一种现浇道床板式无砟轨道道床板整体更换方法技术

本发明专利技术涉及一种现浇道床板式无砟轨道道床板整体更换方法，属于高速铁路无砟轨道结构养护维修技术领域。其基本流程为：在确认需整体更换的道床板后对其两端非更换道床板一定范围进行植筋，然后对待更换道床板两端进行横线贯通切割，再用提前在线下整体预制并预留连接筋的新道床板在横向拨轨条件下整体更换既有道床板，最后恢复轨道结构纵连及整体性。本发明专利技术在不切断钢轨情况下，通过线下预制、线上整体更换的方式实现现浇道床板式无砟轨道的道床板、轨枕及其界面病害的快速根治，在保证质量的同时可适用于多种道床板形式并能够满足特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）道床板的整体更换要求。

Integral replacement method for cast-in-place Track Slab Ballastless Track Bed Slab

The invention relates to an integral replacement method of cast-in-situ ballastless track bed plate, belonging to the technical field of maintenance and maintenance of ballastless track structure of high-speed railway. The basic process is as follows: after confirming the ballast board which needs to be replaced as a whole, the rebar is planted in a certain range on both ends of the non-replacing ballast board, and then the two ends of the replacing ballast board are cut through the horizontal line, and the existing ballast board is replaced as a whole by the new ballast board which is pre-fabricated as a whole and reserved for the connecting rib in advance under the condition of transverse rail-shifting. Finally, track structure continuity and integrity are restored. The invention realizes the quick radical cure of ballast board, sleeper and interface diseases of cast-in-situ ballastless track by means of off-line prefabrication and on-line integral replacement without cutting off the rail, and can be applied to various ballast board forms while ensuring the quality and satisfying the special working conditions (single track, large longitudinal slope and large super-scale). The overall replacement requirements for track slab.

【技术实现步骤摘要】
一种现浇道床板式无砟轨道道床板整体更换方法
本专利技术涉及一种现浇道床板式无砟轨道道床板整体更换方法，属于高速铁路无砟轨道结构养护维修

技术介绍
