一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法
【專利摘要】本發明涉及無砟軌道的修復領域，具體地指一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法。在道岔區軌道上方架設若干橫跨所有底座板的橫梁，對橫梁中間部位施加豎直向下的作用力迫使橫梁的中間向下彎曲產生預變形，預變形完成后將所有底座板調平至同一水平面，再使用桿件將橫梁與底座板連接為一體，豎向頂推橫梁兩端使橫梁帶動底座板上升調整底座板的豎向位置，再水平橫向推動底座板調整底座板的橫向位置，調整完成后在底座板下方灌注砂漿，砂漿凝固后放下底座板完成修復施工。本發明通過穿心千斤頂和消除了橫梁中間部位的彎曲撓度，保證了道岔區所有底座板抬升高度保持一致性，且結構簡單，安裝方便，具有極大的推廣價值。
【專利說明】
一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法
技術領域
[0001]本發明涉及無砟軌道的修復領域，具體地指一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法。
【背景技術】
[0002]高速鐵路道岔是依靠機車車輛的輪緣的導向作用和道岔設置合力配合，使機車車輛由原一條軌道行駛，分走為兩條或兩條以上的軌道行駛，使機車車輛由一股道轉入另一股道的線路連接設備。每一組道岔由轉轍器、岔心、兩根護軌和岔枕三個單元組成。由長柄以杠桿原理撥動兩根活動軌道，使車輛輪緣依開通方向駛入預定進路。所以，也可以說鐵路道岔是線路與線路的連接、交叉、連接與交叉的組合，是鐵路軌道上三大薄弱環節之一。目前我國自主研發的客專道岔區板式無砟軌道，組成結構主要有鋼軌、扣件、預制混凝土軌枕、現澆道床、基底等，在京滬、武廣、鄭徐等客運專線得到廣泛應用。
[0003]道岔區無砟軌道板與普通無砟軌道軌道板一樣，利用鋼筋混凝土底座板代替道碴，具有耐久性好，維修工作量少等特點。但由于高鐵施工預壓期短以及區域沉降、地下采水、填土、基坑開挖等造成周邊環境變化的原因，局部地段可能出現不同程度的基礎下沉現象。當無砟軌道下部的基礎發生不均勻的沉降時，可能會導致路基上無砟軌道線路發生偏移。由于板式無砟軌道剛度大，在出現軌道不平順時，難以像有砟軌道一樣通過改變道砟厚度、搗固道砟等手段來調整軌道高低和水平的偏移。
[0004]道岔區板式無砟軌道結構相較于普通軌道來說結構更為復雜，道岔區通常由并列的幾塊底座板組成，相鄰底座板之間分開，每個底座板上設置有獨立的軌道板，軌道板上安裝軌道。道岔區出現底座板沉降，修復起來較普通軌道區更為復雜，因為需要同時修復并列的多塊底座板。
[0005]道岔區的修復主要是采用機械抬升的方式將道岔區的底座板抬升，然后灌漿充實地基。如專利號為“CN104988816A”的名為“軌道板抬升方法”的中國發明專利介紹了一種過軌式的抬升方法，該專利介紹了一種橫跨軌道的修復模式，包括一根橫跨整個軌道結構的橫梁，橫梁的兩端超出底座板的兩側。在底座板兩側的地面上設置有混凝土墩柱結構，墩柱上安裝有千斤頂，橫梁的兩端分別固定在兩側的千斤頂上端，橫梁的中間設置有很多的吊桿，吊桿的下端穿過軌道板和底座板并與其固定。實際使用時，通過頂升千斤頂頂升橫梁的兩端，使橫梁上升，從而抬升整個底座板。但是該專利主要用于普通的軌道板，對于道岔區的軌道板，首先需要大功率的抬升千斤頂，另外由于道岔區為幾塊并列的底座板，通過橫向的軌道抬升的每塊軌道抬升的高度都是一樣的，而對于某些情況下，相鄰底座板的沉降量是不一樣的，整體抬升不能解決相鄰底座板之間的高度差，實際施工時，還是難以將所有底座板修復完好。另外，由于道岔區的橫向寬度較大，使用橫梁作為支撐梁結構時，支撐梁本身具有一定的彎曲撓度，橫梁的中間在受力時是一個彎折的狀態，實際抬升過程中，中間的底座板和兩側的底座板上升的距離是不一樣的，會導致兩側的底座板和中間的底座板修復抬升的高度不一，出現修復偏差。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是要解決上述【背景技術】中提到的現有技術使用的抬升模式不能有效解決修復出現偏差的問題，提供一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法。
