一种用于高速铁路crtsⅱ型板式无砟轨道新型宽接缝结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于高速铁路CRTS?II型板式无砟轨道新型宽接缝结构及组成，其特征在于：所述宽接缝结构由宽接缝混凝土、接缝钢筋、凹槽及凹槽填充材料组成，具体是在宽接缝混凝土的两侧设置一定尺寸的凹槽，凹槽中填注防水材料，对其进行封闭和防水处理。所述凹槽可以是用模具预制而成，也可以用切割机切割而成；所述凹槽填充材料为有机硅树脂、聚氨酯、聚脲等防水型材料中的一种。本实用新型适用于既有铁路和新建铁路的CRTS?II型板式无砟轨道宽接缝结构，所述的新型宽接缝结构施工简单、方便，且具备良好的抗裂与防水渗漏功能，能够显著提高板式无砟轨道的耐久性。
【专利说明】—种用于高速铁路CRTS I I型板式无砟轨道新型宽接缝结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高速铁路无砟轨道结构工程领域，具体涉及一种CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构和施工工艺。
【背景技术】
[0002]CRTS II型板式无砟轨道作为高速铁路无砟轨道的主要结构型式之一，在我国高速铁路无砟轨道建设中占主要比例。CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构是在窄接缝混凝土以及轨道板张拉纵连施工完毕后，浇筑成型的一个长255m，宽和高约20cm的钢筋混凝土接缝结构。它位于两个已经纵连一起的轨道板之间，以及窄接缝混凝土的上部，其质量直接影响着轨道板之间的连接性能，以及板下充填层砂浆的耐久性。
[0003]目前，CRTSII板式无砟轨道宽接缝结构是采用强度等级为C50?C55微膨胀型混凝土浇筑而成，由于早期粘接强度低，且与预制混凝土轨道板之间变形不一致，极易在新旧混凝土界面产生竖向裂缝，导致宽接缝结构与轨道板之间产生粘结失效的问题。
[0004]工程实践表明，轨道板与宽接缝混凝土的界面普遍存在竖向开裂问题，裂缝宽度会随环境温度变化而产生伸缩变形，裂缝宽度一般为0.1mm?2.0mm。竖向裂缝形成了雨水、有害离子等介质渗透通道，加速了热塑套管以及张拉锁件绝缘套件的老化速度，以及精扎螺纹钢筋与张拉锁件的锈蚀速度；同时，在列车运营疲劳荷载作用下，渗入板底的雨水或有害离子会加速板下充填层砂浆的劣化速度。因此，宽接缝结构与轨道板之间的粘接失效问题，将严重影响着轨道结构的耐久性，给列车运营带来安全隐患。
[0005]虽然国内外对普通建筑物接缝结构的研究和应用已很多成功的经验，但是对于两个纵连一起的预制混凝土轨道板之间特殊接缝结构的研究和报道还很少，尚未有成功的借鉴经验。因此，如何高效便捷地解决既有线路中宽接缝结构存在的粘接失效问题，以及确保新建线路中宽接缝结构的耐久性，已成为CRTS II型板式无砟轨道结构耐久性研究的一个重要方向。
【发明内容】
[0006]本实用新型目的在于为提供一种用于CRTS II型板式无砟轨道的新型宽接缝结构及其制备技术；本实用新型的另一目的在于针对既有CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构存在的问题，提供一种适用于既有CRTS II型板式无砟轨道的宽接缝修复技术，能够较好地解决或预防雨水、有害离子等介质的渗漏问题，实现预制轨道板之间的有效连接。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]所述宽接缝结构由宽接缝混凝土、接缝钢筋、凹槽及凹槽填充材料组成，具体是在宽接缝混凝土的两侧设置一定尺寸的凹槽，并按一定工艺将防水型材料填注到凹槽中，对其进行封闭和防水处理。
[0009]所述凹槽位于宽接缝混凝土的两侧，与预制轨道板板端相邻。
[0010]所述凹槽形状应符合宽接缝结构受力的要求以及施工操作便捷的要求，所述凹槽形状为“V”字形、“U”字形或矩形；凹槽为两条，长度为2.55m，上口宽度为Icm?5cm，高度为Icm?5cm，高度与上口宽度比为1.0?3.0。
[0011]所述凹槽是在宽接缝混凝土施工时通过埋设模具预制而成；或在宽接缝混凝土强度达到5MPa以后立即采用切割机切割而成。新型宽接缝结构及其施工技术可以用于既有线路无砟轨道结构宽接缝的修复，也可以用于新建线路无砟轨道宽接缝结构的施工中。
