無砟軌道基礎(chǔ)沉降的修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無砟軌道基礎(chǔ)沉降的修復(fù)方法，步驟一：將沉降區(qū)的支承層抬升以使相應(yīng)的軌道板抬升預(yù)定的升高量；步驟二：向所述抬升后的支承層下方注漿并密實；步驟三：注漿結(jié)束，完成修復(fù)。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠精確地控制抬升精度。
【專利說明】無砟軌道基礎(chǔ)沉降的修復(fù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高速鐵路無砟軌道領(lǐng)域，具體涉及修復(fù)沉降的無砟軌道的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外高速鐵路最常用的軌道結(jié)構(gòu)形式是無砟軌道。根據(jù)軌道所處的位置，可將無砟軌道分成以下四種形式:路基上軌道、橋上軌道、隧道內(nèi)軌道和道岔區(qū)軌道。
[0003]無砟軌道大體包括以下結(jié)構(gòu):承載鐵軌的軌道板、支承軌道板的支承層和處于支承層下方的基礎(chǔ)。支承層通常為整體的現(xiàn)澆素混凝土板并且其寬度大于軌道板的寬度，支承層下方的基礎(chǔ)為級配碎石。由于一些鐵路線路的服役時間長、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工過程質(zhì)量控制不到位，導(dǎo)致無砟軌道的局部基礎(chǔ)出現(xiàn)不同程度的沉降。這種病害會導(dǎo)致軌道板或鐵軌下沉彎曲，會嚴重地影響列車的運營速度、舒適性和鐵路道路的通行能力，嚴重時會成為影響列車安全運行的的隱患。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，這種病害的修復(fù)方法通常為水泥基材料或雙組份壓力灌漿方法。但是，這種方法具有漿液在基礎(chǔ)內(nèi)的擴展不可控，難以實現(xiàn)軌道結(jié)構(gòu)的精確抬升的問題。由此，急需一種能快速修復(fù)無砟軌道的沉降基礎(chǔ)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種無砟軌道基礎(chǔ)沉降的修復(fù)方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠精確地控制抬升精度且抬升量不受限制。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的方法，包括步驟一:將沉降區(qū)的支承層抬升以使相應(yīng)的軌道板抬升預(yù)定的升高量；步驟二:向抬升后的支承層下方注漿并密實；步驟三:注漿結(jié)束，完成修復(fù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方法，由于首先將支承層抬升了預(yù)定的高度，然后再注漿，因此大部分漿液會聚集在抬升后的支承層底部空隙內(nèi)，從而有效地控制漿液在基礎(chǔ)內(nèi)的擴展，從而可以控制軌道的抬升精度。對于注漿過程而言，由于已經(jīng)將支承層抬起了一定高度，即支承層與級配碎石表面之間已經(jīng)脫開形成一定的空隙，因此注漿時不再需要非常大的壓力，以較小的注漿壓力向支承層的下方空隙內(nèi)注漿即可滿足要求，這使得施工機械變得簡單，操控較容易，方便了施工。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法，完全不需要拆除軌道板來整修支承層和基礎(chǔ)，從而大大提高了施工速度，完全可以在列車運行的“天窗”時間內(nèi)完成而不影響列車運營。
[0008]在一個優(yōu)選的實施例中，注漿采用速凝水泥。這有助于進一步提高施工速度。
[0009]在一個實施例中，在進行步驟一之前，首先測量沉降區(qū)的軌道的沉降量，然后根據(jù)沉降量將處于沉降區(qū)的軌道板分成不同的抬升段，并對每個抬升段分別設(shè)置沉降量，其中多個升高量設(shè)置為從沉降區(qū)中心到沉降區(qū)邊緣逐漸減小。這樣，在抬升每個抬升段時，整個支承層的變形比較平緩，避免了破壞支承層。此外，在抬升每個抬升段時，還能夠?qū)ζ涞纳吡慷歼M行精確控制，有助于保證修復(fù)后軌道的平順性。
[0010]在一個實施例中，對于每個抬升段，通過多次抬升達到其升高量。這樣可以防止使支承層突然發(fā)生大的變形，而造成損壞支承層。此外，由于每次抬升的量均能夠及時測量并反饋，從而有利于提尚抬升精度。
[0011 ] 在一個實施例中，在步驟一中，實時監(jiān)控每個抬升段的升高量。實時監(jiān)控軌道的升高量有助于根據(jù)實際情況及時調(diào)節(jié)抬升動作，從而防止意外事故發(fā)生，此外，動態(tài)地監(jiān)控抬升段的升高量也有助于提高抬升精度。
