CN109208412A - 城际铁路无砟轨道板病害整治方法及作业*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种城际铁路无砟轨道板病害整治方法及作业***,该***包括:检测装置,用于对路基病害段的混凝土底座板进行探测,以确定与下方的基床存在吊空区域的目标混凝土底座板;第一钻孔装置,用于在吊空区域的周侧钻出若干第一型注浆孔;第一化学浆注浆装置,用于在若干第一型注浆孔注入第一化学浆以封闭吊空区域的周侧;第二钻孔装置,用于在吊空区域的上方钻出若干第二型注浆孔;以及第二化学浆注浆装置,用于在若干第二型注浆孔注入第二化学浆以填充吊空区域。
Description
技术领域
本发明属于高速铁路养护维修领域,具体地说,涉及一种城际铁路无砟轨道板病害整治方法及***。
背景技术
经过多年的高速铁路建设,我国已经建成了世界上规模最大的高速铁路网。高速铁路普遍采用板式无砟轨道,我国的京沪、京石武、京津、津秦、哈大、沪宁、沪杭、宁杭等高速铁路均采用板式无砟轨道结构,而连接上海和南京的沪宁高速铁路客用专线的正线全长300.329km,其中江苏境内长266.68km,上海境内长32.05km,是目前我国乃至世界上标准最高、里程最长、运营速度最快的城际高铁。沪宁客运专线设计采用CRTS-I型板式无砟轨道,轨道结构上部为预应力轨道板、CA砂浆灌注层及钢筋混凝土底座板(简称混凝土底座板),下部基床为级配碎石表层及AB填料底层。
然而,在沪宁客运专线的使用过程中,工作人员在巡检时发现,在动车通过时,部分地段的混凝土底座板与基床级配碎石表面结合部有浆状物被挤出,且雨天尤为明显,且个别混凝土底座板局部有吊空现象,如不尽快整治可能会危及沪宁客运专线的运行品质。
通过现场踏勘和分析发现,无砟轨道板的这种病害位置主要出现在钢筋混凝土承重层与碎石碾压层结合部,由此可以推断出,病害原因是碾压碎石层碾压不紧实导致自身强度不高,加之水的侵入,在高速铁路动应力作用下一方面造成了基床级配碎石层细骨料的自身泥浆化,另一方面骨料被软化后加速了泥浆化的发展,从而引起基床病害。此外,由于相邻的钢筋混凝土底座板之间的伸缩缝之间采用的是防水性能很差的普通纤维板填充,因此相邻的钢筋混凝土底座板之间的伸缩缝也是密闭不严,另外,混凝土底座板侧边与路肩表面混凝土封闭层之间也存在缝隙,从而使得外部的水更容易渗入基床内部。
中国专利申请公开第104404844A号揭示了一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法,该方法包括:步骤1:在充填层离缝区域轨道板面垂直钻孔;步骤2:在轨道板面钻孔位置进行锚固;步骤3:对于充填层离缝区域进行注浆修复。然而该专利公开的修复加固方法具有以下缺点和不足:(1)、该方法需要对轨道板面的钻孔位置进行锚固;(2)、该方法只是公开了对结构充填层离缝的修复加固,而未揭示/建议相邻的钢筋混凝土底座板之间的伸缩缝、以及混凝土底座板侧边与路肩混凝土封闭层之间存在的缝隙的封闭加固,因此无法避免外部的水再次渗入基床内部;(3)更未揭示/建议如何导引排出充填层离缝中的水。
因此,提供一种可有效密封钢筋混凝土底座板之间的伸缩缝、以及混凝土底座板侧边与路肩混凝土封闭层之间存在的缝隙,从而避免外部的水再次渗入基床内部,并进一步避免钢筋混凝土底座板出现吊空现象的城际铁路无砟轨道板病害整治方法成为业内急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种可有效填充混凝土底座板与基床之间的吊空区域的城际铁路无砟轨道板病害整治方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种城际铁路无砟轨道板病害整治方法,包括:(1)、采用地质雷达对路基病害段的混凝土底座板进行探测,确定与下方的基床存在吊空区域的目标混凝土底座板;(2)、分别向目标混凝土底座板与相邻两端的混凝土底座板之间的伸缩缝灌注第一化学浆以形成吊空区域的两端封闭端;(3)、分别向目标混凝土底座板与两侧路肩混凝土封闭层之间的缝隙灌注第一化学浆以形成吊空区域的两侧封闭侧;以及(4)、向目标混凝土底座板、基床、两端封闭端以及两侧封闭侧围成的空间内灌注第二化学浆以填充吊空区域。
