一种钢梁明桥面合成树脂长轨枕更换施工装置及方法与流程

[技术领域]

本发明属于工程技术科学，涉及城市轨道交通工程钢梁明桥面合成树脂长枕更换施工装置及方法。

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背景技术：
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目前我国城市轨道工程钢梁明桥面合成树脂长枕更换国内尚属空白，由于钢梁明桥面梁体结构和钢轨与钢轨伸缩变化不一致，使得无缝线路长钢轨自动调整温度力，导致个别合成树脂轨枕发生劈裂现象，劈裂轨枕地段出现线路不平顺，导致轨距、轨距递减不顺以及高低、水平三角坑病害。

为了保证行车安全，需更换劈裂合成树脂轨枕。由于临近高铁既有线施工，须在天窗点内施工0:00～4:00，施工时间短，条件受限，如何快速完成轨枕更换已经成为线路维修的主要矛盾。根据以往施工经验需要将劈裂合成树脂轨枕处钢轨锯轨，并拆除护木钢带、勾头螺栓和两端的扣件，拨离钢轨、抽离劈裂的合成树脂轨枕，安装新的合成树脂轨枕，插入不小于6.25m的短钢轨，重新进行钢轨焊接，恢复线路状态。以往施工技术缺点是施工时间长，施工成本高，安全防护要求高，且临近高铁施工钢轨焊接属于明火作业施工审批流程较长，这种施工方法不能在有限的时间窗口内完成所有劈裂合成树脂轨枕更换的施工内容，会影响第二天的列车运营。

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技术实现要素：
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本发明的目的在于:为了解决由于钢梁明桥面梁体结构和钢轨与钢轨伸缩变化不一致，使得无缝线路长钢轨自动调整温度力，导致个别合成树脂轨枕发生劈裂现象，劈裂轨枕地段出现线路不平顺，导致轨距、轨距递减不顺以及高低、水平三角坑病害。为了保证行车安全，需更换劈裂合成树脂轨枕，在有限的时间窗口内，利用现有的轨道维护工具将劈裂的合成树脂轨枕地段钢轨顶升，抽离劈裂的轨枕更换新的合成树脂轨枕，在有限的时间窗口内快速、高效、安全的完成一种钢梁明桥面合成树脂长枕更换施工方法。

设计一种钢梁明桥面合成树脂长轨枕更换施工装置，包括劈裂合成树脂轨枕1、钢轨2、扣件3、护轨4、走道板5、护木钢带6、钢梁纵梁7、勾头螺栓8、新的合成树脂轨枕13，其特征在于，在两轨枕1之间放置槽钢10并摆放千斤顶11，在千斤顶顶面与劈裂合成树脂轨枕1之间放置橡胶垫板14，所述千斤顶采用液压顶升同步控制机控制连接，进行顶升作业，至顶升高度时停止顶升，在预设支垫位置放置垫块12，垫块在钢轨轨底的位置，满足更换轨枕的高度，抽离劈裂合成树脂轨枕1，更换新的合成树脂轨枕13。

拆除劈裂合成轨枕护木钢带和勾头螺栓，同时拆除劈裂合成树脂轨枕两端各12.5m长线路的扣件，共计顶升段长25m，将千斤顶设置在指定位置，千斤顶下设置长3米，150mm×50mm×5mm的槽钢，千斤顶顶头放置一块长120mm、宽120mm、厚度不小于10mm的木板或橡胶垫板。

还可设水准仪测量轨面，直至钢轨标高达到设计要求。

一种钢梁明桥面合成树脂长轨枕施工方法，所述的施工方法如下：拆除劈裂合成树脂长轨枕护木钢带和固定轨枕的勾头螺栓，根据作业时的天气温度、钢轨表面温度计算钢轨的伸长量和顶升高度，从而确定需要拆除的扣件长度，根据计算需拆除线路扣件25m，画好顶升位置放置槽钢和顶升设备，利用钢轨自有伸缩量进行同步顶升，在设置垫块的位置点放置垫块，顶升高度达到50mm后停止顶升，抽离劈裂合成树脂长轨枕，更换新的合成树脂长轨枕，拆除垫块，安装扣件，恢复线路状态，检查验收。

所述的施工方法更换劈裂合成树脂轨枕的准备工作，做好材料、机械工具准备工作，画定顶升及支垫位置、标记劈裂轨枕在钢轨的位置。拆除劈裂合成轨枕护木钢带和勾头螺栓，同时拆除劈裂合成树脂轨枕两端各12.5m长线路的扣件，共计顶升段长25m，将千斤顶设置在指定位置，千斤顶下设置长3米，150mm×50mm×5mm的槽钢，千斤顶顶头放置一块长120mm、宽120mm、厚度不小于10mm的木板或橡胶垫板。

所述的施工方法更换劈裂合成树脂轨枕的过程，采用液压顶升同步控制机进行顶升作业，顶升速率为10mm/min，过程中观察钢轨的变形情况，顶升至50mm时，对预设支垫位置设置垫块，垫块在钢轨轨底的位置，满足更换轨枕的高度，抽离劈裂合成树脂轨枕，更换新的合成树脂轨枕。

