一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法
【专利摘要】本发明公开了一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，该发明属于高速铁路工务养护维修【技术领域】。该方法首先在离缝轨道板面钻孔锚固，然后在充填层离缝区域注浆修补。该方法解决了目前充填层离缝修复缺乏有效方法的问题，本发明工序简单快速，易于实施，能够有效解决板式无砟轨道结构充填层离缝病害，修复后满足高速行车的要求，可用于高速铁路板式无砟轨道充填层离缝修补加固，亦可用于其它具有层状结构工程的修复加固。
【专利说明】一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高速铁路工务养护维修领域，具体涉及一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固技术。
【背景技术】
[0002]板式无砟轨道因其具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、稳定性强等特点，成为我国时速300公里高速铁路采用的主要轨道结构型式。我国京沪、京石武、京津、津秦、哈大、沪宁、沪杭、宁杭、杭甬、合蛘等高速铁路均采用板式无砟轨道结构。板式无砟轨道结构主要由预制轨道板、充填层、混凝土底座或水硬性支承层等构成，0^3 I型板式无砟轨道结构中轨道板采用单元结构，而0^3 II型板式无砟轨道中轨道板采用纵联结构。位于轨道板与底座之间充填层的主要功能为充填、支撑、承力、传力以及提供适当弹韧性。I型板式无砟轨道和II型板式无砟轨道的充填层采用的水泥乳化浙青砂浆，0^13 III型板式无砟轨道结构和路基段道岔板式无砟轨道结构充填层采用的是自密实混凝土。
[0003]工程实践表明，板式无砟轨道结构中轨道板受温度梯度影响易产生翘曲变形，易导致轨道板与充填层之间产生离缝，导致轨道板与充填层粘结力丧失，对轨道结构的稳定性造成影响。板式无砟轨道结构充填层仅有侧面少部分为可见部分，大部分结构状况不可见，其层状特性决定了充填层的离缝修复难度大的特点，在板式无砟轨道结构充填层离缝修复技术方面，目前多集中在充填层离缝注浆修复材料及注浆修复工艺方面。研究结果表明，由于高速铁路处于露天服役环境，充填层离缝中往往非常潮湿，甚至存有大量明水，在这样的条件下，仅通过离缝注浆很难恢复充填层与轨道板或底座板的粘结性和附着力。在充填层离缝修复加固方面，目前尚无有效的修复加固方法。
[0004]针对现有缺乏板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法的现状，本发明提出一种适用于板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固的方法。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对现有缺乏板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法的现状，本发明提出一种适用于板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固的方法。
[0006]技术方案:为了实现以上目的，本发明提供了一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，它包括以下步骤:
[0007]1)、在充填层离缝区域轨道板面垂直钻孔；
[0008]2)、在轨道板面钻孔位置进行锚固；
[0009]3)、对于充填层离缝区域进行注浆修复。
[0010]所述锚固方式可采取销钉锚固、钢筋植筋锚固、化学锚固中的一种；
[0011]所述锚固施工的温度范围为5-351。优选的锚固施工温度范围为15-300。
[0012]所述注浆修复工艺包括离缝清理、设置注浆口、离缝封闭、离缝注浆、完成修复等工序，具体为:先清理充填层离缝周围灰尘、杂质，并在离缝上设置注浆口，然后对离缝区域采用快速固化封缝材料进行封闭，待封缝材料固化后，采用双组份自混合注浆机通过注浆口向离缝内注入高分子注浆材料，离缝注浆完成后去除注浆口及封缝材料即可完成修复，所述高分子注浆材料为快速固化双组份聚氨酯注浆材料或环氧树脂注浆材料或丙烯酸树脂注浆材料。
[0013]所述设置注浆口通过粘结注浆嘴或钻孔埋设注浆管方式完成，注浆口间距为65?130(^1，采用钻孔埋设注浆管时，钻孔深度5?15(^1。
[0014]所述的快速固化封缝材料为丙烯酸类胶泥、环氧树脂胶泥、聚氨酯胶泥中的一种，其固化时间小于20111111，粘度大于20000111？21 ? 8。
[0015]所述双组份聚氨酯注浆材料两组分比例为1: 1，注浆材料固化时间小于30-1粘度小于1000? - 8,21！拉伸强度大于15腿^，断裂伸长率大于5%，粘结强度大于3腿
[0016]所述双组份自混合注浆机采用具有分割-移位-重新汇合作用的阶梯状或螺旋状静态混合单元实现双组份材料的高效自动混合。
[0017]本发明所述方法，适用于板式无砟轨道结构充填层离缝的修复加固，亦适用于其它具有层状结构的混凝土结构离缝的修复加固，如双块式无砟轨道道床板与支承层离缝的修复加固。对于确保无砟轨道平顺性、耐久性和运营安全性，保证轨道结构在设计年限内安全服役具有重要的社会意义。
[0018]有益效果:本发明提供的板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，经过多次现场修复应用发现，相对现有方法具有以下优点:
[0019](1)本发明工序简单快速，易于实施，能够有效解决板式无砟轨道结构充填层离缝病害，修复后满足高速行车的要求；
[0020](2)本发明修复加固效果好，能够有效防止充填层离缝病害的再次发生；
[0021](3)本发明所涉及的三个工艺步骤可分为三个天窗维修点内完成，一天一个工艺步骤，能够在不影响行车的情况下完成充填层的修复加固；
[0022](4)选用液态双组份聚氨酯注浆材料，粘度低渗透性能好、易灌注饱满、固化速度快、粘结强度高，可满足天窗时间内完成修复的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明中0^13 II型无砟轨道轨道板锚固位置示意图。
