無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，所述路基從下至上至少包括級(jí)配碎石層、支撐板和道床板，該方法包括以下步驟：S1：確定注漿區(qū)域及抬升量；S2：標(biāo)識(shí)注漿孔位置，鉆孔至級(jí)配碎石層內(nèi)一定深度以形成注漿孔，其中，對(duì)路基的非曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基中間的注漿孔從道床板表面垂直鉆入形成，路基兩側(cè)的注漿孔從支撐板朝路基中間斜向鉆入形成；S3：將注漿管插入至注漿孔中，直至注漿孔的底部；S4：采用高壓注漿設(shè)備通過所述注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層中，以實(shí)現(xiàn)路基的抬升。本發(fā)明有效解決基于路基沉降造成的無砟軌道結(jié)構(gòu)線路平順性問題。
【專利說明】
無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高速鐵路領(lǐng)域，特別涉及的是一種無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，適合用于CRTS Π型板式無昨軌道、雙塊式無昨軌道結(jié)構(gòu)、含端梁雙塊式無昨軌道結(jié)構(gòu)和道岔區(qū)長枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)等多種無砟軌道結(jié)構(gòu)的抬升。
【背景技術(shù)】
[0002]滬杭客專在建設(shè)過程中全部采用了CRTS(板式無砟軌道)Π型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)。相比有砟軌道結(jié)構(gòu)來說，CRTSn型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的整體性使其在穩(wěn)定性、行車舒適性等方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是，整體性同時(shí)也限制了CRTSII型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的線路平順性可修復(fù)能力。對(duì)于CRTSn型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)來說，其只能在扣件系統(tǒng)允許可調(diào)范圍內(nèi)對(duì)線路的不平順性進(jìn)行修復(fù)，當(dāng)線路不平順超過扣件系統(tǒng)的可調(diào)整范圍時(shí)，CRTSn型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的線路平順性將面臨著不可修復(fù)的難題，對(duì)線路正常運(yùn)營帶來嚴(yán)重影響。鑒于此，滬杭客專在建設(shè)過程中，對(duì)地基、路基的施工質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格控制，以期控制線路的工后沉降量，保證無砟軌道結(jié)構(gòu)的平順性。然而，由于地質(zhì)條件的特殊性，滬杭客專投入運(yùn)營后，地基、路基產(chǎn)生的不可控工后沉降及由此導(dǎo)致的線路不平順問題成為滬杭客專運(yùn)營過程中面臨的主要問題，局部地段沉降量已超出了扣件允許的調(diào)整量，對(duì)滬杭客專行車舒適性、運(yùn)營速度、運(yùn)營安全等帶來不利影響。此外，對(duì)已開通運(yùn)營的無砟軌道線路地基、路基的工后沉降進(jìn)行有效控制，特別是對(duì)于軟土地段的地基、路基的工后沉降進(jìn)行控制，仍是擺在國內(nèi)外科技工作者面前的難題，尚沒有有效的解決辦法，因此，對(duì)于正在持續(xù)發(fā)生不可控工后沉降地段的線路來說，其沉降量超出扣件系統(tǒng)可調(diào)整量只是一個(gè)時(shí)間問題。
[0003]目前，針對(duì)工后沉降量超出扣件系統(tǒng)可調(diào)整量帶來的CRTSn型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)線路不平順問題，我國采取了增大扣件系統(tǒng)可調(diào)整量的方式進(jìn)行處理，這在一定程度上能夠恢復(fù)軌道結(jié)構(gòu)的平順性。但是，增大扣件系統(tǒng)可調(diào)整量后，扣件系統(tǒng)的墊塊需采用整體墊塊來維護(hù)軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，由于不同地點(diǎn)的沉降量不一樣，每個(gè)扣件系統(tǒng)所用的整體墊塊的厚度不一樣，這樣，不同整體墊塊均需單獨(dú)開模制作，成本高昂，此外，扣件系統(tǒng)可調(diào)整量增大幅值是有限的，對(duì)于隨運(yùn)營時(shí)間的延長持續(xù)下沉的軌道結(jié)構(gòu)來說，這種處理方式也具有局限性。