可选择地,在步骤(1)中,可采用美国GSSI公司的地质雷达SIR20主机和400MHz天线对现场进行测线布置,以探测路基病害段的混凝土底座板。
可选择地,在步骤(2)和(3)中灌注的第一化学浆的固化时间为5~15分钟,其具有高温不软化、低温不开裂、防腐蚀、粘结性强、伸缩率大、液态灌浆后自然凝固成型的特点。优选地,第一化学浆包含异氰酸酯50~70重量份、聚醚15~25重量份、增塑剂3~15重量份、泡沫稳定剂1~5重量份、以及表面活性剂0.5~1.5重量份。
更优选地,异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4,-二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯;聚醚为二官能度或三官能度的低分子量聚醚多元醇,分子量为200~5000,羟基值为40~600mgKOH/g;增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二辛酯;泡沫稳定剂为聚烷烃硅甲烷;表面活性剂为聚乙烯基吡咯烷酮或吐温80。
可选择地,在步骤(4)中灌注的第二化学浆的固化时间为15~20分钟,其具备以下性能:1)具有很好的流动性,便于填充灌注施工;2)弹性模量高于混凝土、低于基床级配碎石表层,可改善基床表层和混凝土底座板间的受力性能;3)具有亲水性和渗透性,能够带水作业与内部残留水/泥产生很好的接触反应,可改善已经部分粉浆化的基床级配碎石表层;4)与混凝土间具有一定的粘结性;5)强度、耐久性不低于级配碎石表层。优选地,第二化学浆包含A组分和B组分,其中,A组分包含100重量份环氧树脂、10~25重量份有机酸、0.1~0.5重量份催化剂、0.1~0.5重量份阻聚剂、及90~130重量份稀释剂;B组分包含38~55重量份丙烯酸类化合物、5~10重量份增韧剂、6.0~9.0重量份引发剂、以及0.5~1.0重量份促进剂。
更优选地,环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂;稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;增韧剂为丁脂橡胶、丁基橡胶或氯丁橡胶;催化剂为苄基三乙基氯化铵、或者四丁基溴化铵;阻聚剂为2,6-二叔丁基对苯二酚、2,6-二硝基对甲苯酚、对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚或对羟基苯甲醚;促进剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚铁或氯化亚锡;引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、或过氧化氢;有机酸为冰醋酸、丙烯酸或草酸。
优选地,步骤(2)包括:(2-1)、在伸缩缝位置两侧中部横向水平钻孔至凸台处,以形成一水平钻孔;(2-2)、清除水平钻孔上部的伸缩缝位置中填充的纤维板和碎屑;以及(2-3)、向水平钻孔的一侧灌注第一化学浆后,向水平钻孔的另一侧继续灌注第一化学浆,直至整个伸缩缝灌注饱满,从而形成吊空区域的两端封闭端。具体地,步骤(2-1)包括:在每个伸缩缝的第一侧面、于伸缩缝高度方向上的中部沿着水平方向朝着每个伸缩缝的第二侧面钻出第一横向孔段,在每个伸缩缝的第二侧面、于伸缩缝高度方向上的中部沿着水平方向朝着每个伸缩缝的第一侧面钻出第二横向孔段,并且,第一横向孔段和第二横向孔段分别钻至伸缩缝的横向方向上的中央位置,使得第一横向孔段和第二横向孔段连通形成一水平钻孔,水平钻孔的直径大于伸缩缝的宽度且小于伸缩缝的宽度的五倍,比如,水平钻孔的直径约为伸缩缝的宽度的三倍。
