不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法

不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法
【专利摘要】本发明公开了一种不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，包括：沿隧道有砟道床的纵向选定目标隧道有砟道床段，在目标隧道有砟道床段处的两条钢轨的外侧分别铺设与其平行的纵梁，在两条纵梁之间固定架设彼此间隔排布的多个横梁，将钢轨固定连接在多个横梁上；将目标隧道有砟道床段划分为至少二个操作分段，选择第一操作分段拆除混凝土轨枕和碎石形成待更换道床段，在待更换道床段处浇筑形成混凝土底座，待固化后，拆除第一操作分段内所有横梁，在混凝土底座上铺设轨道板，将钢轨固定连接于轨道板上，灌注CA砂浆；待第一操作分段内的CA砂浆达到设定强度后，重复上述步骤以完成全部操作分段的更换操作；以及拆除纵梁。
【专利说明】
不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铁路运输线路的更换作业方法，特别涉及一种在不中断行车条件 下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法。
【背景技术】
[0002] 高速铁路是世界铁路的一项重大技术成就，它集中反应了一个国家铁路牵引动 力、线路结构、高速运行控制、高速运输组织和经营管理等方面的技术进步，也体现了一个 国家的科技和工业水平。高速铁路是社会经济发展和运输市场竞争的需要，它促进了地区 经济的发展和城市化进程，在经济发达、人口密集地区的经济效益和社会效益尤为突出。
[0003] 我国铁路作为交通运输的骨干，在国民经济发展中起着重要的作用。根据各国高 速铁路发展的实践，我国也需要高速运输。而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。
[0004] 铁路轨道结构从总体上可分为两类：以碎石道床、轨枕为基础的有砟轨道；以混凝 土或沥青混合料为基础的无砟轨道。实践表明，两种轨道结构均可保证高速列车的安全运 营。但由于两类轨道结构在技术经济性方面的差异，各国均根据自己的国情、铁路的特点合 理选用，以取得最佳的技术经济效益。
[0005] 传统的有砟轨道采用碎石道砟作为道床，因石砟道床的增弹减振、排水及方便维 修养护等特点，使得有砟轨道具有铺设方便、造价低、容易维修等优点，长期以来作为世界 各国普遍铁路轨道的主要结构形式。但随着列车速度的提高，轨道的振动加剧，石砟道床的 变形越来越严重。在高速铁路上，石砟道床的变形非常快，给轨道的维修造成困难，同时还 因为石砟的变形不均匀性造成轨道的各种不平顺，影响高速列车的舒适性和安全性。其次， 高速铁路上，因高速行车造成强大的列车风，致使道砟颗粒被风卷起，道床形状难以保持， 不得不采用措施进行道砟表面封闭，从而使有砟轨道失去了方便维修这一最大的优势。
[0006] 而随着我国多年的高速铁路建设，具有稳定高、刚度均匀好、结构耐久性强、维修 工作量少和技术相对成熟等优点的无砟轨道则逐步成为我国高速铁路普遍采用的形式。无 砟轨道拥有高平顺性、高稳定性和少维修等特点，在铁路运营中逐渐取得了明显的优势，尤 其是随着客运专线和高速铁路的修建，无砟轨道更显出其优越性和重要性。随着运用经验 的积累，无砟轨道的修建造价在大幅度下降，与有砟轨道相比较，无砟轨道修建时所增加的 投资，一般可望在一至两个轨道大修周期内依靠节省轨道维修投入得到收回，无砟轨道的 经济效应日渐突出。
