CN212533559U - 一种动态轨道衡基础破损快速修复结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动态轨道衡基础破损快速修复结构，包括钢轨、轨道胶垫、钢底板、A3钢垫板一、A3钢垫板二，合成树脂材料层一铺设于基础修补坑洞底部，合成树脂材料层一上铺设有A3钢垫板二，A3钢垫板二上铺设有合成树脂材料层二，合成树脂材料层二上铺设有A3钢垫板一，A3钢垫板一上铺设有合成树脂材料层三，合成树脂材料层三上安装有钢底板，钢底板与基础修补坑洞之间的空隙内填充有合成树脂材料，钢底板上安装有钢轨，钢底板与钢轨之间设置有轨道胶垫，轨道胶垫用于缓冲钢轨带来的振动荷载；本实用新型不仅施工简单便利，可以大大缩短养护时间，避免了因轨道长时间封锁带来的巨大经济损失，且大大提高了被修复基础的使用寿命。

Description

一种动态轨道衡基础破损快速修复结构

[技术领域]

本实用新型涉及轨道衡基础修复技术领域，具体地说是一种动态轨道衡基础破损快速修复结构。

[背景技术]

轨道衡是一种应用非常普遍的列车载重称量设备，被广泛地应用于港口、钢铁厂、矿场和铁路运输等行业。但由于建设地点地质条件天然较差或者先前地基基础未有效处理好，导致投入使用后地基基础不均匀沉降，再加上轨道衡整体基础连年受列车行驶振动荷载的作用，致使基础表面混凝土极易发生碎裂。以上两点导致基础破坏和称台标高不一致，最终严重影响轨道衡称量准确度，更甚者导致称量轨道频繁断裂，列车无法通行，给生产作业带来极大的经济损失和安全隐患。

目前，对于以上两种原因导致的问题处理办法就只有两种：一种是将整个轨道衡基础全部报废重新建设，但是这样做的话肯定导致整条铁路线都瘫痪不能使用，给已经投产的企业造成相当大的经济损失，而且即便是重新建设，一旦地基没有处理好，将来还是会产生不均匀沉降。另一种方法就是将已经破损的基础表面以及标高下沉部分混凝土凿除，然后重新用混凝土或灌浆料浇筑，然而这样同样存在施工工期和养护时间长的弊端(混凝土完全养护时间至少28天，灌浆料至少10天)。此外，不论以上哪种方法，都无法消除列车行驶带来的振动对基础的本体造成的影响，而混凝土和灌浆料都属于脆性建筑材料，根本无法长期承受如此高频率振动的疲劳荷载，其结果就是没过多久又马上破损。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种动态轨道衡基础破损快速修复结构，不仅施工简单便利，可以大大缩短养护时间，避免了因轨道长时间封锁带来的巨大经济损失，且大大提高了被修复基础的使用寿命。

为实现上述目的设计一种动态轨道衡基础破损快速修复结构，包括钢轨7、轨道胶垫8、合成树脂材料层一9a、合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c、钢底板10、A3钢垫板一11、A3钢垫板二12，所述合成树脂材料层一9a铺设于基础修补坑洞底部，所述合成树脂材料层一9a上铺设有A3钢垫板二12，所述A3钢垫板二12上铺设有合成树脂材料层二9b，所述合成树脂材料层二9b上铺设有A3钢垫板一11，所述A3钢垫板一11上铺设有合成树脂材料层三9c，所述合成树脂材料层三9c上安装有钢底板10，所述钢底板10通过轨道扣件预埋螺栓5固定在基础修补坑洞内，所述钢底板10与基础修补坑洞之间的空隙内填充有合成树脂材料9d，所述钢底板10上安装有钢轨7，所述钢底板10与钢轨7之间设置有轨道胶垫8，所述轨道胶垫8用于缓冲钢轨7带来的振动荷载。

