高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法技术

本发明专利技术公开了一种高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法，包括如下步骤：(1)以伸缩缝或者病害区域为中心，定位打注浆孔；(2)将注浆管插入注浆孔底部，(3)伸缩缝和侧缝用密封胶密封；(4)涂刷底涂/界面剂；(5)粘贴防污胶带，(6)在伸缩缝或侧缝处，注入伸缩缝或侧缝密封胶施胶；本发明专利技术采用路基固结封闭、伸缩缝密封防水和侧缝密封防水的综合治理工艺方案，对病害严重区域，伸缩缝和封闭层注浆，扩大了底部基床的受力面积，具有优异的力学性能够承受动载荷的长期作用，有效的防止了翻浆冒泥的复冒，延长了无砟轨道翻浆冒泥病害的治理周期，提高了路基的服役寿命。

Treatment Method of Slurry Boiling and Mud Leaking Disease in Ballastless Track Bed of High-speed Railway

The invention discloses a treatment method for slurry boiling and mud falling of ballastless track bed for high-speed railway, which comprises the following steps: (1) locating and grouting holes with expansion joints or disease areas as the center; (2) inserting grouting tubes into the bottom of grouting holes; (3) sealing sealants for expansion joints and side joints; (4) painting bottom coatings/interface agents; (5) sticking anti-fouling tape; (6) injecting expansion joints at expansion joints or side joints. Or side seam sealant sizing; The invention adopts comprehensive treatment technology scheme of roadbed consolidation sealing, expansion seam sealing waterproofing and side seam sealing waterproofing, grouting for serious disease area, expansion seam and sealing layer, enlarging the stress area of the bottom foundation bed, having excellent mechanical properties to withstand long-term dynamic load, effectively preventing the recurrence of mud overturning and prolonging ballastlessness. The treatment period of track boiling mud disease improves the service life of roadbed.