[0007]本發明的技術方案為:一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0008]I)在道岔區軌道上方架設若干橫跨所有底座板的橫梁，所述橫梁兩端支撐在底座板兩側的地面上；
[0009]2)對橫梁中間部位相對于底座板之間施加豎向的作用力迫使橫梁的中間向下彎曲產生預變形；
[0010]3)預變形完成后將所有底座板調平至同一水平面，再將橫梁與每塊底座板之間分別用豎向拉桿連接；
[0011]4)豎向頂推橫梁兩端，調整底座板的豎向位置；
[0012 ] 5)橫向推動橫梁，調整底座板的橫向位置；
[0013]6)調整完成后在底座板下方灌注砂漿，砂漿凝固后放下底座板完成修復施工。
[0014]進一步的在步驟I中，所述橫梁兩端通過豎向千斤頂支撐在底座板橫向兩側的地面上，所述豎向千斤頂安放在軌道橫向兩側地面上修筑的支撐墩柱上;所述橫梁沿軌道縱向方向間隔架設。
[0015]進一步的在步驟4中，通過頂推橫梁兩端的豎向千斤頂使橫梁帶動底座板上升調整底座板的豎向位置。
[0016]進一步的在步驟2中，所述橫梁產生預變形的方法是在橫梁的中間位置上端安裝穿心千斤頂，將穿心千斤頂的殼體固定在橫梁的中間位置上端面，在穿心千斤頂內穿設一根豎向的固定桿，將固定桿下端錨固在底座板上，再將固定桿的上端與穿心千斤頂的頂推端固定連接，通過頂升穿行千斤頂對橫梁中間部位施加向下的豎向作用力迫使橫梁中間向下彎曲產生預變形。
[0017]進一步的所述通過頂升穿行千斤頂對橫梁中間部位施加向下的豎向作用力為下方底座板重力的40 %?90 %。
[0018]進一步的在步驟3中，所述將所有底座板調平至同一水平面的方法為;在道岔區軌道中沉降距離和其他底座板不一致的底座板上方的橫梁上端安裝調平千斤頂，將調平千斤頂的殼體固定在橫梁的上端，在調平千斤頂上穿設一根豎向的吊桿，將吊桿的下端錨固在道岔區軌道中沉降距離和其他底座板不一致的底座板上，將吊桿的上端與調平千斤頂的頂推端固定連接，通過頂升調平千斤頂抬升下方的底座板使其與道岔區其他底座板處于同一水平面，逐一將道岔區所有底座板調平至同一水平面，最后將底座板與豎向拉桿固定。
[0019]進一步的在步驟5中，所述調整底座板的橫向位置的方法為:在軌道的橫向兩側地面上修筑反力墩柱，在反力墩柱與軌道中最外側的底座板之間安裝橫向布置的反力千斤頂，通過頂升反力千斤頂迫使底座板水平橫向移動調節底座板的橫向位置。
[0020]進一步的在步驟5中，所述調整底座板的橫向位置的方法為:在軌道的橫向兩側地面上修筑反力墩柱，于反力墩柱遠離底座板的一側安裝反力梁，在反力梁與反力墩柱之間安裝橫向的張拉千斤頂，使用橫向布置的張拉桿連接底座板側部和反力梁，通過張拉千斤頂頂推張拉桿張拉底座板迫使底座板水平橫向移動調節底座板的橫向位置。
[0021]進一步的所述的步驟6中灌注砂漿的方法為:在底座板上鉆貫穿底座板的通孔，從上往下向通孔中灌注砂漿，待砂漿凝固堅實后，松脫千斤頂放下底座板完成修復施工。
[0022]本發明的優點有:1、本發明通過提前對橫梁中間進行預變形，消除橫梁中間部位的彎曲撓度，避免了在橫梁兩端頂升過程中由于橫梁中間彎曲導致的橫梁中間下方的底座板上升距離與其他底座板距離上升不一致的問題，通過提前預變形使橫梁轉變為形變量很小的剛性構件，保證了抬升過程中所有底座板抬升距離保持一致，消除了抬升過程中出現誤差的冋題；
[0023]2、通過對軌道中的沉降距離和其他底座板不一致的底座板進行單獨調節，保證了在抬升之前所有的底座板處于同一水平面，實際抬升時所有的底座板上升的距離也是相等的，保證了抬升后底座板的一致性，消除了相鄰底座板之間可能存在的高差，提高了抬升的精確性；