采取注漿技術(shù)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行抬升，恢復(fù)線路高程及扣件系統(tǒng)抬升量成為維護(hù)無砟軌道正常運(yùn)營的必然選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，有效解決基于路基沉降造成的無砟軌道結(jié)構(gòu)線路平順性問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，所述路基從下至上至少包括級(jí)配碎石層、支撐板和道床板，該方法包括以下步驟:
[0006]S1:確定注漿區(qū)域及抬升量；
[0007]S2:標(biāo)識(shí)注漿孔位置，鉆孔至級(jí)配碎石層內(nèi)一定深度以形成注漿孔，其中，對(duì)路基的非曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基中間的注漿孔從道床板表面垂直鉆入形成，路基兩側(cè)的注漿孔從支撐板朝路基中間斜向鉆入形成；
[0008]S3:將注漿管插入至注漿孔中，直至注漿孔的底部；
[0009]S4:采用高壓注漿設(shè)備通過所述注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層中，以實(shí)現(xiàn)路基的抬升。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟S4中，單次注楽的抬升量不超過2cm，當(dāng)抬升量超過時(shí)，分多次進(jìn)行抬升。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟S4中，采用高壓注漿設(shè)備通過所述注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層中分為填充擠密階段與抬升填充階段；
[0012]在所述填充擠密階段中，高聚物注漿材料從注漿管口流出后，在注漿壓力作用下，擴(kuò)散并滲透至級(jí)配碎石層的內(nèi)部空隙中，填充級(jí)配碎石層的內(nèi)部空隙并固結(jié)形成結(jié)構(gòu)體，將擴(kuò)散范圍內(nèi)的級(jí)配碎石層擠密成為一可壓縮但不可滲透的整體，從而在注漿管口附近的級(jí)配碎石層與支撐板之間形成密閉空間；
[0013]在所述抬升填充階段中，高聚物注漿材料從注漿管口流出，進(jìn)入所述密閉空間形成囊液，在注漿壓力的液壓傳動(dòng)效應(yīng)作用下，形成抬升力以使路基抬升。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，路基中間的注漿孔的位置設(shè)置在道床板上相鄰承軌臺(tái)對(duì)稱的中軸線的中心位置，注漿孔的間距為相鄰兩個(gè)承軌臺(tái)單元的間距或?yàn)槠湔麛?shù)倍。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，注漿區(qū)域的注漿孔以梅花粧的形式排布，各注漿孔的形狀呈梅花形。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高聚物注楽材料的擴(kuò)散半徑在0.65m?1.62m之間。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)路基的曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基低側(cè)的注漿孔比路基高側(cè)注漿孔更深入級(jí)配碎石層。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高聚物注漿材料的起發(fā)時(shí)間的范圍為5s?15s、表干時(shí)間的范圍為1s?35s。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，填充注漿孔按跳孔方式進(jìn)行注漿，注漿順序?yàn)閷?duì)一組中路基兩側(cè)的斜孔先進(jìn)行填充，然后對(duì)路基中間的注漿孔進(jìn)行填充，接著再對(duì)相鄰的另一組的路基兩側(cè)的斜孔進(jìn)行填充，以此類推。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述步驟S4之后還包括步驟S5，在注漿區(qū)域注漿完成后，拆除注漿管，并采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的速凝型微膨脹砂漿對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵。
[0021]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法的流程示意圖；
