一种用于沉降偏移无砟轨道的中线纠偏方法与流程

本发明属于高速铁路轨道结构病害整治
技术领域：
，具体地指一种用于沉降偏移无砟轨道的中线纠偏方法。
背景技术：
：无砟轨道结构使用大刚度的混凝土整体道床代替碎石道砟捣固而成的散粒体道床，具有平顺、稳定、耐久、养护维修工作量少等特点，目前已成为新建高速铁路的主要轨道结构型式。为确保高速铁路安全、高效地运营，我国对无砟轨道结构线下基础的沉降和变形提出了严格要求，也取得了显著成效。但我国无砟轨道线路长、跨度大，当其经过特殊区段尤其是软土地基时，部分无砟轨道线路会由于所处地质条件复杂或临近线路的土体被扰动等原因而产生中线偏移。无砟轨道结构中的扣件系统可为线路中线偏移问题提供有限的调整量，但当线路中线偏移量超过扣件系统调整量时，就不得不通过限制列车运行速度的方式来保障行车安全，从而影响列车的正常运营。目前，对于高速铁路无砟轨道的中线纠偏方法研究较少。专利“一种用于沉降无砟轨道中线偏移纠偏方法”（CN104131499B）所述无砟轨道中线偏移纠偏技术的核心是在线路外侧设置帷幕，通过在帷幕内侧进行注浆，使浆液在帷幕阻隔作用下定向扩展、固化并形成侧向推动力，以实现对轨道结构向另一侧横向纠偏，该技术对帷幕设置要求高，现场实施难度大、成本高，且不适用于偏移量较大的无砟轨道线路中线纠偏。专利“用于软土地区高速铁路无砟轨道路基的纠偏方法”（CN103821039B）所使用的是旋喷桩挤密土体的手段，利用施工旋喷桩产生的瞬间喷射压力推动位于高速铁路路堤底部的桩基加固区产生位移，桩基加固区带动位于桩基加固区上方的地基加固垫层及高速铁路路堤同步移动，实现了对高速铁路路基的纠偏，这种方法仅适用于软土地区，且施工所需设备庞大、施工控制精度低，不适用于天窗时间内的快速纠偏作业。专利“一种高速铁路路基上CRTSI型板式无砟轨道抬升纠偏装置及方法”（201510341806.1）在底座板上安装抬升工装，利用液压系统对底座板和上部轨道板进行整体抬升、平移，但这种方法必须在轨道结构正上方设置多个H型纵钢梁，其所需机械设备庞大，难以在天窗时间内完成纠偏工作。专利“一种用于路基段高速铁路无砟轨道中线纠偏方法”（CN106049193A）通过千斤顶或气囊等机械抬升装置将整体道床与级配碎石之间先顶松再回落，然后利用顶推装置对底整体道床进行平移，这种方法所需机械设备庞大，操作过程较繁琐，施工效率较低。因此，如何快速安全并能经济持久地解决高速铁路无砟轨道结构的中线偏移，仍然是当前亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于沉降偏移无砟轨道的中线纠偏方法，技术方案如下。一种用于沉降偏移无砟轨道的中线纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：（1）确定沉降无砟轨道线路抬升量和偏移量；（2）结合轨道结构特点，在无砟轨道结构顶面设置注浆抬升孔，并采用高压注浆设备，在一定注浆压力下，按照确定的设备参数和注浆步骤，将注浆抬升材料通过安装于注浆孔中的注浆管注入到无砟轨道支承层或底座板下方，实现无砟轨道整体道床及上部结构的抬升；（3）在无砟轨道结构侧面设置顶推点，并安装顶推装置，通过分组加载、逐级顶推的顶推工艺，将无砟轨道线路纠偏至设计位置；（4）线路中线纠偏完毕后，及时进行线路恢复作业，采用填充材料将无砟轨道整体道床下部空隙填充饱满，通过精调扣件系统，恢复线路平顺性。所述注浆孔沿线路方向的间距为1m～10m，水平方向间距为0.5m～3m，注浆孔内径为10mm～50mm，注浆孔应深至无砟轨道结构支承层或底座板混凝土以下5cm～100cm位置。所述注浆管上部具有快速连接头对注浆材料起定向流动的作用；注浆管下部具有限位装置，可将注浆管固定于无砟轨道支承层或底座板混凝土的注浆孔中。所述顶推点设置于偏移线路的无砟轨道结构侧面，其中，顶推点沿线路方向的间距为1m～10m。所述的顶推装置，由千斤顶、传力钢架、传力钢板、调整垫板以及反力墩组成（见附图1）。