一種高速鐵路路基上crtsi型板式無(wú)砟軌道抬升糾偏裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高速鐵路無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于沉降路基上CRTSI型板式無(wú)砟軌道抬升糾偏方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)砟軌道是一種少維護(hù)的軌道結(jié)構(gòu)，它利用鋼筋混凝土底座板代替道碴，將輪軌力分布并傳遞到路基基礎(chǔ)上。無(wú)砟軌道具有良好的軌道穩(wěn)定性，連續(xù)性和平順性，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)耐久性好，維修工作量少等特點(diǎn)，因此我們現(xiàn)階段修建的高速鐵路大多數(shù)以無(wú)砟軌道為主。無(wú)砟軌道的剛性非常大，導(dǎo)致其塑性變形小。一旦軌道以下基礎(chǔ)發(fā)生變形下沉，修復(fù)困難，改進(jìn)的可能性受到限制。當(dāng)無(wú)砟軌道下部的基礎(chǔ)發(fā)生不均勻的沉降時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致路基上無(wú)砟軌道線(xiàn)路發(fā)生偏移。當(dāng)偏移量超過(guò)一定的值時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重影響列車(chē)行駛的安全性、舒適性和平順性。由于軌道板剛度大，調(diào)整能力差，在出現(xiàn)軌道不平順時(shí)，難以像有砟軌道一樣通過(guò)改變道砟厚度、搗固道砟等手段來(lái)調(diào)整軌道高低和水平的偏移。
[0003]傳統(tǒng)的對(duì)路基上無(wú)砟軌道線(xiàn)路沉降偏移修復(fù)方法是采用調(diào)整扣件系統(tǒng)來(lái)調(diào)整軌道高低和水平，但是用扣件系統(tǒng)來(lái)調(diào)整軌道高低和水平偏移量的調(diào)整值有限，當(dāng)偏移值大于其調(diào)整范圍時(shí)扣件系統(tǒng)的作用將受到限制。當(dāng)采用“一種用于沉降無(wú)砟軌道中線(xiàn)偏移糾偏方法”(201410394616.1)，此方法直接采用在路基內(nèi)注漿抬升糾偏，此時(shí)抬升糾偏量難控制，對(duì)軌道板的平順性會(huì)產(chǎn)生影響，另外注化學(xué)漿對(duì)路基材料特性有改變。當(dāng)采用“用于軟土地區(qū)高速鐵路無(wú)砟軌道路基的糾偏方法”(201410070311.5)，此方法使路基發(fā)生了移動(dòng)，改變了土體結(jié)構(gòu)性狀且只適應(yīng)于軟土地區(qū)。
[0004]本發(fā)明提供了一種高速鐵路路基上CRTSI型板式無(wú)砟軌道抬升糾偏裝置及方法，采用在底座板上安裝抬升工裝，利用液壓系統(tǒng)將底座板(包括上面的軌道板)整體抬升、平移，解決了扣件系統(tǒng)調(diào)整值有限的問(wèn)題，可以在高速鐵路天窗時(shí)間對(duì)路基上無(wú)砟軌道線(xiàn)路沉降偏移病害完成修復(fù)并保證線(xiàn)路的平順性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)我國(guó)高速鐵路路基上無(wú)砟軌道CRTSI型板線(xiàn)路沉降偏移病害修復(fù)的現(xiàn)實(shí)需求以及當(dāng)前線(xiàn)路修復(fù)方法的缺點(diǎn)不足，發(fā)明了一種用于高速鐵路路基上CRTSI型板式無(wú)砟軌道抬升糾偏裝置及方法。該發(fā)明施工快捷、實(shí)用可靠、成本經(jīng)濟(jì)，為在天窗時(shí)間內(nèi)解決路基上無(wú)砟軌道線(xiàn)路沉降偏移病害提供了一種有效的抬升糾偏裝置及方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的用于高速鐵路路基上CRTSI型板式無(wú)砟軌道抬升糾偏裝置，它包括以下內(nèi)容:
[0007]一種無(wú)砟軌道抬升裝置，包括H型縱鋼梁，H型短橫梁，高強(qiáng)螺栓，豎向千斤頂，四氟板，豎向混凝土墩；其特征在于，設(shè)置在底座板上方的H型縱鋼梁通過(guò)高強(qiáng)螺栓與底座板固定連接，設(shè)置在底座板上方外側(cè)的H型短橫梁與H型縱鋼梁直接焊接固定，H型短橫梁在底座板左右兩側(cè)每側(cè)伸出一定長(zhǎng)度，在H型短橫梁下方從下往上依次連接設(shè)置有豎向混凝土墩、豎向千斤頂，四氟板，這樣，通過(guò)豎向千斤頂?shù)膭?dòng)作可以將位移量依次通過(guò)四氟板、H型短橫梁、H型縱鋼梁傳遞到底座板，從而實(shí)現(xiàn)底座板及軌道板的抬升。