[0007] 由此可见，将有砟轨道道床更换为无砟轨道则成为一种必然，但我国幅员辽阔，已 经铺设有大面积的正在使用的有砟轨道，在更换无砟轨道时，如果停止在其上运行的列车， 不仅会造成经济的损失，而且还会给出行带来不便。因此，如何在不中断行车的条件下，将 隧道中的有砟道床更换为无砟轨道则成为业内急需解决的问题。

【发明内容】

[0008] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种成本低、工期短、不影响行车的 不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的系统及方法。
[0009] 根据本发明的一个方面，提供了一种不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无 砟轨道的系统，包括:轨道平板移动车，轨道平板移动车承载于待更换为无砟轨道的目标隧 道有砟道床段的钢轨上并沿着钢轨在物料区与操作区之间往复运动;起吊机，起吊机的支 柱垂直地固定连接于轨道平板移动车的车板的邻近物料区一端，在物料区时起吊机用于在 轨道平板移动车的车板与物料区之间吊运施工构件;轮胎式龙门吊，轮胎式龙门吊定位于 轨道平板移动车的车板的邻近操作区一端；以及龙门吊可拆卸轨道，龙门吊可拆卸轨道设 置于操作区，龙门吊可拆卸轨道的第一轨道和第二轨道分别位于目标隧道有砟道床段的两 侧路基上方并与轨道平板移动车的车板平齐，并且，第一轨道和第二轨道分别与车板的邻 近操作区一端以可拆卸方式连接使得:轮胎式龙门吊在轨道平板移动车的车板与龙门吊可 拆卸轨道之间往复运动以在轨道平板移动车的车板与操作区之间吊运施工构件。
[0010] 优选地，龙门吊可拆卸轨道的一端连接于轨道平板移动车上，另一端设有承载于 目标隧道有砟道床段的两侧路基上的支脚。
[0011] 优选地，龙门吊可拆卸轨道的第一轨道和第二轨道的两端分别设有独立的承载于 目标隧道有砟道床段的两侧路基上的固定支脚。
[0012] 优选地，还包括用于运输目标隧道有砟道床段处的碎石的可伸缩传输带，可伸缩 传输带连接于轨道平板移动车的车板的两侧下方并承载在轨道平板移动车的支脚上。
[0013] 优选地，可伸缩传输带包括连接于轨道平板移动车的支脚上的固定段以及自固定 段向外延伸的可伸缩段。
[0014] 优选地，还包括:运砟机构，运砟机构承载于钢轨上并沿着钢轨在物料区与轨道平 板移动车之间往复运动;其中，运砟机构的邻近物料区一端固设有用于容置碎石的运砟箱； 运砟机构的邻近轨道平板移动车一端连接有倾斜的可拆卸传输带，可拆卸传输带的一端与 可伸缩传输带相搭连，可拆卸传输带的另一端延伸至运砟箱的上开口处。
[0015] 优选地，可拆卸传输带通过四连杆机构连接于运砟机构的邻近轨道平板移动车一 端。
[0016] 优选地，轨道平板移动车的长度为12~18米，轨道平板移动车的高度为1~1.2米。 [0017]优选地，可伸缩传输带的长度为18~30米，主传输带的高度为0.5~0.8米。
[0018] 优选地，施工构件包括简便梁构件及无砟轨道构件。
[0019] 可选择地，简便梁包括:支座，支座布置目标隧道有砟道床段的纵向两侧;纵梁，纵 梁架设于两个纵向相邻的支座之间，纵梁设置有若干等距间隔的连接孔位，连接孔位处于 目标隧道有砟道床段中的两根相邻的混凝土轨枕之间；以及横梁，两个横向对应的连接孔 位间开设有一横槽，横梁穿设于横槽中并紧贴于目标隧道有砟道床段处的钢轨的下方。
[0020] 可选择地，纵梁的长度为5~6米，纵梁的高度为2.5~3米。
[0021 ]可选择地，横梁的长度为3.5~3.8米，横梁的高度为2.5~3米。