[0024]3、通過使用橫向的頂推或是張拉結構推動底座板的橫向水平移動，能夠方便的調節底座板的橫向位置，將偏離設計位置的底座板調節到合適的位置，調節結構簡單，使用方便；
[0025]本發明的調節方法簡單方便，能夠快速的調節道岔區軌道的底座板因為沉降和偏移造成的底座板偏離設計值得問題，解決了傳統抬道方法存在的中間底座板和兩側底座板抬升距離不一致的問題，保證了所有底座板抬升的一致性，調高了抬升方法的精確性，具有極大的推廣價值。
【附圖說明】
[0026]圖1:本發明的橫斷面結構示意圖；
[0027]圖2:本發明的橫向側視圖；
[0028]圖3:本發明的橫向頂推裝置的結構示意圖；
[0029]圖4:本發明的橫向張拉裝置的結構示意圖；
[°03°]其中:I一底座板;2—軌道板;3—支撐域柱;4一反力域柱;5—四氟板;6—豎向千斤頂;7—橫梁;8—拉桿;9一支撐件；10—反力千斤頂；11一張拉千斤頂；12—反力梁；13-張拉桿;14一穿心千斤頂;15—固定桿;16—倒鏈;17—調平千斤頂;18—吊桿。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0032]本實施例對于道岔區軌道底座板I的調節方法包括以下步驟:
[0033]步驟一、在道岔區軌道上方架設若干橫跨所有底座板I上的橫梁7，本實施例的若干橫梁7沿軌道縱向(本實施例指的縱向指軌道延伸的方向，橫向指垂直軌道延伸的方向)方向依次間隔排布，軌道橫向兩側的地面上修筑有多個支撐墩柱3，支撐墩柱3用于在底座板I抬升過程中提供向上的支撐力，再在支撐墩柱3的上端面安裝豎向千斤頂6，豎向千斤頂6的殼體擱置在支撐墩柱3的上端面，每根橫梁7的兩側下端被軌道橫向的兩個相對的豎向千斤頂6的頂推端頂住，如圖1?2所示。
[0034]步驟二、為了解決橫梁7在兩端頂升時，中間部位容易向下彎曲產生彎曲撓度導致橫梁7中間部位下方的底座板I的抬升距離與其他的底座板I抬升距離不一致的問題，本實施例在橫梁7中間位置的上端面安裝豎向的穿心千斤頂14，穿心千斤頂14的殼體固定在橫梁7的中部上端，穿心千斤頂14上穿設有一根豎向的固定桿15，將固定桿15的下端錨固在底座板I上，上端與穿心千斤頂14的頂推端固定連接，穿心千斤頂14頂推端施力張緊固定桿15，穿心千斤頂14的殼體對橫梁7的中間部位施加豎直向下的作用力迫使橫梁7中間部位向下彎曲產生預變形，通過提前將橫梁7彎曲產生預變形，消除掉橫梁7的彎曲撓度，將橫梁7轉變為剛性構件，避免了橫梁7兩端頂升時中間位置出現彎曲，保證了底座板I抬升時的一致性。
[0035]步驟三、待橫梁7中間部位承受的豎向作用力為下方底座板I重力的40?90%時停止頂升穿心千斤頂14完成橫梁7的預變形，此時橫梁7的彎曲撓度消失，橫梁7頂升抬升時中間部位不會發生彎曲或是發生很小的幾乎可以忽略不計的彎曲，保證了后續抬升過程時的一致性，提尚了抬升的精確性。
[0036]實際施工時，道岔區軌道中不是所有的底座板I處于同一水平面，如果不進行調平就將所有的底座板I抬升，那抬升后所有的底座板I仍然不是處于同一水平面，還是會出現抬升調節誤差，因此本步驟設計有底座板I的調平結構。
[0037]如圖1所示，在位于沉降距離和其他底座板I不一致的底座板I上方的橫梁7上安裝調平千斤頂17，調平千斤頂17的殼體固定在橫梁7的上端，調平千斤頂17上穿設有一根豎向的吊桿18，吊桿18的下端錨固在沉降距離和其他底座板I不一致的底座板I上，吊桿18的上端穿過調平千斤頂17與調平千斤頂17的頂推端固定連接，通過頂升調平千斤頂17頂升吊桿18，帶動該底座板I上升至與其他底座板I處于同一水平面，在每塊與其他底座板I沉降距離不一致的底座板I上方設置調平千斤頂17，調節所有的底座板I至同一水平面；
[0038]步驟四、待所有的底座板I調平至同一水平面后，將豎向的剛性拉桿8下端錨固在底座板I上，調整拉桿8使拉桿8上端與橫梁8固定張緊，具體的連接結構見圖1?2所示，橫梁7上端設置有沿軌道延伸方向布置的支撐件9，支撐件9固定在橫梁7上端，每根橫梁7上設置有多根支撐件9。支撐件9的兩端超出橫梁7的兩側，拉桿8上端固定在支撐件9超出橫梁7兩側的梁體上。位于一根支撐件9縱向兩端的拉桿8以橫梁7為中心線對稱布置于橫梁7的縱向兩側。通過支撐件9的布置，避免了在橫梁7上開孔從而降低橫梁7的結構強度，支撐件9的設置增加拉桿8與底座板I的錨固點，提高了抬升錨固結構的穩定性。