[0008]本發(fā)明還提供一種采用上述抬升裝置的抬升修復(fù)方法，所述的方法包括以下內(nèi)容:
[0009]步驟1:抬升前，采用水準(zhǔn)儀對(duì)沉降區(qū)域的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的高程進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，確定底座板的具體抬升量。隨后在需抬升的底座板兩側(cè)鉆錨固孔；在需抬升的底座板上鉆多個(gè)注漿孔；
[0010]步驟2:在底座板上已鉆好的錨固孔里用高強(qiáng)度的植筋膠進(jìn)行螺栓錨固，并用高強(qiáng)螺栓將H型縱鋼梁固定在底座板上；再通過(guò)焊接將H型短橫梁固定在縱向H型縱鋼梁上，H型短橫梁在底座板左右兩側(cè)每側(cè)伸出一定長(zhǎng)度；
[0011]步驟3:在H型短橫梁下布設(shè)豎向混凝土墩，保證每個(gè)H型短橫梁下都存在混凝土壤；
[0012]步驟4:在每個(gè)H型短橫梁伸出部分下面布設(shè)一個(gè)豎向千斤頂，豎向千斤頂上部通過(guò)四氟板與H型短橫梁相連，下部直接置于豎向混凝土墩上面；
[0013]步驟5:軌道板整體同步頂升:通過(guò)控制系統(tǒng)同時(shí)控制所有豎向千斤頂，將軌道板頂升到相應(yīng)的高度；
[0014]步驟6:軌道板頂升到相應(yīng)的高度后，在底座板和碎石碾壓層之間采用CGM水泥基聚合物砂漿進(jìn)行灌漿，使其恢復(fù)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。注漿抬升過(guò)程要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用豎向位移傳感器和水平位移傳感器同時(shí)對(duì)底座板高度方向及水平位移位移變化進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)，保證軌道抬升高程和平移位移控制精度。
[0015]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種在抬升同時(shí)能夠平移糾偏的裝置，包括H型縱鋼梁，H型短橫梁，高強(qiáng)螺栓，豎向千斤頂，四氟板，豎向混凝土墩，橫向千斤頂，水平混凝土墩；其中，設(shè)置在底座板上方的H型縱鋼梁通過(guò)高強(qiáng)螺栓與底座板固定連接，設(shè)置在底座板上方外側(cè)的H型短橫梁與H型縱鋼梁直接焊接固定，H型短橫梁在底座板左右兩側(cè)每側(cè)伸出一定長(zhǎng)度，在H型短橫梁下方從下往上依次連接設(shè)置有豎向混凝土墩、豎向千斤頂，四氟板，這樣，通過(guò)豎向千斤頂?shù)膭?dòng)作可以將位移量依次通過(guò)四氟板、H型短橫梁、H型縱鋼梁傳遞到底座板，從而實(shí)現(xiàn)底座板及軌道板的抬升；水平混凝土墩設(shè)置在底座板外側(cè)，橫向千斤頂安裝在水平混凝土墩與底座板之間。
[0016]進(jìn)一步，還提供一種采用上述抬升裝置的抬升修復(fù)方法，所述的方法包括以下內(nèi)容:
[0017]步驟1:抬升前，采用水準(zhǔn)儀對(duì)沉降區(qū)域的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的高程進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，確定底座板的具體抬升量。隨后在需抬升的底座板兩側(cè)鉆錨固孔；在需抬升的底座板上鉆多個(gè)注漿孔；
[0018]步驟2:在底座板上已鉆好的錨固孔里用高強(qiáng)度的植筋膠進(jìn)行螺栓錨固，并用高強(qiáng)螺栓將H型縱鋼梁固定在底座板上；再通過(guò)焊接將H型短橫梁固定在縱向H型縱鋼梁上，H型短橫梁在底座板左右兩側(cè)每側(cè)伸出一定長(zhǎng)度；
[0019]步驟3:在H型短橫梁下布設(shè)豎向混凝土墩，保證每個(gè)H型短橫梁下都存在混凝土墩；
[0020]步驟4:在每個(gè)H型短橫梁伸出部分下面布設(shè)一個(gè)豎向千斤頂，豎向千斤頂上部通過(guò)四氟板與H型短橫梁相連，下部直接置于豎向混凝土墩上面；
