CN104005311B - 在结构物间填充间隙的施工方法和结构物的间隙填充结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在结构物间填充间隙的施工方法和应用该施工方法后得到的一种结构物的间隙填充结构。施工方法包括首先在结构物之间的间隙内置入灰浆袋（2），然后将灰浆通过袋口（3）注入该灰浆袋中，并封闭袋口，以在灰浆硬化后实现间隙的填充。间隙充结构包括位于间隙中的灰浆袋和位于该灰浆袋内的灰浆。因此，首先置入间隙中的灰浆袋能够起到容纳流动的灰浆的作用，并利用袋子的柔性使得灰浆能够流动到间隙中的各个位置，从而能够有效地完成结构物件的间隙填充，因此本发明通过简单巧妙的间隙填充技术避免了使用各种预制模具，成本较低并且间隙填充效果好，保证了结构物的稳固性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及结构物间的间隙填充领域，具体地，涉及一种在结构物间填充间隙的施工方法和一种结构物的间隙填充结构，更具体地，设计一种用于轨道施工和维护过程中的填充间隙的施工方法和间隙填充结构。
背景技术
在建筑、交通、水利等各种施工领域中，常需要在结构物间填充间隙的技术，以保证结构物的稳定。例如，在轨道交通中大量采用了板式轨道技术以及浮置式减振轨道结构。同时,轨道交通软地基地段在使用后的沉降，会使得道床和轨道支撑结构支撑产生间隙，从而造成轨道不平顺并影响运营安全等。这时就需要一种能及时充填该间隙，并且既能够方便施工，施工影响范围小,又能够保证施工质量满足减振地段的设计要求的施工工法及相关配套技术。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在结构物间填充间隙的施工方法，该施工工法能够有效完成结构物间的间隙填充。
本发明的另一个目的是提供一种结构物的间隙填充结构，该间隙填充结构能够有效填充结构物间的间隙。
为了实现上述目的，本发明提供一种在结构物间填充间隙的施工方法，所述施工方法包括首先在结构物之间的间隙内置入灰浆袋，然后将灰浆通过所述灰浆袋的袋口注入该灰浆袋中，并封闭所述袋口，以在所述灰浆硬化后实现所述间隙的填充。
根据本发明的另一方面，提供一种结构物的间隙填充结构，该间隙填充结构包括位于该结构物之间的间隙中的灰浆袋和位于该灰浆袋内的灰浆。
通过上述技术方案，首先置入间隙中的灰浆袋能够起到容纳流动的灰浆的作用，并利用袋子的柔性使得灰浆能够流动到间隙中的各个位置，从而能够有效地完成结构物件的间隙填充，因此本发明通过简单巧妙的间隙填充技术避免了使用各种预制模具，成本较低并且间隙填充效果好，保证了结构物的稳固性和安全性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明优选实施方式提供的间隙填充结构的示意性主视图；
图2是图1中的间隙填充结构的俯视图；
图3是根据本发明优选实施方式中设置分隔件的示意性主视图。
附图标记说明
1减振垫2灰浆袋
3袋口4道床
5轨道支撑装置6分隔件
具体实施方式
首先需要说明的是，在本发明的优选实施方式中，本发明提供的结构物间填充间隙的施工方法和结构物的间隙填充结构应用与轨道施工过程中或轨道维护过程中，能够理解的是，其他应用本发明间隙填充技术的领域同样应落在本发明的保护范围中。
作为一种典型应用领域，板式轨道等整体道床轨道，施工时的精度是制约使用时轨道性能的重要因素。其通常采用CA砂浆灌浆的施工法，同时并用“可调整垫板（层）”以完成修正轨面高度微小不平顺的施工方法。而本发明提供的间隙填充技术在填充道床4和轨道支撑结构5之间的间隙的过程中所涉及的“利用袋装浆料方式进行间隙填充的施工法”在施工方式方法上、工法使用材料上以及材料本身上都有不同的创新。
如图1至图3所示，本发明提供一种结构物间填充间隙的施工方法和应用该施工方法所得到的一种结构物的间隙填充结构。作为本发明的构思，该施工方法包括首先在结构物之间的间隙内置入灰浆袋2，然后将灰浆通过灰浆袋2的袋口3注入该灰浆袋2中，并封闭袋口3，以在灰浆硬化后实现间隙的填充。因此，首先置入间隙中的灰浆袋3能够起到容纳流动的灰浆的作用，并利用袋子的柔性使得灰浆能够流动到间隙中的各个位置，从而能够在灰浆硬化后有效地完成结构物件的间隙填充，因此本发明通过简单巧妙的间隙填充技术避免了使用各种预制模具，成本较低并且间隙填充效果好，保证了结构物的稳固性和安全性。