所述的施工方法更换完成后，根据混凝土桥上的控制基标，利用水准仪测量轨面直至钢轨标高达到设计要求，在调整轨面标高过程中，如因新换合成枕轨导致轨面标高超标，则通过打磨轨枕进行调整，如符合设计标高要求通过增设调高垫板进行调整顺坡，最终恢复原设计标高，调整钢轨轨距、方向和高低状态，对新轨枕进行钻眼安装扣件，安装勾头螺栓、护木钢带和橡胶人行道板等，对线路扣件t型螺栓螺母扭矩力进行验收检查，恢复线路状态满足列车运行条件要求。

本发明与现有技术相比，主要有以下优势：

1、在有限的时间内完成钢梁明桥面合成树脂轨枕更换，不锯钢轨，减少钢轨接头焊接时间，不用因锯钢轨后再次进行无缝线路锁定，节约时间，单个天窗作业点能完成2根劈裂合成树脂长枕更换；

2、钢梁明桥面合成树脂轨枕更换工具均为轨道维护日常工具，减少加工和购买特殊机具，节约成本；

3、在钢梁明桥面更换合成树脂轨枕操作简单，不用打型的施工设备，安全防护等级要求低。

[附图说明]

图1是钢梁明桥面合成树脂轨枕轨道结构剖面图

图2是钢梁明桥面合成树脂轨枕轨道结构平面图

图3是钢梁明桥面合成树脂轨枕轨道结构立面图

图4a是钢梁明桥面合成树脂轨枕钢轨顶升点位置立面图

图4b是钢梁明桥面合成树脂轨枕钢轨顶升垫块位置立面图

图4c是钢轨轨底顶升剖面图

图5a钢梁明桥面合成树脂轨枕钢轨起道机顶升钢轨剖面图

图5b是钢梁明桥面合成树脂轨枕钢轨垫块剖面图

图5c是钢梁明桥面合成树脂轨枕抽离剖面图

图中标记说明：

1.劈裂合成树脂轨枕2.钢轨3.扣件4.护轨5.人行道板6.护木钢带7.纵梁8.勾头螺栓9.防爬角钢10.槽钢11.千斤顶12.垫块13.新合成树脂轨枕14.橡胶垫板

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种施工方法原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

利用夜晚列车停运的时间窗口，提前做好更换劈裂合成树脂轨枕施工工具和材料，充分准备好钢梁明桥面施工安全防护和既有线施工应急预案，快速、高效、安全的完成劈裂合成树脂轨枕，不影响第二天的列车运营时间。利用钢轨自有伸缩量的特点，根据作业当天温度和钢轨表面温度计算钢轨的伸长量，从而确定需要拆除的扣件长度，用千斤顶顶升钢轨能达到劈裂合成树脂轨枕抽离和新的合成树脂插入的高度，将劈裂合成树脂轨枕安装的护木钢带、勾头螺栓和两端线路扣件拆除，拆除线路扣件长度需计算，画好顶升位置放置槽钢和顶升设备，利用钢轨自有伸缩量进行同步顶升，顶升高度达到50mm后停止顶升，在设置垫块的位置点放置垫块，抽离劈裂合成树脂长轨枕，更换新的合成树脂长轨枕，拆除垫块，安装扣件，恢复线路状态，检查验收，满足列车运行条件要求。

以下结合附图及具体实施例对本发明中的施工技术方案进行进一步说明。

实施例1

参见图1，一种钢梁明桥面合成树脂长轨枕更换剖面图，主要由劈裂合成树脂轨枕1、钢轨2、扣件3、护轨4、走道板5、护木钢带6、钢梁纵梁7、勾头螺栓8、新的合成树脂轨枕13组成。

参见图1、2、3，在更换劈裂合成树脂前完成拆除轨枕护木钢带6、固定轨枕的勾头螺栓8和两端的线路扣件3，劈裂合成树脂轨枕如有固定防爬角钢9需拆除。

参见图4a、b、c，利用钢轨自有伸缩量的特点，根据作业时的天气温度、钢轨表面温度计算钢轨的伸长量和顶升高度，从而确定需要拆除的扣件长度，画定顶升及支垫位置、标记劈裂轨枕在钢轨的位置，在两轨枕1之间放置槽钢10并摆放千斤顶11，为了保护钢轨轨底面在千斤顶顶面放置橡胶垫板14。

参见图5a、b、c，采用液压顶升同步控制机进行顶升作业，顶升速率为10mm/min，过程中观察钢轨变形情况，如发现变形异样立刻停止顶升，顶升高度50mm后停止顶升，对预设支垫位置放置垫块，垫块在钢轨轨底的位置，满足更换轨枕的高度，抽离劈裂合成树脂轨枕1，更换新的合成树脂轨枕13。

实施例2

参见图1，更换新的合成树脂轨枕13，根据混凝土桥上的控制基标，利用水准仪测量轨面直至钢轨标高达到设计要求，在调整轨面标高过程中，如因新换合成树脂枕轨导致轨面标高超标，则通过打磨轨枕进行调整，如符合设计标高要求通过增设调高垫板进行调整顺坡，最终恢复原设计标高。调整钢轨轨距、方向和高低状态，对新轨枕进行钻眼安装扣件3，安装勾头螺栓8、护木钢带6和人行道板5，对线路扣件t型螺栓螺母3扭矩力进行验收检查，恢复线路状态满足列车运行条件。