[0012]所述凹槽填充材料为有机硅树脂、聚氨酯、聚脲等防水型材料中的一种，所述凹槽可以全部由防水材料填充而成，也可以先采用聚乙烯泡沫材料或橡胶材料填充至凹槽的1/3?2/3高度，然后在其上部填充防水型材料。
[0013]所述的凹槽填充材料的可工作性时间彡45min，拉伸强度彡0.4MPa，浸水、热处理后定伸粘结(300% )无破坏，弹性恢复率> 85%，无处理断裂伸长率> 400%、热老化(80°C，168h)断裂伸长率彡300%、紫外线(300W, 168h,41°C )老化断裂伸长率彡300%。
[0014]所述宽接缝混凝土为C50?C55强度等级的膨胀型现浇混凝土，骨料最大粒径16mm,混凝土的28d收缩率小于300 μ ε、抗裂性能好。
[0015]所述宽接缝凹槽填充材料的施工工艺具体如下:
[0016](I)采用钢丝刷或喷砂方法清除宽接缝凹槽内表面的浮层污物，有油酯污染部位用丙酮洗刷。
[0017](2)采用高压冲洗泵将宽接缝凹槽内碎屑、粉尘冲洗干净，然后用鼓风机等装置烘干表面的明水；
[0018](3)在宽接缝凹槽的侧面与底面上均匀涂刷两遍界面剂。
[0019](4)在界面剂表干成膜前，采用专用注浆设备，将填充材料匀速注入到宽接缝凹槽中，填充材料施工时，应一次成型，不得分次施工，填充材料注浆必须饱满、均匀、厚度一致、连续贯通。
[0020](5)施工结束后，所述宽接缝凹槽填充材料上表面与轨道板表面齐平或略呈凹液面。
[0021]本实用新型所述的宽接缝结构，具有收缩率低、抗裂性好、防水密封性能好的特点，能够保持原有轨道结构的性能，显著地降低了宽接缝结构与轨道板界面之间的离缝，有效地防止了雨水、有害离子等介质的侵入，避免了轨道板和宽接缝钢筋的锈蚀，以及对板下充填层砂浆劣化的风险，确保了轨道结构的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面对实施例中所需描述的对象进行简单的介绍。
[0023]图1是既有CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构横断面示意图。
[0024]图2是本实用新型提供的无砟轨道宽接缝结构凹槽位置示意图。
[0025]图3是本实用新型提供的无砟轨道宽接缝结构的平面示意图(含局部剖面图)。
[0026]图4是本实用新型提供的无砟轨道宽接缝结构凹槽填充方式I示意图。
[0027]图5是本实用新型提供的无砟轨道宽接缝结构凹槽填充方式2示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下通过具体实施例介绍本实用新型的实现和所具有的有益效果，但本实用新型并不局限于此。
[0029]实施例1
[0030]本实用新型实施例提供了一种用于新建高速铁路CRTS 11型板式无砟轨道的新型宽接缝结构及施工技术。
[0031]所述新型宽接缝结构位于两个已经纵连一起的轨道板I之间，以及窄接缝混凝土2的上部，不仅包括既有CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构中的宽接缝混凝土 3和接缝钢筋4，还包括凹槽5及凹槽填充材料6。
[0032]所述凹槽是在宽接缝现浇混凝土施工时，在其两侧分别埋设矩形凹槽模具预制而成。所述凹槽位于宽接缝混凝土的两侧，且与预制轨道板板端相邻，凹槽为两条，凹槽形状为“U”字形，凹槽长度为2.55m,上口宽度为1.5cm,高度为3cm，高度与上口宽度比为2.0。并采用专用注浆设备按一定的施工工艺将填充材料均匀地注入到凹槽中，对其进行封闭和防水处理。
[0033]所述的凹槽填充方式如图4所示，凹槽全部采用聚氨酯防水材料作为填充材料，所述的凹槽填充材料的可工作性时间> 45min，拉伸强度> 0.4MPa，浸水、热处理后定伸粘结(300% )无破坏，弹性恢复率彡85%，无处理断裂伸长率彡400%、热老化(80°C，168h)断裂伸长率彡300%、紫外线(300W，168h，41°C )老化断裂伸长率彡300%。
[0034]所述宽接缝混凝土为C55强度等级的膨胀型现浇混凝土，混凝土中单方胶凝材料用量为480kg/m3，膨胀剂掺量占胶凝材料用量的8 %，骨料最大粒径16mm，混凝土的28d收缩率小于300 μ ε、抗裂性能好。
