一种用于道岔区板式无砟轨道的修复结构的制作方法

本发明涉及无砟轨道的修复领域，具体地指一种用于道岔区板式无砟轨道的修复结构。

背景技术：

高速铁路道岔是依靠机车车辆的轮缘的导向作用和道岔设置合力配合，使机车车辆由原一条轨道行驶，分走为两条或两条以上的轨道行驶，使机车车辆由一股道转入另一股道的线路连接设备。每一组道岔由转辙器、岔心、两根护轨和岔枕三个单元组成。由长柄以杠杆原理拨动两根活动轨道，使车辆轮缘依开通方向驶入预定进路。所以，也可以说铁路道岔是线路与线路的连接、交叉、连接与交叉的组合，是铁路轨道上三大薄弱环节之一。目前我国自主研发的客专道岔区板式无砟轨道，组成结构主要有钢轨、扣件、预制混凝土轨枕、现浇道床、基底等，在京沪、武广、郑徐等客运专线得到广泛应用。

道岔区无砟轨道板与普通无砟轨道的轨道板一样，利用钢筋混凝土底座板代替道碴，具有耐久性好，维修工作量少等特点。但由于高铁施工预压期短以及区域沉降、地下采水、填土、基坑开挖等造成周边环境变化的原因，局部地段可能出现不同程度的基础下沉现象。当无砟轨道下部的基础发生不均匀的沉降时，可能会导致路基上无砟轨道线路发生偏移。由于板式无砟轨道刚度大，在出现轨道不平顺时，难以像有砟轨道一样通过改变道砟厚度、捣固道砟等手段来调整轨道高低和水平的偏移。

道岔区板式无砟轨道结构相较于普通轨道来说结构更为复杂，道岔区通常由并列的几块底座板组成，相邻底座板之间分开，每个底座板上设置有独立的轨道板，轨道板上安装轨道。道岔区出现底座板沉 降，修复起来较普通轨道区更为复杂，因为需要同时修复并列的多块底座板。

道岔区的修复主要是采用机械抬升的方式将道岔区的底座板抬升，然后灌浆充实地基。如专利号为“CN104988816A”的名为“轨道板抬升方法”的中国发明专利介绍了一种过轨式的抬升方法，该专利介绍了一种横跨轨道的修复模式，包括一根横跨整个轨道结构的横梁，横梁的两端超出底座板的两侧。在底座板两侧的地面上设置有混凝土墩柱结构，墩柱上安装有千斤顶，横梁的两端分别固定在两侧的千斤顶上端，横梁的中间设置有很多的吊杆，吊杆的下端穿过轨道板和底座板并与其固定。实际使用时，通过顶升千斤顶顶升横梁的两端，使横梁上升，从而抬升整个底座板。但是该专利主要用于普通的轨道板，对于道岔区的轨道板，首先需要大功率的抬升千斤顶，另外由于道岔区为几块并列的底座板，通过横向的轨道抬升的每块轨道抬升的高度都是一样的，而对于某些情况下，相邻底座板的沉降量是不一样的，整体抬升不能解决相邻底座板之间的高度差，实际施工时，还是难以将所有底座板修复完好。另外，由于道岔区的横向宽度较大，使用横梁作为支撑梁结构时，支撑梁本身具有一定的弯曲挠度，横梁的中间在受力时是一个弯折的状态，实际抬升过程中，中间的底座板和两侧的底座板上升的距离是不一样的，会导致两侧的底座板和中间的底座板修复抬升的高度不一，出现修复偏差。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术使用的抬升模式不能有效解决修复出现偏差的问题，提供一种用于道岔区板式无砟轨道的修复结构。

