本發(fā)明涉及無砟軌道的修復(fù)領(lǐng)域,具體地指一種用于道岔區(qū)板式無砟軌道的修復(fù)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
高速鐵路道岔是依靠機車車輛的輪緣的導(dǎo)向作用和道岔設(shè)置合力配合,使機車車輛由原一條軌道行駛,分走為兩條或兩條以上的軌道行駛,使機車車輛由一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備。每一組道岔由轉(zhuǎn)轍器、岔心、兩根護軌和岔枕三個單元組成。由長柄以杠桿原理撥動兩根活動軌道,使車輛輪緣依開通方向駛?cè)腩A(yù)定進路。所以,也可以說鐵路道岔是線路與線路的連接、交叉、連接與交叉的組合,是鐵路軌道上三大薄弱環(huán)節(jié)之一。目前我國自主研發(fā)的客專道岔區(qū)板式無砟軌道,組成結(jié)構(gòu)主要有鋼軌、扣件、預(yù)制混凝土軌枕、現(xiàn)澆道床、基底等,在京滬、武廣、鄭徐等客運專線得到廣泛應(yīng)用。
道岔區(qū)無砟軌道板與普通無砟軌道的軌道板一樣,利用鋼筋混凝土底座板代替道碴,具有耐久性好,維修工作量少等特點。但由于高鐵施工預(yù)壓期短以及區(qū)域沉降、地下采水、填土、基坑開挖等造成周邊環(huán)境變化的原因,局部地段可能出現(xiàn)不同程度的基礎(chǔ)下沉現(xiàn)象。當(dāng)無砟軌道下部的基礎(chǔ)發(fā)生不均勻的沉降時,可能會導(dǎo)致路基上無砟軌道線路發(fā)生偏移。由于板式無砟軌道剛度大,在出現(xiàn)軌道不平順時,難以像有砟軌道一樣通過改變道砟厚度、搗固道砟等手段來調(diào)整軌道高低和水平的偏移。
道岔區(qū)板式無砟軌道結(jié)構(gòu)相較于普通軌道來說結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,道岔區(qū)通常由并列的幾塊底座板組成,相鄰底座板之間分開,每個底座板上設(shè)置有獨立的軌道板,軌道板上安裝軌道。道岔區(qū)出現(xiàn)底座板沉 降,修復(fù)起來較普通軌道區(qū)更為復(fù)雜,因為需要同時修復(fù)并列的多塊底座板。
道岔區(qū)的修復(fù)主要是采用機械抬升的方式將道岔區(qū)的底座板抬升,然后灌漿充實地基。如專利號為“CN104988816A”的名為“軌道板抬升方法”的中國發(fā)明專利介紹了一種過軌式的抬升方法,該專利介紹了一種橫跨軌道的修復(fù)模式,包括一根橫跨整個軌道結(jié)構(gòu)的橫梁,橫梁的兩端超出底座板的兩側(cè)。在底座板兩側(cè)的地面上設(shè)置有混凝土墩柱結(jié)構(gòu),墩柱上安裝有千斤頂,橫梁的兩端分別固定在兩側(cè)的千斤頂上端,橫梁的中間設(shè)置有很多的吊桿,吊桿的下端穿過軌道板和底座板并與其固定。實際使用時,通過頂升千斤頂頂升橫梁的兩端,使橫梁上升,從而抬升整個底座板。但是該專利主要用于普通的軌道板,對于道岔區(qū)的軌道板,首先需要大功率的抬升千斤頂,另外由于道岔區(qū)為幾塊并列的底座板,通過橫向的軌道抬升的每塊軌道抬升的高度都是一樣的,而對于某些情況下,相鄰底座板的沉降量是不一樣的,整體抬升不能解決相鄰底座板之間的高度差,實際施工時,還是難以將所有底座板修復(fù)完好。