阅读说明：本技术 一种无砟道床隐蔽结构更换方法 (Method for replacing ballastless track bed hidden structure ) 是由 靳昊 易忠来 李化建 黄法礼 谢永江 杨怀志 温浩 王振 袁政成 袁静怡 于 2020-07-14 设计创作，主要内容包括：一种无砟道床隐蔽结构更换方法,包括以下步骤：(1)无砟道床加固；(2)采用水力破除设备将无砟道床隐蔽结构破碎移除；(3)无砟道床临时限位；(4)临时限位拆除；(5)隐蔽结构重新浇筑；(6)线路精调。该方法安全性高、施工可控性佳,不损伤结构内部钢筋,对无砟道床结构影响小,可在维修天窗时间内对板式及双块式无砟道床充填层、底座板、支承层等隐蔽结构进行更换作业,不影响列车正常运营。(A method for replacing a hidden structure of a ballastless track bed comprises the following steps: (1) reinforcing a ballastless track bed; (2) crushing and removing the ballastless track bed hidden structure by adopting hydraulic breaking equipment; (3) temporarily limiting the ballastless track bed; (4) temporarily limiting and dismantling; (5) pouring the hidden structure again; (6) and (5) fine adjustment of a line. The method has high safety and good construction controllability, does not damage the reinforcing steel bars in the structure, has small influence on the structure of the ballastless track bed, can replace hidden structures such as a plate type and a double-block ballastless track bed filling layer, a bed plate, a supporting layer and the like in the time of maintaining the skylight, and does not influence the normal operation of the train.)

一种无砟道床隐蔽结构更换方法

技术领域

本发明属于高速铁路无砟轨道结构病害整治技术领域，具体涉及一种无砟道床隐蔽结构更换方法。

背景技术

无砟轨道结构具有变形小、可靠度高、承载能力强、日常维修量少以及使用寿命长等特点，我国高速铁路主要采用无砟轨道结构。在长期列车动荷载、温度力及特殊气候环境等影响下，无砟道床充填层砂浆、充填层混凝土、底座板混凝土、底座板后浇带混凝土、支承层混凝土、窄接缝混凝土等会出现伤损，伤损严重时会导致无砟轨道结构稳定性和耐久性下降，需及时更换。

针对上述问题，铁科院铁建所发明了无砟道床关键结构快速更换技术，针对充填层砂浆和底座板及支承层采用“揭板法”进行更换，充填层砂浆更换工艺为钢轨移除、抬起或拨离—轨道板移除或顶起—充填层砂浆凿除—轨道板复位—充填层立模重新浇筑—钢轨复位及精调；底座板/支承层更换工艺为主要采用钢轨移除—轨道板及充填层移除—钢垫梁临时支撑—底座板/支承层混凝土凿除—底座板/支承层立模重新浇筑—钢垫梁移除—轨道板复位—充填层立模重新浇筑—钢轨复位及精调。上述方法需要轨道车平板、轨道吊、龙门吊、钢垫梁、同步顶升装置等大型工装，并配备大量施工人员，施工成本较高，组织难度较大。而且，结构更换期间，需进行钢轨移除、轨道板移除和钢垫梁临时支承等施工，其对轨道结构影响较大，临时支撑结构的稳定性和安全性较低，影响列车行车安全。同时，该方法施工效率较低，无法进行规模化应用。

为了提高无砟轨道支承层更换施工效率和安全性，铁科院铁建所发明了一种基于绳锯切割的无砟道床支承层更换方法，实现了支承层的高效、安全更换。但是，绳锯会将钢筋切断，因此该方法存在局限性，不适用于内部含有钢筋的充填层混凝土、底座板混凝土和底座板后浇带混凝土的更换。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，一种无砟道床隐蔽结构更换方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种基于水力破除的无砟道床隐蔽结构更换方法。该方法包括以下步骤：（1）无砟道床加固；（2）采用水力破除设备将无砟道床隐蔽结构破碎移除；（3）无砟道床临时限位；（4）临时限位拆除；（5）隐蔽结构重新浇筑；（6）线路精调。