[0012]在一個實施例中，在步驟一中，首先使用連接件將支承層與相應(yīng)的軌道板連接成一個整體，然后再將支承層抬升。由此可提高支承層與軌道板的整體性，避免在抬升過程中發(fā)生意外。此外，這也消除了對支承層產(chǎn)生破壞的風(fēng)險。在一個優(yōu)選的實施例中，連接件為角鋼，其中角鋼沿軌道的延伸方向設(shè)置，并且角鋼的第一翼與軌道板的側(cè)部相連，角鋼的第二翼與支承層相連。角鋼是一種常見的型鋼，使用也非常簡單，從而可以大大降低施工成本。
[0013]在一個實施例中，在支承層的處于軌道板之外的邊緣上間隔式構(gòu)造多個施力槽，角鋼的第二翼延伸越過施力槽。通過設(shè)置施力槽，能夠方便地對角鋼施力以抬升支承層。在一個優(yōu)選的實施例中，在施力槽處還設(shè)置有與角鋼相連并背向軌道板而延伸的支承架。通過設(shè)置支承架，可以使用較大的抬升裝置抬升支承架從而抬升支承層及軌道板，這樣就方便了施工人員選擇適當?shù)奶b置。
[0014]在一個實施例中，從支承層的兩側(cè)設(shè)置朝向支承層的下方傾斜延伸的注漿孔以進行注漿。在一個優(yōu)選的實施例中，注漿孔與水平面的夾角在15度到65度之間。這樣漿液能夠順暢地流入到支承層的下方，實現(xiàn)均勻填充支承層下方的空間。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:(1)根據(jù)本發(fā)明的方法，可有效地控制漿液在基礎(chǔ)內(nèi)的擴展，并由此可以有效地控制軌道的抬升精度。(2)對于注漿過程而言，能夠以較小的注漿壓力向支承層的下方注漿，這方便了施工。(3)根據(jù)本發(fā)明的方法，施工速度快，完全可以在列車運行的“天窗”時間內(nèi)完成而不影響列車運營。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中:
[0017]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法進行施工的俯視圖。
[0018]圖2是軌道基礎(chǔ)發(fā)生沉降的示意圖。
[0019]圖3是圖1的A-A剖視圖。
[0020]圖4以立體圖顯示了角鋼的設(shè)置方式。
[0021]圖5是圖1的B-B剖視圖。
[0022]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。

【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的方法修復(fù)基礎(chǔ)沉降的無砟軌道的示意圖。無砟軌道100通常包括基礎(chǔ)I (見圖3和圖5)，處于基礎(chǔ)I上方的支承層2和設(shè)置在支承層2上方的軌道板3，在軌道板3上方設(shè)置有鋼軌4 (如圖3所示)。通常，基礎(chǔ)I為級配碎石，支承層2為現(xiàn)場澆筑的連續(xù)素混凝土板，軌道板3為預(yù)制的較短的混凝土板，并且多塊軌道板3連續(xù)鋪設(shè)在支承層2上。通常軌道板3的寬度小于支承層2的寬度，如圖1中所示的寬度差d。
[0025]當基礎(chǔ)I發(fā)生沉降后，在壓力和自身重力作用下支承層2也會隨之向下彎曲。支承層2的彎曲會導(dǎo)致軌道板3的不平順，并影響列車的運行，高速列車的運行受到的影響更大。為此，需要將基礎(chǔ)I和支承層2恢復(fù)到其原始平順的幾何狀態(tài)。
[0026]下面，根據(jù)附圖1到5來描述使用本發(fā)明的方法修復(fù)基礎(chǔ)I和支承層2的施工過程。
[0027]首先，將沉降區(qū)的支承層2、軌道板3抬升升高預(yù)定的升高量。為了確定軌道板3預(yù)定的升高量，在一個實施例中，可先測量軌道100的高低幾何狀態(tài)，然后與正常行車所需要的高低幾何狀態(tài)進行對比，其差值即為所各位置需要的升高量。然后根據(jù)該升高量將沉降區(qū)內(nèi)的軌道板3分成不同的抬升段，并且對每個抬升段分別確定升高量。例如，圖2顯示了四個抬升段:第一抬升段3a，第二抬升段3b，第三抬升段3c，和第四抬升段3d。第一抬升段3a處于沉降區(qū)的中心，第二抬升段3b、第三抬升段3c處于第一抬升段3a的兩側(cè)，第四抬升段3d處于第二抬升段3b的更外側(cè)。由于支承層2通常變形為大體弧形，因此第一抬升段3a的升高量最大，而第二抬升段3b、第三抬升段3c的升高量略小，第四抬升段3d的升高量更小。
[0028]優(yōu)選地，對于每個抬升段而言，可通過多次抬升來達到其升高量。例如，對于第一抬升段3a而言，需要5厘米的升高量才能滿足軌道平順性要求，則可以分5次對第一抬升段3a進行抬升，每次升高量為I厘米，第二抬升段3b而言，需要4厘米的升高量才能滿足軌道平順性要求，則可以分5次對第二抬升段3b進行抬升，每次升高量為0.8厘米，其他抬升段以此類推。這樣，支承層2每次抬升的變形量會較小，且各抬升段之間逐步過渡，不至于對其造成破壞。此外，若每次抬升的升高量過大，還可以適當減小下一次抬升的升高量，最終達到所需要的升高量。在一個優(yōu)選的實施例中，在抬升過程中，實時監(jiān)控抬升段的升高量，以提尚抬升精度。
