CN104452484A - 无砟轨道基础沉降的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无砟轨道基础沉降的修复方法，步骤一：将沉降区的支承层抬升以使相应的轨道板抬升预定的升高量；步骤二：向所述抬升后的支承层下方注浆并密实；步骤三：注浆结束，完成修复。根据本发明的方法，能够精确地控制抬升精度。

Description

无砟轨道基础沉降的修复方法

技术领域

本发明涉及高速铁路无砟轨道领域，具体涉及修复沉降的无砟轨道的方法。

背景技术

目前，国内外高速铁路最常用的轨道结构形式是无砟轨道。根据轨道所处的位置，可将无砟轨道分成以下四种形式：路基上轨道、桥上轨道、隧道内轨道和道岔区轨道。

无砟轨道大体包括以下结构：承载铁轨的轨道板、支承轨道板的支承层和处于支承层下方的基础。支承层通常为整体的现浇素混凝土板并且其宽度大于轨道板的宽度，支承层下方的基础为级配碎石。由于一些铁路线路的服役时间长、地质条件复杂、施工过程质量控制不到位，导致无砟轨道的局部基础出现不同程度的沉降。这种病害会导致轨道板或铁轨下沉弯曲，会严重地影响列车的运营速度、舒适性和铁路道路的通行能力，严重时会成为影响列车安全运行的的隐患。

在现有技术中，这种病害的修复方法通常为水泥基材料或双组份压力灌浆方法。但是，这种方法具有浆液在基础内的扩展不可控，难以实现轨道结构的精确抬升的问题。由此，急需一种能快速修复无砟轨道的沉降基础的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种无砟轨道基础沉降的修复方法。根据本发明的方法，能够精确地控制抬升精度且抬升量不受限制。

根据本发明的方法，包括步骤一：将沉降区的支承层抬升以使相应的轨道板抬升预定的升高量；步骤二：向抬升后的支承层下方注浆并密实；步骤三：注浆结束，完成修复。

根据本发明的方法，由于首先将支承层抬升了预定的高度，然后再注浆，因此大部分浆液会聚集在抬升后的支承层底部空隙内，从而有效地控制浆液在基础内的扩展，从而可以控制轨道的抬升精度。对于注浆过程而言，由于已经将支承层抬起了一定高度，即支承层与级配碎石表面之间已经脱开形成一定的空隙，因此注浆时不再需要非常大的压力，以较小的注浆压力向支承层的下方空隙内注浆即可满足要求，这使得施工机械变得简单，操控较容易，方便了施工。此外，根据本发明的方法，完全不需要拆除轨道板来整修支承层和基础，从而大大提高了施工速度，完全可以在列车运行的“天窗”时间内完成而不影响列车运营。

在一个优选的实施例中，注浆采用速凝水泥。这有助于进一步提高施工速度。

在一个实施例中，在进行步骤一之前，首先测量沉降区的轨道的沉降量，然后根据沉降量将处于沉降区的轨道板分成不同的抬升段，并对每个抬升段分别设置沉降量，其中多个升高量设置为从沉降区中心到沉降区边缘逐渐减小。这样，在抬升每个抬升段时，整个支承层的变形比较平缓，避免了破坏支承层。此外，在抬升每个抬升段时，还能够对其的升高量都进行精确控制，有助于保证修复后轨道的平顺性。

在一个实施例中，对于每个抬升段，通过多次抬升达到其升高量。这样可以防止使支承层突然发生大的变形，而造成损坏支承层。此外，由于每次抬升的量均能够及时测量并反馈，从而有利于提高抬升精度。

在一个实施例中，在步骤一中，实时监控每个抬升段的升高量。实时监控轨道的升高量有助于根据实际情况及时调节抬升动作，从而防止意外事故发生，此外，动态地监控抬升段的升高量也有助于提高抬升精度。

在一个实施例中，在步骤一中，首先使用连接件将支承层与相应的轨道板连接成一个整体，然后再将支承层抬升。由此可提高支承层与轨道板的整体性，避免在抬升过程中发生意外。此外，这也消除了对支承层产生破坏的风险。在一个优选的实施例中，连接件为角钢，其中角钢沿轨道的延伸方向设置，并且角钢的第一翼与轨道板的侧部相连，角钢的第二翼与支承层相连。角钢是一种常见的型钢，使用也非常简单，从而可以大大降低施工成本。

在一个实施例中，在支承层的处于轨道板之外的边缘上间隔式构造多个施力槽，角钢的第二翼延伸越过施力槽。通过设置施力槽，能够方便地对角钢施力以抬升支承层。在一个优选的实施例中，在施力槽处还设置有与角钢相连并背向轨道板而延伸的支承架。通过设置支承架，可以使用较大的抬升装置抬升支承架从而抬升支承层及轨道板，这样就方便了施工人员选择适当的抬升装置。

在一个实施例中，从支承层的两侧设置朝向支承层的下方倾斜延伸的注浆孔以进行注浆。在一个优选的实施例中，注浆孔与水平面的夹角在15度到65度之间。这样浆液能够顺畅地流入到支承层的下方，实现均匀填充支承层下方的空间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)根据本发明的方法，可有效地控制浆液在基础内的扩展，并由此可以有效地控制轨道的抬升精度。(2)对于注浆过程而言，能够以较小的注浆压力向支承层的下方注浆，这方便了施工。(3)根据本发明的方法，施工速度快，完全可以在列车运行的“天窗”时间内完成而不影响列车运营。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性地显示了根据本发明的方法进行施工的俯视图。

图2是轨道基础发生沉降的示意图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4以立体图显示了角钢的设置方式。