其中,凸台是一种采用圆柱形钢筋混凝土结构,其底部与混凝土底座板连为一体,上部圆柱体顶面与轨道板顶面平齐,主要作用在于防止轨道板出现沿线路纵向或横向位移,保证线路平顺性,起到限位作用。另外,优选地,在步骤(2-1)中,水平钻孔的直径为63mm。
优选地,步骤(3)包括:(3-1)、在路肩混凝土封闭层上,沿混凝土底座板纵向间隔斜钻多个缝隙封闭孔,以斜向插至缝隙,第二化学浆缝隙封闭孔的角度范围为40~50度;以及(3-2)、向缝隙封闭孔中灌注第一化学浆,以形成第二化学浆吊空区域的两侧封闭侧。
优选地,路肩混凝土封闭层位于混凝土底座板外侧约25cm处,沿着混凝土底座板纵向每20~30cm斜向钻孔径约8cm的缝隙封闭孔。
优选地,步骤(4)包括:(4-1)、在混凝土底座板两侧,沿混凝土底座板的线路方向垂直钻通混凝土底座板以在吊空区域上方形成多个注浆孔,在注浆孔中安设注浆嘴,其中,注浆嘴通过封缝胶封闭插设于注浆孔中;(4-2)、将注浆嘴与风管一端连接,以利用高压风进行清孔和排挤吊空区域内的水和灰浆体;以及(4-3)、将注浆嘴与注浆泵连接,以将第二化学浆压力灌浆至吊空区域中。
优选地,在步骤(4-1)中,在距离混凝土底座板两侧边缘10cm处,沿混凝土底座板的纵向方向每隔50cm垂直钻通混凝土底座板,孔深约30cm,孔径为8cm,以在吊空区域处形成多个注浆孔,在钻孔完成后及时安设注浆嘴。
可选择地,在步骤(4-1)中,当位于伸缩缝两侧2m范围时,则沿混凝土底座板的线路方向每隔30cm并按梅花形布置注浆孔。
优选地,在步骤(4-3)中,首先压力灌浆位于混凝土底座板的两侧的注浆嘴,且灌注压力小于0.3Mpa,然后再压力灌浆位于混凝土底座板的中间的注浆嘴,且灌注压力小于0.4Mpa。
可选择地,在步骤(4-3)中,当灌浆过程中相邻的或对面的注浆嘴中溢出浆液,则停止注浆并封闭此注浆嘴,换孔灌注。
可选择地,本发明可在步骤(1)之后,先别向目标混凝土底座板与两侧路肩混凝土封闭层之间的缝隙灌注第一化学浆,然后便向目标混凝土底座板和基床之间的空间内灌注第二化学浆以填充吊空区域,接着再分别向目标混凝土底座板与相邻两端的混凝土底座板之间的伸缩缝灌注第一化学浆,由此以减少列车通过时对混凝土底座板造成的动载形变,而且还可以降低对伸缩缝位置处的第一化学浆的早期强度增长的破坏。
可选择地,还包括步骤(5):在路肩混凝土封闭层下设置用于引排渗入基床中的水的盲管排水***。
优选地,步骤(5)包括:(5-1)、在对应于伸缩缝和吊空区域处的路肩混凝土封闭层下开设排水槽,排水槽中设有引排水盲沟;(5-2)、在引排水盲沟内放置PVC排水管,PVC排水管的管壁上间隔交错设有透水孔,使用透水土工布包裹PVC排水管;将排水槽内底部采用水泥砂浆抹面,将排水槽内填满中粗砂,将排水槽顶部采用素混凝土封闭;以及(5-3)、将PVC排水管穿过路肩电缆槽并引至路基外。
可选择地,在步骤(5-1)中,在对应于混凝土底座板的伸缩缝和吊空区域处,开设排水槽,在吊空区域严重处,可间隔1~2m便设置引排水盲沟。
可选择地,在步骤(5-2)中,PVC排水管管壁每隔5~10cm便进行交错打透水孔。
根据本发明的另一方面,提供一种城际铁路无砟轨道板病害整治方法所采用的作业***,包括:检测装置,用于对路基病害段的混凝土底座板进行探测,以确定与下方的基床存在吊空区域的目标混凝土底座板;第一钻孔装置,用于在吊空区域的周侧钻出若干第一型注浆孔;第一化学浆注浆装置,用于在若干第一型注浆孔注入第一化学浆以封闭吊空区域的周侧;第二钻孔装置,用于在吊空区域的上方钻出若干第二型注浆孔;以及第二化学浆注浆装置,用于在若干第二型注浆孔注入第二化学浆以填充吊空区域。
可选择地,检测装置为地质雷达。