进一步地，所述合成树脂材料层一9a、合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c、合成树脂材料9d、钢底板10、A3钢垫板一11、A3钢垫板二12彼此重叠且粘合形成复合结构。

进一步地，所述合成树脂材料层一9a的厚度为5-10mm，所述合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c的厚度均为5-6mm。

进一步地，所述A3钢垫板二12的厚度为5mm，所述A3钢垫板一11的厚度为10mm，所述钢底板10的厚度为20mm。

进一步地，所述合成树脂材料层一9a、合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c、合成树脂材料9d均采用树脂和固化剂混合搅拌而成。

进一步地，所述基础修补坑洞位于动态轨道衡基础引轨段2或/和动态轨道衡基础称台段1处，所述动态轨道衡基础称台段1为动态轨道衡基础的主体段，所述动态轨道衡基础称台段1上安装有动态轨道衡秤台设备，所述动态轨道衡基础引轨段2设置有左右两段，且分别位于动态轨道衡基础称台段1的两侧，所述动态轨道衡基础引轨段2上安装铁路引轨。

进一步地，所述动态轨道衡秤台设备包括秤台基础3，所述秤台基础3采用钢筋混凝土独立柱，所述秤台基础3上安装有传感器设备，所述传感器设备通过秤台基础预埋螺栓6固定在秤台基础3上。

进一步地，所述秤台基础3上方设置有秤台基础预埋件4，所述秤台基础预埋件4用于缓冲上部压力带给秤台基础3的荷载。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型施工简单便利，普通工人稍加指导便可以进行施工，不需要对已破损的混凝土基础表面进行深度凿除再加工。一般来说，传统方法采用高强度混凝土或灌浆料对原有混凝土本体进行维修时，必须在本体混凝土表面重新凿除足够的深度(哪怕本体混凝土只是表面一点点的破坏)，然后再进行修补才能保证新修补层有足够的强度，但是采用本技术就不需要这么麻烦，只需要对本体混凝土已破损的部分清理干净即可，不论破损部位的厚度多少都没有关系。而且本技术主要使用的是合成树脂材料结合钢衬板联合作用，两者结合好比钢筋混凝土施工，再加上合成树脂良好的流通性，可以充分自流平，不留维修空隙。

(2)本实用新型利用新型合成树脂材料的快速达到强度的特性，可以大大缩短养护时间。对比普通高强度混凝土的养护时间为28天，灌浆料的养护时间一般至少也需要10天左右，而采用本技术，最多24小时便可以达到最终强度，从开始施工到可以使用受力，最短只需要5个小时(其中施工时间约2-3小时)。这就给予了生产企业利用宝贵的轨道暂时封锁时间来维修动态轨道衡基础的可能性，从而避免了因轨道长时间封锁给企业生产带来的巨大经济损失。

(3)本实用新型所采用的新型合成树脂材料本身具有的良好抗拉性能和减振能力与钢垫板一起组合成复合结构，不仅有很高的强度而且能更加有效地抗击疲劳动荷载，从而大大提高被修复基础的使用寿命。而采用传统的混凝土或者灌浆料进行基础修复，由于两者均为脆性材料，抗疲劳动荷载性能差，没多久易被压碎破坏。

[附图说明]

