适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置及方法

1.一种适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，当高铁无砟轨道仅在某一块轨道板范围内发生病害时，所述线路临时架空装置包括钢垫梁(12)、支座(5)、限位装置和扣件(6)，一孔钢垫梁(12)更换一块II型轨道板(11)；所述钢垫梁(12)由两根纵梁(1)和位于所述两根纵梁(1)之间的端横梁(3)、中间横梁(2)组成，两根纵梁(1)分别位于两根钢轨(4)正下方，所述端横梁(3)和中间横梁(2)分别垂直于所述纵梁(1)设置；所述纵梁(1)顶部设置有若干个扣件(6)，将钢轨(4)和纵梁(1)进行锁定；所述两根纵梁(1)两端底部通过支座(5)支撑于轨道混凝土支撑层上；所述纵梁(1)为箱型梁，包括上翼缘板、下翼缘板、腹板和设置在上翼缘板、下翼缘板与腹板之间的加劲板(7)；所述纵梁(1)的上翼缘板、下翼缘板截面沿纵向均呈中间宽、两端窄型，两腹板截面保持不变；所述两根纵梁(1)端部的内外两侧分别设有限位装置；所述端横梁(3)和中间横梁(2)均采用钢板焊接而成；在纵梁(1)的两端，所述端横梁(3)的两端分别通过高强螺栓(10)水平连接所述纵梁(1)上的加劲板(7)；在所述纵梁的中间位置，所述中间横梁(2)的两端分别通过高强螺栓(10)竖直连接所述纵梁(1)上的加劲板(7)，其中所述纵梁(1)上与端横梁(3)连接的加劲板(7)水平设置，其余加劲板(7)竖直设置；所述两根纵梁(1)外侧两端与所述支座(5)的连接处分别设有限位装置A(8)，用于限制钢垫梁(12)梁体横向位移和竖向位移；所述两根纵梁(1)内侧两端与端横梁(3)的连接处分别设有限位装置B(9)，所述限位装置B(9)位于所述端横梁(3)的两侧，用于限制钢垫梁(12)梁体横向和纵向位移；当高铁无砟轨道在两块轨道板(11)相连接的范围发生病害时，其特征在于，将所述两块轨道板(11)同时拆除，将钢垫梁(12)架设在病害区上方，在钢垫梁(12)梁体两端与正常轨道板(11)之间设置相应长度的过渡段支撑(13)；所述过渡段支撑(13)包括钢构件A(15)、混凝土轨枕(17)和扣件(6)；所述混凝土轨枕(17)的两端分别通过螺栓固定有钢构件A(15)，所述钢构件A(15)包括顶板和位于所述顶板下方的两个竖直腹板、两个竖直连接板，所述竖直连接板与所述竖直腹板垂直并相交设置，所述钢构件A(15)位于两根钢轨(4)正下方，所述钢构件A(15)的顶板设有扣件锚固螺栓孔(20)，通过扣件(6)将钢轨(4)和钢构件A(15)进行锁定，所述钢构件A(15)的底部固定在轨道混凝土支撑层上。 2.根据权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，每个钢构件A(15)连接两根混凝土轨枕(17)的端部；所述钢构件A(15)之间的连接通过钢构件B(16)实现；所述钢构件B(16)也包括顶板和位于所述顶板下方的两个竖直腹板、两个竖直连接板，所述竖直连接板与所述竖直腹板垂直并相交设置，所述钢构件A(15)和钢构件B(16)的顶板上均设有用于顶板连接的第一连接螺栓孔(18)；所述钢构件A(15)和钢构件B(16)的竖直连接板上均设有用于连接所述混凝土轨枕(17)的第二连接螺栓孔(19)。 3.根据权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，所述限位装置A(8)和限位装置B(9)均通过多根化学锚栓(25)固定在轨道混凝土支撑层上。 4.根据权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，在所述过渡段支撑(13)两端，混凝土轨枕(17)的两端外侧设有限位装置C(14)，用于限制过渡段支撑(13)的横向位移；过渡段支撑(13)端部第一或第二根混凝土轨枕(17)的中间位置也设有限位装置C(14)，用于限制过渡段支撑(13)的纵向位移。 5.根据权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，所述限位装置A(8)由挡块(23)、压块(24)和高强螺栓(10)组成，其中挡块(23)和压块(24)均由钢板焊接而成，呈角钢形；挡块(23)水平钢板设置有螺栓孔，通过化学锚栓(25)将限位装置A(8)固定在轨道混凝土支承层上，挡块(23)竖直钢板与纵梁(1)下翼缘板侧面贴合，用于限制钢垫梁(12)梁体横向位移；所述挡块(23)的竖直钢板上设置有长圆孔，压块(24)竖直钢板上设置有圆孔，通过高强螺栓(10)将压块(24)与挡块(23)的竖直钢板连接，压块(24)水平钢板与纵梁(1)下翼缘板顶面贴合，用于限制钢垫梁(12)梁体竖向位移。 