本发明的有益效果是:通过分别向目标混凝土底座板的两端的伸缩缝以及目标混凝土底座板两侧的缝隙内灌注第一化学浆,不仅封闭了相邻混凝土底座板之间的伸缩缝以及混凝土底座板与路肩混凝土封闭层之间的缝隙,防止水再次侵入基床,同时还保证了待灌注的吊空区域的四周形成有矩形的封闭圈而处于密闭的状态;此外,通过向吊空区域中灌注具有良好亲水性能的第二化学浆,使之能够与基床中的水发生反应,将基床空隙内的水反应清除,同时第二化学浆的良好的流动性,还能够将基床的孔隙填充饱满,消除了吊空区域再次出现翻浆现象;更重要的是,第二化学浆在固化后形成的浆结物固结强度大,承重性强,完全可以满足列车动荷载作用下的承重要求。此外,本发明还增设了盲管排水***,从而进一步将渗入基床中的水引排至路基外。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1示出了板式无砟轨道的结构图。
图2示出了根据本发明一种实施方式的城际铁路无砟轨道板病害整治方法的流程图。
图3示出了根据本发明一种实施方式的灌注封闭伸缩缝的处理示意图。
图4示出了根据本发明一种实施方式的缝隙封闭孔和注浆孔的结构分布示意图。
图5示出了根据本发明一种实施方式的安设注浆嘴的结构示意图。
图6示出了根据本发明一种实施方式的混凝土底座板伸缩缝处引排水盲沟的剖面图。
图7示出了根据本发明一种实施方式的吊空区域处引排水盲沟的剖面图。
图8示出了发明的城际铁路无砟轨道板病害整治作业***的构造示意图。
具体实施方式
接下来参照附图具体描述本发明的城际铁路无砟轨道板病害整治方法。
请参照图1,本发明的板式无砟轨道为CRTS-I型,轨道结构上部为预应力轨道板100、CA砂浆灌注层200、钢筋混凝土底座板300,下部基床400为级配碎石表层。
如图1所示,混凝土底座板300的两侧设有路肩表面混凝土封闭层500,混凝土底座板300与基床400之间便为病害区域,即吊空区域600。另外,请参照图3,相邻的混凝土底座板300之间存在有伸缩缝310。
请参照图2,作为一种非限制性示例,本发明的城际铁路无砟轨道板病害整治方法包括:采用地质雷达对路基病害段的混凝土底座板进行探测,确定与下方的基床400之间存在吊空区域600的目标混凝土底座板300的步骤S1、分别向目标混凝土底座板300与相邻两端的混凝土底座板之间的伸缩缝310灌注第一化学浆以形成吊空区域600的两端封闭端的步骤S2、分别向目标混凝土底座板300与两侧路肩混凝土封闭层500之间的缝隙(未标号)灌注第一化学浆以形成吊空区域600的两侧封闭侧的步骤S3、向目标混凝土底座板300、基床400、两端封闭端以及两侧封闭侧围成的空间内灌注第二化学浆以填充吊空区域600的步骤S4、以及在路肩混凝土封闭层500下设置盲管排水***的步骤S5。
在灌注封闭相邻混凝土底座板300之间的伸缩缝310时,请参照图3,首先在每个伸缩缝310的第一侧面、并在伸缩缝310高度方向上的中部沿着水平方向朝着每个伸缩缝310的第二侧面钻出第一横向孔段,接着在伸缩缝310的第二侧面、并在伸缩缝310高度方向上的中部沿着水平方向朝着每个伸缩缝310的第一侧面钻出第二横向孔段,并且,第一横向孔段和第二横向孔段分别钻至伸缩缝310的横向方向上的中央位置,使得第一横向孔段和第二横向孔段连通形成一水平钻孔320,水平钻孔320的直径约为伸缩缝310的宽度的三倍。在清除水平钻孔320上部的伸缩缝310位置中填充的纤维板和碎屑后,便开始向水平钻孔320的一侧灌注第一化学浆,然后再向水平钻孔320的另一侧继续灌注第一化学浆,直至整个伸缩缝310灌注饱满,从而封闭整个伸缩缝310。在对混凝土底座板300和基床400之间的吊空区域600进行处理前,需要对混凝土底座板300与路肩混凝土封闭层500之间的缝隙进行灌注密封,作为一种可选择实施方式,请参照图4,分别在混凝土底座板300两侧约25cm处的路肩混凝土封闭层500上,沿着混凝土底座板300纵向每25cm斜向钻孔径约8cm的缝隙封闭孔510,斜度约45度。在用角磨机、钢丝刷打磨清理污物及软弱层,并用高压风冲洗干净缝隙封闭孔510后,向缝隙封闭孔510中灌注第一化学浆,不仅可以封闭裂隙,防止日后水侵入基床400,而且还可以确保混凝土底座板300底部注浆施工时空间的密封。