[0023]圖2a、2b是本發(fā)明實(shí)施例的無砟軌道路基進(jìn)行高聚物注漿抬升前后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的無砟軌道路基的曲線段進(jìn)行高聚物注漿抬升時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0026]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0027]無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法適合用于CRTSn型板式無砟軌道、雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)、含端梁雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)和道岔區(qū)長枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)等多種無砟軌道結(jié)構(gòu)的抬升。對(duì)于道岔區(qū)無砟軌道結(jié)構(gòu)，其注漿抬升工藝還包括封閉層切割與鑿除，以實(shí)現(xiàn)與前述其他軌道結(jié)構(gòu)形式相同。
[0028]廣義上講，當(dāng)一種(或多種)液體或多種固體混合物，在一定條件下可以形成(新)固體，這類物質(zhì)就稱為注漿材料。目前，用于工程維修的注漿材料主要有水泥漿、粘土水泥漿、水泥一水玻璃漿液、水玻璃、高聚物注漿材料等。
[0029]本發(fā)明采用的是高聚物注漿材料。高聚物注漿技術(shù)原理是按照一定配比，向地基中注入多組份高聚物材料，材料發(fā)生反應(yīng)后體積迅速膨脹并形成泡沫狀固體，達(dá)到加固地基、填充脫空的目的。高聚物注漿技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括:高聚物反應(yīng)后形成的固體材料密度低，混合良好的材料密度不到水泥等材料的十分之一;高聚物材料的自由膨脹比可達(dá)到20:1，可以填充路基中的裂縫，同時(shí)可以擠壓周圍介質(zhì)，達(dá)到致密介質(zhì)作用;高聚物材料固化速度快，可在反應(yīng)后15分鐘內(nèi)達(dá)到其最終固化強(qiáng)度的90%。材料具有良好的彈性，并具有較高的抗拉強(qiáng)度;采用流動(dòng)作業(yè)方式，施工過程快捷，不需要像水泥灌注那樣養(yǎng)生，能極大的縮短施工時(shí)間；注楽孔尺寸小，約16mm，對(duì)結(jié)構(gòu)基本無損壞；固化后材料具有良好的防水性能，對(duì)環(huán)境無污染，材料耐久性達(dá)20年以上。高聚物注漿材料優(yōu)選為雙組分非水反應(yīng)類硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料。
[0030]參看圖1，本實(shí)施例的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，包括以下步驟:
[0031]S1:確定注漿區(qū)域及抬升量；
[0032]S2:標(biāo)識(shí)注漿孔位置，鉆孔至級(jí)配碎石層內(nèi)一定深度以形成注漿孔，其中，對(duì)路基的非曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基中間的注漿孔從道床板表面垂直鉆入形成，路基兩側(cè)的注漿孔從支撐板朝路基中間斜向鉆入形成；
[0033]S3:將注漿管插入至注漿孔中，直至注漿孔的底部；
[0034]S4:采用高壓注漿設(shè)備通過所述注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層中，以實(shí)現(xiàn)路基的抬升。
[0035]下面結(jié)合附圖，對(duì)無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法的具體方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0036]步驟SI中，在注漿施工前，在全程線路無砟軌道路基上建立精測網(wǎng)，采用電子水準(zhǔn)儀及全站儀對(duì)線路平面及高程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，確定注漿區(qū)域，及注漿區(qū)域內(nèi)各承軌臺(tái)的初始高程及軌道平面位置，從而確定相應(yīng)位置的抬升量。
[0037]參看圖2a，在注漿之前無砟軌道路基從下至上依次至少包括級(jí)配碎石層1、支撐板2和道床板3。在級(jí)配碎石層I下面是地基。在道床板3上還可具有其他層。步驟S2中，在確定注漿區(qū)段的基礎(chǔ)上，進(jìn)行注漿孔布置設(shè)計(jì)，標(biāo)識(shí)注漿孔位置。采用電錘鉆依照標(biāo)識(shí)的注漿孔進(jìn)行鉆孔。對(duì)路基(本發(fā)明所指路基是指包括了軌道結(jié)構(gòu)的軌道路基)的非曲線段(直線路段)進(jìn)行抬升時(shí)，路基中間的注漿孔(中心孔)從道床板3表面垂直鉆入形成，路基兩側(cè)的注漿孔(斜孔)從支撐板2朝路基中間斜向鉆入形成。