所述注浆抬升材料为具有膨胀性或无膨胀性的快硬材料，可工作时间为5s～600s，1h抗压强度达设计强度的50％以上，抗剪强度与抗压强度比值为0.01~1；快硬材料为有机类速凝快硬材料、聚氨酯、聚脲、环氧树脂、丙烯酸树脂和不饱和聚酯等中的一种，或为无机类速凝快硬材料水玻璃-水泥体系、硫铝酸盐体系、铝酸盐和磷酸盐体系中的一种。所述填充材料为高聚物注浆材料或树脂砂浆。本发明一种用于沉降偏移无砟轨道的中线纠偏方法的积极效果是：（1）使用特殊材料进行注浆抬升的方法来减少支承层或底座板底部的约束，这种用于注浆抬升的速凝快硬材料同时具有高抗压强度和低抗剪强度，使得纠偏所需的顶推力大大降低，从而减少了纠偏顶推作业所需反力装置的设置，同时降低了纠偏作业难度和成本。（2）相比于使用气囊抬升等手段进行先抬升后纠偏的作业方式，本发明中的方法所需设备简单，上、下道方便，易于在天窗点进行快速作业。（3）适用范围大，对软土地区和非软土地区的沉降无砟轨道中线纠偏均适用，对直线段无砟轨道和曲线段无砟轨道中线纠偏均适用。附图说明图1和图2为所述顶推装置的结构示意图。图中：1-千斤顶、2-传力钢板、3-调整垫板、4-反力墩、5-传力钢架。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步的具体说明。实施例1：本发明实施例提供了一种用于高速铁路路基直线段沉降无砟轨道中线纠偏修复方法，所述方法包括以下内容：（1）所用注浆抬升材料为发泡聚氨酯类快硬材料，可工作时间为6s，1h抗压强度达设计强度的90％，材料抗剪强度与抗压强度比值为0.02；（2）施工前核对待纠偏区段无砟轨道线形数据，对各承轨台进行编号，建立测量控制网，并确定抬升量和纠偏量。该区段向线路外侧发生中线偏移，线路纠偏区段1#至40#承轨台的设计纠偏量和设计抬升量见表1。表1直线段1#至40#承轨台的设计纠偏量和设计抬升高度承轨台编号设计纠偏量（mm）*设计抬升量（mm）承轨台编号设计纠偏量（mm）*设计抬升量（mm）1#51521#19192#61622#18193#71723#17184#81824#16175#91925#15166#102026#14157#112027#13158#122028#13159#132129#131510#142130#131511#152231#121512#162232#111513#172233#101414#182334#101415#182235#101416#182236#91417#192137#81418#202038#71419#202039#61420#202040#514*正值为向线路外侧偏移，负值为向线路内侧偏移（2）结合无砟轨道结构特点设置注浆抬升孔，其中，注浆抬升孔沿线路方向的间距为2m，水平方向间距为1m，注浆抬升孔内径为20mm，注浆抬升孔深至无砟轨道结构支承层混凝土以下约50cm位置。（3）在注浆孔处利用上述注浆抬升材料进行注浆抬升作业，将无砟轨道整体道床及上部结构抬升15mm左右。（4）结合无砟轨道结构特点和设计纠偏量，进行中线纠偏顶推点的设置，顶推点以8m的间距沿线路方向设置于无砟轨道结构侧面。（5）进行由千斤顶、传力钢架、传力钢板、调整垫板和反力装置组成的顶推装置安装，其中反力装置对应各顶推点进行布置。（6）从偏移量最大处开始进行纠偏作业，本次顶推结束后，在新的最大偏移量处再次进行顶推作业，直至无砟轨道线路中线恢复至设计值。（7）无砟轨道中线纠偏结束后，使用高聚物注浆抬升材料将无砟轨道结构抬升至设计高程，并用树脂砂浆对无砟轨道空腔进行完全填充。（8）施工结束后对无砟轨道线形数据进行复核，线路纠偏区段1#至40#承轨台的实际纠偏量和实际抬升量见表2。表2直线段1#至40#承轨台的实际纠偏量和实际抬升高度承轨台编号实际纠偏量（mm）*实际抬升量（mm）承轨台编号实际纠偏量（mm）*实际抬升量（mm）1#51521#18202#61622#17193#71623#16184#81724#16175#91825#15166#101926#14167#112027#13158#112028#13159#122129#131510#132130#121511#142131#111512#152232#111413#162233#101414#172334#101415#182235#101416#182236#91417#192237#81418#202138#71419#202039#61420#192040#514*正值为向线路外侧偏移，负值为向线路内侧偏移所述的无砟轨道中线纠偏方法，可将高速铁路路基无砟轨道结构中线纠偏精度控制在1mm以内，并大幅降低反力装置的设置要求。