一种无砟轨道断裂错位整治施工方法与流程

本发明属于高速铁路无砟轨道结构病害整治技术领域，具体涉及一种无砟轨道断裂错位整治施工方法。

背景技术：

近年来，我国在高速铁路领域不断取得新的突破和成就，目前我国高铁总运营里程2.2万公里，已成为高铁运营里程最长的国家，列车运行速度先后突破200km/h、250km/h、350km/h。而无砟轨道因其具备稳定性好、耐久性好、塑性变形小、维修量少等特点，成为高速铁路轨道结构的主要发展方向。国内外高铁运营实践表明：随着运营时间不断增长，在复杂自然环境和高速列车冲击荷载反复作用下，无砟轨道和路基将不可避免地出现损伤、破坏等病害现象，线下工程结构缺陷和病害在无砟轨道线路中逐渐显露。

我国无砟轨道线路长、跨度大，在通过特殊区段时，部分无砟轨道在列车荷载、环境因素等多种因素的长期作用下容易导致无砟轨道的支承层或底座板发生断裂错位，严重影响无砟轨道线路平顺性，威胁列车行车安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无砟轨道断裂错位整治施工方法，克服了现有技术的不足，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。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种无砟轨道断裂错位整治施工方法，包括以下步骤：

(1)确定断裂错位区，并对断裂错位区的无砟轨道两端和其两侧无砟轨道进行植筋锚固；

(2)对断裂错位区的封闭层混凝土凿除，直至露出支承层混凝土底面；

(3)将断裂错位区支承层宽出轨道板外侧部分凿除并清理干净；

(4)在断裂错位区支承层范围内，将支承层分上、中、下三层，上、下层取三个钻孔点，中层取两个钻孔点，垂直线路方向水平横向钻孔，得到八个绳锯施工孔；

(5)采用绳锯对无砟轨道混凝土进行切割，沿绳锯施工孔按照先横向，后竖向顺序各切割3次，将断裂错位区支承层切割为4个独立单元，切割后的绳锯切割缝内采用橡胶垫板临时支撑；

(6)通过顶推装置将断裂错位区的支承层混凝土逐渐水平移出，随着支承层混凝土的移出，将外露部分凿除，将移出的支承层混凝土破碎后运出线外；

(7)将支承层混凝土界面凿毛并进行植筋，重新浇注断裂错位区的支承层，灌注聚合物水泥砂浆修复砂浆垫层；

(8)修补后的支承层进行植筋，并对修补后的断裂错位区及两侧无砟轨道进行离缝注胶，修复封闭层；

(9)精调扣件系统，恢复线路平顺性。

进一步，所述步骤(1)中对断裂错位区及位于断裂错位区两侧的两块无砟轨道进行植筋锚固，所述植筋锚固的深度为400mm(±5mm)，直径为32mm，锚固销钉或螺纹钢直径26mm-28mm，长度350mm(±5mm)。

进一步，所述步骤(4)中上、下层的三个钻孔点之间的间隔为1m，下层的两个钻孔点之间的间隔为2m，绳锯施工孔的孔径为40mm。

进一步，所述步骤(6)中顶推装置采用较长的液压千斤顶，液压千斤顶本身高度0.5m－1m，承受重量大于5吨；顶推时将液压千斤顶放置在凿除封闭层的坑中，并在液压千斤顶远离无砟轨道的一侧放置垫板。

进一步，所述步骤(7)中植筋的方法为每侧支承层基面植筋8根，对称布置，植筋深度20cm，钢筋采用φ12mm螺纹钢，长度40cm。

进一步，所述步骤(8)中修复的封闭层的厚度大于等于10cm，修复的封闭层与原封闭层上表面平齐。

进一步，所述步骤(8)中修复的封闭层与原封闭层接触面上表面做防水嵌缝处理，嵌缝处理尺寸为25mm×15mm，伸缩缝底部采用聚苯乙烯泡沫塑料板填充，并采用有机硅酮嵌缝材料密封。

本发明与现有技术相比较，具有以下有益效果：

1、本发明对断裂错位区的整治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、本发明采用绳锯将无砟轨道的支承层混凝土切割，然后采用顶推装置将混凝土顶出，人工劳动强度大幅降低，工具简单、成本投入低。

3、本发明整治后的无砟轨道不影响原线路无砟轨道结构。

附图说明

图1为无砟轨道支承层断裂错位处的示意图。

图2为整治区域的无砟轨道示意图。

图3为植筋锚固的植筋点位示意图。

图4为断裂错位区封闭层凿除位置示意图。

图5为绳锯施工孔的点位分布示意图。

图6为绳锯切割缝的分布示意图。

图7为顶推装置安装示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所述一种无砟轨道断裂错位整治施工方法，具体包括以下步骤：

