一种特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法技术

本发明专利技术涉及一种特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）板式无砟轨道轨道板更换方法，属于高速铁路无砟轨道结构养护维修技术领域。具体为将一定长度的钢轨横向向外撑开一定距离后，通过多功能运板系统提升旧轨道板并沿线路纵向转运至轨道吊车处；然后利用轨道吊车吊走旧轨道板、吊下新轨道板；再通过多功能运板系统携带新轨道板沿线路纵向转运至换板处所并控制新轨道板精确入位。最后恢复钢轨和扣件后，开通线路。该方法为在天窗时间内不切断钢轨条件下实现对单元板式无砟轨道轨道板的更换提供了一种施工快捷、实用可靠、成本经济、适用性强的新方法。

A replacement method for track slab of slab ballastless track under special working conditions

The invention relates to a method for replacing slab type ballastless track slab under special working conditions (single track, large longitudinal slope and large super high section), belonging to the technical field of maintenance and maintenance of ballastless track structure of high-speed railway. Specifically, after a certain length of rail is propped outward horizontally for a certain distance, the old track slab is lifted through the multi-function transport slab system and transported longitudinally along the track to the rail crane; then the old track slab is lifted by the rail crane and the new track slab is lifted down; and then the new track slab is transported longitudinally along the track by the multi-function transport slab system. Replace the board and control the new track plate precisely. Finally, after the rail and fastener are restored, the lines will be opened. This method provides a new method of quick construction, practicability, reliability, cost-effectiveness and strong applicability for replacement of monolithic ballastless track slab without cutting off the rail in the skylight time.

【技术实现步骤摘要】
一种特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法
本专利技术涉及一种特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法，属于高速铁路无砟轨道结构养护维修