[0038]參看圖3，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)軌道路基的曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基低側(cè)的注漿孔比路基高側(cè)注漿孔更深入級(jí)配碎石層I。采用該深孔、偏位注漿工藝對(duì)曲線段進(jìn)行注漿時(shí)，可克服重力作用，有效解決曲線段軌道結(jié)構(gòu)抬升后的中線偏移問題，極大豐富了注漿抬升技術(shù)的應(yīng)用范圍。
[0039]注漿孔布置設(shè)計(jì)時(shí)，宜在線路中心及線路兩側(cè)各設(shè)立一排注漿孔，并應(yīng)充分考慮軌道板、底座板等軌道結(jié)構(gòu)的鋼筋位置，以免鉆孔時(shí)損傷鋼筋，在軌道板的預(yù)裂縫、軌道、扣件、承軌臺(tái)、應(yīng)答器、軌道電路等設(shè)施所占位置盡量不布設(shè)注漿孔，且應(yīng)盡量減少在軌道板等有預(yù)應(yīng)力鋼筋的軌道結(jié)構(gòu)上鉆孔數(shù)量。
[0040]鉆孔時(shí)，先用較短鉆頭進(jìn)行鉆孔，再用較長鉆頭進(jìn)行鉆孔，直至鉆至深入級(jí)配碎石層I 一定深度。鉆孔完成后，應(yīng)及時(shí)清理、收集鉆出的粉塵，防止污染現(xiàn)場環(huán)境，并應(yīng)采用玻璃膠或木塞對(duì)注漿孔進(jìn)行臨時(shí)封閉，防止雨水及雜質(zhì)進(jìn)入。
[0041 ] 繼續(xù)參看圖2a，在步驟S3中，注漿之前，將注漿管100插入至注漿孔中，直至注漿孔的底部，從而注漿管100管口抵達(dá)級(jí)配碎石層內(nèi)一定深度處，其中，對(duì)于直線段注漿孔來說，注漿管100—般深入級(jí)配碎石3cm?7cm左右，對(duì)于曲線段低側(cè)注漿孔來說，注漿管100—般深入級(jí)配碎石20cm以上。
[0042]需要注漿施工時(shí)，先將封閉注漿孔的玻璃膠或木塞清理干凈，將注漿管100插入注漿孔中，用大力鉗夾住注漿管100的外管，然后用扳手?jǐn)Q注漿管100上部的螺母，使外管擠壓橡膠管使橡膠管產(chǎn)生膨脹，從而封堵注漿管100與注漿孔間的縫隙，防止?jié){液沿著注漿管外壁上冒。斜孔的注漿管100可以在鉆孔完畢后立即安裝，中心孔的注漿管100需在注漿施工的當(dāng)天進(jìn)行安裝，以免影響行車安全。
[0043]在步驟S4中，在對(duì)軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行注漿抬升時(shí)，采用高壓注漿設(shè)備將高聚物注漿材料通過預(yù)先埋設(shè)的深入到級(jí)配碎石層I中一定深度的注漿管100注入，在注漿壓力及注入漿體的膨脹作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道路基的抬升。參看圖2b，高聚物注漿材料注入之后，填充空隙形成級(jí)配碎石層I’，并在級(jí)配碎石層I’和支撐板2之間形成高聚物注漿材料層4。高聚物注漿材料是一種雙組份化學(xué)注漿材料，混合后，常溫下呈液態(tài)的A、B雙組份間迅速發(fā)生起泡、凝膠化學(xué)反應(yīng)，形成固態(tài)的泡沫體并放出大量的熱量，因此，在采用高聚物注漿材料進(jìn)行軌道結(jié)構(gòu)抬升時(shí)，注入的高聚物注漿材料在較短的時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生從粘度較小的液體轉(zhuǎn)變?yōu)檎扯容^大的可塑性粘彈性體，再轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢W(xué)強(qiáng)度的固體。
[0044]高聚物注漿抬升工藝成功實(shí)現(xiàn)了天窗時(shí)間內(nèi)對(duì)CRTSn型板式無砟軌道、雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)、含端梁雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)和道岔區(qū)長枕埋入式無砟軌道結(jié)構(gòu)等的精確抬升，抬升過程中，上、下行線線形控制良好，均滿足當(dāng)日列車開通條件。該高聚物注漿抬升工藝適用于上述多種無砟軌道結(jié)構(gòu)的抬升施工，可廣泛應(yīng)用于沉降無砟軌道的抬升施工。