上述的无砟道床加固为对待更换区域两端的无砟道床进行植筋锚固；水力破除设备可从无砟道床侧向破除无砟道床隐蔽结构混凝土或砂浆。

上述的水力破除设备由电力供应装置、控制系统、高压水加压装置、高压水输送管、高压水枪、高压水枪导向装置、排水装置、防护装置、高压水保险装置组成，其中高压水枪导向装置可控制高压水枪三维移动，防护装置可将高压水及混凝土和砂浆碎渣完全封闭。

上述的水力破除设备可通过调节水压高低、出水量对不同无砟道床结构部位、不同强度等级的混凝土和砂浆进行破除；无砟道床临时限位是在无砟道床两侧和下部安装临时加固、支撑装置，对无砟道床横向、垂向和纵向进行限位。

上述的浇筑材料为具有快硬和自填充功能的高分子改性混凝土或砂浆中的一种。

有益效果：本发明提供的一种无砟道床隐蔽结构更换方法具有如下积极效果：

（1）可在天窗时间内完成，无需断道施工，不影响行车的正常运行和运营，施工工艺简单、高效；

（2）不影响原有无砟轨道结构；

（3）对钢筋无损伤，对内部有无钢筋的无砟轨道隐蔽结构更换均适用；

（4）可根据破除混凝土和砂浆强度调节高压水，结合高压水枪导向装置控制，对非更换结构无破坏；

（5）施工工艺简单，只需将高压水枪和高压水枪导向装置搬运至现场施工即可，电力供应装置、高压水加压装置等大型装置无需搬运，通过车载安置在线外即可，施工灵活性和施工效率高，适用于无砟道床隐蔽结构规模化更换；

（6）工机具自动化程度高，人工劳动强度低，施工进程可控性强，可确保天窗时间内完成施工，避免行车沿点风险；

（7）更换过程中采用限位、临时支撑等多重安全措施，确保无砟轨道结构稳定，采用防护装置可对更换区域进行全封闭，防止高压水和碎屑伤害人和设备；

（8）浇筑材料流动性好，可快速将无砟道床隐蔽部位浇筑饱满，2h的力学强度高，满足施工后行车立即通车需求。

具体实施方式

下面通过实施例，说明具体实施方式，这些实施例仅限于解释说明本发明，而不限定本发明的范围。

实施例1

无砟轨道伤损底座板混凝土更换方法包括以下内容：

（1）根据伤损底座板更换长度，对两端的无砟道床进行植筋锚固。

（2）将无砟道床两侧外露的伤损底座板混凝土凿除。

（3）在伤损底座板混凝土位置安装高压水枪、高压水枪导向架、防护装置、排水装置。

（4）电力供应装置、控制系统、高压水加压装置、高压水输送管、高压水枪、高压水保险装置组装连接。

（6）对水力破除设备进行调试，确保水压、出水量、防护、现场排水等满足施工要求。

（7）采用水力破除设备破除伤损区域的底座板混凝土，清除钢筋表层锈蚀。

（8）待伤损区域内的底座板混凝土、全部破除后，清理作业面，确保清理后的空腔内无明显碎渣及积水。如一个天窗时间内未完成破除作业，可在无砟道床两侧和底部安装临时限位、支撑装置，确保列车可正常、安全通过，利用后续天窗完成作业。