技术介绍
无砟轨道是采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构。板式无砟轨道采用预制的钢筋混凝土板直接支承钢轨，并在轨道板与混凝土基础层（支承层、底座）之间填充乳化沥青砂浆或自密实混凝土作为调整层的无砟轨道结构。目前，我国板式无砟轨道主要有CRTSⅠ、CRTSII、CRTSⅢ型板式无砟轨道。其中，CRTSI型板式无砟轨道是在现浇的钢筋混凝土底座上铺装预制轨道板，通过砂浆充填层进行调整，通过凸形挡台进行限位的板式无砟轨道结构型式；CRTSII板式无砟轨道是轨道板通过水泥沥青砂浆充填层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层（路基、隧道）或现场浇筑的钢筋混凝土底座（桥梁）上的纵连板式无砟轨道结构形式；CRTSⅢ型板式无砟轨道是在现浇的钢筋混凝土底座或混凝土支承层上铺装预留连接钢筋的预制混凝土轨道板，中间设置自密实混凝土充填层的板式无砟轨道结构型式。无砟轨道与有砟轨道相比，避免了道砟飞溅，具有高平顺性、高稳定性、高耐久性、少维护性等优势。但是，随着服役时间的延长，在温度应力、列车荷载、环境风化、材料先天品质不足等综合因素作用下，个别轨道板出现了裂纹、掉块等劣化情况，存在较大的安全隐患，当劣化到一定程度时，需要对伤损的轨道板进行更换，以确保无砟轨道的安全性、稳定性和长期耐久性。目前，国内对板式无砟轨道轨道板的更换主要采用两种方法。一种是采用先切断钢轨，再利用邻线配合的轨道车的起吊设备进行旧轨道板的吊出和新轨道板的吊入，然后重新焊接锁定钢轨。采用该方法须在作业前需要对钢轨进行切割，且当日天窗须对钢轨进行临时连接恢复，作业后还须对钢轨进行焊接、打磨以及焊缝探伤等，工序较多；并且增加了钢轨接头，对钢轨损伤较大。另一种是通过横向向外拨开钢轨形成一定空间后通过邻线配合的轨道车的起吊设备进行旧轨道板的吊出和新轨道板的吊入，然后重新恢复锁定钢轨。以上两种轨道板更换方法均需轨道吊车停于邻线对应位置进行轨道板吊装作业，但对于部分特殊工况下的轨道板更换作业不适用。如对于单线区段，不具备轨道车停靠于邻线对应位置直接吊装轨道板的作业条件；对于线路纵坡较大及曲线超高较大时，轨道吊车吊装作业时倾覆风险大，相关规章不允许轨道吊车在大纵坡、大超高区段进行连挂或吊装作业。这决定了传统的“锯轨换板法”及“拨轨换板法”无法适用于特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）伤损轨道板的更换。针对板式无砟轨道轨道板更换的迫切需求及目前轨道板更换方式的不足，国内已经开展了在不切割钢轨情况下，天窗时间内对板式无砟轨道轨道板更换工艺工装的试验研究，但目前还处于试验开发阶段。其中，专利“一种板式无砟轨道轨道板更换装置及更换方法（201310108682.3）”，提供了一种不切断钢轨情况下，板式无砟轨道轨道板更换装置及更换方法，但该专利现场安装工装较多、较重，不便于天窗时间施工；专利“一种地铁换板车及包含该地铁换板车的换板机组（201420251605.3）”所用的设备大型化、复杂化，一旦天窗作业时出现设备故障问题，很难处理，则直接影响线路的正点开通，另外，该专利还不适用于高速铁路无砟轨道轨道板的更换修复；专利“一种板式无砟轨道板轨道板更换方法（CN201710343830.8）”提供了一种通过顶高钢轨，通过轨道吊车以及吊具多个吊点的切换进行轨道板更换，该专利作业时需邻线轨道车配合，不适于特殊工况下轨道板的更换；专利“一种横向拔钢轨后进行轨道板更换的系统及方法（CN201710344424.3）”，提供了一种横向拨钢轨后对轨道板进行更换的方案，但不适于特殊工况下轨道板的更换；专利“一种曲线段板式无砟轨道轨道板更换方法（CN201710344423.9）”，虽巧妙地解决了曲线段不切钢轨进行轨道板更换的方法，但不适于特殊工况下轨道板的更换；专利“一种用于无砟轨道板更换的原位旋移快速换板系统及方法（CN201710343841.6）”，所用的设备大型化、复杂化，仅适于对轨道板进行更换且无法保证设备故障后的线路开通。综上所述，针对特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）板式无砟轨道轨道板的更换，目前国内还没有成熟的成套、专业、系统、通用的施工维修方法，这是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）对板式无砟轨道轨道板进行更换时无法利用邻线轨道吊车配合进行吊装作业的弊端，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，能够对特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）板式无砟轨道轨道板进行更换的方法。该方法施工快捷、实用可靠、成本经济，为在天窗时间内实现对特殊工况下板式无砟轨道轨道板的更换提供了一种快速、便捷、实用、经济的新方法。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特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法。具体为将一定长度的钢轨横向向外撑开一定距离后，通过多功能运板系统提升旧轨道板并沿线路纵向转运旧轨道板至轨道吊车处（轨道吊车作业位置由线路纵坡、超高及构筑物等共同确定）；然后利用轨道吊车吊走旧轨道板、吊下新轨道板；再通过多功能运板系统携带新轨道板沿线路纵向转运至换板处所并控制新轨道板精确入位。最后恢复钢轨和扣件后，开通线路。一种特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法，所述的轨道板更换工艺具体包括以下步骤。（1）调研无砟轨道轨道板病害情况、分析病害成因、确定待更换轨道板。（2）轨道车组（带轨道吊车）携带新轨道板入场。（3）轨道车停车位置确认、准确停位、解体并转移。具体为，如果为单线铁路轨道板更换，轨道车应停于本线适宜轨道吊车吊装作业位置（该位置由吊装作业点线路纵坡、超高及构筑物共同确认），然后轨道车组解体并转移至预定地点。如果为双线铁路轨道板更换，轨道车应停于邻线适宜轨道吊车吊装作业位置（该位置由吊装作业点线路纵坡、超高及构筑物共同确认），轨道车组不需解体和转移。（4）轨道零配件拆除。对原轨道板的平面及高程位置进行测量和标识，并做好数据记录；根据轨道板及扣件类型，按需拆除撑开钢轨范围内的部分或全部扣件，松开扣件长度根据施工时钢轨温度及钢轨实际锁定轨温计算得到。（5）根据情况解除轨道板约束；具体为CRTSⅠ型板式无砟轨道凿除轨道板两端凸型挡台填充树脂；CRTSⅡ型板式无砟轨道解除轨道板纵向连接及侧向挡块限位；CRTSⅢ型板式无砟轨道不需做任何处理。（6）将两根钢轨横向向外撑开一定距离，使轨道板能够垂直从两根钢轨形成的空间中吊车。（7）多功能运板系统通过其上的提升装置与固定于旧轨道板上的吊具连接；根据具体情况，该吊具可连接在轨道板吊装孔或锚固螺栓孔上，也可通过特定工装固定于轨道板侧面,然后通过多功能运板系统上的提升装置提升旧轨道板至一定高度；该提升装置可以带动力提升也可以通过人力提升。（8）多功能运板系统携带旧轨道板沿线路纵向转移至轨道吊车处；所述的多功能运板系统可以走行在桥梁梁面、隧道仰拱、路基封闭层上或者走行在底座板、支承层上；所述的多功能运板系统走行时通过两侧走行系统上安装的限位侧轮横向作用在底座（支承层）侧面或者轨道板侧面实现导向功能；所述的多功能运板系统走行时根据走行距离和线路纵坡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法，所述的轨道板更换方法能够对特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）单元板式无砟轨道的轨道板进行快速更换；但该方法不局限于此，其对CRTSⅠ、CRTS II、CRTSⅢ型板式无砟轨道常规区段的轨道板也可进行快速更换； 所述的轨道板更换工艺主要包括以下步骤：步骤一：调研无砟轨道轨道板病害情况、分析病害成因、确定待更换轨道板；步骤二：轨道车组携带新轨道板入场；步骤三：轨道车停车位置确认、准确停位、解体并转移；步骤四：轨道零配件拆除；步骤五：解除轨道板约束；步骤六：将两根钢轨横向向外撑开一定距离；步骤七：多功能运板系统连接并提升旧轨道板至一定高度；步骤八：多功能运板系统携带旧轨道板沿线路纵向转移至轨道吊车处；步骤九：轨道吊车配合吊走旧轨道板并吊下新轨道板；步骤十：多功能运板系统携带新轨道板沿线路纵向转移至换板处；步骤十一：多功能运板系统控制新轨道板下落并精确入位；步骤十二：钢轨回位、扣件恢复、线路调整；步骤十三：根据情况对轨道板的约束进行恢复以保证轨道结构稳定；步骤十四：轨道车连挂（单线）并返回；步骤十五：开通线路。

