一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法技术

本发明专利技术公开一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，包括采用拆换仰拱结构对病害区域进行整治的过程，分为三个阶段：准备阶段、关键阶段和恢复阶段；所述关键阶段至少包括分段凿除沟槽及道床板、架设钢便梁、铺设木枕轨排、隧道底开挖拆换仰拱及填充层、端部预应力锚固加固、道床浇筑的步骤；在分段凿除沟槽及轨道板中，通过分段、分块的方式将轨道板推移出槽，施工效率高、速度块、安全性好；利用了施工天窗进行作业、铁路运营线施工，考虑到行车安全、施工界限、工艺流程等因素影响，施工方法和步骤安排合理。

【技术实现步骤摘要】
一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法
本专利技术涉及到轨道施工
，具体涉及到一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法。
技术介绍
高速铁路的特点是高速度和高密度，其目标是高安全性和高乘坐舒适性，因而要求轨道结构必须具备高平顺性和高稳定性。高平顺的核心是保持轨道结构良好的几何状态；高稳定性是指轨道在高速运营条件下保持高平顺性与均衡弹性、维持部件有效性与完整性的能力。如果轨道的稳定性难以保证，就必须进行必要的维修或快速更换。CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道、双块式无砟轨道等广泛应用于我国的客运专线，但在使用过程中也出现一些问题，如膨胀、裂缝、断板、下沉、上拱、离缝、泛浆等，针对上述问题，有些问题采用维修养护方法根本无法彻底解决问题；需要进行进行无砟轨道结构或轨枕板更换才能保证道床板结构整体性。由于无砟轨道结构或轨道板存在高温纵向膨胀，低温纵向冷缩，又由于支撑层(或底座)、轨道板、轨枕、扣件、轨道等材料性能不同，对温度的敏感度(温缩感应)不一致，产生水平和垂直应力，形成膨胀或裂缝或断板；施工过程中，由于支承层顶面清理不干净，存在松散堆积物；施工不到位或将支承层顶面作施工运输通道，使其粗糙度降低，使道床板与支承层间粘结不牢，易形成离缝；道床板施工温度较低，在高温下道床板内积聚较大的温度力，使道床板下离缝扩大，甚至引起道床板下沉、上拱；而且列车动荷载也会对施工产生影响，一方面将离缝内及其周边混凝土颗粒压碎使离缝进一步扩大，另一方面将进入离缝的线间积水挤出，将离缝内的细颗粒带出，形成道床板泛浆。另外，我国高速铁路，运量大，天窗时间短；维修(或更换)无砟轨道结构或轨道板干扰正常运输秩序，构成新的安全隐患；影响了线路较高的使用率；运输与维修(或更换)的矛盾突出，推广应用少维修或快速更换轨道板在客运专线运营期间具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，所述施工方法包括采用拆换仰拱结构并加固对病害区域进行整治的过程，分为三个阶段：准备阶段、关键阶段和恢复阶段；所述准备阶段至少包括施工准备、临时工程、衬砌边墙锚杆加固、道床板销钉锚固、钢板加固、作业区域钢轨解锁切割、应力放散及接头连接的步骤；所述关键阶段至少包括分段凿除沟槽及道床板、架设钢便梁、铺设木枕轨排、隧道底开挖拆换仰拱及填充层、端部预应力锚固加固、道床浇筑的步骤；所述恢复阶段至少包括沟槽恢复、原轨复位与精调、焊接钢轨与无缝线路恢复、轨道精调与钢轨打磨、现场清理、竣工验收、恢复常速、临时施工通道封堵、施工后轨道状态监控的步骤。本施工方法在路(桥)轨道上拱段采用拆换支撑层(路)或底座(桥)、现浇道床板结构加固的方案，隧道轨道上拱段采用拆换仰拱结构并加固的方案；可分为多个循环施工阶段；线路架空用钢便梁跨度为4.70m，每个施工阶段间隔两个节段架设两孔钢便梁，跳段施工两个隧底拆换节段。本施工方法适用于运营线路外部操作空间有限、作业环境较差的路桥隧地段上且涉及到线路运营安全的施工地段，在确保行车安全为首位的前提下轨道板采用马路切割机(水钻)进行分块，轨道板与底座板采用绳锯进行分离，轨枕块间轨道板采用风炮机配合小型机具进行人工凿除(A区，纵向轨道板揭除、凿除)，轨枕块部位轨道板采用整体顶推移除(B区，整体快速横向顶推对称移除区；C区，整体快速横向顶推对称移除区)。整治过程中，综合利用施工天窗(每次2～3小时)进行作业、铁路运营线施工，考虑到行车安全、施工界限、工艺流程等因素影响、合理安排施工任务；整治过程中增加监控量测，轨道结构出现较大变化时能够及时调整施工，并修改方案，确保安全。