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，包括水平鉆孔機(jī)具、索鋸切割機(jī)具和無(wú)砟軌道換板設(shè)備，其特征在于，具體步驟如下: 步驟一:利用水平鉆孔機(jī)具對(duì)破損軌道板(3.22)下方的砂漿層鉆孔，鉆孔位置為破損軌道板(3.22)的端部； 步驟二:利用支撐設(shè)備對(duì)所需剝離砂漿層上方的軌道板進(jìn)行固定支撐，再利用索鋸切割機(jī)對(duì)砂漿層進(jìn)行切割； 步驟三:無(wú)砟軌道換板設(shè)備行駛到預(yù)定換板端部位置，制動(dòng)無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的牽引車I (3.13)，啟動(dòng)無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的牽引車II (3.21)，實(shí)現(xiàn)兩車分離，并保證兩車分離后破損軌道板(3.22)在兩車正中間； 步驟四:截?cái)噤撥?，將其吊裝到無(wú)砟軌道換板設(shè)備中的平板車上； 步驟五:破損軌道板(3.22)吊裝至平板車上； 步驟六:用無(wú)砟軌道換板設(shè)備的滑動(dòng)起吊裝置(3.17)水平起吊新軌道板(3.18)至更換位置正上方，緩慢下降至底座板正上方； 步驟七:在新軌道板(3.18)與軌道板底座之間灌注新的砂漿層； 步驟八:鋼軌安裝，焊接、打磨，精調(diào)，檢測(cè)后，列車即可通行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟二時(shí)有以下兩種情況: 1)針對(duì)無(wú)砟軌道I型板進(jìn)行更換，切割的同時(shí)對(duì)破損軌道板(3.22)與凸型擋臺(tái)之間的樹脂進(jìn)行清除； 2)針對(duì)無(wú)砟軌道II型板進(jìn)行更換，切割的同時(shí)對(duì)破損軌道板(3.22)與相鄰的兩塊軌道板連接部位進(jìn)行拆除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高速鐵路無(wú)砟軌道維修施工方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟七時(shí)有以下兩種情況: 1)針對(duì)無(wú)砟軌道I型板更換時(shí)，在與破損軌道板(3.22)相鄰的兩塊軌道板之間填充樹脂； 2)針對(duì)無(wú)砟軌道II型板更換時(shí)，在與破損軌道板(3.22)相鄰的兩塊軌道板之間安裝連接器。
【文檔編號(hào)】E01B29/00GK104213478SQ201410439260
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】王海榮, 潘加佳, 牟春燕, 牛勇, 謝蛟, 劉海東 申請(qǐng)人:徐州徐工鐵路裝備有限公司