图1是传统动态轨道衡基础表面的结构示意图；

图2是图1动态轨道衡基础表面受到破坏后的结构示意图；

图3是本实用新型动态轨道衡基础表面修复后的结构示意图；

图4是图3的局部结构示意图；

图5是本实用新型的应用示意图；

图中：1、动态轨道衡基础称台段 2、动态轨道衡基础引轨段 3、秤台基础 4、秤台基础预埋件 5、轨道扣件预埋螺栓 6、秤台基础预埋螺栓 7、钢轨 8、轨道胶垫 9a、合成树脂材料层一 9b、合成树脂材料层二 9c、合成树脂材料层三 9d、合成树脂材料10、钢底板 11、A3钢垫板一 12、A3钢垫板二 13、破损混凝土块。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图3和附图4所示，本实用新型提供了一种动态轨道衡基础破损快速修复结构，包括钢轨7、轨道胶垫8、合成树脂材料层一9a、合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c、钢底板10、A3钢垫板一11、A3钢垫板二12，合成树脂材料层一9a铺设于基础修补坑洞底部，合成树脂材料层一9a上铺设有A3钢垫板二12，A3钢垫板二12上铺设有合成树脂材料层二9b，合成树脂材料层二9b上铺设有A3钢垫板一11，A3钢垫板一11上铺设有合成树脂材料层三9c，合成树脂材料层三9c上安装有钢底板10，钢底板10通过轨道扣件预埋螺栓5固定在基础修补坑洞内，钢底板10与基础修补坑洞之间的空隙内填充有合成树脂材料9d，钢底板10上安装有钢轨7，钢底板10与钢轨7之间设置有轨道胶垫8，轨道胶垫8用于缓冲钢轨7带来的振动荷载。

其中，合成树脂材料层一9a、合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c、合成树脂材料9d均采用树脂和固化剂混合搅拌而成。合成树脂材料层一9a、合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c、合成树脂材料9d、钢底板10、A3钢垫板一11、A3钢垫板二12彼此重叠且粘合形成复合结构；合成树脂材料层一9a的厚度为5-10mm，合成树脂材料层二9b、合成树脂材料层三9c的厚度均为5-6mm，A3钢垫板二12的厚度为5mm，A3钢垫板一11的厚度为10mm，钢底板10的厚度为20mm。

如附图5所示，基础修补坑洞位于动态轨道衡基础引轨段2或/和动态轨道衡基础称台段1处，动态轨道衡基础称台段1为动态轨道衡基础的主体段，动态轨道衡基础称台段1上安装有动态轨道衡秤台设备，动态轨道衡基础引轨段2设置有左右两段，且分别位于动态轨道衡基础称台段1的两侧，动态轨道衡基础引轨段2上安装铁路引轨。动态轨道衡秤台设备包括秤台基础3，秤台基础3采用钢筋混凝土独立柱，秤台基础3上安装有传感器设备，传感器设备通过秤台基础预埋螺栓6固定在秤台基础3上，秤台基础3上方设置有秤台基础预埋件4，秤台基础预埋件4用于缓冲上部压力带给秤台基础3的荷载。

本实用新型采用“

MC38船用及重型设备垫块”合成树脂材料连同钢垫板一起结合作用，利用MC38合成树脂材料与钢材、混凝土两者均有良好粘结性能，组成一种强度高、抗振、抗疲劳性能卓越的复合材料。通过将该技术方案运用到动态轨道衡基础的快速修复当中，从而有效解决原有传统修复方案的各种弊端，达到了良好的预期效果。本技术方案中使用的“

MC38船用及重型设备垫块”合成树脂材料，包括A组份(树脂)和B组份(固化剂)。该产品采用100％固体树脂含量，不含溶剂和对人体有害物质，常温下将两组合完全混合后即可使用。该材料具有以下特点：①抗压能力高：可提供大大优千水泥基材料的抗压、粘结等力学性能，更高的早期强度。②放热峰值低：可提供长达180分钟(25°(时)的操作时间，尤其适合大面积灌浆使用。③收缩率极低：可确保灌浆层最终成型后与承载面完全接触，保证设备安装的高精确度。④超低热传导：可使热量聚集最小化，有效消除设备长期动转的原定位不平衡问题。⑤减振能力佳：可以化解由动设备传递来的任何可能使水泥基灌浆层爆裂的动荷载。⑥耐腐蚀性好：同时它还可以承受酸碱、盐油脂等化学品长期接触腐蚀。⑦粘结力极强：对钢铁的粘结强度是水泥的10倍以上。该MC38技术参数表如下所示：