在本发明中,第一化学浆的初凝时间5~10分钟,15分钟后即可达到灌胶强度要求。
在本发明中,填充混凝土底座板300与基床400的级配碎石表层之间的吊空区域600是处理病害的关键,其结果将直接反映病害整治效果,接下来描述本发明的灌注封闭混凝土底座板300与基床400表层之间的吊空区域600的过程。作为一种非限制性示例,其整治施工措施为在混凝土底座板300的两侧10cm的边缘区域处,沿混凝土底座板的线路方向每隔50cm间隔钻出若干注浆孔330,从而连通吊空区域600。如图5所示,注浆孔330用封缝胶350进行封缝,待强度达到后便及时安设注浆嘴340,接着,待注浆嘴340的封闭强度达到要求后,通过快插接头将注浆嘴340与风管一端连接密实,从而利用高压风进行清孔和排挤吊空区域内的水和灰浆体,最后,将注浆嘴340与注浆泵连接,将第二化学浆压力灌浆至吊空区域600中。
在封缝过程中,本发明采用J—1快干型封缝胶,其固化速度受环境温度影响较大,温度越高固化越快,初凝时间大概为5~20分钟,等待1~2小时后便可达到强度,以进行灌浆。在压力灌浆过程中,由于第二化学浆为A、B双组份,在使用时按体积比A组份∶B组份=1∶1的比例混合使用,本发明采用北京中铁瑞威基础工程有限公司的GR-75专用双组份化学注浆泵进行连续灌注。灌浆压力需要保持恒定连续,并保***灌注饱满。具体操作为:首先压力灌浆位于混凝土底座板300的两侧的注浆嘴340,且保证灌注压力小于0.3Mpa,然后再压力灌浆位于混凝土底座板300的中间的注浆嘴340,且保证灌注压力小于0.4Mpa。在灌浆过程中需要进行实时监测,当在灌浆过程中相邻的或对面的注浆嘴中溢出浆液时,则停止注浆并封闭此注浆嘴,换孔灌注,直至彻底灌注饱满后结束灌浆。
本发明压力灌注的第二化学浆具备一定的亲水性,能与水发生反应,将空隙内的水反应清除,同时还具有良好的流动性,能使孔隙填充饱满;而且通过调整A组分和B组分的之间的比例,还可以调节浆料的固化时间,并且第二化学浆在固化90分钟后的抗压强度变可大于3mpa,灌注材料3天后抗压强度不小于40Mpa,同时动弹性模量在55Mpa-65Mpa。下表1为本发明的第二化学浆的部分性能指标。
表1
在封闭所有孔隙之后,需要增设引排水***来排出基床400内残余的水。请参照图6和图7,在对应于混凝土底座板300的伸缩缝310和吊空区域600处,开设排水槽700,在吊空区域600严重处,可间隔1m便设置引排水盲沟,在引排水盲沟内放置PVC排水管710,PVC排水管710的管壁每隔5cm便进行交错打透水孔,并使用透水土工布包裹PVC排水管710;排水槽700内底部采用水泥砂浆720抹面,将排水槽700内填满中粗砂730,排水槽700顶部采用素混凝土740封闭。
通过雷达分别检测经过本发明方法处理后的轨道板和未经处理的无砟轨道板,对比发现:首先,未处理的无砟轨道板的道心的波形比较杂乱,而处理后的无砟轨道板的道心的波形则很平顺;另外,未处理的无砟轨道板的轨道板测线存在空洞,而处理后的无砟轨道板的轨道板测线在灌浆后则填充饱满。进一步地,为了观察混凝土底座板300在列车动载作用下的上下震动起伏幅度,本发明采用桥梁HFFKY-II裂纹测量***对混凝土底座板300的端部进行观测,此处位置既是吊空严重处也是起伏幅度最大处,灌浆后的混凝土底座板300在列车通过时上下震动起伏幅度仅为0.10mm,由此可见,经本发明的方法处理后的无砟轨道板可完全满足列车动荷载作用下的承重要求。
请参照图8,本发明还提供了一种城际铁路无砟轨道板病害整治作业***,包括:以可移动方式设置于城际铁路无砟轨道路肩上用以确定与下方的基床存在吊空区域的目标混凝土底座板的检测装置(图未示);安装于吊空区域的周侧用以钻出若干第一型注浆孔的第一钻孔装置(图未示);安装于吊空区域的周侧用以在若干第一型注浆孔注入第一化学浆的第一化学浆注浆装置(以下详述);安装于吊空区域的上方用以钻出若干第二型注浆孔的第二钻孔装置(图未示);以及安装于吊空区域的上方用以在若干第二型注浆孔注入第二化学浆的第二化学浆注浆装置(以下详述)。在该非限制性实施方式中,检测装置为地质雷达。