[0035]所述的凹槽填充材料施工工艺具体如下:
[0036](I)采用喷砂方法清除凹槽内表面的浮层污物，有油酯污染部位用丙酮洗刷。
[0037](2)采用高压冲洗泵将凹槽内碎屑、粉尘冲洗干净，然后用鼓风机等装置烘干表面的明水；
[0038](3)在凹槽的侧面与底面上均匀涂刷两遍双组份环氧改性型界面剂。
[0039](4)在界面剂表干成膜前，采用专用注浆枪，将填充材料匀速注入到凹槽中，填充材料施工时，应一次成型，不得分次施工，填充材料注浆必须饱满、均匀、厚度一致、连续贯通。
[0040](5)施工结束后，所述凹槽填充材料上表面与轨道板表面齐平，如图4中6a所示。
[0041]所述的新型宽接缝结构能够与预制轨道板之间实现有效连接，较好地预防雨水渗漏问题，且施工便捷、高效。
[0042]实施例2
[0043]本实用新型实施例提供了一种既有高速铁路CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构的预防及修复技术。
[0044]所述新型宽接缝结构由宽接缝混凝土、接缝钢筋、凹槽及凹槽填充材料组成。所述凹槽是在宽接缝混凝土强度达到5MPa以后，采用切割机在宽接缝结构的两侧各切割一条矩形凹槽，凹槽与预制轨道板板端相邻，凹槽为两条，长度为2.55m,上口宽度为2cm，高度为4cm，高度与上口宽度比为2.0。并采用专用注浆设备按一定的施工工艺将填充材料均匀地注入到凹槽中，对其进行封闭和防水处理。
[0045]所述凹槽填充方式如图5所示，凹槽下部填充长条形的聚乙烯泡沫材料7，其厚度为凹槽1/2高度，凹槽上部填充硅酮防水型材料6。所述的凹槽填充材料的可工作性时间彡45min，拉伸强度彡0.4MPa，浸水、热处理后定伸粘结(300% )无破坏，弹性恢复率彡85%，无处理断裂伸长率彡400%、热老化(80°C，168h)断裂伸长率彡300%、紫外线(300W，168h，41°C )老化断裂伸长率彡300%。所述凹槽填充材料上表面呈凹液面状，略低于轨道板表面，如图4中6b所不。
[0046]本实施例中所述的宽接缝的施工步骤和有益效果与实施例1 一致，在此不再赘述。
【权利要求】
1.一种用于高速铁路CRTS II型板式无砟轨道宽接缝结构，其特征在于:所述宽接缝结构由宽接缝混凝土、接缝钢筋、凹槽及凹槽填充材料组成，具体是在宽接缝混凝土的中部或两侧设置一定尺寸的凹槽，凹槽中填注防水材料，防水材料上表面与轨道板上表面齐平或略呈凹液面，对凹槽进行封闭和防水处理。
2.如权利要求1所述的新型宽接缝结构，其特征在于:所述凹槽位于宽接缝混凝土宽接缝混凝土的两侧，与预制轨道板板端相邻。
3.如权利要求1所述的宽接缝结构，其特征在于:所述凹槽形状为“V”字形、“U”字形或矩形，凹槽为两条，长度为2.55m,上口宽度为Icm?5cm，高度为Icm?5cm，高度与上口宽度比为1.0?3.0。
4.如权利要求1所述的宽接缝结构，其特征在于:所述凹槽是在宽接缝混凝土施工时通过埋设模具预制而成；或在宽接缝混凝土强度达到5MPa以后立即采用切割机切割而成。
5.如权利要求1所述的宽接缝结构，其特征在于:所述凹槽填充材料为有机硅树脂、聚氨酯、聚脲等防水型材料中的一种，所述凹槽可以全部由防水材料填充而成，也可以先采用聚乙烯泡沫材料或橡胶材料填充至凹槽的1/3?2/3高度，然后在其上部填充防水型材料。
6.如权利要求1所述的宽接缝结构，其特征在于:所述的凹槽填充材料的可工作性时间> 45min，拉伸强度> 0.4MPa，浸水、热处理后定伸300 %后粘结无破坏，弹性恢复率彡85%，无处理断裂伸长率彡400%、80°C条件下热老化168h后断裂伸长率彡300%,41°C环境下300W光强紫外线老化168h后断裂伸长率彡300%。
7.如权利要求1所述的宽接缝结构，其特征在于:所述宽接缝混凝土为C50?C55强度等级的膨胀型现浇混凝土，骨料最大粒径16_，混凝土的28d收缩率小于300 μ ε、抗裂性能好。
【文档编号】E01B1/00GK203977236SQ201320538982
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】谢永江, 辛学忠, 郑新国, 易忠来, 徐东辉, 翁智财, 刘竞, 曾志, 李书明, 丁任盛 申请人:中国铁道科学研究院铁道建筑研究所