CN102505582A - 一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，对已建成的由轨道板、充填层和混凝土底板叠层构造的高速铁路板式无砟轨道的填充层进行后期的调平及消除误差，具体实施方式包含：先对充填层开凿注浆孔，然后往孔内插入薄壁注浆套筒并进行封边作业；待封边用水泥浆硬化后，开动搅拌机制浆设备进行注浆；最后对注浆孔施行堵孔作业；所述注浆孔开凿在充填层与轨道板以及充填层与底板界面处，这两种界面的控等距交错布置。本发明方法可对板式无砟轨道CA砂浆填充层脱粘、剥离的伤损进行有效快速的维护与修补，以延长轨道寿命、保证列车运营安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，主要用于高速铁路板式无砟轨道结构中轨道板与底板间的填充材料的修补。
背景技术
近年来，高速铁路在全世界范围内得到了突飞猛进的发展，在我国更是如此，截止至2011年9月，我国已经建成通车高速铁路1.3万km。在建成的高速铁路中，相当多的线路采用板式无砟轨道结构，在这类型的轨道结构中，轨道板高度已经确定，而底板高度在施工中误差不可避免，由于高速铁路需要有极高的平顺性，因此设计有填充层，用于后期的调平及消除误差。目前一般采用水泥乳化沥青砂浆作为轨道板与底板间的填充材料，其主要作用为填充、支撑、调平、吸振、减振与隔振。
在板式无砟轨道结构中，充填层主要承受轨道板和钢轨的静荷载，另外填充层还需承受列车行驶时的动荷载，由于板式无砟轨道结构的特殊性，水为水泥乳化沥青砂浆主要侵害介质，因此列车动荷载与动水压耦合成为水泥乳化沥青砂浆的主要破坏作用。板式无砟无砟轨道的结构特点决定了填充层破坏具有深、长等特点，同时也给填充层的修补施工带来了相当大的困难，注浆成为较为有效的修补施工方式。
在注浆修补中，普通注浆将使注浆很难深入裂缝和剥离面，同时由于阻力原因将难以注满。另外由于填充层的破坏方式主要为轨道板与填充层及填充层与混凝土底板的脱离、脱粘、剥离，因此采用针对这两处界面的缺陷处理应该更为合理。此外，在高速铁路运营中，用于维护的“天窗时间”特别短，需要简单快速的施工方法，且注浆材料需要迅速硬化，以满足恢复交通的要求，这些都是现有技术不能满足的。
鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是针对板式无砟轨道CA砂浆填充层脱粘、剥离的伤损特点，开发出相应的有效、快速的维护与修补方法，
本发明的目的是通过如下手段来实现的。
一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，对已建成的由轨道板、充填层和混凝土底板叠层构造的高速铁路板式无砟轨道的填充层进行后期的调平及消除误差，具体实施方式包含：先对充填层开凿注浆孔，然后往孔内插入薄壁注浆套筒并进行封边作业；待封边用水泥浆硬化后，开动搅拌机制浆设备进行注浆；最后对注浆孔施行堵孔作业；所述注浆孔开凿在充填层与轨道板以及充填层与底板界面处，这两种界面的控等距交错布置。
采用本发明方法，本发明方法可对板式无砟轨道CA砂浆填充层脱粘、剥离的伤损进行有效快速的维护与修补，以延长轨道寿命、保证列车运营安全性，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是已建成的由轨道板、充填层和混凝土底板叠层构造的侧面及施工开孔位置图。
具体实施方式
高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，经注浆孔、清洗、封边、制浆、注浆、堵孔等工艺。具体实施方式为：先对充填层开凿注浆孔；在如图1所示叠层构造的侧面施工开凿，开凿方向为水平方向(即图中注浆孔垂直射入纸面的方向)，再采用高压水枪将板式无砟轨道充填层外表面冲洗；冲洗完毕待水干后，往孔内插入薄壁的注浆套筒；再进行封边作业；待封边用水泥浆硬化后，开动搅拌机、制浆；最后进行注浆与堵孔作业。图1中：1轨道板；2CA砂浆充填层；3注浆孔；4混凝土底板。