[0045]在各注漿點(diǎn)注漿完成后，采用快速扳手迅速松開注漿管100上緊固螺母，使注漿管100的橡膠管自由伸展，然后用兩把大力鉗夾住注漿管用力拔出。注漿管應(yīng)在各注漿位置注漿完成后盡快拔出，避免時(shí)間過長注漿材料固化將注漿管100錨固導(dǎo)致注漿管100不好拔出。如有個(gè)別注漿管100不能及時(shí)拔出，可借助專用拔管器將注漿管100拔出。
[0046]在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S4之后還包括步驟S5，在注漿區(qū)域注漿完成后，拆除注漿管100，并采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的速凝型微膨脹砂漿對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵。抬升段落線路經(jīng)復(fù)測滿足要求后，應(yīng)對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵。道床板3上注漿孔的封堵時(shí)，應(yīng)先用少量無收縮砂漿對(duì)注漿孔進(jìn)行填充，然后采用植筋膠進(jìn)行封堵，植筋膠封堵深度不宜小于15cm。
[0047]在進(jìn)行無砟軌道結(jié)構(gòu)每個(gè)抬升單元的抬升過程中，單次抬升高度越大，施工效率越高，但并不是單次抬升高度越大就越好。由于在注漿抬升施工過程中，軌道板(或道床板
3)、底座板(或支承板2)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力的大小與一次最大抬升量有關(guān)，為避免在抬升過程中對(duì)軌道板、底座混凝土等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，需要進(jìn)行對(duì)一次最大抬升量進(jìn)行檢算，防止軌道板被或支承板被拉裂。為此，在步驟S4中，單次注漿抬升量宜為5?10_，單次注漿的抬升量不超過2cm，當(dāng)抬升量超過時(shí)，分多次進(jìn)行抬升。
[0048]為確保高聚物注漿材料在支承板2底部的充盈性，針對(duì)高聚物注漿材料的性質(zhì)，研究高聚物注漿材料在抬升過程中的流變行為以及抬升機(jī)理，根據(jù)注漿材料形成結(jié)構(gòu)體的形貌及與級(jí)配碎石的結(jié)合狀態(tài)的改變來執(zhí)行注漿工藝。
[0049]較佳的，在步驟S4中，采用高壓注漿設(shè)備通過注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層I中，進(jìn)一步分為填充擠密階段與抬升填充階段。填充擠密階段與抬升填充階段均可包括多次注漿循環(huán)。多次注漿循環(huán)保證實(shí)現(xiàn)填充擠密階段與抬升填充階段，高聚物注漿材料與級(jí)配碎石層I發(fā)生的改變，從而慢慢抬升軌道路基。
[0050]在填充擠密階段中，高聚物注漿材料從注漿管口流出后，在注漿壓力作用下，擴(kuò)散并滲透至級(jí)配碎石層I的內(nèi)部空隙(級(jí)配碎石是一種散粒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部存在較大的空隙)中，填充級(jí)配碎石層I的內(nèi)部空隙并固結(jié)形成結(jié)構(gòu)體1，將擴(kuò)散范圍內(nèi)的級(jí)配碎石層I’擠密成為一可壓縮但不可滲透的整體，從而在注漿管口附近的級(jí)配碎石層I’與支撐板2之間形成密閉空間。填充擠密階段，注漿壓力在出管口迅速消減，與注入漿體間無法形成足夠抬升力對(duì)上部軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行抬升。注入的漿體在注漿壓力作用下快速地在出漿口附近一定范圍的級(jí)配碎石空隙中擴(kuò)散，快速固結(jié)形成結(jié)構(gòu)體并產(chǎn)生膨脹，將擴(kuò)散范圍的級(jí)配碎石擠密并形成一個(gè)可壓縮但不可滲透的整體，在出漿口一定范圍與上部軌道結(jié)構(gòu)一起形成了一個(gè)密閉空間。
[0051]在抬升填充階段中，高聚物注漿材料從注漿管口流出，進(jìn)入密閉空間形成囊液4，在注漿壓力的液壓傳動(dòng)效應(yīng)作用下，形成抬升力以使路基抬升。對(duì)于每一個(gè)注漿循環(huán)來說，注入漿體在注漿壓力作用下，快速以出漿口為中心向外擴(kuò)展，填充軌道結(jié)構(gòu)抬升后與級(jí)配碎石層I間形成的空隙，并迅速稠化、膨脹、凝固，在下一個(gè)注漿循環(huán)到來前，在出漿口重新形成新的密閉空間。如此反復(fù)，軌道結(jié)構(gòu)得以在每個(gè)注漿循環(huán)的注漿階段持續(xù)得到抬升。而在每個(gè)注漿循環(huán)的停止階段，注入漿體在形成結(jié)構(gòu)體的過程中產(chǎn)生體積膨脹，在上部軌道結(jié)構(gòu)的約束下，形成一定的膨脹力，使軌道結(jié)構(gòu)得以抬升。