第一化学浆注浆装置包括注浆机900、与注浆机的出浆口通过管线连通的注浆总管910、分别与注浆总管910通过浆液输送管连通的若干个注浆支管920。每个注浆支管水平***每个第一型注浆孔内。
第二化学浆注浆装置包括注浆机800、与注浆机的出浆口通过管线连通的注浆总管810、分别与注浆总管通过浆液输送管820连通的若干个注浆喷嘴850、以及设置在每个注浆喷嘴的周壁上的密封胶圈860。每个注浆喷嘴850竖直安装于每个第二型注浆孔内,密封胶圈860将每个注浆喷嘴外周壁与每个第二型注浆孔内壁之间的空间密封。
进一步包括注浆控制装置1000,注浆控制装置1000通过控制线分别与注浆机800、注浆机900通信连接,以分别控制注浆机800、注浆机900的注浆时间和注浆压力。
尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式,但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构和步骤,在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。此外所揭示的各种参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。此外所揭示的各个施工步骤也可以根据具体使用条件适当地增减或调整顺序。
Claims (10)
1.一种城际铁路无砟轨道板病害整治方法,包括:
(1)、采用检测装置对路基病害段的混凝土底座板进行探测,确定与下方的基床存在吊空区域的目标混凝土底座板;
(2)、分别向所述目标混凝土底座板与相邻两端的混凝土底座板之间的伸缩缝灌注第一化学浆以形成所述吊空区域的两端封闭端;
(3)、分别向所述目标混凝土底座板与两侧路肩混凝土封闭层之间的缝隙灌注第一化学浆以形成所述吊空区域的两侧封闭侧;以及
(4)、向所述目标混凝土底座板、所述基床、所述两端封闭端以及所述两侧封闭侧围成的空间内灌注第二化学浆以填充所述吊空区域。
2.如权利要求1所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述步骤(2)和(3)中灌注的所述第一化学浆包含:50~70重量份异氰酸酯、15~25重量份聚醚、3~15重量份增塑剂、1~5重量份泡沫稳定剂以及0.5~1.5重量份表面活性剂。
3.如权利要求2所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4,-二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯;所述聚醚为二官能度或三官能度的低分子量聚醚多元醇,分子量为200~5000,羟基值为40~600mgKOH/g;所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯或邻苯二甲酸二辛酯;所述泡沫稳定剂为聚烷烃硅甲烷;所述表面活性剂为聚乙烯基吡咯烷酮或吐温80。
4.如权利要求1所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述步骤(4)中灌注的所述第二化学浆包含A组分和B组分,其中,所述A组分包含:100重量份环氧树脂、10~25重量份有机酸、0.1~0.5重量份催化剂、0.1~0.5重量份阻聚剂、以及90~130重量份稀释剂;所述B组分包含:38~55重量份丙烯酸类化合物、5~10重量份增韧剂、6.0~9.0重量份引发剂、以及0.5~1.0重量份促进剂。