目前，我国高速铁路现浇道床板式无砟轨道主要有CRTSⅠ、CRTSII型双块式无砟轨道及长枕埋入式无砟轨道。其中，CRTSI型双块式无砟轨道是将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现场浇筑混凝土的方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝土道床内的无砟轨道结构型式；CRTSII型双块式无砟轨道以现场浇筑混凝土方式，将预制的双块式轨枕组装成轨排通过机械振动法嵌入均匀连续的钢筋混凝土道床内的无砟轨道结构型式。随着服役时间的延长及各种复杂条件综合因素作用下，个别现浇道床板式无砟轨道的预制轨枕及现浇道床板出现了裂损、掉块、材料软化、界面离缝、冒浆、碱骨料反应及轨道几何形位变化等病害情况，当病害发展到一定程度时，需要对伤损的道床板及轨枕进行修复，以确保无砟轨道的安全性、稳定性和耐久性。但现浇道床板式无砟轨道的现场连续浇筑的钢筋混凝土道床板结构特征也决定了其难以在不影响线路正常运营的情况下在天窗时间内对道床板混凝土进行重新浇筑修复。目前，国内对现浇道床板式无砟轨道结构道床板病害的维修整治根据具体情况主要采用两种方法。一种是道床板或轨枕病害相对较轻时，通过外部修补、注胶、植筋、局部凿除后重新浇筑等方式进行修复；另一种是对于道床板或轨枕病害相对严重时通过切断钢轨后进行凿除后重新修复的方式进行修复。以上方法对于连续损伤的道床板或者轨枕在整治时存在工作量大、工效低、部分病害不能根治、切断钢轨对线路损伤大及对铁路运营影响大等缺陷。目前，国内针对现浇轨道板式无砟轨道道床板维修相关研究正在逐步展开，主要集中在外部修复方面；对现浇道床板病害进行整体修复、彻底根治方面仅开展了少量试验研究。其中，专利“高铁无砟轨道维修整体道床切割运输方法（201710160657.8）”仅提供了一种道床切割运输方法，而未体现后续线路恢复问题；且该方法必须下切割钢轨情况下进行，且对运营线路影响大，很难在天窗时间内实施。综上所述，针对现浇道床板式无砟轨道的现浇道床板的整体更换，目前国内还没有成熟的快捷、成套、专业、系统、通用的施工维修方法。
技术实现思路
本专利技术针对现浇道床板式无砟轨道的道床板在进行更换时因重新浇筑的混凝土需要较长凝结时间问题，较难在天窗时间内完成对道床板进行整体更换的弊端以及目前采用的方法在局部整治时需切断钢轨的弊端，专利技术了一种适用于天窗时间内实施的、不切断钢轨情况下，能够对现浇道床板式无砟轨道的道床板进行更换的方法。该方法施工快捷、实用可靠、成本经济，能够满足高速铁路无砟轨道快速、高质量修复要求。本专利技术采用以下技术方案实现上述目的。本专利技术涉及一种现浇道床板式无砟轨道的道床板整体更换方法。其基本流程为：在确认需整体更换道床板尺寸后对待更换道床板两端非更换道床板进行植筋加强，并对待更换道床板两侧进行横向限位后对道床板两端进行切割，再用提前在线下整体预制并预留连接筋的新道床板整体更换待更换道床板，最后恢复轨道结构纵连及整体性。一种现浇道床板式无砟轨道的道床板整体更换方法，所述的道床板更换工艺具体包括以下步骤。（1）现场调查现浇式无砟轨道道床板及预制轨枕的病害情况，确定需整体更换的道床板及轨道吊车配合吊装作业位置。病害类型包括现浇道床板自身病害、预制轨枕病害、道床板与轨枕及支承层（底座）的界面病害、轨道整体高程及轨道中线偏移超限等。轨道车可在本线或者邻线配合吊装作业。该吊装作业位置由吊装作业点线路纵坡、超高及构筑物影响情况共同确认。（2）确定道床板整体更换尺寸及切割位置。整体更换道床板尺寸主要为道床板长度、宽度、厚度及超高量。该长度根据现场道床板病害情况及轨道吊车起吊能力确认。道床板切割位置位于相邻两根轨枕中间位置。（3）待更换道床板两端的非更换道床板进行钻孔植筋。植筋的数量、位置、深度、植筋直径及长度范围由具体轨道结构、轨道铺设温度及道床板更换时温度等条件共同确认。（4）待更换道床板两侧通过限位装置进行横向限位。限位方式根据具体情况可以采用植筋后制作钢筋混凝土限位块方式，植筋安装限位压紧机械装置或利用现场构筑物（如邻线）进行限位的方式。（5）待更道床板两端在预定位置处横向贯通切割。切割深度为横线贯通道床板断面（包括钢筋），切割方式根据具体情况包括如下四种。①凿除：通过专用设备在切割缝处一定宽度范围内对道床板混凝土贯通凿除并切断纵向钢筋，同时辅以横向向内及向外拨移钢轨保证不切断钢轨的情况下凿除彻底。