[0039]當橫梁7上的所有拉桿8與底座板I連接固定張緊后，通過頂推橫梁7兩端的豎向千斤頂6，對橫梁7施加向上的豎向作用力迫使橫梁7上升，橫梁7帶動拉桿8上升抬升底座板I，軌道的橫梁兩側設置有拉線位移傳感器，通過位移傳感器的檢測精確度量底座板I上升的高度，當達到設計的抬升高度時，停止頂升豎向千斤頂6。
[0040]步驟五、實際調整時，底座板I不僅僅會出現沉降可能還會出現橫向的偏移，整體調節時還應該進行糾偏調節。本步驟在軌道的兩側設置有兩種底座板I橫向調整裝置。如圖3?4所示。
[0041]第一種橫向頂推結構如圖3所示，該情況下的糾偏裝置包括固定在軌道最外側的底座板I橫向端面與反力墩柱4之間的橫向布置的反力千斤頂10。通過反力千斤頂10施加橫向的推力迫使底座板I橫向偏移。這種情況下需要有足夠的空間設置較大的反力墩柱4，墩柱需要足夠的強度，由于這個反力千斤頂10只與最外側的底座板I接觸，因此也只能調節最外側的底座板I。如果在道岔區相鄰底座板之間的間隔比較大，能夠容納反力墩柱4和反力千斤頂10，也能夠用這種方法對中間的底座板I進行橫向便宜調整。
[0042]第二種橫向張拉結構是，使用倒鏈張拉結構拉扯底座板I迫使其橫向偏移。如圖4所示，橫向張拉裝置包括設置于反力墩柱4遠離底座板I 一側的反力梁12，反力梁12與反力墩柱4之間設置有橫向的張拉千斤頂11，反力梁12與底座板I之間通過張拉桿13連接，反力墩柱4上端設置有與底座板I連接的倒鏈16。張拉桿13錨固在反力梁12上，通過張拉千斤頂11的頂推作用，拉動底座板I移動，倒鏈16能夠起到導向的作用。
[0043]糾偏施工時可以兩種結構結合使用，橫向頂推結構和橫向張拉結構可以位于底座板I的同側也可以不同側，根據實際情況來安排。
[0044]實際使用時，糾偏是在底座板I被抬升起來后進行的，實際移動還包括豎向千斤頂6，為避免豎向千斤頂6與支撐墩柱3之間的摩擦力太大導致移動困難，本步驟在支撐墩柱3上端設置四氟板5，四氟板5能夠最大程度的減小豎向千斤頂與支撐墩柱3之間的摩擦力，有利于橫向糾偏的進行。
[0045]通過使用底座板I兩側的張拉千斤頂11或/和反力千斤頂10推動底座板I橫向移動調整底座板I的水平橫向位置，將底座板I橫向推移調整到設計位置，完成底座板I的橫向位移調整。
[0046]步驟六、在底座板I調節之前預先在底座板上鉆孔，鉆出貫穿底座板I的通孔，待豎直位移和水平位移調整完成后，再從上往下向通孔內灌注砂漿，由于底座板I抬升后底座板I與下方地基之間有間隙，通過砂漿的自流平填充底座板I和下方地基之間的空間，待砂漿凝固后形成堅實的基礎，松開所用的千斤頂，拆除桿件結構，將底座板I松脫放下擱置在堅實的基礎上，完成整個修復工作。
[0047]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【主權項】
1.一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)在道岔區軌道上方架設若干橫跨所有底座板(I)的橫梁(7)，所述橫梁(7)兩端支撐在底座板(I)兩側的地面上； 2)對橫梁(7)中間部位相對于底座板(I)之間施加豎向的作用力迫使橫梁(7)的中間向下彎曲產生預變形； 3)預變形完成后將所有底座板(I)調平至同一水平面，再將橫梁(7)與每塊底座板(I)之間分別用豎向拉桿(8)連接； 4)豎向頂推橫梁(7)兩端，調整底座板(I)的豎向位置； 5)橫向推動橫梁(7)，調整底座板(I)的橫向位置； 6)調整完成后在底座板(I)下方灌注砂漿，砂漿凝固后放下底座板(I)完成修復施工。2.