[0022]根据本发明的第二个方面，提供了一种不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为 无砟轨道的方法，包括：（1)、沿隧道有砟道床的纵向以固定长度选定待更换为无砟轨道的 目标隧道有砟道床段，在目标隧道有砟道床段处的两条钢轨的外侧分别铺设与其平行的固 定长度的纵梁，在两条纵梁之间固定架设彼此间隔排布并与混凝土轨枕相平行的多个横梁 以支撑钢轨，将钢轨固定连接在多个横梁上；（2)、将目标隧道有砟道床段划分为至少二个 操作分段，选择第一操作分段拆除混凝土轨枕并刨除碎石以形成待更换道床段，在待更换 道床段处浇筑形成高度低于横梁的混凝土底座，待固化后，拆除第一操作分段内所有横梁， 在混凝土底座上铺设预制成型的轨道板，将钢轨固定连接于轨道板上，灌注CA砂浆；（3)、待 第一操作分段内的CA砂浆达到设定强度后，重复步骤(2)至少一次以完成目标隧道有砟道 床段内全部操作分段的更换操作；以及(4)、拆除纵梁，完成无砟轨道的更换。
[0023] 优选地，在步骤(1)中包括：（1-1)、在沿目标隧道有砟道床段的纵向两侧的路基面 下方分别间隔放置两个支座，在纵向相邻的两个支座间架置一条设置有若干等距间隔的连 接孔位的纵梁，并设定每个连接孔位处于目标隧道有砟道床段中的两根相邻的混凝土轨枕 之间；（1-2)、在两个横向对应的连接孔位间于两根相邻混凝土轨枕之间开设一横槽，在横 槽中穿入一根横梁，在横梁与纵梁的连接孔位的接触面之间插置一铁座，并通过多个穿设 铁座的连接紧固件将横梁固定连接于纵梁上；以及（1-3)、在钢轨与横梁的接触处放置扣件 铁座，在扣件铁座的底部与钢轨之间夹置橡胶垫板，在扣件铁座的两侧面与钢轨之间夹置 绝缘轨距块后，安装钢轨弹条扣件以实现横梁与钢轨的紧固连接。
[0024] 优选地，当目标隧道有砟道床段呈曲线型时，在步骤（1-1)中，还包括利用底座设 定两条纵梁之间的对角线差小于等于15毫米，并在纵梁的曲线上股处加装横撑，以增加纵 梁的横向阻力防止胀轨的步骤。
[0025] 可选择地，在步骤（1-2)中，按照横梁的安装顺序，逐次清除目标隧道有砟道床段 中的两根相邻的混凝土轨枕之间的碎石。
[0026] 优选地，当目标隧道有砟道床段为自动闭塞区段时，在步骤（1-3)中，还包括扣合 临时轨底绝缘扣板以防止轨道电路短路的步骤。
[0027]优选地，在步骤（1-3)后，还包括每间隔一根横梁于钢轨底部之间拉设一根轨距拉 杆的步骤。
[0028] 优选地，在步骤(1-3)中，选用由氯丁椽胶制成橡胶垫板。
[0029] 优选地，在步骤(2)中包括：（2-1)、在待更换道床段处于两条横向相邻的纵梁之间 安装轨道板混凝土底座模板，在轨道板混凝土底座模板中浇筑混凝土以形成混凝土底座及 位于混凝土底座两端中部的凸型挡台；（2-2)、在混凝土底座的上表面标识出介于两个相邻 的凸型挡台之间的待放置轨道板的位置轮廓线框，拆除位于位置轮廓线框上方的全部的横 梁后，将预制成型的轨道板铺设于位置轮廓线框中；（2-3)、在轨道板的一侧向轨道板与混 凝土底座之间的空隙中灌注CA砂浆以形成CA砂浆灌注层；（2-4)、分别向轨道板与相邻两端 的凸型挡台之间的间隙中灌注树脂以填充间隙；以及(2-5)、沿着轨道板上的钢轨方向于轨 道板上间隔安装若干扣件系统，通过扣件系统以实现轨道板与钢轨的紧固连接。
[0030] 优选地，在步骤(2-2)中，在铺设轨道板之前，在位置轮廓线框内放置支承垫块以 使得轨道板的标高偏差在-1厘米~1厘米之间，中线误差在-2厘米~2厘米之间。
[0031 ]可选择地，在步骤(2-3)中，利用铺设CA砂浆灌注袋进行CA砂浆的灌注。
[0032] 优选地，在步骤(2-3)中，设定CA砂浆灌注层的厚度为4~10厘米。