②绳锯切割：通过在道床板底部或支承层上部横向贯通钻孔后通过绳锯进行整体切割。③混凝凝土切割机切割：先将两根钢轨横向向内拨一定距离，用混凝土切割机将道床板两侧横向切割一定距离，再将两根钢轨横向向外拨开一定距离，用混凝土切割机将道床板中部剩余部分切通，以保证在不切断钢轨的情况下切割彻底。④高压水射流切割：采用高压水射流并辅以横向向内及向外拨移钢轨，实现道床板混凝土横向贯通切割。（6）根据线上测量的数据在线下对新道床板进行整体预制并养护。整体预制的道床板包括预制轨枕及按设计配置的钢筋。整体预制的道床板比待更换的原道床板两端各缩短一定长度，以便于线上纵连作业。新预制的道床板内设置的纵向钢筋在道床板两端预留伸出一定长度，用于线上与原有钢筋纵连。（7）待线下预制的新道床板强度达到设计值后将其装上轨道车。（8）轨道车组（带轨道吊车）携带预制的新道床板入场并停于计划位置。（9）撤除待更换道床板横向限位的限位装置。同时将一定长度范围内的钢轨横向向外拨开一定距离，使得道床板可从两根钢轨形成的空间中垂直吊出。（10）移出待更换道床板。根据具体情况可以采用如下两种方式。①对于线路纵坡和超高均不超过轨道吊车作业限值的双线区段，通过邻线配合的轨道吊车直接吊走待更换道床板。②对于线路纵坡或者超高超过了轨道吊车作业允许条件地段或者单线区段，则通过特制的多功能运板系统提升待更换道床板并沿线路纵向转运至轨道吊车处。（11）对支承层的表面进行清理并凿毛，或对底座表面进行清理并重新铺设隔离层。对两端非更换道床板切割后的断面处混凝土进行凿毛处理，并凿出其端部纵连钢筋使其外漏一定长度。（12）移入预制的新道床板。根据具体情况可以采用如下两种方式。①对于线路纵坡和超高均不超过轨道吊车作业限值的双线区段，通过邻线配合的轨道吊车直接吊入预制的新道床板。②对于线路纵坡或者超高超过了轨道吊车作业允许条件地段或者单线区段，则通过特制的多功能运板系统沿线路纵向从轨道吊车处转运预制的新道床板至更换位置，并控制其精确下落入位。（13）对新道床板端部预留的纵向连接钢筋与两端非更换道床板的纵向钢筋进行连接。连接方式可以采用焊连、套筒连接、钢板连接器连接等方式。（14）通过三维道床板精调爪对新道床板的三维位置进行精确调整。（15）对新道床板底部的离缝采用高强、早强、高粘接、微弹性的高性能材料注入修复，并对新道床板两端的施工缝灌注早强、高强、弱收缩或微膨胀的高性能混凝土进行恢复。（16）钢轨回位、扣件恢复、线路调整。（17）轨道车返回。（18）待材料强度达到设计值后开通线路。其中，上述步骤（1）和（2）为现场调查工作；（3）、（4）和（5）为道床板更换前的准备工作，需要一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术涉及一种现浇道床板式无砟轨道的道床板整体更换作业方法，所述的道床板整体更换工艺具体包括以下步骤：步骤一：现场调查现浇式无砟轨道道床板及预制轨枕的病害情况，确定需整体更换的道床板及轨道吊车配合吊装作业位置；步骤二：确定道床板整体更换尺寸及切割位置；步骤三：待更换道床板两端的非更换道床板进行钻孔植筋；步骤四：待更换道床板两侧通过限位装置进行横向限位；步骤五：待更道床板两端在位置处横向贯通切割；步骤六：根据线上测量的数据在线下对新道床板进行整体预制并养护；步骤七：待线下预制的新道床板强度达到设计值后将其装上轨道车；步骤八：轨道车组（带轨道吊车）携带预制的新道床板入场并停于计划位置；步骤九：撤除待更换道床板横向限位的限位装置，同时将一定长度范围内的钢轨横向向外拨开一定距离，使得道床板可从两根钢轨形成的空间中垂直吊出；步骤十：移出待更换道床板；步骤十一：道床板下部结构清理整修，对两端非更换道床板切割后的断面处混凝土进行凿毛处理，并凿出其端部纵连钢筋使其外漏一定长度；步骤十二：移入预制的新道床板；步骤十三：对新道床板端部预留的纵向连接钢筋与两端非更换道床板的纵向钢筋进行连接；步骤十四：通过三维道床板精调爪对新道床板的三维位置进行精确调整；步骤十五：对新道床板底部的离缝进行注胶修复，并对新道床板两端的施工缝进行灌注恢复；步骤十六：钢轨回位、扣件恢复、线路调整；步骤十七：轨道车返回；步骤十八：待材料强度达到设计值后开通线路。...

