[發明專利]跨度64米鐵路鋼桁梁適應軸重30t重載列車強化方法

有效

• 申請號: 201510920145.8
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105442400B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉曉光;趙欣欣;王麗;崔鑫;田越;胡所亭;蔡超勛
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司;中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院
• 主分類號: E01B29/06
• 分類號: E01B29/06;E01B29/16;E01D22/00
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司11496
• 代理人: 王程遠,胡玉章

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體而言，涉及一種跨度64米鐵路鋼桁梁適應軸重30t重載列車運營的強化方法。

背景技術

我國地域遼闊，人口眾多，鐵路運營現狀難以滿足巨大的貨物運輸需求，隨著近年來高速鐵路的發展，適時在既有線開行重載貨物列車可以有效緩解這一矛盾。

在重載相關研究中，提出我國新建與既有路網互聯互通的完善性線路，貨車軸重定位宜為27噸，現有運煤專線專用貨車軸重不宜小于30t。開行重載貨物列車對于線下的鋼橋結構來講無疑會引起較大的受力變化，鋼橋桿件眾多，列車軸重的增大和運輸次數的增加對于不同類型的桿件產生的影響也不盡相同。如果僅僅因為重載列車荷載超過了設計荷載就予以更換或重建，必將造成巨大浪費，可針對薄弱構件或部位進行適當的強化或改造。近年來，針對鐵路鋼橋進行橫向剛度改造的案例較多，而針對重載強化的案例并不多見。

鋼梁桿件強化時要區分拉桿和壓桿，強化拉桿時，可以采用加大截面法(加焊鋼板、型鋼)或粘貼碳纖維復合材料等方法，但工地焊接難以保證焊縫質量，容易因焊接缺陷形成新的裂紋，進而影響鋼橋使用壽命，因此可采用栓接鋼板進行強化。強化壓桿時，通常在在翼緣兩側用高強螺栓加貼鋼板，以增加桿件的抗彎剛度。桿件強化后還應注意對節點板進行強化，以免在連接處形成新的薄弱部位。更換新節點板難度較大，通常采用的是增加節點板厚度、延伸節點板范圍、更換連接鉚釘等強化方式。開行重載貨物列車后，因疲勞應力幅的增大和作用次數的增加，鋼橋會相繼出現疲勞裂紋，按裂紋成因可分為循環主應力引起的疲勞裂紋和往復面外變形引起的疲勞裂紋兩類。針對循環主應力引起的疲勞裂紋，在強化時應設法降低其應力幅值，可采取的措施有：加貼拼接板、增加桿件有效截面、更換魚形板等。同時應設法消除焊縫原始缺陷，可采取的措施有：對焊縫進行錘擊、打磨、TIG熔修等。針對往復面外變形引起的疲勞裂紋，通常從兩個方面進行強化。一方面，放松小間隙處約束以減小剛度，釋放變形，如鉆止裂孔可減小或釋放對腹板面外變形的約束，當止裂孔無法阻止裂紋擴展時，還可配合切割部分豎向加勁肋增大小間隙長度，以減小面外變形產生的次應力；另一方面，加強連接以增加剛度，約束面外變形，如采用角鋼將加勁肋與翼緣進行連接。為避免消弱受拉翼緣截面，也可采用T型加勁肋加勁腹板等方法進行強化。

截至2015年末，全路共有鋼橋6000余孔，其中下承式桁梁孔數較多，約占總數的近20％。國內已有鋼桁梁強化案例僅限于對梁體橫向剛度的加固，尚沒有針對于重載的強化改造案例。

我國鐵路橋梁長期以來一直按照中-活載標準進行設計，即使作為重載鐵路專線的大秦線，也同樣采用了中-活載圖式，該設計標準從承載能力上可以涵蓋25t軸重列車，通行27t軸重通用貨車也基本可行。對于64m鋼桁梁而言，僅小部分影響線長度小于8m的桿件需要局部強化。但如果通行軸重30t及以上的重載列車，其靜荷載效應已經超過了設計荷載，局部小范圍的強化已不能滿足30t重載使用要求。對于64m鋼桁梁而言，主桁桿件以及連接節點板，橋面系桿件以及縱橫梁連接處的魚形板等均需要強化，才能滿足30t重載使用要求。鑒于此，重載強化難度較大，主要體現在強化工程量大，施工作業面多，尤其是如何在不影響線路正常運營的情況下，又好又快的完成強化改造是一項嶄新課題。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種不影響正常行車的既有雙線跨度64米鐵路鋼桁梁適應軸重30t重載列車的強化方法。

本發明提供了一種64米鐵路鋼桁梁適應軸重30t重載列車強化方法，對64米鐵路鋼桁梁進行強化施工，具體包括：

步驟1，對鐵路橋面系中的36處魚形板進行更換，魚形板更換涉及橋面線路，需在兩小時天窗點內完成，每次維修天窗點內更換4塊魚形板，展開四個工作面，具體包括：

步驟11，點外準備，天窗點開始，起頂線路建立工作面：

步驟A1，將施工區段兩側各15米范圍內的鉤螺栓預擰一遍，并涂抹機油，針對每塊魚形板范圍內涉及的4根擬抽出枕木進行編號；

步驟A2，清潔新魚形板摩擦面，按所需型號將螺桿、螺帽及墊片配套連接，將新魚形板和高強螺栓在線路兩側就位；

步驟A3，主軌拆除施工區段兩側各15米扣件，并將影響更換魚形板的4根枕木和鐵墊板一并拆除，護軌拆除道釘、拆除距離與主軌相同；

步驟A4，利用齒條壓機將主軌及護軌頂起，頂起高度為100mm，頂起時先起護軌，再起主軌；