[0033] 优选地，在步骤(2-3)中，在灌注CA砂浆前，在轨道板的两个端部和不进行灌注的 三个侧面分别扣压一压紧装置以防止在灌注CA砂浆后轨道板出现上浮现象。
[0034]可选择地地，设定压紧装置的扣压力为15~18千牛。
[0035] 本发明的有益效果是：由于提前预制成型的各个构件呈模块化的尺寸匹配，调整 合适的工序、同时利用与之相匹配的设备系统进行安装调节，在每一步骤中可极大的节省 更换有砟轨道的时间，其更换作业的时间利用天窗时间即可完成，因此，完全不会对行车造 成任何影响。
【附图说明】
[0036] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0037] 图1示出了根据本发明一种实施方式的流程图。
[0038] 图2示出了根据本发明一种实施方式的简便梁的结构示意图。
[0039] 图3示出了图2中A-A截面示意图。
[0040] 图4示出了钢轨与横梁的连接关系示意图。
[0041] 图5示出了根据本发明一种实施方式的系统的构造示意图。
【具体实施方式】
[0042] 接下来参照附图具体描述本发明的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无 砟轨道的系统和方法。
[0043] 本发明的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法采用分段方 案，如每次更换10米的有砟轨道。如图1所示，首先，在步骤S1中，沿隧道有砟道床的纵向以 固定长度选定待更换为无砟轨道的目标隧道有砟道床段，通过简便梁的方式将目标隧道有 砟道床段进行架空，在不影响通行的条件下，使用天窗时间进行线下施工。接着，在步骤S2 中，将目标隧道有砟道床段划分为至少二个操作分段，选择第一操作分段拆除混凝土轨枕 并刨除碎石以形成待更换道床段，在待更换道床段处浇筑形成高度低于横梁的混凝土底 座，待固化后，拆除第一操作分段内所有横梁，在混凝土底座上铺设预制成型的轨道板，将 钢轨固定连接于轨道板上，灌注CA砂浆。然后，在步骤S3中，待第一操作分段内的CA砂浆达 到设定强度后，重复步骤S2至少一次，完成目标隧道有砟道床段内全部操作分段的更换操 作。最后，在步骤S4中，撤除施工便梁，使无砟轨道结构能够承受荷载，放行交通。
[0044] 下面，参照具体施工案例详细介绍每一步的具体操作。首先，依次从隧道进出口向 中间施工。通车隧道内隧底施工，如落底、侧向及中心排水沟、仰拱、整体道床等，采用的临 时架空线路基本方法有:路基简便梁、扣轨纵横梁、吊轨。根据本发明的工程情况，选择使用 适用于铁路路基、隧道架空线路及小桥涵施工，具有运输和拆装方便的特点的简便梁。 [0045]需要注意的是：1)本发明的简便梁是临时桥跨结构，不能按正常永久性桥梁使用； 2)施工地段线路钢轨不轻于43千克/米，直线和曲线地段行车最高限速分别为45千米/小时 和35千米/小时，地基承载力不足时应限制速度是25千米/小时，如果遇到特种荷载运输时， 再应进行检算;3)无缝线路地段要进行应力放散，轨温要高于锁定轨温10°C，不准动道，保 证施工地段轨温差值为:木枕± 5°C，混凝土枕± 10°C ; 4)单个支座计算反力322.7千牛，实 际支座反力按运行机车计算确定，支座底板面扩散后的压强必须小于路基地基承载力，当 路基不能满足地基承载力要求或遇水地基承载力下降时，必须采取临时降低运行速度、增 加支座受力面积、地基置换等措施，直到满足线路运行列车最大动荷载要求为止。
[0046] 如图2所示，本发明的简便梁L包括:支座L100、纵梁L200和横梁L300。