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种现浇道床板式无砟轨道的道床板整体更换作业方法，所述的道床板整体更换工艺具体包括以下步骤：步骤一：现场调查现浇式无砟轨道道床板及预制轨枕的病害情况，确定需整体更换的道床板及轨道吊车配合吊装作业位置；步骤二：确定道床板整体更换尺寸及切割位置；步骤三：待更换道床板两端的非更换道床板进行钻孔植筋；步骤四：待更换道床板两侧通过限位装置进行横向限位；步骤五：待更道床板两端在位置处横向贯通切割；步骤六：根据线上测量的数据在线下对新道床板进行整体预制并养护；步骤七：待线下预制的新道床板强度达到设计值后将其装上轨道车；步骤八：轨道车组（带轨道吊车）携带预制的新道床板入场并停于计划位置；步骤九：撤除待更换道床板横向限位的限位装置，同时将一定长度范围内的钢轨横向向外拨开一定距离，使得道床板可从两根钢轨形成的空间中垂直吊出；步骤十：移出待更换道床板；步骤十一：道床板下部结构清理整修，对两端非更换道床板切割后的断面处混凝土进行凿毛处理，并凿出其端部纵连钢筋使其外漏一定长度；步骤十二：移入预制的新道床板；步骤十三：对新道床板端部预留的纵向连接钢筋与两端非更换道床板的纵向钢筋进行连接；步骤十四：通过三维道床板精调爪对新道床板的三维位置进行精确调整；步骤十五：对新道床板底部的离缝进行注胶修复，并对新道床板两端的施工缝进行灌注恢复；步骤十六：钢轨回位、扣件恢复、线路调整；步骤十七：轨道车返回；步骤十八：待材料强度达到设计值后开通线路。2.如权利要求1所述的步骤，其特征在于：步骤一和步骤二为现场调查工作；步骤三~五为道床板整体更换前的准备工作，需要一个天窗时间来完成；步骤六和七不需要占用天窗时间，在线下完成；步骤八~十八为道床板更换作业，需要一个天窗时间来实施。3.如权利要求1所述的道床板整体更换方法，其特征在于：在执行步骤一的病害调查时，病害类型包括现浇道床板自身病害、预制轨枕病害、道床板与轨枕及支承层（底座）的界面病害、轨道整体高程及轨道中线偏移超限。4.如权利要求1所述的道床板整体更换方法，其特征在于：在执行步骤一的确认轨道吊车配合吊装作业位置时，轨道车可在本线或者邻线配合吊装作业，该吊装作业位置由吊装作业点线路纵坡、超高及构筑物影响情况共同确认。5.如权利要求1所述的道床板整体更换方法，其特征在于：在执行步骤二的确定道床板整体更换尺寸时，该尺寸包括待更换道床板的长度、宽度、厚度及超高量，其中的长度根据现场道床板病害情况及轨道吊车起吊能力确认。6.如权利要求1所述的道床板整体更换方法，其特征在于：在执行步骤二的确定道床板整体更换切割位置时，该切割位置位于相邻两跟轨枕中间位置。7.如权利要求1所述的道床板整体更换方法，其特征在于：在执行步骤三的钻孔植筋时，植筋的数量、位置、深度、植筋直径及长度范围由具体轨道结构、轨道铺设温度及道床板更换时温度条件共同确认。8.如权利要求1所述的道床板整体更换方法，其特征在于：在执行步骤四的待更换道床板两侧横向限位时，限位方式根据具体情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑新国，刘竞，谢永江，潘永健，张杰，何元庆，黄传岳，王永华，刘文，陈江，温希华，李书明，郭超，曾志，管曙刚，程冠之，董全霄，范红卫，刘相会，杨德军，周骏，郁培云，朱长华，冯仲伟，秦菊，王伟唯，谢清清，王月华，饶云兵，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京铁科特种工程技术开发公司，中国铁道科学研究院，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11