[0052]注漿孔布置時(shí)應(yīng)該避開道床板3上的鋼筋，以免對(duì)軌道結(jié)構(gòu)帶來損傷影響。根據(jù)CRTSn型板式無砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在道床板3上對(duì)稱承軌臺(tái)中軸線中心位置，以及道床板3預(yù)裂縫位置，鋼筋布置較少，在鉆孔時(shí)可盡可能的避免傷損鋼筋。而道床板3相鄰兩個(gè)承軌臺(tái)單元的間距為0.65m，因此，路基中間的注漿孔的位置優(yōu)選設(shè)置在道床板3上相鄰承軌臺(tái)對(duì)稱的中軸線的中心位置，注漿孔的間距為相鄰兩個(gè)承軌臺(tái)單元的間距或?yàn)橄噜弮蓚€(gè)承軌臺(tái)單元的間距的正整數(shù)倍。
[0053]根據(jù)漿液近似圓形的擴(kuò)展形態(tài)，注漿孔行距應(yīng)優(yōu)選按梅花粧形式進(jìn)行排布置，各注漿孔的形狀優(yōu)選呈梅花形，以獲得利用最少的注漿材料在無砟軌道板下支承層的最佳的填充效果。
[0054]CRTS Π型板式無砟軌道的軌道板寬度為2.55m，混凝土底座或支承板寬為3.25m。注漿材料在混凝土底座或支承層下部的擴(kuò)展基本呈圓形。因此，注漿材料的最小擴(kuò)展半徑應(yīng)為0.37m或0.37m的整數(shù)倍。注漿材料的擴(kuò)展半徑越小，現(xiàn)場所需開展的工作量也就越大，施工也所耗的時(shí)間越長，其施工效率也將大打折扣;反之，注漿材料擴(kuò)展半徑越大，施工效率越高。但并不是注漿材料的擴(kuò)展半徑越大就越好，當(dāng)注漿材料的擴(kuò)展半徑超過支承層的一半寬度時(shí)，注漿材料就容易從無砟軌道結(jié)構(gòu)下部的支承層中漏出，會(huì)造成線間或線外的軌道結(jié)構(gòu)的起拱。因此，注漿材料的擴(kuò)展半徑應(yīng)小于1.62m。因此，高聚物注漿材料的擴(kuò)散半徑優(yōu)選在0.65m?1.62m之間。
[0055]優(yōu)選的，高聚物注漿材料的起發(fā)時(shí)間的范圍為5s?15 s、表干時(shí)間的范圍為1 s?35s。高聚物注漿材料的工作性能一般用起發(fā)時(shí)間、拉絲時(shí)間及表干時(shí)間來表征。其中，起發(fā)時(shí)間指高聚物注漿材料雙組分間發(fā)生發(fā)泡反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹且粘度開始增加的時(shí)間;拉絲時(shí)間指材料產(chǎn)生膠凝，表面可拉絲的時(shí)間；表干時(shí)間是指混合漿液產(chǎn)生最大體積膨脹，變成固體完全失去流動(dòng)性且表面不粘手的時(shí)間。起發(fā)時(shí)間和表干時(shí)間反映注漿材料雙組分間的化學(xué)反應(yīng)速率，二者直接與高聚物注漿材料的工作性能有關(guān)，起發(fā)時(shí)間和表干時(shí)間過快會(huì)導(dǎo)致充填半徑較小，影響填充效果;起發(fā)時(shí)間和表干時(shí)間過慢會(huì)導(dǎo)致注漿材料會(huì)四處流淌，從底座板底溢出的問題，因此，合適的起發(fā)時(shí)間和表干時(shí)間是高聚物注漿材料良好工作性能的重要體現(xiàn)。
[0056]注漿時(shí)，首先從中間注漿孔進(jìn)行注漿抬升，然后以其為中心，左右對(duì)稱進(jìn)行其它注漿孔的注漿，然后進(jìn)行次要注漿孔注漿，以實(shí)現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)的抬升；當(dāng)軌道結(jié)構(gòu)達(dá)到目標(biāo)高程后，為實(shí)現(xiàn)高聚物注漿材料的充盈飽滿，應(yīng)進(jìn)行注漿孔的填充，填充注漿孔按跳孔方式進(jìn)行注漿，注漿順序?yàn)閷?duì)一組中路基兩側(cè)的斜孔先進(jìn)行填充，然后對(duì)路基中間的注漿孔進(jìn)行填充，接著再對(duì)相鄰的另一組的路基兩側(cè)的斜孔進(jìn)行填充，以此類推。每一注漿孔注漿過程中，采用電子水準(zhǔn)儀對(duì)注漿前后軌道板中線和左右側(cè)承軌臺(tái)的不同測點(diǎn)抬升量進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)該點(diǎn)軌道結(jié)構(gòu)高程達(dá)到要求后，停止注漿。
[0057]具有以下技術(shù)特點(diǎn):
[0058](I)適用于天窗時(shí)間內(nèi)對(duì)沉降無砟軌道進(jìn)行抬升修復(fù)，能及時(shí)開放交通。
[0059](2)不影響軌道結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，對(duì)無砟軌道結(jié)構(gòu)損傷很小。
[0060](3)抬升控制精度為-3mm?1mm，注漿抬升施工期間軌道幾何尺寸不超過Π級(jí)及以上偏差。
[0061](4)注漿材料工作性能優(yōu)越、力學(xué)性能適宜、耐久性能良好;注漿設(shè)備小巧輕便、高效快捷;注漿工藝簡單實(shí)用、可操作性強(qiáng)。