[0047] 在设置简便梁时，一次架设两块纵梁L200，总计11.9米长，预计可更换无砟轨道10 米。在安设纵梁L200时，先计算好支座L100的高度，然后安置纵梁L200两端的两个支座 L100,如在曲线段放置简便梁L时，将支座L100设置超高，然后再将两片纵梁L200就位，并限 制对角线差不得大于15毫米，在放置纵梁L200时，还要设定每个连接孔位处于目标隧道有 砟道床段中的两根相邻的混凝土轨枕之间，同时将铁座L201放置在纵梁L200的连接孔位的 部位的旁边备用。接着，在有砟道床的两根轨枕Z之间安装横梁L300,先在轨枕Z之间挖开横 槽，需要注意的是挖开的横槽应间隔一根横梁L300的位置，同时在自动闭塞区段必须扣有 临时轨底绝缘扣板，来防止轨道电路短路。对准纵梁L200的连接孔位的位置，在横槽中穿入 横梁L300,如图3所示，穿入横梁L300时要将铁座L201置于纵梁L200和横梁L300之间并将四 孔位对正，调整横梁L300的位置，上紧联接螺栓L202，从而将横梁L300固定连接于纵梁L200 上。然后，如图4所示，在钢轨G与横梁L300的接触处的底部放置扣件铁座L301，安装好橡胶 垫板L302和绝缘轨距块L303,使用专用弹条扳手安装弹条扣件，每隔一根横梁拉紧一根轨 距拉杆，最后，逐次扒除道渣，将所有横梁L300连接到位。
[0048] 在放置本发明的简便梁时，需要注意的是：1)允许架设线路的最小曲线半径180 米，曲线半径小于600米，纵梁L200必须加横撑，增加其横向阻力;2)钢轨接头处应冻结或加 密横梁设置;3)每个支座L100的顶标高必须在同一平面，使其受力均衡，防止不均匀沉降。 [0049]接着，在架设完毕简便梁后，开始更换无砟轨道。在更换无砟轨道之前，需要确认 简便梁在列车荷载作用下能够安全发生作用，拆除原有的混凝土轨枕，同时刨除更换道床 段落的全部碎石。准备工作结束后，开始安装无砟轨道的混凝土底座模板来浇筑混凝土，从 而形成混凝土底座和位于混凝土底座两端中部的凸型挡台，在混凝土底座具备一定强度 后，便铺设轨道板。由于简便梁的横梁高30厘米，且间距较小，因此须先撤除横梁。选择天窗 时间较长的节点施工，拆除10米长度范围内的横梁，并预计更换2块轨道板。
[0050] 在轨道板的铺设过程中，轨道板分为轨道板粗铺和精铺两个步骤。其中，在粗铺过 程中，轨道板宜采用专用施工设备铺设，并在混凝土底座上标示出轨道板轮廓线，并预先在 两凸形挡台间的底座表面放置支承垫块(尺寸宜为5厘米X30厘米X80厘米），保证精度在 标高偏差±1厘米，中线误差±2厘米。为了保护凸形挡台，需要在凸形挡台处加设橡胶圈等 缓冲材料防止碰坏凸形挡台。而在粗铺之后并在精铺之前，先利用cpm测设凸形挡台之间 的GRP点位坐标(点位测量水平0.2毫米、高程0.1毫米）。轨道板精调采用自动跟踪全站仪配 速调标架，全站仪架设在GRP点位上，速调标架放置于轨道板端第二排绝缘套管处，每次调 整一块板，前一块板作为下一块板的搭接用。轨道板精调时必须保证每次同时调整一端的 两个千斤顶(千斤顶操作时每次要保证丝扣在中间位置，避免出现调整量过大时，丝扣到达 端头后不能再调整），调整标高和方向在规定范围内；然后再调整另外一端的两个千斤顶， 如此重复2-3次合格后调整下一块板。轨道板的精度为板内4承轨点间平面和高程差控制在 0.3毫米，板与板间相邻承轨点平面和高程差控制在0.4毫米。轨道板的调整量通过三向千 斤顶调节，行程0.5毫米。曲线地段要调整好每块轨道板的偏角，并用弦测法校核。