本实用新型中，动态轨道衡基础秤台段1，该部分是动态轨道衡基础的主体段，其上安装配套的动态轨道衡秤台设备。动态轨道衡基础引轨段2，该部分分为两段，分别位于轨道衡基础秤体段的两侧，其上安装铁路引轨，列车行程到该位置时通过引轨过渡到秤台，从而保证列车的平稳行驶提高称量数据的准确度；实际使用过程中，该部位的混凝土基础表面极易受到破坏(图5云朵圈指出部位)，导致轨道不稳，从而严重影响称量精度，故该部位的快速修复是本使用新型基础重点需要解决的问题。秤台基础3，采用的是钢筋混凝土独立柱，其上安装秤台设备的传感器；该部位的混凝土基础表面同样极易受到破坏(图5云朵圈指出部位)，从而导致传感器失稳，直接导致轨道衡失效，故该部位的快速修复也是本使用新型基础重点需要解决的问题。秤台基础预埋件4，用来缓冲上部压力带给基础的荷载。轨道扣件预埋螺栓5，其作用为安装轨道扣件固定钢轨。秤台基础预埋螺栓6，其作用为固定上面的传感器设备。钢轨7，采用的是QU50型的普通铁路钢轨。轨道胶垫8，其作用为缓冲钢轨给基础带来的振动荷载。MC38新型合成树脂材料(图3和图4中阴影部分)，为本实用新型技术用到的关键材料，其技术性能上面已有介绍。20mm厚A3钢底板10、10mm厚的A3钢垫板一11、5mm厚的A3钢垫板二12，其中件A3钢垫板一11、A3钢垫板二12的数量和厚度可根据实际修补的深度进行调节，即,钢垫板的厚度和数量可以根据维修部位深度按实际情况进行调整，钢板之间的合成树脂厚度为5-6cm。采用本实用新型技术维修完成后的状态如图3和图4所示，各件彼此重叠、粘合形成一种复合结构，能更加有效地抗击疲劳动荷载，从而大大提高被修复基础的使用寿命。

本实用新型技术通过试行应用到宁波某动态轨道衡基础的维修当中，使用后获得了非常好的技术效果，充分达到了维修目的。该动态轨道衡基础建设于2006-2007年间，建设之初由于各种原因并未采用桩基础，而是采用混凝土筏板基础(带基坑)形式。因此，使用没多久便出现基础不均匀沉降和钢轨底部混凝土开裂破坏等问题，之后也尝试了各种方法进行修复处理：有直接采用轨道底部钢板垫高的临时处理办法，有搭设辅道后用传统的混凝土和灌浆料进行修复的办法等，但是效果都不尽如人意，每过2年多左右基础表面便又重新开裂破环。导致称台设备年年都需要维修，而基础则是每2年一次小修，5年一次大修，耗费了大量的资金和时间。于是，2019年10月10日，2019年12月30日，2020年1月7日，2020年2月24日，通过使用该技术分别对所属的动态轨道衡引轨和称台部分损坏的基础进行了维修，取得了非常好的效果。

本实用新型的维修施工步骤及要点如下：

(1)拆除动态轨道衡钢轨，清理破损基础表面，使用空气压缩机将表面松散混凝土碎屑和灰尘、矿粉颗粒全部吹净。注：必须保持修复面绝对干燥，不能浇水湿润，否则将影响合成树脂同混凝土本体的粘结性。

(2)将合成树脂材料A组份(树脂)和B组份(固化剂)采用手持式搅拌机进行搅拌混合，约5-10分钟。

(3)搅拌充分后，在基础修补坑洞底部位置先薄薄地倒一层合成树脂材料(大致5-10mm厚度)，等其自流平后，迅速将先前准备好的5mm、10mm厚度的A3钢垫板依次放入修补位置的底部，每放一层钢垫板中间再倒一层合成树脂(厚度为5-6mm)，直至到确定标高面。最后安装20mm厚的A3钢底板(预埋板)，同样倒入剩余的合成树脂材料，使其填满所有的空隙，使其充分自流平。