[0062](5)適用于CRTS1、n、m型板式和雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)(含端梁)、道岔等沉降區(qū)無砟軌道的整體抬升修復(fù)。
[0063]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，所述路基從下至上至少包括級(jí)配碎石層、支撐板和道床板，其特征在于，該方法包括以下步驟: S1:確定注漿區(qū)域及抬升量； S2:標(biāo)識(shí)注漿孔位置，鉆孔至級(jí)配碎石層內(nèi)一定深度以形成注漿孔，其中，對(duì)路基的非曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基中間的注漿孔從道床板表面垂直鉆入形成，路基兩側(cè)的注漿孔從支撐板朝路基中間斜向鉆入形成； S3:將注漿管插入至注漿孔中，直至注漿孔的底部； S4:采用高壓注漿設(shè)備通過所述注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層中，以實(shí)現(xiàn)路基的抬升。2.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，在所述步驟S4中，單次注漿的抬升量不超過2cm，當(dāng)抬升量超過時(shí)，分多次進(jìn)行抬升。3.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，在所述步驟S4中，采用高壓注漿設(shè)備通過所述注漿管將高聚物注漿材料注入至級(jí)配碎石層中分為填充擠密階段與抬升填充階段； 在所述填充擠密階段中，高聚物注漿材料從注漿管口流出后，在注漿壓力作用下，擴(kuò)散并滲透至級(jí)配碎石層的內(nèi)部空隙中，填充級(jí)配碎石層的內(nèi)部空隙并固結(jié)形成結(jié)構(gòu)體，將擴(kuò)散范圍內(nèi)的級(jí)配碎石層擠密成為一可壓縮但不可滲透的整體，從而在注漿管口附近的級(jí)配碎石層與支撐板之間形成密閉空間； 在所述抬升填充階段中，高聚物注漿材料從注漿管口流出，進(jìn)入所述密閉空間形成囊液，在注漿壓力的液壓傳動(dòng)效應(yīng)作用下，形成抬升力以使路基抬升。4.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，路基中間的注漿孔的位置設(shè)置在道床板上相鄰承軌臺(tái)對(duì)稱的中軸線的中心位置，注漿孔的間距為相鄰兩個(gè)承軌臺(tái)單元的間距或?yàn)槠湔麛?shù)倍。5.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，注漿區(qū)域的注漿孔以梅花粧的形式排布，各注漿孔的形狀呈梅花形。6.如權(quán)利要求1、4或5所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，高聚物注楽材料的擴(kuò)散半徑在0.65m?1.62m之間。7.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，對(duì)路基的曲線段進(jìn)行抬升時(shí)，路基低側(cè)的注漿孔比路基高側(cè)注漿孔更深入級(jí)配碎石層。8.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，高聚物注漿材料的起發(fā)時(shí)間的范圍為5s?15s、表干時(shí)間的范圍為I Os?35s。9.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，填充注漿孔按跳孔方式進(jìn)行注漿，注漿順序?yàn)閷?duì)一組中路基兩側(cè)的斜孔先進(jìn)行填充，然后對(duì)路基中間的注漿孔進(jìn)行填充，接著再對(duì)相鄰的另一組的路基兩側(cè)的斜孔進(jìn)行填充，以此類推。10.如權(quán)利要求1所述的無砟軌道路基高聚物注漿抬升方法，其特征在于，在所述步驟S4之后還包括步驟S5，在注漿區(qū)域注漿完成后，拆除注漿管，并采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C30的速凝型微膨脹砂漿對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵。
【文檔編號(hào)】E01B2/00GK106012697SQ201610370638
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】程飛, 李群, 溫希華, 曹東華, 謝永江, 鄭新國, 李書明, 劉競, 曾志, 翁智財(cái)
【申請(qǐng)人】滬杭鐵路客運(yùn)專線股份有限公司, 中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所