另外,由于道岔區(qū)的橫向?qū)挾容^大,使用橫梁作為支撐梁結(jié)構(gòu)時,支撐梁本身具有一定的彎曲撓度,橫梁的中間在受力時是一個彎折的狀態(tài),實際抬升過程中,中間的底座板和兩側(cè)的底座板上升的距離是不一樣的,會導(dǎo)致兩側(cè)的底座板和中間的底座板修復(fù)抬升的高度不一,出現(xiàn)修復(fù)偏差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有技術(shù)使用的抬升模式不能有效解決修復(fù)出現(xiàn)偏差的問題,提供一種用于道岔區(qū)板式無砟軌道的修復(fù)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于道岔區(qū)板式無砟軌道的修復(fù)結(jié)構(gòu),包括安裝在道岔區(qū)軌道橫向兩側(cè)地面上的支撐墩柱和反力墩柱;所述的支撐墩柱的上端設(shè)置有四氟板;所述的四氟板上設(shè)置有豎向千斤頂,其特征在于:還包括架設(shè)于道岔區(qū)軌道上方橫跨所有底座板的 若干橫梁;所述的橫梁兩側(cè)下端分別被道岔區(qū)軌道橫向兩側(cè)的兩個相對的豎向千斤頂?shù)捻斖贫隧斪。瑱M梁上設(shè)置有豎向的剛性拉桿,橫梁中部上端安裝有豎向的穿心千斤頂;所述的拉桿上端固定在橫梁上,下端錨固在底座板上;所述的穿心千斤頂?shù)臍んw固定在橫梁的中部上端,穿心千斤頂上穿設(shè)有豎向的固定桿;所述的固定桿下端錨固在底座板上,上端穿過橫梁與穿心千斤頂?shù)捻斖贫斯潭ㄟB接;所述的反力墩柱與道岔區(qū)軌道最外側(cè)的底座板之間設(shè)置有橫向頂推裝置或/和橫向張拉裝置。
進一步的若干橫梁沿軌道的縱向方向相互間隔排布。
進一步的所述的橫梁上端設(shè)置有沿縱向布置的支撐件;所述的支撐件固定在橫梁上端,支撐件的兩端超出橫梁的縱向兩側(cè);所述的拉桿上端固定在支撐件超出橫梁兩側(cè)的梁體上。
進一步的位于一根支撐件縱向兩端的拉桿以橫梁為中心線對稱布置于橫梁的縱向兩側(cè)。
進一步的所述的橫梁上設(shè)置有豎向的調(diào)平千斤頂;所述的調(diào)平千斤頂位于道岔區(qū)軌道中沉降距離與其他底座板不一致的底座板上方,調(diào)平千斤頂?shù)臍んw固定在橫梁上,調(diào)平千斤頂上穿設(shè)有一根豎向的吊桿;所述的吊桿下端錨固在道岔區(qū)軌道中沉降距離與其他底座板不一致的底座板上,上端穿過橫梁與調(diào)平千斤頂?shù)捻斖贫斯潭ㄟB接。
進一步的所述的橫向頂推裝置包括固定在底座板橫向端面與反力墩柱之間的水平橫向反力千斤頂,反力千斤頂殼體固定在反力墩柱側(cè)部,反力千斤頂?shù)捻斖贫瞬抗潭ㄔ诘鬃鍣M向端面上。
進一步的所述的橫向張拉裝置包括設(shè)置于反力墩柱遠離底座板一側(cè)的反力梁;所述的反力梁與反力墩柱之間設(shè)置有橫向布置的張拉千斤頂,反力梁與底座板之間通過張拉桿連接;所述的反力墩柱上端設(shè)置有與底座板連接的倒鏈;所述的張拉千斤頂?shù)臍んw固定在反力梁上,張拉千斤頂?shù)捻斖贫瞬抗潭ㄔ诜戳Χ罩膫?cè)部。
本發(fā)明的優(yōu)點有:1、通過使用橫梁中間部位上的穿心千斤頂能夠有效的解決橫梁較長時,橫梁的中間因為撓度關(guān)系出現(xiàn)彎折導(dǎo)致中 間底座板和兩側(cè)底座板抬升距離不一樣的問題,通過穿心千斤頂提前消除橫梁的彎曲撓度保持了中間底座板和兩側(cè)底座板抬升距離的統(tǒng)一性,避免了實際應(yīng)用時出現(xiàn)偏差的問題;