5.如权利要求4所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂;所述有机酸为冰醋酸、丙烯酸或草酸;所述催化剂为苄基三乙基氯化铵、或者四丁基溴化铵;所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对苯二酚、2,6-二硝基对甲苯酚、对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚或对羟基苯甲醚;所述稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;所述增韧剂为丁脂橡胶、丁基橡胶或氯丁橡胶;所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、或过氧化氢;所述促进剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚铁或氯化亚锡。
6.如权利要求1~5中任一项所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:
(2-1)、在每个所述伸缩缝的第一侧面、于所述伸缩缝高度方向上的中部沿着水平方向朝着每个所述伸缩缝的第二侧面钻出第一横向孔段,在每个所述伸缩缝的第二侧面、于所述伸缩缝高度方向上的中部沿着水平方向朝着每个所述伸缩缝的第一侧面钻出第二横向孔段,并且,所述第一横向孔段和所述第二横向孔段分别钻至所述伸缩缝的横向方向上的中央位置,使得所述第一横向孔段和所述第二横向孔段连通形成一水平钻孔,所述水平钻孔的直径大于所述伸缩缝的宽度且小于所述伸缩缝的宽度的五倍;
(2-2)、清除所述水平钻孔上部的所述伸缩缝位置中填充的纤维板和碎屑;以及
(2-3)、向所述水平钻孔的一侧灌注所述第一化学浆后,向所述水平钻孔的另一侧继续灌注所述第一化学浆,以形成所述吊空区域的两端封闭端。
7.如权利要求1~5中任一项所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述步骤(3)包括:
(3-1)、分别在所述目标混凝土底座板两侧于所述路肩混凝土封闭层上,沿所述目标混凝土底座板纵向间隔斜钻若干缝隙封闭孔,以斜向插至所述缝隙,所述缝隙封闭孔的角度范围为40~50度;以及
(3-2)、通过所述缝隙封闭孔向所述缝隙中灌注所述第一化学浆,以形成所述吊空区域的两侧封闭侧。
8.如权利要求1~5中任一项所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法,其特征在于,所述步骤(4)包括:
(4-1)、分别在所述目标混凝土底座板的两侧边缘区沿所述目标混凝土底座板的纵向方向间隔钻出若干注浆孔以连通所述吊空区域,在所述注浆孔中通过封缝胶封闭安设注浆嘴;
(4-2)、将至少一个所述注浆嘴与风管一端连接,以利用高压风进行清孔和排挤所述吊空区域内的水和灰浆体;以及
(4-3)、依次将每个所述注浆嘴与注浆泵连接,以将所述第二化学浆压力灌浆至所述吊空区域中,其中,首先压力灌浆位于所述混凝土底座板的两端的注浆嘴,且灌注压力小于0.3Mpa,然后再压力灌浆位于所述混凝土底座板的中间的注浆嘴,且灌注压力小于0.4Mpa。
9.一种如权利要求1~8中任一项所述的城际铁路无砟轨道板病害整治方法所采用的作业***,其特征在于,包括:
检测装置,用于对路基病害段的混凝土底座板进行探测,以确定与下方的基床存在吊空区域的目标混凝土底座板;
第一钻孔装置,用于在所述吊空区域的周侧钻出若干第一型注浆孔;
第一化学浆注浆装置,用于在所述若干第一型注浆孔注入第一化学浆以封闭所述吊空区域的周侧;
第二钻孔装置,用于在所述吊空区域的上方钻出若干第二型注浆孔;以及
第二化学浆注浆装置,用于在所述若干第二型注浆孔注入第二化学浆以填充所述吊空区域。
10.如权利要求9所述的作业***,其特征在于,所述检测装置为地质雷达。
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