本发明的技术方案为：一种用于道岔区板式无砟轨道的修复结构，包括安装在道岔区轨道横向两侧地面上的支撑墩柱和反力墩柱；所述的支撑墩柱的上端设置有四氟板；所述的四氟板上设置有竖向千斤顶，其特征在于：还包括架设于道岔区轨道上方横跨所有底座板的 若干横梁；所述的横梁两侧下端分别被道岔区轨道横向两侧的两个相对的竖向千斤顶的顶推端顶住，横梁上设置有竖向的刚性拉杆，横梁中部上端安装有竖向的穿心千斤顶；所述的拉杆上端固定在横梁上，下端锚固在底座板上；所述的穿心千斤顶的壳体固定在横梁的中部上端，穿心千斤顶上穿设有竖向的固定杆；所述的固定杆下端锚固在底座板上，上端穿过横梁与穿心千斤顶的顶推端固定连接；所述的反力墩柱与道岔区轨道最外侧的底座板之间设置有横向顶推装置或/和横向张拉装置。

进一步的若干横梁沿轨道的纵向方向相互间隔排布。

进一步的所述的横梁上端设置有沿纵向布置的支撑件；所述的支撑件固定在横梁上端，支撑件的两端超出横梁的纵向两侧；所述的拉杆上端固定在支撑件超出横梁两侧的梁体上。

进一步的位于一根支撑件纵向两端的拉杆以横梁为中心线对称布置于横梁的纵向两侧。

进一步的所述的横梁上设置有竖向的调平千斤顶；所述的调平千斤顶位于道岔区轨道中沉降距离与其他底座板不一致的底座板上方，调平千斤顶的壳体固定在横梁上，调平千斤顶上穿设有一根竖向的吊杆；所述的吊杆下端锚固在道岔区轨道中沉降距离与其他底座板不一致的底座板上，上端穿过横梁与调平千斤顶的顶推端固定连接。

进一步的所述的横向顶推装置包括固定在底座板横向端面与反力墩柱之间的水平横向反力千斤顶，反力千斤顶壳体固定在反力墩柱侧部，反力千斤顶的顶推端部固定在底座板横向端面上。

进一步的所述的横向张拉装置包括设置于反力墩柱远离底座板一侧的反力梁；所述的反力梁与反力墩柱之间设置有横向布置的张拉千斤顶，反力梁与底座板之间通过张拉杆连接；所述的反力墩柱上端设置有与底座板连接的倒链；所述的张拉千斤顶的壳体固定在反力梁上，张拉千斤顶的顶推端部固定在反力墩柱的侧部。

本发明的优点有：1、通过使用横梁中间部位上的穿心千斤顶能够有效的解决横梁较长时，横梁的中间因为挠度关系出现弯折导致中 间底座板和两侧底座板抬升距离不一样的问题，通过穿心千斤顶提前消除横梁的弯曲挠度保持了中间底座板和两侧底座板抬升距离的统一性，避免了实际应用时出现偏差的问题；

2、通过在横梁上设置调平千斤顶，使用调平千斤顶作为沉降高度和其他部位不一样的底座板的动力抬升装置，可以单独对沉降高度和其他部位不一样的底座板进行抬升，使其与道岔区其他底座板抬升高度保持一致，解决了常用技术容易出现修复偏差的问题；

3、通过在横梁的上端面设置纵向布置的支撑件结构，便于拉杆锚固结构的安装，使受力结构更加合理，增大了整个抬道过程中的受力面积，提高了抬升的稳定性；

4、使用的纠偏装置能够方便的调整底座板的横向位移，调节过程简单方便；

本发明的调节方法简单方便，能够快速的调节道岔区轨道的底座板因为沉降和偏移造成的底座板偏离设计值得问题，解决了传统抬道方法存在的中间底座板和两侧底座板抬升距离不一致的问题，保证了所有底座板抬升的一致性，调高了抬升方法的精确性，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的横断面结构示意图；