2、通過在橫梁上設(shè)置調(diào)平千斤頂,使用調(diào)平千斤頂作為沉降高度和其他部位不一樣的底座板的動力抬升裝置,可以單獨對沉降高度和其他部位不一樣的底座板進行抬升,使其與道岔區(qū)其他底座板抬升高度保持一致,解決了常用技術(shù)容易出現(xiàn)修復(fù)偏差的問題;
3、通過在橫梁的上端面設(shè)置縱向布置的支撐件結(jié)構(gòu),便于拉桿錨固結(jié)構(gòu)的安裝,使受力結(jié)構(gòu)更加合理,增大了整個抬道過程中的受力面積,提高了抬升的穩(wěn)定性;
4、使用的糾偏裝置能夠方便的調(diào)整底座板的橫向位移,調(diào)節(jié)過程簡單方便;
本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法簡單方便,能夠快速的調(diào)節(jié)道岔區(qū)軌道的底座板因為沉降和偏移造成的底座板偏離設(shè)計值得問題,解決了傳統(tǒng)抬道方法存在的中間底座板和兩側(cè)底座板抬升距離不一致的問題,保證了所有底座板抬升的一致性,調(diào)高了抬升方法的精確性,具有極大的推廣價值。
附圖說明
圖1:本發(fā)明的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2:本發(fā)明的橫向側(cè)視圖;
圖3:本發(fā)明的橫向頂推裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4:本發(fā)明的橫向張拉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1—底座板;2—軌道板;3—支撐墩柱;4—反力墩柱;5—四氟板;6—豎向千斤頂;7—橫梁;8—拉桿;9—支撐件;10—反力千斤頂;11—張拉千斤頂;12—反力梁;13—張拉桿;14—穿心千斤頂;15—固定桿;16—倒鏈;17—調(diào)平千斤頂;18—吊桿。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
如圖1~4,本實施例對于道岔區(qū)軌道的調(diào)整修復(fù)包括豎向沉降修復(fù)和橫向糾偏修復(fù)。本實施例的豎向沉降修復(fù)包括多個設(shè)立在道岔區(qū)軌道橫向兩側(cè)的支撐墩柱3,支撐墩柱3布置在道岔區(qū)軌道橫向兩側(cè)的地面上,支撐墩柱3的上端設(shè)置有橫跨軌道的橫梁7。本實施例的橫梁7懸置于所有底座板1的橫向上方,橫跨道岔區(qū)所有的底座板1,橫梁7的兩端分別固定在軌道橫向兩側(cè)的兩個支撐墩柱3上,支撐墩柱3的上端設(shè)置有用于頂推橫梁7的豎向千斤頂6,豎向千斤頂6的殼體固定在支撐墩柱3上端,橫梁7超出底座板1兩端固定在軌道橫向兩側(cè)的兩個相對的豎向千斤頂6的頂推端上。
橫梁7上設(shè)置有很多的拉桿8,拉桿8為剛性桿件,拉桿8的下端穿過底座板1和軌道板2錨固在底座板1上,上端固定在橫梁7上,當(dāng)橫梁7上升后,橫梁7通過拉桿8帶動底座板1上升,從而進行軌道沉降調(diào)整修復(fù)。