(4)将预埋底板标高调整到位，检查复合无误之后，便可安装钢轨及配件。然后便进入养护，养护期间不需任何别的操作，只需等合成树脂材料自行慢慢固化即可。

本实用新型维修施工总结及效果为：每次维修利用铁路短暂的生产作业空档时间进行，从封道开始维修到维修结束通车，只花费5小时时间，大大减少了维修对生产作业的影响，这是传统技术远远无法做到的。从2019年10月10日最早维修的部位开始算起，到今日已经经过8个多月的使用，目前检查维修部位没有发现任何问题。据统计，现在该动态轨道衡每天24小时都有列车频繁过车(约22-26趟)，几乎平均每小时就有一趟；每次列车行驶都对动态轨道衡基础产生巨大的冲击，而维修后的部位没有发生破坏问题，则说明该技术具有卓越的抗疲劳动荷载的能力。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：包括钢轨(7)、轨道胶垫(8)、合成树脂材料层一(9a)、合成树脂材料层二(9b)、合成树脂材料层三(9c)、钢底板(10)、A3钢垫板一(11)、A3钢垫板二(12)，所述合成树脂材料层一(9a)铺设于基础修补坑洞底部，所述合成树脂材料层一(9a)上铺设有A3钢垫板二(12)，所述A3钢垫板二(12)上铺设有合成树脂材料层二(9b)，所述合成树脂材料层二(9b)上铺设有A3钢垫板一(11)，所述A3钢垫板一(11)上铺设有合成树脂材料层三(9c)，所述合成树脂材料层三(9c)上安装有钢底板(10)，所述钢底板(10)通过轨道扣件预埋螺栓(5)固定在基础修补坑洞内，所述钢底板(10)与基础修补坑洞之间的空隙内填充有合成树脂材料(9d)，所述钢底板(10)上安装有钢轨(7)，所述钢底板(10)与钢轨(7)之间设置有轨道胶垫(8)，所述轨道胶垫(8)用于缓冲钢轨(7)带来的振动荷载。

2.如权利要求1所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述合成树脂材料层一(9a)、合成树脂材料层二(9b)、合成树脂材料层三(9c)、合成树脂材料(9d)、钢底板(10)、A3钢垫板一(11)、A3钢垫板二(12)彼此重叠且粘合形成复合结构。

3.如权利要求2所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述合成树脂材料层一(9a)的厚度为5-10mm，所述合成树脂材料层二(9b)、合成树脂材料层三(9c)的厚度均为5-6mm。

4.如权利要求2所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述A3钢垫板二(12)的厚度为5mm，所述A3钢垫板一(11)的厚度为10mm，所述钢底板(10)的厚度为20mm。

5.如权利要求1所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述合成树脂材料层一(9a)、合成树脂材料层二(9b)、合成树脂材料层三(9c)、合成树脂材料(9d)均采用树脂和固化剂混合搅拌而成。

6.如权利要求1所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述基础修补坑洞位于动态轨道衡基础引轨段(2)或/和动态轨道衡基础称台段(1)处，所述动态轨道衡基础称台段(1)为动态轨道衡基础的主体段，所述动态轨道衡基础称台段(1)上安装有动态轨道衡秤台设备，所述动态轨道衡基础引轨段(2)设置有左右两段，且分别位于动态轨道衡基础称台段(1)的两侧，所述动态轨道衡基础引轨段(2)上安装铁路引轨。

7.如权利要求6所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述动态轨道衡秤台设备包括秤台基础(3)，所述秤台基础(3)采用钢筋混凝土独立柱，所述秤台基础(3)上安装有传感器设备，所述传感器设备通过秤台基础预埋螺栓(6)固定在秤台基础(3)上。

8.如权利要求7所述的动态轨道衡基础破损快速修复结构，其特征在于：所述秤台基础(3)上方设置有秤台基础预埋件(4)，所述秤台基础预埋件(4)用于缓冲上部压力带给秤台基础(3)的荷载。

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