[0051] 在铺设预成型的轨道板之后，开始灌注CA砂浆。由于CA砂浆受外界环境和砂浆车 的影响比较敏感，CA灌注前需要作一系列实验。首先是在理论配合比的基础上，由中心实验 室进行初始配合比试验，根据CA砂浆的验收指标确定砂浆所用材料的基本用量，然后采用 该配合比在砂浆车上进行车辆的验证试验，以确定砂浆车的搅拌工艺。砂浆指标合格后灌 注到砂浆灌注袋内，再进行轨道板的揭板试验，合格揭板次数为10次，同时规定每台砂浆车 必须保证连续灌注5块合格的轨道板后才许可砂浆车上线路使用。
[0052]接着，砂浆灌注前需要派人专门检查每块轨道板与混凝土底座之间的厚度，根据 厚度选择砂浆灌注袋的尺寸，保证砂浆袋厚度尺寸与实际灌注厚度相匹配，能够保证灌注 后的CA砂浆袋与轨道板边平齐且轨道板边角悬空应小于3厘米。在本发明中，限定CA砂浆层 厚度为4-10厘米，如果CA砂浆层厚度超标，必须对底座进行处理后才能灌注CA砂浆。
[0053]在灌注CA砂浆时，为了避免砂浆灌注后轨道板发生移位，的两个端部和不进行灌 注的三个侧面分别扣压压紧装置，侧面使用压紧装置还可同时起到防止曲线地段板侧滑的 作用，扣压力分别为桥上15千牛、路基上18千牛，从而保证轨道板不会发生上浮现象。当检 测砂浆强度达到O.IMpa以上后，便可撤除精调千斤顶和压紧装置，在灌注前后可以用水准 仪测量板的标高，检查板灌注前后是否有移动。
[0054]在灌注CA砂浆后，由于轨道板与凸形挡台之间有间隙，向间隙中灌注树脂，并保证 间隙在3~6 cm之间。
[0055]待无砟轨道结构施工完成后，即可拆除简便梁的纵梁，然后迅速拆除支座。补齐线 路设备，加强养护，及时处理超限处所，待线路变化趋于稳定后，进入下一段循环作业。 [0056]为了适应本发明的更换方式，本发明制备了一组不中断行车条件下将隧道有砟道 床更换为无砟轨道的设备系统。请参考图5,本发明的不中断行车条件下将隧道有砟道床更 换为无砟轨道的系统包括轨道平板移动车1〇〇、起吊机200、轮胎式龙门吊300、龙门吊可拆 卸轨道400、可伸缩传输带500以及运砟机构600。
[0057]如图5所示，轨道平板移动车100承载于待更换为无砟轨道的目标隧道有砟道床段 的钢轨G上并沿着钢轨G在物料区Μ与操作区0之间往复运动。为了对应每次更换10米距离的 有砟轨道，轨道平板移动车100的长度为12~18米，高度为1~1.2米，从而能够适应更换无 砟轨道的操作，减少工作强度和难度。起吊机200的支柱垂直地固定连接于轨道平板移动车 的车板1 〇 1的邻近物料区Μ-端，起吊机200在物料区Μ时，可在轨道平板移动车的车板101与 物料区Μ之间吊运包括包括简便梁构件及无砟轨道构件的施工构件。轮胎式龙门吊300定位 于轨道平板移动车的车板101的邻近操作区〇-端。龙门吊可拆卸轨道400设置于操作区0， 龙门吊可拆卸轨道的第一轨道和第二轨道分别位于目标隧道有砟道床段的两侧路基上方 并与轨道平板移动车100的车板平齐，并且，第一轨道和第二轨道分别与车板101的邻近操 作区0-端以可拆卸方式连接，由此，轮胎式龙门吊300在轨道平板移动车的车板101与龙门 吊可拆卸轨道400之间往复运动，从而能够在轨道平板移动车的车板101与操作区0之间吊 运施工构件。
[0058]作为一种非限制性具体实施例，龙门吊可拆卸轨道400的一端连接于轨道平板移 动车100上，另一端设有承载于目标隧道有砟道床段的两侧路基上的支脚401。而作为另一 种非限制性具体实施例，龙门吊可拆卸轨道400的第一轨道和第二轨道的两端分别设有独 立的承载于目标隧道有砟道床段的两侧路基上的固定支脚。
[0059]作为一种可替代的实施方式，如图5所示，本发明还包括用于运输目标隧道有砟道 床段处的碎石的可伸缩传输带500，可伸缩传输带500连接于轨道平板移动车的车板101的 两侧下方并承载在轨道平板移动车的支脚102上。可伸缩传输带500包括连接于轨道平板移 动车的支脚102上的固定段501以及自固定段501向外延伸的可伸缩段502。可伸缩传输带 500的长度为18~30米，高度为0.5~0.8米，可有效快速地运输目标隧道有砟道床段处的碎 石。