橫梁7上端設(shè)置有沿軌道延伸方向布置的支撐件9,支撐件9固定在橫梁7上端,每根橫梁7上設(shè)置有多根支撐件9。支撐件9的兩端超出橫梁7的兩側(cè),拉桿8上端固定在支撐件9超出橫梁7兩側(cè)的梁體上。位于一根支撐件9縱向兩端的拉桿8以橫梁7為中心線對稱布置于橫梁7的縱向兩側(cè)。
另外,本實施例為了解決實際調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)的修復(fù)偏差問題,本實施在橫梁7的上端設(shè)置有豎直布置的穿心千斤頂14。穿心千斤頂14的殼體固定在橫梁7上端面,中間穿設(shè)有一根固定桿15,固定桿15的下端穿過穿心千斤頂14錨固在底座板1上,上端固定在穿心千斤頂14的頂推端上。
由于橫梁7較長,在使用過程中,對橫梁7兩端施加豎直向上的作用力,橫梁7的中間會產(chǎn)生彎曲實際抬升時中間的底座板1上升的高度就會和兩側(cè)的底座板1上升的高度不一致,橫梁7在長度方向是柔性構(gòu)件,本實施例通過在橫梁7中間施加作用力迫使橫梁7的中間彎曲產(chǎn)生預(yù)變形,將實際施工時橫梁7中間可能產(chǎn)生的彎曲撓度提前 消除掉,橫梁7中間彎折撓度消除后,本實施例認為當(dāng)橫梁7中間部位受到的豎向作用力為下方底座板1的重量的40~90%時橫梁7中間部位的彎曲撓度消除掉,橫梁7頂升過程中,橫梁7中間不會再次彎折,橫梁7在長度方向上相當(dāng)于一個剛性構(gòu)件,底座板1抬升時就能夠保證所有的底座板1上升的高度保持一致性。
實際使用時,橫梁7的上端還設(shè)置有豎向布置的調(diào)平千斤頂17,調(diào)平千斤頂17的殼體固定在橫梁7的上端,調(diào)平千斤頂17上穿設(shè)有一根吊桿18,吊桿18的上端固定在調(diào)平千斤頂17的頂推端上,下端錨固在軌道中沉降距離和其他底座板1不一致的底座板1上,通過調(diào)平千斤頂17頂升吊桿18,迫使沉降距離和其他底座板1不一樣的底座板1上升與其他的底座板1保持一致,這樣能夠有效的避免當(dāng)一些底座板1與其他的底座板1沉降距離不一樣時在整體抬升過程中繼續(xù)延續(xù)這種不一致性的問題,保證了抬升后所有的底座板1處于同一水平面。
本實施例的糾偏裝置如圖3~4所示,糾偏裝置包括兩種情況,第一種橫向頂推結(jié)構(gòu)如圖3所示,該情況下的糾偏裝置包括固定在軌道最外側(cè)的底座板1橫向端面與反力墩柱4之間的橫向布置的反力千斤頂10。通過反力千斤頂10施加橫向的推力迫使底座板1橫向偏移。這種情況下需要有足夠的空間設(shè)置較大的反力墩柱4,墩柱需要足夠的強度,由于這個反力千斤頂10只與最外側(cè)的底座板1接觸,因此也只能調(diào)節(jié)最外側(cè)的底座板1。如果在道岔區(qū)相鄰底座板之間的間隔比較大,能夠容納反力墩柱4和反力千斤頂10,也能夠用這種方法對中間的底座板1進行橫向便宜調(diào)整。
第二種橫向張拉結(jié)構(gòu)是,使用倒鏈張拉結(jié)構(gòu)拉扯底座板1迫使其橫向偏移。如圖4所示,橫向張拉裝置包括設(shè)置于反力墩柱4遠離底座板1一側(cè)的反力梁12,反力梁12與反力墩柱4之間設(shè)置有橫向的張拉千斤頂11,反力梁12與底座板1之間通過張拉桿13連接,反力墩柱4上端設(shè)置有與底座板1連接的倒鏈16。張拉桿13錨固在反力梁12上,通過張拉千斤頂11的頂推作用,拉動底座板1移動,倒 鏈16能夠起到導(dǎo)向的作用。