实施例2：本发明实施例提供了一种用于高速铁路路基曲线段沉降无砟轨道中线纠偏修复方法，所述方法包括以下内容：（1）所用注浆抬升材料为硫铝酸盐类快硬材料，可工作时间为200s，1h抗压强度达设计强度的55％，材料抗剪强度与抗压强度比值为0.5；（2）施工前核对待纠偏区段无砟轨道线形数据，对各承轨台进行编号，建立测量控制网，并确定抬升量和纠偏量。该区段向线路内侧发生中线偏移，线路纠偏区段1#至40#承轨台的设计纠偏量和设计抬升量见表3。表3曲线段1#至40#承轨台的设计纠偏量和设计抬升高度承轨台编号设计纠偏量（mm）*设计抬升量（mm）承轨台编号设计纠偏量（mm）*设计抬升量（mm）1#-61821#-16242#-71922#-16243#-81923#-15244#-91924#-15235#-102025#-15226#-112126#-15217#-122127#-14208#-122128#-14199#-122229#-131810#-132230#-121711#-132331#-111712#-142332#-101613#-152333#-91514#-152434#-91515#-152435#-91416#-152436#-91317#-162437#-91218#-162538#-81119#-162539#-71120#-162540#-610*正值为向线路外侧偏移，负值为向线路内侧偏移（2）结合无砟轨道结构特点设置注浆抬升孔，其中，注浆抬升孔沿线路方向的间距为2m，水平方向间距为1.5m，注浆抬升孔内径为30mm，注浆抬升孔深至无砟轨道结构支承层混凝土以下约10cm位置。（3）在注浆孔处利用上述注浆抬升材料进行注浆抬升作业，将无砟轨道整体道床及上部结构抬升8mm左右。（4）结合无砟轨道结构特点和设计纠偏量，进行中线纠偏顶推点的设置，顶推点以1.5m的间距沿线路方向设置于无砟轨道结构侧面。（5）进行由千斤顶、传力钢架、传力钢板、调整垫板和反力装置组成的顶推装置安装，其中反力装置对应各顶推点进行布置。（6）从偏移量最大处开始进行纠偏作业，本次顶推结束后，在新的最大偏移量处再次进行顶推作业，直至无砟轨道线路中线恢复至设计值。（7）无砟轨道中线纠偏结束后，使用高聚物注浆抬升材料将无砟轨道结构抬升至设计高程，并用树脂砂浆对无砟轨道空腔进行完全填充。（8）施工结束后对无砟轨道线形数据进行复核，线路纠偏区段1#至40#承轨台的实际纠偏量和实际抬升量见表4。表4曲线段1#至40#承轨台的实际纠偏量和实际抬升高度承轨台编号实际纠偏量（mm）*实际抬升量（mm）承轨台编号实际纠偏量（mm）*实际抬升量（mm）1#-61821#-16242#-71922#-15243#-81923#-15234#-91924#-15235#-102025#-15226#-112126#-14217#-122127#-14208#-122128#-14199#-132129#-141810#-132230#-131711#-142231#-121612#-142332#-111513#-142333#-101514#-152334#-91515#-152435#-91416#-152436#-91317#-152437#-91218#-162438#-81119#-162539#-71020#-162540#-610*正值为向线路外侧偏移，负值为向线路内侧偏移所述的无砟轨道中线纠偏方法，可将高速铁路路基无砟轨道结构中线纠偏精度控制在1mm以内，并大幅降低反力装置的设置要求。上述的对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3