进一步的，所述施工准备包括在施工前准备好水、电、机具设备、材料和人员，其中提前在距离整治范围两端间隔5～200m贴好无缝线路位移观测标尺；所述衬砌边墙锚杆加固为采用锚杆对加固段隧道两侧下部结构和地层加固，所述锚杆为中空注浆锚杆，所述锚杆张拉后，应对所述锚杆的锚头和锚杆自由段间的空隙进行补浆；所述道床板销钉锚固为整治范围外两端的道床板加强与隧道基础连接，两端各连续15m范围内道床板每隔一根轨枕钻孔一排，每排至少4根销钉；所述钢板加固为加固于衬砌内侧，在所述锚杆施工完毕后进行。进一步的，所述临时工程包括开设临时通道、沟槽改移、水沟引排和电缆改移的步骤；在所述开设临时通道的过程中疏通周边排水设施并设置临时排水管，防止地表水灌入；所述沟槽改移为通过两侧水沟内分别埋设的无缝钢管临时引排侧沟地下水，两侧水沟采用防水堵漏水泥砂浆封堵侧沟槽壁与所述无缝钢管间的空隙；待沟槽重新施工后，拆除所述无缝钢管及封堵砂浆，恢复侧沟正常排水；所述水沟引排为将上游的水引至下游，并对水沟裂缝、仰拱面出水点进行封堵；所述电缆改移为将两侧电缆槽内的电缆在施工期间均改移至隧道边墙上挂设。进一步的，所述分段凿除沟槽及道床板包括沟槽凿除、道床板切缝、轨道板推移出槽的步骤；所述道床板切缝的工艺流程为划分切割区域、扣件拆除、接头夹板拆除、起道卸钢轨、分区切割、钢轨复位、轨道复核微调、扣件复紧、临时锚固和切缝防水处理。进一步的，所述划分切割区域的区域切割范围为：D区为真缝隔断区；A区为水平推移区，纵向轨道板揭除、凿除；B区为横向推移区一，整体快速横向顶推对称移除区；C区为横向推移区二，整体快速横向顶推对称移除区；在所述轨道板推移出槽的步骤中以循环施工的方式完成所述A区、B区及C区的施工，其中所述B区采用机械千斤顶或灌注砂浆袋进行临时支撑，所述C区在移除分段分部位时安装工字钢纵横梁、橡胶支座、枕木进行支撑。进一步的，所述隧道底开挖拆换仰拱及填充层采取全幅分段跳槽整治方法，划分若干个单元，每个单元分三次循环作业；每次循环均包括开挖仰拱衬砌，施工地基锚杆、局部扩挖、清理基底、换填施工，植筋、仰拱钢筋施工、施工各缝的防水措施，仰拱浇筑混凝土的步骤；待每次循环的混凝土达到强度后进行下次循环。具体的，所述隧道底开挖拆换仰拱及填充层的步骤中，同样的划分为六个单元，完成第一、四单元仰拱衬砌凿除换填后，达到设计强度70％时，利用天窗时间，纵向移动所述钢便梁，架空第二、五单元范围的线路，并采用木枕同步恢复第一、四单元范围的线路，而后施工第二、五单元范围的隧底结构拆换工程；按以上顺序施工完成第三、六单元的隧道结构拆换。进一步的，所述道床浇筑利用天窗时间逐段拆除线路架空加固体系，逐段施工双块式轨道板，并恢复线路。进一步的，所述道床浇筑的工艺流程包括步骤(1)轨道粗调定位，步骤(2)将线下绑好的钢筋网和组装好的双块式混凝土轨枕铺设在仰拱回填层，步骤(3)纵横向模板安装，步骤(4)轨道精调，步骤(5)道床浇筑及养护。进一步的，所述轨道浇筑为分节段施工，施工以现场作业单元为划分，重复所述步骤(1)～步骤(4)，直至整治本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，其特征在于，所述施工方法包括采用拆换仰拱结构对病害区域进行整治的过程，分为三个阶段：准备阶段、关键阶段和恢复阶段；/n所述准备阶段至少包括施工准备、临时工程、衬砌边墙锚杆加固、道床板销钉锚固、钢板加固、作业区域钢轨解锁切割、应力放散及接头连接的步骤；/n所述关键阶段至少包括分段凿除沟槽及道床板、架设钢便梁、铺设木枕轨排、隧道底开挖拆换仰拱及填充层、端部预应力锚固加固、道床浇筑的步骤；/n所述恢复阶段至少包括沟槽恢复、原轨复位与精调、焊接钢轨与无缝线路恢复、轨道精调与钢轨打磨、现场清理、竣工验收、恢复常速、临时施工通道封堵、施工后轨道状态监控的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，其特征在于，所述施工方法包括采用拆换仰拱结构对病害区域进行整治的过程，分为三个阶段：准备阶段、关键阶段和恢复阶段；
所述准备阶段至少包括施工准备、临时工程、衬砌边墙锚杆加固、道床板销钉锚固、钢板加固、作业区域钢轨解锁切割、应力放散及接头连接的步骤；
所述关键阶段至少包括分段凿除沟槽及道床板、架设钢便梁、铺设木枕轨排、隧道底开挖拆换仰拱及填充层、端部预应力锚固加固、道床浇筑的步骤；
所述恢复阶段至少包括沟槽恢复、原轨复位与精调、焊接钢轨与无缝线路恢复、轨道精调与钢轨打磨、现场清理、竣工验收、恢复常速、临时施工通道封堵、施工后轨道状态监控的步骤。