图2：本发明的横向侧视图；

图3：本发明的横向顶推装置的结构示意图；

图4：本发明的横向张拉装置的结构示意图；

其中：1—底座板；2—轨道板；3—支撑墩柱；4—反力墩柱；5—四氟板；6—竖向千斤顶；7—横梁；8—拉杆；9—支撑件；10—反力千斤顶；11—张拉千斤顶；12—反力梁；13—张拉杆；14—穿心千斤顶；15—固定杆；16—倒链；17—调平千斤顶；18—吊杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～4，本实施例对于道岔区轨道的调整修复包括竖向沉降修复和横向纠偏修复。本实施例的竖向沉降修复包括多个设立在道岔区轨道横向两侧的支撑墩柱3，支撑墩柱3布置在道岔区轨道横向两侧的地面上，支撑墩柱3的上端设置有横跨轨道的横梁7。本实施例的横梁7悬置于所有底座板1的横向上方，横跨道岔区所有的底座板1，横梁7的两端分别固定在轨道横向两侧的两个支撑墩柱3上，支撑墩柱3的上端设置有用于顶推横梁7的竖向千斤顶6，竖向千斤顶6的壳体固定在支撑墩柱3上端，横梁7超出底座板1两端固定在轨道横向两侧的两个相对的竖向千斤顶6的顶推端上。

横梁7上设置有很多的拉杆8，拉杆8为刚性杆件，拉杆8的下端穿过底座板1和轨道板2锚固在底座板1上，上端固定在横梁7上，当横梁7上升后，横梁7通过拉杆8带动底座板1上升，从而进行轨道沉降调整修复。

横梁7上端设置有沿轨道延伸方向布置的支撑件9，支撑件9固定在横梁7上端，每根横梁7上设置有多根支撑件9。支撑件9的两端超出横梁7的两侧，拉杆8上端固定在支撑件9超出横梁7两侧的梁体上。位于一根支撑件9纵向两端的拉杆8以横梁7为中心线对称布置于横梁7的纵向两侧。

另外，本实施例为了解决实际调节过程中出现的修复偏差问题，本实施在横梁7的上端设置有竖直布置的穿心千斤顶14。穿心千斤顶14的壳体固定在横梁7上端面，中间穿设有一根固定杆15，固定杆15的下端穿过穿心千斤顶14锚固在底座板1上，上端固定在穿心千斤顶14的顶推端上。

由于横梁7较长，在使用过程中，对横梁7两端施加竖直向上的作用力，横梁7的中间会产生弯曲实际抬升时中间的底座板1上升的高度就会和两侧的底座板1上升的高度不一致，横梁7在长度方向是柔性构件，本实施例通过在横梁7中间施加作用力迫使横梁7的中间弯曲产生预变形，将实际施工时横梁7中间可能产生的弯曲挠度提前 消除掉，横梁7中间弯折挠度消除后,本实施例认为当横梁7中间部位受到的竖向作用力为下方底座板1的重量的40～90％时横梁7中间部位的弯曲挠度消除掉，横梁7顶升过程中，横梁7中间不会再次弯折，横梁7在长度方向上相当于一个刚性构件，底座板1抬升时就能够保证所有的底座板1上升的高度保持一致性。

实际使用时，横梁7的上端还设置有竖向布置的调平千斤顶17，调平千斤顶17的壳体固定在横梁7的上端，调平千斤顶17上穿设有一根吊杆18，吊杆18的上端固定在调平千斤顶17的顶推端上，下端锚固在轨道中沉降距离和其他底座板1不一致的底座板1上，通过调平千斤顶17顶升吊杆18，迫使沉降距离和其他底座板1不一样的底座板1上升与其他的底座板1保持一致，这样能够有效的避免当一些底座板1与其他的底座板1沉降距离不一样时在整体抬升过程中继续延续这种不一致性的问题，保证了抬升后所有的底座板1处于同一水平面。

本实施例的纠偏装置如图3～4所示，纠偏装置包括两种情况，第一种横向顶推结构如图3所示，该情况下的纠偏装置包括固定在轨道最外侧的底座板1横向端面与反力墩柱4之间的横向布置的反力千斤顶10。通过反力千斤顶10施加横向的推力迫使底座板1横向偏移。这种情况下需要有足够的空间设置较大的反力墩柱4，墩柱需要足够的强度，由于这个反力千斤顶10只与最外侧的底座板1接触，因此也只能调节最外侧的底座板1。如果在道岔区相邻底座板之间的间隔比较大，能够容纳反力墩柱4和反力千斤顶10，也能够用这种方法对中间的底座板1进行横向便宜调整。