【技术特征摘要】
1.一种特殊工况下板式无砟轨道轨道板更换方法，所述的轨道板更换方法能够对特殊工况下（单线、大纵坡、大超高段）单元板式无砟轨道的轨道板进行快速更换；但该方法不局限于此，其对CRTSⅠ、CRTSII、CRTSⅢ型板式无砟轨道常规区段的轨道板也可进行快速更换；所述的轨道板更换工艺主要包括以下步骤：步骤一：调研无砟轨道轨道板病害情况、分析病害成因、确定待更换轨道板；步骤二：轨道车组携带新轨道板入场；步骤三：轨道车停车位置确认、准确停位、解体并转移；步骤四：轨道零配件拆除；步骤五：解除轨道板约束；步骤六：将两根钢轨横向向外撑开一定距离；步骤七：多功能运板系统连接并提升旧轨道板至一定高度；步骤八：多功能运板系统携带旧轨道板沿线路纵向转移至轨道吊车处；步骤九：轨道吊车配合吊走旧轨道板并吊下新轨道板；步骤十：多功能运板系统携带新轨道板沿线路纵向转移至换板处；步骤十一：多功能运板系统控制新轨道板下落并精确入位；步骤十二：钢轨回位、扣件恢复、线路调整；步骤十三：根据情况对轨道板的约束进行恢复以保证轨道结构稳定；步骤十四：轨道车连挂（单线）并返回；步骤十五：开通线路。2.如权利要求1所述的步骤，其特征在于：在执行步骤二、三所述的轨道车组配合作业时，其特征为：如果是单线铁路轨道板更换作业，则轨道车应停于本线适宜轨道吊车吊装作业位置（该位置由吊装作业点线路纵坡、超高及构筑物共同确认），然后轨道车组解体并转移至预定地点；如果是双线铁路轨道板更换作业，则轨道车应停于邻线适宜轨道吊车吊装作业位置（该位置由吊装作业点线路纵坡、超高及构筑物共同确认），轨道车组不需解体和转移。3.如权利要求1所述的步骤，其特征在于：在执行步骤七所述的多功能运板系统连接旧轨道板时，其特征为：该多功能运板系统可通过其上的提升装置与固定于轨道板上的吊具连接；根据具体情况，该吊具可连接在轨道板吊装孔或锚固螺栓孔上，也可通过特定工装固定于轨道板侧面。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘竞，郑新国，谢永江，蒋金洲，潘永健，张杰，何元庆，黄传岳，王永华，张志远，杨永代，温希华，梁晨，刘相会，李书明，曾志，程冠之，董全霄，刘文，徐玉坡，赵建平，杨德军，洪剑，肖剑虹，周骏，王峰，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