另外，本发明中的浆料（灰浆）区别于板式轨道上所利用的CA砂浆材料（弹性砂浆），是一种可不计弹性的非弹性灰浆，其收缩膨胀率不大于0.3%因此能够保证强度高于例如C60水泥砂浆，也可简称为“调整灰浆”。因此，能够通过本发明提供的间隙填充结构保证结构物的牢固度和稳定性。
并且，优选地，使用的浆料袋（灰浆袋）基本上由透气不透水的材料（透水量极少）制成，这能够保证在灌注初期其发挥模具的作用，同时也起到了在高强度的灰浆在灌注初期的表面蒸汽养护功能，进而保证灰浆强度和质量达到设计要求。另外，从灰浆袋中渗出的较少量的浆料起到了灰浆袋与相邻结构物材料的胶接作用，这保证了灰浆袋安装位置的稳定和其安装强度。其中根据间隙的结构构造和设计要求，利用灰浆在灰浆袋中的流动特征能够容易实现各种间隙填充的要求。
因此，在本发明的优选实施方式中，利用本专利所涉及施工方法，待灰浆硬化后即可填充减振垫与道床之间的间隙，从而调整铁轨的整体平顺性。这方便和保证了浮置式减振轨道系统的施工。例如纵向轨枕减振轨道系统的施工，即较少了模具的使用，又避免了减振结构中隐蔽工程的隐患。利用这一施工方法施工的减振轨道地段，很方便在今后地基变化等状态下的整修调整，以及减振结构的性能调整和更换。
下面以本发明的优选实施方式为例，对本发明中的两个重要部件进行详细介绍。
1、灰浆袋
本发明提供的灰浆袋可以由透气不透水材料制成，例如其袋身可由便于分解的无纺布材料制成。除此之外还可以选用具有透气不透水的其他纤维织物制成。另外，为了便于除去硬化在袋口3的灰浆，因此袋口3（浆料注入口）处使用的材料优选为易于折断的尼龙布。即，在袋口3上的灰浆硬化后，能够通过折断袋口实现浆料注入孔除的多余灰浆去除。
在设计上，灰浆袋2的大小决定于需要填充的间隙尺寸，如图1至图3所示，在本发明的优选实施方式中，灰浆袋的横截面大体为矩形结构。该灰浆袋2的大小决定于间隙的厚度a，需要凸出上方结构物的长度b和需要凸出上方结构物的宽度c。如图3所示，当现场的间隙的厚度h小于灰浆袋2设计的厚度a时，优选地，可在灰浆袋的边缘和上方的轨道支撑结构5之间插入分隔件6如泡沫条块的方法，以防止灰浆袋2与轨道支撑结构5直接接触而使减振垫1失去作用。
本发明中的灰浆袋的主要功能为：以柔性袋子替代现场灌注的预制模具，并优选利用透气不透水的特性以及高强度灰浆水化反应初期释放的热能的特征，在灰浆表面形成水汽养护的作用，以保证灰浆材料的质量和强度。同时，灰浆袋在后期分解状况下也可做为补强的纤维继续利用。
2、灰浆
本发明的灰浆可以选用由青岛捷适铁道技术有限公司生产的JS-Ⅰ、JS-Ⅱ、JS-Ⅲ型的灰浆，其主要由灰浆粉料和水配制而成。其中，在本发明的优选实施方式中，灰浆的主要成分包括硫铝硅酸盐、山石硝、石英砂、消泡剂和乳胶粉。水与灰浆粉料的配比一般可以为1:13-17（重量比）。
作为一个实施例，灰浆粉料的成分（kg/m3）如表1所示：
表1
| 主要材料 | 硫铝硅酸盐 | 山石硝 | 石英砂 | 消泡剂 | 乳胶粉 |
| 用量（kg） | 770 | 530 | 825 | 0.35 | 2.6 |
因此，所得到的本发明的灰浆主要具有如下性能：
（1）由于具有适度的膨胀性和长期稳定的无收缩性，有效的防止了下沉、收缩，且提高了与结构物的附着性，不会产生由泌水造成的空隙现象。
（2）虽然是非铁粉系材料，但耐冲击性能优异。
（3）干燥收缩量低，因而由干燥收缩而引起的裂纹几率也降低。
（4）初凝时间短，一般仅需90—240分钟，即可开始急剧凝结。强度迅速提高，方便施工。
因此，本发明采用的该灰浆为在预定较短时间内开始初凝的无收缩无膨胀的高强度灰浆，配合采用具有高强度灰浆养护功能的，即透气不透水性质的灰浆袋，能够保证了在灰浆灌入初期，利用自发的热量产生的附在灰浆袋内层的蒸汽进行养护，达到迅速提高强度的效果，保证灰浆垫层的质量。