第二种横向张拉结构是，使用倒链张拉结构拉扯底座板1迫使其横向偏移。如图4所示，横向张拉装置包括设置于反力墩柱4远离底座板1一侧的反力梁12，反力梁12与反力墩柱4之间设置有横向的张拉千斤顶11，反力梁12与底座板1之间通过张拉杆13连接，反力墩柱4上端设置有与底座板1连接的倒链16。张拉杆13锚固在反力梁12上，通过张拉千斤顶11的顶推作用，拉动底座板1移动，倒 链16能够起到导向的作用。

施工时可以两种结构结合使用，横向顶推结构和横向张拉结构可以位于底座板1的同侧也可以不同侧，根据实际情况来安排。

实际使用时，纠偏是在底座板1被抬升起来后进行的，实际移动还包括竖向千斤顶6，为避免竖向千斤顶6与支撑墩柱3之间的摩擦力太大导致移动困难，本实施例在支撑墩柱3上端设置四氟板5，四氟板5能够最大程度的减小竖向千斤顶与支撑墩柱3之间的摩擦力，有利于横向纠偏的进行。

本实施例的道岔区板式无砟轨道的修复方法步骤如下：

1、在道岔区轨道上方架设若干横跨所有底座板1上的横梁7，相邻横梁7沿轨道的纵向方向相互间隔排列，于轨道横向两侧的地面上设置有多个对应横梁7的支撑墩柱3，再在支撑墩柱3上端安装水平布置的四氟板5，在四氟板5的上端面安装竖向千斤顶6，将轨道横向两侧的两个对应的竖向千斤顶6的顶推端顶住横梁7的两侧下端，通过竖向千斤顶6和支撑墩柱3的支撑固定住横梁7；

2、在横梁7中间位置的上端面安装竖向的穿心千斤顶14，穿心千斤顶14的壳体固定在横梁7的中部上端面上，将固定杆15的下端锚固在底座板1上，上端与穿心千斤顶14的顶推端固定连接，穿心千斤顶14顶推端施力张紧固定杆15迫使横梁7的中间位置向下弯曲，穿心千斤顶14顶推固定杆15的过程中，穿心千斤顶14的壳体对横梁7产生向下的作用力，迫使横梁7的中间位置向下弯曲产生预变形，随着固定杆15的不断张紧，横梁7逐渐弯曲；

3、待横梁7中间部位承受的竖直作用力为下方底座板1的重力的40～90％时停止顶升穿心千斤顶14完成预变形过程，在位于沉降距离和其他底座板1不一致的底座板1上方的横梁7上安装调平千斤顶17，主要是轨道中底座板1沉降距离较大的其上端面低于其他底座板1上端面的底座板1，将吊杆18的下端锚固在该底座板1上，其上端穿过横梁7与调平千斤顶17的顶推端固定连接，顶推吊杆18使该底座板1上升，吊杆18上移，带动底座板1上升，迫使该部位的底座 板1上升至于其他的底座板1处于同一水平面；

4、待所有的底座板1处于同一水平面后，将竖向的拉杆8下端锚固在底座板1上，本实施例的杆件与底座板1的连接均为植筋连接，拉杆8与底座板1锚固连接后，再将拉杆8的上端与横梁8上的支撑件9固定连接，并张紧拉杆8使横梁7受力；

5、顶推横梁7两端的竖向千斤顶6，使横梁7上升，带动拉杆8和底座板1上升调整底座板1的竖向位置，通过轨道横向两侧的位移传感器检查底座板1的竖向位移，当抬升的距离达到设计要求时，停止顶升竖向千斤顶，再使用底座板1两侧的张拉千斤顶11或/和反力千斤顶10推动底座板1横向移动调整底座板1的水平横向位置，这两种结构可以单独使用一种完成纠偏调整，也可以两者共同使用一起完成纠偏调整；

6、在调整之前,预先在底座板1上钻孔，钻出贯通底座板1的通孔，待底座板1的竖向和横向位移调整完成后，从上往下向通孔中灌注砂浆，砂浆在底座板1下方自流平，待砂浆凝固坚实后，松脱千斤顶放下底座板1完成修复施工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。