施工時可以兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合使用,橫向頂推結(jié)構(gòu)和橫向張拉結(jié)構(gòu)可以位于底座板1的同側(cè)也可以不同側(cè),根據(jù)實際情況來安排。
實際使用時,糾偏是在底座板1被抬升起來后進行的,實際移動還包括豎向千斤頂6,為避免豎向千斤頂6與支撐墩柱3之間的摩擦力太大導(dǎo)致移動困難,本實施例在支撐墩柱3上端設(shè)置四氟板5,四氟板5能夠最大程度的減小豎向千斤頂與支撐墩柱3之間的摩擦力,有利于橫向糾偏的進行。
本實施例的道岔區(qū)板式無砟軌道的修復(fù)方法步驟如下:
1、在道岔區(qū)軌道上方架設(shè)若干橫跨所有底座板1上的橫梁7,相鄰橫梁7沿軌道的縱向方向相互間隔排列,于軌道橫向兩側(cè)的地面上設(shè)置有多個對應(yīng)橫梁7的支撐墩柱3,再在支撐墩柱3上端安裝水平布置的四氟板5,在四氟板5的上端面安裝豎向千斤頂6,將軌道橫向兩側(cè)的兩個對應(yīng)的豎向千斤頂6的頂推端頂住橫梁7的兩側(cè)下端,通過豎向千斤頂6和支撐墩柱3的支撐固定住橫梁7;
2、在橫梁7中間位置的上端面安裝豎向的穿心千斤頂14,穿心千斤頂14的殼體固定在橫梁7的中部上端面上,將固定桿15的下端錨固在底座板1上,上端與穿心千斤頂14的頂推端固定連接,穿心千斤頂14頂推端施力張緊固定桿15迫使橫梁7的中間位置向下彎曲,穿心千斤頂14頂推固定桿15的過程中,穿心千斤頂14的殼體對橫梁7產(chǎn)生向下的作用力,迫使橫梁7的中間位置向下彎曲產(chǎn)生預(yù)變形,隨著固定桿15的不斷張緊,橫梁7逐漸彎曲;
3、待橫梁7中間部位承受的豎直作用力為下方底座板1的重力的40~90%時停止頂升穿心千斤頂14完成預(yù)變形過程,在位于沉降距離和其他底座板1不一致的底座板1上方的橫梁7上安裝調(diào)平千斤頂17,主要是軌道中底座板1沉降距離較大的其上端面低于其他底座板1上端面的底座板1,將吊桿18的下端錨固在該底座板1上,其上端穿過橫梁7與調(diào)平千斤頂17的頂推端固定連接,頂推吊桿18使該底座板1上升,吊桿18上移,帶動底座板1上升,迫使該部位的底座 板1上升至于其他的底座板1處于同一水平面;
4、待所有的底座板1處于同一水平面后,將豎向的拉桿8下端錨固在底座板1上,本實施例的桿件與底座板1的連接均為植筋連接,拉桿8與底座板1錨固連接后,再將拉桿8的上端與橫梁8上的支撐件9固定連接,并張緊拉桿8使橫梁7受力;
5、頂推橫梁7兩端的豎向千斤頂6,使橫梁7上升,帶動拉桿8和底座板1上升調(diào)整底座板1的豎向位置,通過軌道橫向兩側(cè)的位移傳感器檢查底座板1的豎向位移,當(dāng)抬升的距離達到設(shè)計要求時,停止頂升豎向千斤頂,再使用底座板1兩側(cè)的張拉千斤頂11或/和反力千斤頂10推動底座板1橫向移動調(diào)整底座板1的水平橫向位置,這兩種結(jié)構(gòu)可以單獨使用一種完成糾偏調(diào)整,也可以兩者共同使用一起完成糾偏調(diào)整;
6、在調(diào)整之前,預(yù)先在底座板1上鉆孔,鉆出貫通底座板1的通孔,待底座板1的豎向和橫向位移調(diào)整完成后,從上往下向通孔中灌注砂漿,砂漿在底座板1下方自流平,待砂漿凝固堅實后,松脫千斤頂放下底座板1完成修復(fù)施工。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。