除此之外，在其他实施方式中，还可以采用其他不同材料以不同配比制备的灰浆，只要满足本发明的目的，各种变化的材料和/或配比所制备的灰浆均落在本发明的保护范围中。
下面详细介绍本发明优选实施方式提供的施工方法。
其中，为了方便分别袋口3和去除硬化在袋口3处的多余灰浆，优选地，在灰浆灌注完毕后使用铁丝、绳索等通过捆扎方式封闭袋口3。并且优选地，袋口3下方放置垫块7；因此在灰浆的灌注和/或硬化的过程中可通过垫块7托住袋口3，即在袋口3的下方预留一定空间。而当灰浆硬化后，则将垫块7移除，然后利用垫块7的位置，向下折断袋口3以除去袋口处硬化的灰浆。这样设计的好处在于能够通过施工人员以例如脚蹬的方式施加向下的力，即可将袋口3折断，从而去除多余的灰浆。为此，可选择易于折断的尼龙布制造灰浆袋2的袋口3，使得袋口3的折叠更加容易。其中通过放置垫块7，还能够防止在灌装袋较大时发生灰浆袋2上翘而接近轨枕面，而防止灰浆袋2灌浆硬化后不容易去除接近轻轨面的多余部分的现象。
在本发明的优选实施方式中，施工方法用于轨道施工过程中或轨道维护过程中，以填充道床4和轨道支撑结构5（通常为轨枕）之间的间隙，以能够在待灰浆硬化后填充减振垫1与道床2之间的间隙，从而调整铁轨的整体平顺性。具体地，由于轨道支撑装置5下侧通常设置减振垫1，因此需要填充的间隙为道床4和减振垫1之间的间隙，此时需要将灰浆袋2置于道床4和减振垫1之间。并且优选地，使得灰浆袋2的边缘凸出于减振垫1，因此通过这些凸出的边缘能够增加灰浆袋的预留区域，从而使得进入灰浆袋2的灰浆能够完全充满间隙，进一步地提高间隙填充的效果。
另外，需要注意的是，由于减振垫1的存在，为了防止灰浆袋1凸出的边缘在灌注灰浆后与上方的轨道支撑装置5直接接触而影响减振垫1的减振效果，优选地，当向灰浆袋2内灌注灰浆时，在灰浆袋的边缘和轨道支撑结构5之间设置分隔件6。具体地，可将分隔件6紧邻减振垫1的两侧放置在灰浆袋的边缘上，从而还能够防止灰浆袋2和减振垫1的侧面接触而影响减振垫1的减振效果。
更具体地，在本发明的施工方法中，可以预先准备以下材料：
漏斗：用于将灰浆通过漏斗和漏斗下方的灰浆袋2的袋口3，导入到灰浆袋2中；
量杯：用于在灰浆粉料中配入一定量的水以制得灰浆；
铁桶：用于在铁桶中配制灰浆；
搅拌器：在灰浆粉料中加入定量的水之后，通过搅拌器进行搅拌，以制得符合要求的灰浆；
灰浆：用于注入到灰浆袋中，待其硬化后即可填充减振垫与道床之间的间隙，以调整铁轨的整体平顺性；
灰浆袋2：置于需要填充的间隙中，例如减振垫1和道床4之间，其中充填了灰浆之后即可填充该间隙。
水：用于配制灰浆。
铁丝：用于在灰浆通过袋口3注入到灰浆袋中之后，使用铁丝将带口捆扎以免灰浆流出。
垫块7：用于垫在袋口3下方，待灰浆硬化后，取出垫块7，即可利用脚踏等手段方便地除去袋口3的灰浆。
软管：可以用于连接灰浆袋的袋口和漏斗的下料口，以方便灰浆的注入。
木条或泡沫等间隔件6：置于减振垫1的外侧，以免露出的灰浆袋2的边缘顶靠到结构物例如减振垫1上方的轨道支撑材料5（轨枕）上，使减振垫1失去减振性能。
然后，本发明优选实施方式提供的施工方法包括：
1）按照比例要求在容器中将灰浆粉料与水混合并搅拌均匀，约3-5分钟。其中优选地，将搅拌器至于浆面之下，即搅拌时搅拌器不能露出浆面，以免进入更多的空气；
2）将灰浆袋2均匀摆放在减振垫1下方，固定横截面大致为矩形的灰浆袋2的四角，保证灰浆袋2在减振垫1下方的四边大致均匀。
3）将灰浆袋2的袋口3固定在漏斗下并保证漏斗的阀门开关可控。袋口3和漏斗之间可以使用软管来连通。
4）将搅拌好的灰浆倒入漏斗，直至将灰浆袋2充实，及时关闭阀门。注意观察灰浆流动的位置并及时关闭阀门，以免灰浆不必要的浪费。若轨道支撑结构5（轨枕）和减振垫1之间的间距太小时，为避免灰浆袋2鼓起的边缘与轨道支撑结构5直接接触，在灌注时将减振垫1两侧垫上木条或泡沫等间隔件6。
5）灌注完毕后，用铁丝将灰浆袋2的袋口（即注入口）捆扎好，以免漏浆；并将袋口3垫上垫块7，结合灰浆袋2的袋口设计，可便于在灰浆硬化后通过脚踏等方式去除多余的灰浆。
6）循环步骤1到5，进行多组灰浆的间隙填充施工。