如權利要求1所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:在步驟1)中，所述橫梁(7)兩端通過豎向千斤頂(6)支撐在底座板(I)橫向兩側的地面上，所述豎向千斤頂(6)安放在軌道橫向兩側地面上修筑的支撐墩柱(3)上;所述橫梁(7)沿軌道縱向方向間隔架設。3.如權利要求2所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:在步驟4)中，通過頂推橫梁(7)兩端的豎向千斤頂(7)使橫梁(7)帶動底座板(I)上升調整底座板(I)的豎向位置。4.如權利要求1所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:在步驟2)中，所述橫梁(7)產生預變形的方法是在橫梁(7)的中間位置上端安裝穿心千斤頂(14)，將穿心千斤頂(14)的殼體固定在橫梁(7)的中間位置上端面，在穿心千斤頂(14)內穿設一根豎向的固定桿(15)，將固定桿(15)下端錨固在底座板(I)上，再將固定桿(15)的上端與穿心千斤頂(14)的頂推端固定連接，通過頂升穿行千斤頂(14)對橫梁(7)中間部位施加向下的豎向作用力迫使橫梁(7)中間向下彎曲產生預變形。5.如權利要求4所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:所述通過頂升穿行千斤頂(14)對橫梁(7)中間部位施加向下的豎向作用力為下方底座板(I)重力的 40% ?90 %。6.如權利要求1所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:在步驟3)中，所述將所有底座板(I)調平至同一水平面的方法為;在道岔區軌道中沉降距離和其他底座板(I)不一致的底座板(I)上方的橫梁(7)上端安裝調平千斤頂(17)，將調平千斤頂(17)的殼體固定在橫梁(7)的上端，在調平千斤頂(17)上穿設一根豎向的吊桿(18)，將吊桿(18)的下端錨固在道岔區軌道中沉降距離和其他底座板(I)不一致的底座板(I)上，將吊桿(18)的上端與調平千斤頂(17)的頂推端固定連接，通過頂升調平千斤頂(17)抬升下方的底座板(I)使其與道岔區其他底座板(I)處于同一水平面，逐一將道岔區所有底座板(I)調平至同一水平面，最后將底座板(I)與豎向拉桿(8)固定。7.如權利要求1所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:在步驟5)中，所述調整底座板(I)的橫向位置的方法為:在軌道的橫向兩側地面上修筑反力墩柱(4)，在反力墩柱(4)與軌道中最外側的底座板(I)之間安裝橫向布置的反力千斤頂(10)，通過頂升反力千斤頂(10)迫使底座板(I)水平橫向移動調節底座板(I)的橫向位置。8.如權利要求1所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:在步驟5)中，所述調整底座板(I)的橫向位置的方法為:在軌道的橫向兩側地面上修筑反力墩柱(4)，于反力墩柱(4)遠離底座板(I)的一側安裝反力梁(12)，在反力梁(12)與反力墩柱(4)之間安裝橫向的張拉千斤頂(11)，使用橫向布置的張拉桿(13)連接底座板(I)側部和反力梁(12)，通過張拉千斤頂(11)頂推張拉桿(13)張拉底座板(I)迫使底座板(I)水平橫向移動調節底座板(I)的橫向位置。9.如權利要求1所述的一種用于道岔區板式無砟軌道的修復方法，其特征在于:所述的步驟6中灌注砂漿的方法為:在底座板(I)上鉆貫穿底座板(I)的通孔，從上往下向通孔中灌注砂漿，待砂漿凝固堅實后，松脫千斤頂放下底座板(I)完成修復施工。
【文檔編號】E01B1/00GK105951536SQ201610377754
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】陳占, 陳仕奇, 彭志鵬, 王亮, 詹學啟, 崔國慶, 孟長江, 鄔強, 周勇, 李玉良, 韋合導, 潘昌盛, 何新輝, 汪春燕, 午師敏, 李丹
【申請人】中鐵第四勘察設計院集團有限公司, 中鐵四院集團巖土工程有限責任公司