[0021]步驟5:軌道板整體同步頂升:通過(guò)控制系統(tǒng)同時(shí)控制所有豎向千斤頂，將軌道板頂升到相應(yīng)的高度；
[0022]步驟6:軌道板平移:利用控制系統(tǒng)控制的橫向千斤頂使軌道板平移至規(guī)定位置；
[0023]步驟7:軌道板平移到位后，在底座板和碎石碾壓層之間采用CGM水泥基聚合物砂漿進(jìn)行灌漿，使其恢復(fù)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。注漿抬升過(guò)程要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用豎向位移傳感器和水平位移傳感器同時(shí)對(duì)底座板高度方向及水平位移位移變化進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)，保證軌道抬升高程和平移位移控制精度。
[0024]進(jìn)一步方案中H型短橫梁在底座板左右兩側(cè)每側(cè)伸出距離為40cm。
[0025]進(jìn)一步地，在上述方案的在步驟3和4之間還包括底座板卸荷步驟，具體為沿底座板兩側(cè)各5cm的切割線(xiàn)鑿除的封閉層及凸型擋臺(tái)的填充料。
[0026]進(jìn)一步，修復(fù)方法還包括
[0027]步驟A:復(fù)核抬升量值，查看主機(jī)抬升數(shù)據(jù)及傳感器數(shù)據(jù)復(fù)核抬升高度；
[0028]步驟B:收回千斤頂油缸；
[0029]步驟C:扣件恢復(fù)，抬板區(qū)段及抬板兩端軌道順橇、調(diào)整，接觸網(wǎng)導(dǎo)高測(cè)量，抬板當(dāng)日軌道順橇及精調(diào)采用V ( 120km/h偏差管理標(biāo)準(zhǔn)；
[0030]步驟D:注漿工作完成后對(duì)抬升工裝進(jìn)行拆除，采用伸縮縫填充材料恢復(fù)原伸縮縫，并用封堵砂漿回填底座板的鉆孔和拆除工裝后的鉆孔；
[0031]步驟E:施工質(zhì)量及軌道調(diào)整回檢:現(xiàn)場(chǎng)對(duì)注完漿的底座板進(jìn)行查看，看是否有未注漿飽滿(mǎn)的部位，并對(duì)軌道幾何尺寸進(jìn)行回檢。
[0032]進(jìn)一步方案中，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)抬升量值不到預(yù)訂目標(biāo)時(shí)，重復(fù)之前步驟5、6。
[0033]所述的注漿材料為具有快凝早強(qiáng)、高流動(dòng)度，抗壓抗折強(qiáng)度等特點(diǎn)的CGM水泥基聚合物砂漿灌漿料，CGM水泥基聚合物砂漿灌漿料是高聚物注漿材料的一種。流動(dòng)度>130mm，可以在30min齡期內(nèi)形成高強(qiáng)度。由于材料具有極短的初凝、終凝時(shí)間間隔這一特點(diǎn)，可以對(duì)被抬升的軌道結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速承載作用。
[0034]所述的注漿孔的布設(shè)，軌道板為框架板時(shí)，注漿孔分布在底座板中間，外側(cè)沒(méi)有注漿孔，每塊底座板中心布孔8個(gè)，半徑為2.5cm。所述的注漿順序，中間孔是灌注的主要通道，注入的砂漿將從板底中央隔孔向兩側(cè)擴(kuò)散。最后對(duì)中間孔隔孔灌注余下的孔進(jìn)行注漿。
[0035]所述的控制系統(tǒng)優(yōu)選是采用PLC計(jì)算機(jī)控制的，該系統(tǒng)主要由液系統(tǒng)(油泵、油缸等)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。液壓系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，可以自動(dòng)完成同步位移，實(shí)現(xiàn)力和位移的控制、位移誤差的控制、行程的控制、負(fù)載壓力的控制；誤操作自動(dòng)保護(hù)、過(guò)程顯示、故障報(bào)警、緊急停止功能；油缸液控單向閥及機(jī)械自鎖裝置可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負(fù)載有效支撐等多種功能。
[0036]發(fā)明的效果
[0037]與現(xiàn)有的糾偏方法相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
[0038](I)所采用的注漿材料為快凝早強(qiáng)、高流動(dòng)度，抗壓