[0060] 作为另一种可替代的实施方式，如图5所示，本发明还设置有运砟机构600,运砟机 构600承载于钢轨G上并沿着钢轨G在物料区Μ与轨道平板移动车100之间往复运动。其中，运 石乍机构600的邻近物料区Μ-端固设有用于容置碎石的运昨箱601;运昨机构600的邻近轨道 平板移动车100-端连接有倾斜的可拆卸传输带602,可拆卸传输带602的一端与可伸缩传 输带500相搭连，可拆卸传输带602的另一端延伸至运砟箱601的上开口处。为了适应现场的 条件，运砟机构600与可伸缩传输带500之间的距离无法满足固定不变，因此，可通过四连杆 机构603将可拆卸传输带602连接于运砟机构600的邻近轨道平板移动车一端来调节可拆卸 传输带602的倾斜角度，从而实现利用可拆卸传输带602将可伸缩传输带500上的道砟运送 至运砟箱601中。。
[0061] 在利用上述设备系统的条件下，本发明的各个步骤的完成时间如表1所示。
[0062] 表 1
[0064]由表1可见，本发明的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法 在每一步骤中耗费的时间利用天窗时间即可完成，因此，完全不会对行车造成任何影响。 [0065]尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这 里详细描述和示出的具体结构和步骤，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域 的技术人员实现其它的变型和变体。此外所揭示的各种参数可以根据具体使用条件在本发 明所公开的范围内适当选取。此外所揭示的各个施工步骤也可以根据具体使用条件适当地 增减或调整顺序。
【主权项】
1. 一种不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，包括： (1 )、沿隧道有砟道床的纵向以固定长度选定待更换为无砟轨道的目标隧道有砟道床 段，在所述目标隧道有砟道床段处的两条钢轨的外侧分别铺设与其平行的固定长度的纵 梁，在两条所述纵梁之间固定架设彼此间隔排布并与混凝土轨枕相平行的多个横梁以支撑 所述钢轨，将所述钢轨固定连接在所述多个横梁上； (2) 、将所述目标隧道有砟道床段划分为至少二个操作分段，选择第一操作分段拆除混 凝土轨枕并刨除碎石以形成待更换道床段，在所述待更换道床段处浇筑形成高度低于所述 横梁的混凝土底座，待固化后，拆除所述第一操作分段内所有横梁，在所述混凝土底座上铺 设预制成型的轨道板，将所述钢轨固定连接于所述轨道板上，灌注CA砂浆； (3) 、待所述第一操作分段内的CA砂浆达到设定强度后，重复步骤(2)至少一次以完成 所述目标隧道有砟道床段内全部操作分段的更换操作；以及 (4) 、拆除所述纵梁，完成无砟轨道的更换。2. 如权利要求1所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，在所述步骤(1)中包括： (1-1)、在沿所述目标隧道有砟道床段的纵向两侧的路基面下方分别间隔放置两个支 座，在纵向相邻的所述两个支座间架置一条设置有若干等距间隔的连接孔位的所述纵梁， 并设定每个所述连接孔位处于所述目标隧道有砟道床段中的两根相邻的所述混凝土轨枕 之间； (1-2)、在两个横向对应的所述连接孔位间于两根相邻所述混凝土轨枕之间开设一横 槽，在所述横槽中穿入一根横梁，在所述横梁与所述纵梁的连接孔位的接触面之间插置一 铁座，并通过多个穿设所述铁座的连接紧固件将所述横梁固定连接于所述纵梁上；以及 (1-3)、在所述钢轨与所述横梁的接触处放置扣件铁座，在所述扣件铁座的底部与所述 钢轨之间夹置橡胶垫板，在所述扣件铁座的两侧面与所述钢轨之间夹置绝缘轨距块后，安 装钢轨弹条扣件以实现所述横梁与所述钢轨的紧固连接。