本发明采用高速钻头，在充填层与轨道板以及充填层与底板界面上进行交错开凿注浆孔，注浆孔深度为40～60cm，直径为1cm，注浆孔目的在于形成注浆流通道，使注浆材料更好的注入脱粘界面内部，并使得注浆饱满后更易从另一侧溢出，每块轨道板注浆孔分布如附图1所示。
本发明采用高压喷枪，对轨道板、混凝土底板的四周、轨道板与轨道板及填充层的间隙、注浆孔等进行清理，清理完毕后再用高压水进行冲洗，使其表面光洁，无碎屑、浮土等，这样可有效增大注浆材料与轨道板等的粘结力，并减小注浆阻力。
待轨道板清洗、干燥后，用混合有聚合物乳液与促凝剂的快硬水泥浆进行涂覆封边，用混合有聚合物乳液与促凝剂的快硬水泥浆对轨道板、充填层和混凝土底板叠层构造暴露侧边的进行涂覆。通过在水泥中掺入聚合物，可有效防止因水泥水化收缩、开裂而导致的漏浆，且可增大封边材料与轨道板的粘结力；通过加入促凝剂，可使得封边材料在30min内凝结与硬化，节省修补所用时间。所用聚合物乳液可以为丙烯酸酯乳液、苯丙烯酸乳液、氯丁胶乳、聚醋酸酯等，所用快硬水泥可以为高铝水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、快凝快硬水泥等，所用促凝剂可以为铝酸钠、铝酸钙、甲酸钙、氟铝酸钙、乙酸钙等。
本发明采用预先插入注浆套筒的方式，以节省注浆时间，实现注浆机即注即走的流水作业，并为后续堵孔作业提供方便，薄壁注浆套筒插入深度为10～20cm，注浆套筒可为钢质或铜质。
本发明在现场制备注浆所用材料，采用先加入液体原料、再加入固体原料的方式进行拌制，以将材料混合均匀。注浆材料由水泥、掺合料、可再分散乳胶粉、聚合物乳液、膨胀剂、减水剂、促凝剂、缓凝剂、流变助剂、消泡剂、水混合搅拌而成；制浆设备有加热功能，可将浆液加热至一定温度，以防止低温注浆修补情况。
为防止因注浆深度过深、阻力过大导致的注浆不饱满情况，本发明采用高压注浆，在注浆压力为0.1～0.5MPa，将注浆管套入注浆套筒，以有注浆材料从对侧注浆套筒中溢出或注浆压力升至0.5MPa作为注浆终点。
本发明在注浆完毕后，将注浆套筒取出，并将注浆孔封闭，注浆套筒在洗净后进行重复利用。
本发明采用预先插入注浆套筒，注浆套筒插入并完成封边后，注浆机即进行注浆，在一个单元注浆完成后，注浆机移往下一单元，(一般以一段路面，比如5M为一单元)即注即走，实现流水作用，并为后续堵孔作业提供方便。
Claims (5)
1.一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，对已建成的由轨道板、充填层和混凝土底板叠层构造的高速铁路板式无砟轨道的填充层进行后期的调平及消除误差，具体实施方式包含：先对充填层开凿注浆孔，然后往孔内插入薄壁注浆套筒并进行封边作业；待封边用水泥浆硬化后，开动搅拌机制浆设备进行注浆；最后对注浆孔施行堵孔作业；所述注浆孔开凿在充填层与轨道板以及充填层与底板界面处，这两种界面的控等距交错布置。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，其特征在于，所述注浆孔的深度为40～60cm，直径为1cm。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，其特征在于，注浆套筒在注浆孔内的插入深度为10～20cm；采用预先插入注浆套筒的方式，注浆机即注即走，实现流水作用，并为后续堵孔作业提供方便。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，其特征在于，所述封边是指待轨道板清洗、干燥后，用混合有聚合物乳液与促凝剂的快硬水泥浆对轨道板、充填层和混凝土底板叠层构造暴露侧边的进行涂覆。
5.根据权利要求1所述的一种高速铁路板式无砟轨道填充层修补方法，其特征在于，所述注浆是指采用高压注浆机通过插入注浆孔的薄壁注浆套筒向填充层注入将由水泥、掺合料、可再分散乳胶粉、聚合物乳液、膨胀剂、减水剂、促凝剂、缓凝剂、流变助剂、消泡剂、水混合搅拌而成的浆体材料；注入压力为0.1～0.5MPa，将注浆管套入注浆套筒，以有浆体溢出或注浆压力升至0.5MPa作为注浆终点；所述制浆设备有加热功能，可将浆液加热至一定温度。
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