[0029]為了方便抬升施工，首先使用連接件將支承層與相應(yīng)的軌道板連接成一個整體，然后再將所述支承層抬升。在圖3所示的實施例中，連接件為角鋼21。將角鋼21沿軌道的延伸方向而設(shè)置，并且使用螺栓將角鋼的第一翼24與軌道板3的側(cè)部相連，使用螺栓將角鋼21的第二翼25與支承層2相連。優(yōu)選地，在軌道板3的兩側(cè)均設(shè)置角鋼21。這樣就保證軌道板3和支承層2能作為一個整體來同步抬升，避免支承層2在抬升過程中產(chǎn)生斷裂的風(fēng)險。
[0030]為了方便施加對支承層2施加抬升力，可在支承層2的處于軌道板3之外的邊緣上間隔式構(gòu)造多個施力槽6 (如圖1和4所示)，角鋼21的第二翼25則延伸越過施力槽6。這樣，可以通過施力槽6對角鋼21施加抬升力來抬升支承層2。還如圖1所示，在每一個軌道板的范圍內(nèi)，在支承層2上設(shè)置三個施力槽6。兩個施力槽處于軌道板的端部區(qū)域，一個施力槽處于軌道板的中央?yún)^(qū)域，這使得支承層2的受力比較均勻。應(yīng)理解地是，還可以根據(jù)實際情況設(shè)置多個施力槽。
[0031]如圖3所示，可選擇千斤頂26對角鋼21施加抬升力，并且將千斤頂26設(shè)置在施力槽6內(nèi)。在抬升過程中，處于同一抬升段內(nèi)的所有千斤頂要同步動作，且對千斤頂26進行精細控制，以使該抬升段內(nèi)的所有區(qū)域均達到預(yù)定的升高量。
[0032]在抬升支承層2之后，基礎(chǔ)I與支承層2之間會形成一定的空隙，這時可以向基礎(chǔ)I內(nèi)注漿。在一個實施例中，從支承層2的兩側(cè)設(shè)置朝向支承層2的下方傾斜延伸的注漿孔31以進行注漿，如圖5所示。優(yōu)選地，注漿孔31與水平面的夾角在15度到65度之間，以使得水泥漿能夠順暢地流入到基礎(chǔ)I內(nèi)。還優(yōu)選地是，注漿采用速凝水泥，以加快施工進度。
[0033]在注漿結(jié)束后，立即開展收尾工作；及時拆除頂升設(shè)備和注漿設(shè)備。檢測無異常后，恢復(fù)線路通車。
[0034]由于本發(fā)明的方法在將支承層2抬升完成后再注漿，并且使用了速凝水泥，因此能夠快速修復(fù)基礎(chǔ)沉降的無砟軌道，而不影響列車運行。
[0035]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種無砟軌道基礎(chǔ)沉降的修復(fù)方法，包括， 步驟一:將沉降區(qū)的支承層抬升以使相應(yīng)的軌道板抬升預(yù)定的升高量； 步驟二:向所述抬升后的支承層下方注漿并密實； 步驟三:注漿結(jié)束，完成修復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進行所述步驟一之前，首先測量沉降區(qū)的軌道的沉降量，然后根據(jù)所述沉降量將處于沉降區(qū)的軌道板分成不同的抬升段，并且對所述每個抬升段分別設(shè)置升高量，其中多個升高量設(shè)置為從沉降區(qū)中心到沉降區(qū)邊緣逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對于所述每個抬升段，通過多次抬升達到其升高量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，實時監(jiān)控每個抬升段的升高量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項所述的方法，其特征在于，在步驟一中，首先使用連接件將支承層與相應(yīng)的軌道板連接成一個整體，然后再將所述支承層抬升。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述連接件為角鋼，其中所述角鋼沿所述軌道的延伸方向設(shè)置，并且所述角鋼的第一翼與軌道板的側(cè)部相連，所述角鋼的第二翼與所述支承層相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述支承層的處于所述軌道板之外的邊緣上間隔式構(gòu)造多個施力槽，所述角鋼的第二翼延伸越過所述施力槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的方法，其特征在于，從所述支承層的兩側(cè)設(shè)置朝向所述支承層的下方傾斜延伸的注漿孔以進行注漿。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述注漿孔與水平面的夾角在15度到65度之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的方法，其特征在于，所述注漿采用速凝水泥。
【文檔編號】E01B2/00GK104452484SQ201410643617
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】張千里, 答治華, 蔡德鉤, 陳鋒, 馬偉斌, 李中國, 王立軍, 程遠水, 劉杰, 朱忠林, 閆宏業(yè) 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所