6.根据权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，限位装置B(9)由一块水平钢板和三块竖直钢板焊接而成，其俯视图呈U形；水平钢板上设置有螺栓孔，通过化学锚栓(25)将限位装置B(9)固定在轨道混凝土支承层上，中间竖直钢板与纵梁(1)下翼缘板侧面贴合，用于限制钢垫梁(12)梁体横向移动，一侧竖直钢板与端横梁(3)的侧面贴合，用于限制梁体纵向移动。 7.根据权利要求4所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置，其特征在于，所述限位装置C(14)由钢板焊接而成，呈角钢型，水平钢板上设有螺栓孔，通过化学锚栓(25)将限位装置C(14)固定在轨道混凝土支承层上；竖直钢板抵在混凝土轨枕(17)端部外侧或混凝土轨枕(17)中间位置的侧面。 8.一种采用权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置架设临时线路的方法，当高铁无砟轨道中只有某一块轨道板区域发生病害时，其特征在于，包括以下步骤：1)利用切轨机将发生病害的轨道板上方的钢轨切开，钢轨两端断点分别沿轨道纵向延出轨道板端3～5m，移开所切断钢轨；2)凿开轨道板两端宽窄接缝，并释放轨道板预应力，使用千斤顶、吊具及起重设备将该轨道板移除；3)使用凿除器械凿除轨道混凝土支承层上的砂浆粘结层，保证露出的支承层表面平整，之后将支承层表面清扫干净，在清扫干净的支承层表面，使用墨线以十字形标记标出支座位置，用直线标记出钢垫梁端部位置；4)根据支座钢板平面尺寸，将支座安装位置的支承层表面凿出凹槽，在凹槽内铺设一层石棉垫，将支座钢板放置在石棉垫上，之后将橡胶承压板安装在支座钢板上的凹槽内；5)使用起重设备将钢垫梁吊装在支座上，并调整梁体形位，使钢垫梁纵向中心线与轨道中心线重合，梁端与端部标记线重合；6)在纵梁外侧支座处安装限位装置A，在纵梁内侧端横梁处安装限位装置B；7)将切断的钢轨重新移回轨道安装在钢垫梁上部的扣件上，所切断钢轨两端通过夹板与正常线路钢轨连接，并精确调整轨道几何线形，使其满足列车安全性和平稳性要求，至此即完成临时架空线路的施工；8)完成临时架空线路后，在钢垫梁跨度范围内对病害进行整治修复，病害修复完成后，移除临时钢轨及临时架空装置，重新铺设轨道板，恢复线路。 9.一种采用权利要求1所述的适用于高速行车的高铁无砟轨道线路临时架空装置架设临时线路的方法，当高铁无砟轨道病害发生在两块轨道板连接的范围时，将该两块轨道板同时拆除，将钢垫梁架设在病害区上方，在钢垫梁梁体两端与正常轨道板之间设置过渡段支撑，其特征在于，具体包括以下步骤：1)利用切轨机将发生病害的两块轨道板上方的钢轨切开，钢轨两端断点分别沿轨道纵向延出轨道板端3～5m，移开所切断钢轨；2)凿开轨道板两端宽窄接缝，并释放轨道板预应力，使用千斤顶、吊具及起重设备将该两块轨道板移除；3)使用凿除器械凿除轨道混凝土支承层上的砂浆粘结层，保证露出的支承层表面平整，之后将支承层表面清扫干净，在清扫干净的支承层表面，使用墨线以十字形标记标出支座位置及过渡段支撑两端混凝土轨枕位置，用直线标记出钢垫梁端部位置；4)安装支座，使用起重设备将钢垫梁吊装在支座上，调整钢垫梁梁体形位，使钢垫梁纵向中心线与轨道中心线重合，梁端与端部标记线重合；在纵梁外侧支座处安装限位装置A，在纵梁内侧端横梁处安装限位装置B；5)使用起重设备将过渡段支撑吊装在过渡段支承层上，并调整过渡段支撑形位，使其纵向中心线与轨道中心线重合，端部混凝土轨枕上的标记线与支承层上的标记线重合；6)在过渡段支撑两端轨枕的端部安装限位装置C，限制过渡段支撑横向移动，在过渡段支撑靠近端部第一根或第二根轨枕中间位置安装限位装置C，限制过渡段纵向移动；7)将切断的钢轨重新移回轨道安装在钢垫梁及过渡段支撑上部的扣件上，所切断钢轨两端通过夹板与正常线路钢轨连接，并精确调整轨道几何线形，使其满足列车安全性和平稳性要求，完成临时架空线路的施工；8)完成临时架空线路后，在钢垫梁跨度范围内对病害进行整治修复，病害修复完成后，移除临时钢轨及临时架空装置，重新铺设轨道板，恢复线路。