2.根据权利要求1所述的客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，其特征在于，所述施工准备包括在施工前准备好水、电、机具设备、材料和人员，其中提前在距离整治范围两端间隔5～200m贴好无缝线路位移观测标尺；所述衬砌边墙锚杆加固为采用锚杆对加固段隧道两侧下部结构和地层加固，所述锚杆为中空注浆锚杆，所述锚杆张拉后，应对所述锚杆的锚头和锚杆自由段间的空隙进行补浆；所述道床板销钉锚固为整治范围外两端的道床板加强与隧道基础连接，两端各连续15m范围内道床板每隔一根轨枕钻孔一排，每排至少4根销钉；所述钢板加固为加固于衬砌内侧，在所述锚杆施工完毕后进行。


3.根据权利要求1所述的客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，其特征在于，所述临时工程包括开设临时通道、沟槽改移、水沟引排和电缆改移的步骤；在所述开设临时通道的过程中疏通周边排水设施并设置临时排水管，防止地表水灌入；所述沟槽改移为通过两侧水沟内分别埋设的无缝钢管临时引排侧沟地下水，两侧水沟采用防水堵漏水泥砂浆封堵侧沟槽壁与所述无缝钢管间的空隙；待沟槽重新施工后，拆除所述无缝钢管及封堵砂浆，恢复侧沟正常排水；所述水沟引排为将上游的水引至下游，并对水沟裂缝、仰拱面出水点进行封堵；所述电缆改移为将两侧电缆槽内的电缆在施工期间均改移至隧道边墙上挂设。


4.根据权利要求1所述的客运专线无砟轨道结构快速推移更换施工方法，其特征在于，所述分段凿除沟槽及道床板包括沟槽凿除、道床板切...

【专利技术属性】
技术研发人员：方登，许国华，王凯，李虎，夏壵，邓林权，吴刚，张亚恒，冯汇慧，雷民，
申请(专利权)人：重庆交通大学，武汉比邻工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50