[0024]图1中“十”位置即为可锚固位置。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0026]本实施例所描述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，它包括以下步骤:
[0027]1)、在充填层离缝区域轨道板面垂直钻孔；
[0028]2)、在轨道板面钻孔位置进行锚固；
[0029]3)、对于充填层离缝区域进行注浆修复。
[0030]步骤1)中:根据轨道板充填层离缝情况确定充填层离缝区域轨道板钻孔数量，钻孔数量可参照一下标准:
[0031]当轨道板离缝宽度大于8皿时，可钻孔20个，即在每个承轨台均钻孔；
[0032]幻当轨道板离缝宽度大于5臟时，可钻孔16个，即在第1、3、4、5、6、7、8、10承轨台钻孔；
[0033]0)当轨道板离缝宽度大于4臟时，可钻孔12个，即在第1、3、5、6、8、10承轨台钻孔；
[0034](1)当轨道板离缝宽度大于3臟时，可钻孔8个，即在第1、4、7、10承轨台钻孔；
[0035]6)当轨道板离缝宽度小于3臟时，可钻孔4个，即在第1、10承轨台或第2、9承轨台钻孔。
[0036]钻孔具体位置参考图1。
[0037]钻孔前先采用记号笔在钻孔位置做好标记，在采用水钻进行钻孔，钻孔植筋30-50.,钻孔深度依据充填层的厚度而变化，以锚固孔底部位于底座板或支承层面150-200臟为准。
[0038]步骤1)在第一个天窗点内完成。
[0039]步骤2)中:锚固方式采取销钉锚固、钢筋植筋锚固、化学锚固中的一种，锚固施工的温度范围为5-351，优选的锚固施工温度范围为15-301。
[0040]步骤2)在第二个天窗点内完成。
[0041]步骤3)中:离缝注浆包括以下步骤:先清理充填层离缝周围灰尘、杂质，并在离缝上设置注浆口，然后对离缝区域采用快速固化封缝材料进行封闭，待封缝材料固化后，采用双组份自混合注浆机通过注浆口向离缝内注入高分子注浆材料，离缝注浆完成后去除注浆口及封缝材料即可完成修复，所述高分子注浆材料为快速固化双组份聚氨酯注浆材料或环氧树脂注浆材料或丙烯酸树脂注浆材料，优选注浆材料为快速固化双组份聚氨酯注浆材料。
[0042]本发明设置注浆口通过粘结注浆嘴或钻孔埋设注浆管方式完成，注浆口间距为65?130(^1，采用钻孔埋设注浆管时，钻孔深度5?15(^1。
[0043]本发明快速固化封缝材料为丙烯酸类胶泥、环氧树脂胶泥、聚氨酯胶泥中的一种，其固化时间小于20111111，粘度大于20000111？21 ? 8。
[0044]本发明双组份聚氨酯注浆材料两组分比例为1: 1，注浆材料固化时间小于30111111，粘度小于8，2卜拉伸强度大于15腿^，断裂伸长率大于5 %，粘结强度大于31？80
[0045]本发明双组份自混合注浆机采用具有分割-移位-重新汇合作用的阶梯状或螺旋状静态混合单元实现双组份材料的高效自动混合。
[0046]本发明注浆过程中压力不得高于0.11？^当有浆液溢出或压力高于0.11？3时停止注浆。
[0047]步骤3)在第三个天窗点内完成。
[0048]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。
【权利要求】
1.一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于，它包括以下步骤: 1)、在充填层离缝区域轨道板面垂直钻孔； 2)、在轨道板面钻孔位置进行锚固； 3)、对于充填层离缝区域进行注浆修复。
2.根据权利要求1所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述锚固方式可采取销钉锚固、钢筋植筋锚固、化学锚固中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述锚固施工的温度范围为5-35°C。
4.根据权利要求1所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述注浆修复工艺包括离缝清理、设置注浆口、离缝封闭、离缝注浆、完成修复等工序，具体为:先清理充填层离缝周围灰尘、杂质，并在离缝上设置注浆口，然后对离缝区域采用快速固化封缝材料进行封闭，待封缝材料固化后，采用双组份自混合注浆机通过注浆口向离缝内注入高分子注浆材料，离缝注浆完成后去除注浆口及封缝材料即可完成修复，所述高分子注浆材料为快速固化双组份聚氨酯注浆材料或环氧树脂注浆材料或丙烯酸树脂注浆材料。
5.根据权利要求1和4所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述设置注浆口通过粘结注浆嘴或钻孔埋设注浆管方式完成，注浆口间距为65?130cm，采用钻孔埋设注浆管时，钻孔深度5?15cm。
6.根据权利要求1和4所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述的快速固化封缝材料为丙烯酸类胶泥、环氧树脂胶泥、聚氨酯胶泥中的一种，其固化时间小于20min，粘度大于20000mPa.S。
7.根据权利要求1和4所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述双组份聚氨酯注浆材料两组分比例为1: 1，注浆材料固化时间小于30min，粘度小于10mPa.s, 2h拉伸强度大于15MPa,断裂伸长率大于5%,粘结强度大于3MPa。
8.根据权利要求1和4所述的一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法，其特征在于:所述双组份自混合注浆机采用具有分割-移位-重新汇合作用的阶梯状或螺旋状静态混合单元实现双组份材料的高效自动混合。
【文档编号】E01B31/00GK104404844SQ201410654789
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】易忠来, 李化建, 谭盐宾, 谢永江, 温浩, 靳昊, 程冠之 申请人:中国铁道科学研究院铁道建筑研究所