（9）按照底座板设计要求浇筑快硬自填充聚合物改性混凝土。

（10）待快硬自填充聚合物改性混凝土硬化后，清理现场。

（11）如伤损底座板更换距离较长，可逐段进行底座板的破除与重新浇筑作业。

（12）更换作业完成后精调线路。

实施例2

无砟轨道伤损支承层更换方法包括以下内容：

（1）根据伤损支承层更换长度，对两端的无砟道床进行植筋锚固。

（2）将无砟道床两侧外露的伤损支承层混凝土凿除。

（3）在伤损支承层混凝土位置安装高压水枪、高压水枪导向架、防护装置、排水装置。

（4）电力供应装置、控制系统、高压水加压装置、高压水输送管、高压水枪、高压水保险装置组装连接。

（6）对水力破除设备进行调试，确保水压、出水量、防护、现场排水等满足施工要求。

（7）采用水力破除设备破除伤损区域的底座板支承层混凝土。

（8）待伤损区域内的底座板支承层混凝土全部破除后，清理作业面，确保清理后的空腔内无明显碎渣及积水。如一个天窗时间内未完成破除作业，可在无砟道床两侧和底部安装临时限位、支撑装置，确保列车可正常、安全通过，利用后续天窗完成作业。

（9）、按照支承层设计要求浇筑快硬自填充聚合物改性混凝土。

（10）待快硬自填充聚合物改性混凝土终凝后，清理现场。

（11）如伤损支承层更换距离较长，可逐段进行支承层的破除与重新浇筑作业。

（12）更换作业完成后精调线路。

实施例3

无砟轨道伤损充填层更换方法包括以下内容：

（1）对待更换的充填层轨道板两端的各两块轨道板进行植筋锚固。

（2）在轨道板下充填层位置安装高压水枪、高压水枪导向架、防护装置、排水装置。

（4）电力供应装置、控制系统、高压水加压装置、高压水输送管、高压水枪、高压水保险装置组装连接。

（6）对水力破除设备进行调试，确保水压、出水量、防护、现场排水等满足施工要求。

（7）采用水力破除设备将轨道板下充填层全部破除，清理作业面，确保清理后的空腔内无明显碎渣及积水。如一个天窗时间内未完成破除作业，可在轨道板底部安装临时支撑装置，确保列车可正常、安全通过，利用后续天窗完成作业。

（9）按照充填层设计要求浇筑填充材料，其中CRTSⅠ型板式无砟轨道需铺设砂浆袋后再进行浇筑，CRTSⅠ型和CRTSⅡ型板式无砟轨道充填层填充材料为快硬自填充聚合物改性水泥砂浆，CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层填充材料为快硬自填充聚合物改性混凝土。

（10）待填充材料终凝后，清理现场，精调线路。

实施例4

CRTSⅡ型板式无砟道床伤损底座板后浇带混凝土更换方法包括以下内容：

（1）将伤损的底座板后浇带混凝土两端的各两块轨道板进行植筋锚固。

（2）将无砟道床两侧外露的伤损底座板后浇带混凝土凿除。

（3）在伤损底座板后浇带混凝土位置安装高压水枪、高压水枪导向架、防护装置、排水装置。

（4）电力供应装置、控制系统、高压水加压装置、高压水输送管、高压水枪、高压水保险装置组装连接。

（6）对水力破除设备进行调试，确保水压、出水量、防护、现场排水等满足施工要求。

（7）采用水力破除设备破除伤损区域的底座板后浇带混凝土和充填层砂浆，清除钢筋表层锈蚀。

（8）待伤损区域内的底座板后浇带混凝土和充填层砂浆全部破除后，清理作业面，确保清理后的空腔内无明显碎渣及积水。如一个天窗时间内未完成破除作业，可在无砟道床两侧和底部安装临时限位、支撑装置，确保列车可正常、安全通过，利用后续天窗完成作业。

（9）按照底座板后浇带设计要求浇筑快硬自填充聚合物改性混凝土。

（10）待快硬自填充聚合物改性混凝土终凝后，按照充填层设计要求浇筑快硬自填充聚合物改性水泥砂浆。

（11）待快硬自填充聚合物改性水泥砂浆硬化后，拆除模板，进行线路精调，并清理现场。