3. 如权利要求2所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，当所述目标隧道有砟道床段呈曲线型时，在所述步骤（1-1)中，还包括利用所述 底座设定两条所述纵梁之间的对角线差小于等于15毫米，并在所述纵梁的曲线上股处加装 横撑，以增加所述纵梁的横向阻力防止胀轨的步骤。4. 如权利要求2所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，当所述目标隧道有砟道床段为自动闭塞区段时，在所述步骤（1-3)中，还包括扣 合临时轨底绝缘扣板以防止轨道电路短路的步骤。5. 如权利要求2所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，在所述步骤（1-3)后，还包括每间隔一根所述横梁于所述钢轨底部之间拉设一根 轨距拉杆的步骤。6. 如权利要求2~5任一所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的 方法，其特征在于，在所述步骤(1-3)中，选用由氯丁橡胶制成橡胶垫板。7. 如权利要求6所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，在所述步骤(2)中包括： (2-1)、在所述待更换道床段处于两条横向相邻的所述纵梁之间安装轨道板混凝土底 座模板，在所述轨道板混凝土底座模板中浇筑混凝土以形成所述混凝土底座及位于所述混 凝土底座两端中部的凸型挡台； (2-2)、在所述混凝土底座的上表面标识出介于两个相邻的所述凸型挡台之间的待放 置所述轨道板的位置轮廓线框，拆除位于所述位置轮廓线框上方的全部的所述横梁后，将 预制成型的所述轨道板铺设于所述位置轮廓线框中； (2-3)、在所述轨道板的一侧向所述轨道板与所述混凝土底座之间的空隙中灌注CA砂 浆以形成CA砂浆灌注层； (2-4)、分别向所述轨道板与相邻两端的凸型挡台之间的间隙中灌注树脂以填充所述 间隙；以及 (2-5)、沿着所述轨道板上的钢轨方向于所述轨道板上间隔安装若干扣件系统，通过所 述扣件系统以实现所述轨道板与所述钢轨的紧固连接。8. 如权利要求7所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，在所述步骤(2-2)中，在铺设所述轨道板之前，在所述位置轮廓线框内放置支承 垫块以使得所述轨道板的标高偏差在-1厘米~1厘米之间，中线误差在-2厘米~2厘米之 间。9. 如权利要求7所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，在所述步骤(2-3)中，设定所述CA砂浆灌注层的厚度为4~10厘米。10. 如权利要求7所述的不中断行车条件下将隧道有砟道床更换为无砟轨道的方法，其 特征在于，在所述步骤(2-3)中，在灌注所述CA砂浆前，在所述轨道板的两个端部和不进行 灌注的三个侧面分别扣压一压紧装置以防止在灌注所述CA砂浆后所述轨道板出现上浮现 象。
【文档编号】E01B27/04GK105926381SQ201610257555
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】谢达文, 魏祥龙, 曹国斌
【申请人】北京瑞威世纪岩土工程有限公司