7）等灰浆达到一定强度时（即硬化一段时间之后），将所有灰浆袋2的袋口3的多余的灰浆取下，一个完整的施工工序结束。
最后，需要说明的是，本发明提供的上述施工方法和填充结构可以用于上述的浮置板式道床结构中的造成轨道下沉的间隙填充；还可以用于钢桥桥枕的高度调节垫层调节以及桥-枕连接；另外在建筑物中，也可以作为无极高度调整用的填充层；此外，在隧道壁空洞化的填充修补中也能够得到有效应用。其中，特别是隧道壁发生空洞化时的修补，利用此工法，能保证隧道壁的设计受力支撑壁面全部灌满，即恢复混凝土拱面对隧道壁的支撑效果。
综上，本发明提供的在结构物间填充间隙的施工方法和所得到的间隙填充结构，手段简单、巧妙易行、成本较低、不需预设多种模具，并且能有效保证间隙填充后结构物的牢固度和稳定性，
具有较高的实用性和推广价值。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (12)
1.一种在结构物间填充间隙的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括首先在结构物之间的间隙内置入灰浆袋(2)，然后将灰浆通过所述灰浆袋(2)的袋口(3)注入该灰浆袋(2)中，并封闭所述袋口(3)，以在所述灰浆硬化后实现所述间隙的填充，所述施工方法用于轨道施工过程中或轨道维护过程中，以填充道床(4)和轨道支撑结构(5)之间的间隙，
其中，所述施工方法还包括将所述灰浆袋(2)置于所述道床(4)和设置在所述轨道支撑结构(5)的下侧的减振垫(1)之间，并且使得所述灰浆袋(2)的边缘凸出于所述减振垫(1)。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在所述灰浆灌注完毕后通过捆扎方式封闭所述袋口(3)。
3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，在所述袋口(3)下方放置垫块(7)；在所述灰浆硬化后，将所述垫块(7)移除，然后向下折断所述袋口(3)以除去所述袋口处硬化的灰浆。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，选择无纺布制造所述灰浆袋(2)的袋身，并选择尼龙布制造所述灰浆袋(2)的袋口(3)。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，选择透气不透水的材料制造所述灰浆袋(2)。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括灰浆制备步骤，在该步骤中，在容器中将灰浆粉料与水混合并搅拌，其中将搅拌器至于浆面之下。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，当向所述灰浆袋(2)内灌注灰浆时，在所述灰浆袋的所述边缘和所述轨道支撑结构(5)之间设置分隔件(6)。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，将所述分隔件(6)紧邻所述减振垫(1)的两侧放置在所述灰浆袋的所述边缘上。
9.一种结构物的间隙填充结构，其特征在于，该间隙填充结构包括位于该结构物之间的间隙中的灰浆袋(2)和位于该灰浆袋(2)内的灰浆，所述结构物包括道床(4)和位于该道床(4)上方的轨道支撑结构(5)，所述灰浆袋(2)设置在所述道床(4)和所述轨道支撑结构(5)之间，其中，所述轨道支撑结构(5)下侧固定有减振垫(1)，所述灰浆袋(2)设置在所述道床(4)和所述减振垫(1)之间的间隙中，并且所述灰浆袋(2)的边缘凸出于所述减振垫(1)。
10.根据权利要求9所述的间隙填充结构，其特征在于，所述灰浆袋包括袋身和凸出于该袋身的袋口(3)，所述袋身由无纺布制成，所述袋口(3)由尼龙布制成。
11.根据权利要求9所述的间隙填充结构，其特征在于，所述灰浆袋(2)由透气不透水的材料制成。
12.根据权利要求9所述的间隙填充结构，其特征在于，所述轨道支撑结构(5)为轨枕。
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