1、相邻轨道板植筋锚固

确定断裂错位区(如图1所示)，并对断裂错位区及位于断裂错位区两侧的两块无砟轨道进行植筋锚固，所述植筋锚固的深度为400mm(±5mm)，直径为32mm，锚固销钉或螺纹钢直径26mm-28mm，长度350mm(±5mm)。

如图2所示，如发生断裂错位的为3号轨道板，则将前后两块轨道板，也就是1、2、4、5号轨道板先植筋锚固，每块轨道板4根；3号轨道板后植筋锚固4根，共20根。植筋位置再轨道板最前和最后一根枕处，具体位置如图3所示。

2、封闭层凿除并清理

将支承层断裂错位区内(约2m)的路肩封闭层和线间封闭层混凝土凿除，直至露出支承层混凝土底面，具体凿除位置如图4所示的支承层两侧方框处。

3、宽出轨道板外侧部分的支承层凿除并清理

采用电镐将断裂错位区支承层区域宽出轨道板外侧部分凿除并清理干净。

4、钻取绳锯施工孔

采用水钻在在断裂错位区支承层范围内，将支承层分上、中、下三层，上、下层取三个钻孔点，中层取两个钻孔点，垂直线路方向水平横向钻孔，得到八个绳锯施工孔，其中，上、下层的三个钻孔点之间的间隔为1m，下层的两个钻孔点之间的间隔为2m，绳锯施工孔的孔径为40mm，绳锯施工孔的位置如图5所示。

为保证水钻能横向垂直将支撑层钻穿，采用打孔专业定位板，进行定位调试好再开孔。

5、支承层混凝土切割

将两台绳锯分别布置与断裂错位区支承层两侧，安装绳锯切割导轮，启动绳锯，沿绳锯施工孔按照先横向，后竖向顺序各切割3次，断裂错位区支承层切割为4个独立单元。绳锯切割缝的位置分布如图6所示。

绳锯切割缝采用80cm×20cm(长×宽)橡胶垫板临时支撑，以保证次日行车安全。

6、支承层混凝土水平移除

采用较长的液压千斤顶，其千斤顶本身高度0.5m－1m，承受重量大于5吨以上。凿出开挖封闭层放入液压千斤顶，后面放垫板，用液压千斤顶顶推结出的方式，将整治单元的支承层混凝土逐渐水平移出，随着支承层混凝土的移出，将外露部分凿除，用电镐将移出的支承层混凝土破碎后运出线外。

当支承层混凝土移出受阻或当日天窗内无法将支承层混凝土完全移出或无法及时浇筑新拌支承层混凝土时，采用砂浆袋临时支撑悬空部位，不影响当日行车。

7、浇筑支承层混凝土

将支承层混凝土界面凿毛并进行植筋，每侧支承层基面植筋8根，对称布置，钻孔深度20cm，钢筋采用φ12mm螺纹钢，长度40cm。

根据更换支承层实际规格支立模板，采用聚合物快硬混凝土重新浇筑支承层，浇筑高度与支承层上表面平齐，标高通过拉弦线进行控制。在混凝土终凝前，对宽出轨道板外侧的支承层设置不小于6％的排水坡。

8、灌注聚合物水泥砂浆

在砂浆层侧面立模，并预留砂浆灌注口，根据断裂错位区支承层上方充填层体积计算聚合物水泥砂浆用量，准确称量灌注所需的聚合物水泥砂浆原材料，采用专用的聚合物水泥砂浆搅拌机对砂浆进行搅拌，搅拌完成后迅速进行工作性能检测，检测合格后立即进行砂浆灌注；灌注完成后30min检查聚合物水泥砂浆凝结硬化情况。

9、修复轨道板植筋锚固

断裂错位区支承层修补后对应的轨道板植筋4根/块，植筋的方案与步骤8一致。

10、离缝注胶

对整治单元内的无砟轨道支承层进行离缝注胶。

11、封闭层修复

新浇注的封闭层混凝土厚度不小于10cm，新浇注的封闭层上表面高度与原封闭层上表面平齐，排水坡度与原设计要求一致；路肩上表面由线间向路肩方向做不小于2％排水坡抹面。

新浇筑的封闭层混凝土纵向、横向与原封闭层接触面上表面做防水嵌缝处理，嵌缝处理尺寸为25mm×15mm，伸缩缝底部采用聚苯乙烯泡沫塑料板填充，并采用有机硅酮嵌缝材料密封。整治区域线间封闭层与轨道板防水嵌缝失效部位进行嵌缝材料的整体更换。

12、线路精调

精调钢轨，使其满足平顺度要求，具体如表1所示。

表1轨道精调作业完成后检测静态允许偏差

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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