图5是图1的B-B剖视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是使用根据本发明的方法修复基础沉降的无砟轨道的示意图。无砟轨道100通常包括基础1(见图3和图5)，处于基础1上方的支承层2和设置在支承层2上方的轨道板3，在轨道板3上方设置有钢轨4(如图3所示)。通常，基础1为级配碎石，支承层2为现场浇筑的连续素混凝土板，轨道板3为预制的较短的混凝土板，并且多块轨道板3连续铺设在支承层2上。通常轨道板3的宽度小于支承层2的宽度，如图1中所示的宽度差d。

当基础1发生沉降后，在压力和自身重力作用下支承层2也会随之向下弯曲。支承层2的弯曲会导致轨道板3的不平顺，并影响列车的运行，高速列车的运行受到的影响更大。为此，需要将基础1和支承层2恢复到其原始平顺的几何状态。

下面，根据附图1到5来描述使用本发明的方法修复基础1和支承层2的施工过程。

首先，将沉降区的支承层2、轨道板3抬升升高预定的升高量。为了确定轨道板3预定的升高量，在一个实施例中，可先测量轨道100的高低几何状态，然后与正常行车所需要的高低几何状态进行对比，其差值即为所各位置需要的升高量。然后根据该升高量将沉降区内的轨道板3分成不同的抬升段，并且对每个抬升段分别确定升高量。例如，图2显示了四个抬升段：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处于沉降区的中心，第二抬升段3b、第三抬升段3c处于第一抬升段3a的两侧，第四抬升段3d处于第二抬升段3b的更外侧。由于支承层2通常变形为大体弧形，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。

优选地，对于每个抬升段而言，可通过多次抬升来达到其升高量。例如，对于第一抬升段3a而言，需要5厘米的升高量才能满足轨道平顺性要求，则可以分5次对第一抬升段3a进行抬升，每次升高量为1厘米，第二抬升段3b而言，需要4厘米的升高量才能满足轨道平顺性要求，则可以分5次对第二抬升段3b进行抬升，每次升高量为0.8厘米，其他抬升段以此类推。这样，支承层2每次抬升的变形量会较小，且各抬升段之间逐步过渡，不至于对其造成破坏。此外，若每次抬升的升高量过大，还可以适当减小下一次抬升的升高量，最终达到所需要的升高量。在一个优选的实施例中，在抬升过程中，实时监控抬升段的升高量，以提高抬升精度。

为了方便抬升施工，首先使用连接件将支承层与相应的轨道板连接成一个整体，然后再将所述支承层抬升。在图3所示的实施例中，连接件为角钢21。将角钢21沿轨道的延伸方向而设置，并且使用螺栓将角钢的第一翼24与轨道板3的侧部相连，使用螺栓将角钢21的第二翼25与支承层2相连。优选地，在轨道板3的两侧均设置角钢21。这样就保证轨道板3和支承层2能作为一个整体来同步抬升，避免支承层2在抬升过程中产生断裂的风险。

为了方便施加对支承层2施加抬升力，可在支承层2的处于轨道板3之外的边缘上间隔式构造多个施力槽6(如图1和4所示)，角钢21的第二翼25则延伸越过施力槽6。这样，可以通过施力槽6对角钢21施加抬升力来抬升支承层2。还如图1所示，在每一个轨道板的范围内，在支承层2上设置三个施力槽6。两个施力槽处于轨道板的端部区域，一个施力槽处于轨道板的中央区域，这使得支承层2的受力比较均匀。应理解地是，还可以根据实际情况设置多个施力槽。

如图3所示，可选择千斤顶26对角钢21施加抬升力，并且将千斤顶26设置在施力槽6内。在抬升过程中，处于同一抬升段内的所有千斤顶要同步动作，且对千斤顶26进行精细控制，以使该抬升段内的所有区域均达到预定的升高量。

在抬升支承层2之后，基础1与支承层2之间会形成一定的空隙，这时可以向基础1内注浆。在一个实施例中，从支承层2的两侧设置朝向支承层2的下方倾斜延伸的注浆孔31以进行注浆，如图5所示。优选地，注浆孔31与水平面的夹角在15度到65度之间，以使得水泥浆能够顺畅地流入到基础1内。还优选地是，注浆采用速凝水泥，以加快施工进度。

在注浆结束后，立即开展收尾工作；及时拆除顶升设备和注浆设备。检测无异常后，恢复线路通车。

由于本发明的方法在将支承层2抬升完成后再注浆，并且使用了速凝水泥，因此能够快速修复基础沉降的无砟轨道，而不影响列车运行。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种无砟轨道基础沉降的修复方法，包括，

步骤一：将沉降区的支承层抬升以使相应的轨道板抬升预定的升高量；

步骤二：向所述抬升后的支承层下方注浆并密实；

步骤三：注浆结束，完成修复。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行所述步骤一之前，首先测量沉降区的轨道的沉降量，然后根据所述沉降量将处于沉降区的轨道板分成不同的抬升段，并且对所述每个抬升段分别设置升高量，其中多个升高量设置为从沉降区中心到沉降区边缘逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于所述每个抬升段，通过多次抬升达到其升高量。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，实时监控每个抬升段的升高量。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤一中，首先使用连接件将支承层与相应的轨道板连接成一个整体，然后再将所述支承层抬升。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述连接件为角钢，其中所述角钢沿所述轨道的延伸方向设置，并且所述角钢的第一翼与轨道板的侧部相连，所述角钢的第二翼与所述支承层相连。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述支承层的处于所述轨道板之外的边缘上间隔式构造多个施力槽，所述角钢的第二翼延伸越过所述施力槽。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，从所述支承层的两侧设置朝向所述支承层的下方倾斜延伸的注浆孔以进行注浆。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述注浆孔与水平面的夹角在15度到65度之间。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其特征在于，所述注浆采用速凝水泥。