【技术实现步骤摘要】
高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法
本专利技术涉及用于高速铁路无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法。
技术介绍
对于早期的有砟轨道来说，铁路路基的翻浆冒泥病害是我国铁路最常见的路基病害之一，在基床结构形式变化及受动力荷载和自然环境影响条件等方面，高速铁路基床和普通铁路基床有巨大差别，使两者产生翻浆的机理和特征也完全不同。高速铁路路基段轨道结构自下而上是由轨道基床层、级配碎石层、底座板、封闭层、砂浆层、轨道板、扣件和钢轨等部分组成，其中，封闭层与底座板侧缝处、底座板伸缩缝处均采用沥青密封，以防止外界雨水渗入损害路基。但是，由于普通沥青材料耐候性差，而我国南方雨量充沛，单次降雨量大，导致现已开通的高速铁路路基段均出现不同程度的“翻浆冒泥”问题。造成高速铁路基床表层翻浆病害的原因主要有几个因素：级配组成不良，细颗粒含量较多、渗透系数小；地表水通过侧缝及伸缩缝位置下渗到基床内部；列车动荷载对基床的冲击、重复作用。所述翻浆冒泥现象主要表现在：雨水从封闭层与底座板侧缝处以及底座板伸缩缝处渗入，基床表层在水的浸湿下软化或液化形成的泥浆，具有了流动性，在动车组高速通过时的动荷载作用下的挤压，形成沿道床存在的空隙(封闭层与底座板侧缝处以及底座板伸缩缝处)向表面涌出的一种路基病害现象。基床翻浆病害的危害极大，不仅可能引起路基不均匀下沉，造成轨面状态严重不良，增加线路维修工作量，影响列车正常运行，而且严重时还可能危及行车安全。对于高速铁路无砟轨道线路，基床翻浆病害导致空间多层结构垂向刚度不匹配，路基纵向刚度不均匀，列车运行时无法达到正常的设计时速。从目前调研情况来看，底座板下部级配碎石层被挤出较为严重，特别在一些伸缩缝处，如果该问题得不到有效解决，随着级配碎石的大量流失，致使基床下沉，造成基床抗剪强度下降，引起轨道不平顺，恶化了列车运行条件，该问题如长期得不到有效整治，可能造成行车中断甚至列车颠覆，严重危及行车安全。针对无砟轨道路基“翻浆冒泥”病害，由于受高铁检修天窗点(仅4小时)和结构部件自身强度限制，目前没有特别有效的整治方法，较为可行的方法是排水法和底座板下注浆法：1.排水法：该方法适用于排水不良而导致的基床病害，通过疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统以及通过修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统，消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土经常保持疏干状态。但是，该方法设计复杂，施工量大，对原有轨道结构改动大，造价高，同时该方法原来主要针对有砟轨道，对无砟轨道治理成功率不高。2.注浆法：通过注浆设备，向底座板与表层级配碎石间注入水泥浆或者低粘度的高强度树脂材料，使其充填在底座板与级配碎石间以及封闭层与底座板侧缝处、底座板缩缝下部，防止雨水的再次渗入，并充填因翻浆冒泥造成的底座板与级配碎石间的悬空处，用以弥补轨道结构强度不足。该方法曾被应用于道路基层的修复和加固处理，其方法工艺相对简单，施工量小，对原有轨道结构改动小，造价较低。但是，由于水泥浆或地聚物等无机物注浆，其固化反应为水化反应，耗时时间长，难以满足天窗点4小时后的通车要求；普通高聚物树脂注浆法存在以下缺点：(1)强度差：市售注浆材料多用于隧道、桥梁和堤坝工程防水堵漏或者裂缝维修，材料抗压强度和弹性模量较低，收缩严重；(2)粘结力弱：市售注浆材料与级配碎石、混凝土胶结相容性差，即粘接强度低，不能将潮湿的级配碎石粘接成整体，补强作用小；材料膨胀压未经测试，注浆量小，充填不饱满，补强效果不好，注浆量大，材料膨胀压大，造成底座板拱起，引起轨道结构不平顺，造成轨道结构的次生病害；(3)遇水反应差：耐潮湿条件差，南方地区路基级配碎石病害区往往积水严重，市售注浆材料注入后，由于潮湿因素造成注浆材料比例失调，强度劣化严重，固化不良。改进后的材料如专利CN104448207B所述，其初期治理效果较好，但由于浅层注胶施工，不能形成连续的阻水层，几个月的时间又会发生复冒，治理的耐久性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法，以克服现有技术存在的缺陷。本专利技术所述的高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法，包括如下步骤：(1)以伸缩缝或者病害区域为中心，定位打注浆孔；(2)注浆施工：将注浆管插入注浆孔底部，再用细钢筋从注浆管插入，确保注浆管未堵塞；(3)伸缩缝和侧缝用密封胶密封；(4)涂刷底涂/界面剂；(5)粘贴防污胶带，在不注胶位置尤其是底座板表面，粘贴防污胶带，防止多余密封胶污染板面；(6)在伸缩缝或侧缝处，注入伸缩缝或侧缝密封胶施胶；(7)用刮刀匀压整修嵌缝材料外形。本专利技术解决了在4小时天窗期内，快速消除板式无砟轨道“翻浆冒泥”病害现象，尽快实现通车运营，确保后期的耐久性。本专利技术的方法，可以排除级配碎石层多余的地下水，通过高聚物注浆填充和挤密加固，使修复后的病害区域固结为一个整体，防止后期的雨水下渗和底部细颗粒土向上迁移，对伸缩缝和侧缝采用改性硅酮密封胶封闭，确保后期雨水不会在这些薄弱位置渗透下去，由于改善了路基的受力情况，有效地抵抗列车动载荷产生的应力作用，防止病害的进一步扩展，提高了耐久性，减少路基病害的维修周期，彻底整治了翻浆冒泥病害的再次发生。本专利技术采用路基固结封闭、伸缩缝密封防水和侧缝密封防水的综合治理工艺方案。达到较佳的治理效果。本专利技术的有益效果如下：1)本专利技术创新性的斜孔注浆，扩大了注浆扩散面积，规定注浆深度达到级配碎石层底部，通过线下模型箱的反复试验确定其扩散方式，改变了过去注浆自上而下的扩散方式，变为自下而上扩散方式，材料微发泡，充填脱空区域，发泡过程中，排除地下积水，挤密和胶结松散的级配，改善路基的受力状况，对病害严重区域，伸缩缝和封闭层注浆，扩大了底部基床的受力面积，形成稳定的梯形结构，且底座板底部形成致密连续的阻泥防水层，防止后续的上方雨水下渗和底部细颗粒在列车动载荷作用下的上移，优异的力学性能够承受动载荷的长期作用。2)对伸缩缝和侧缝的改性硅酮密封处理，注浆孔也进行有效地封堵。后期的雨水通过这些综合治理方案，确保及时排除，阻隔下渗到级配碎石层中，有效的防止了翻浆冒泥的复冒，延长了无砟轨道翻浆冒泥病害的治理周期，减少了路基的维修费用，提高了路基的服役寿命。附图说明图1为高铁无砟轨道道床结构示意图。其中：图1A为纵向剖面图，图1B为横向剖面图。图2为高铁无砟轨道道床俯视图。图3为底座板为连续型结构的高铁无砟轨道道床俯视图。具体实施方式以下内容中，所述的打孔，如无特别说明，均表示打注浆孔9。参见图1～图3，所述的高铁无砟轨道道床结构，包括轨道基床层1、级配碎石层2、底座板3、封闭层4、轨道板6、右钢轨7、左钢轨8、扣件10；所述的轨道基床层1、级配碎石层2和底座板3依次复合，所述的封闭层4设置在所述的底座板3外的级配碎石层2上，所述的轨道板6架在所述的底座板3上，所述的右钢轨7和左钢轨8架在所述的底座板3上，所述的扣件10扣在所述的右钢轨7和左钢轨8上，下部固定在所述的底座板3上，底座板3与封闭层4之间设有侧缝13，底座板3为连续型结构；优选的，在所述的底座板3与轨道板6之间设有砂浆层5；优选的，所述的底座板3和轨道板6设有伸缩缝12，所述伸缩缝12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以伸缩缝(12)或者病害区域(100)为中心，定位打注浆孔(9)；(2)将注浆管插入注浆孔底部；(3)伸缩缝(12)和侧缝(13)用密封胶密封；(4)涂刷底涂/界面剂；(5)粘贴防污胶带，在不注胶位置尤其是底座板表面，粘贴防污胶带，防止多余密封胶污染板面；(6)在伸缩缝或侧缝(13)处注入密封胶；(7)用刮刀匀压整修嵌缝材料外形，即可获得整治了翻浆冒泥病害后的高铁无砟轨道道床。

【技术特征摘要】
1.高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以伸缩缝(12)或者病害区域(100)为中心，定位打注浆孔(9)；(2)将注浆管插入注浆孔底部；(3)伸缩缝(12)和侧缝(13)用密封胶密封；(4)涂刷底涂/界面剂；(5)粘贴防污胶带，在不注胶位置尤其是底座板表面，粘贴防污胶带，防止多余密封胶污染板面；(6)在伸缩缝或侧缝(13)处注入密封胶；(7)用刮刀匀压整修嵌缝材料外形，即可获得整治了翻浆冒泥病害后的高铁无砟轨道道床。2.高铁无砟轨道道床翻浆冒泥病害的整治方法，其特征在于，对于底座板(3)设有伸缩缝(12)的高铁无砟轨道道床，包括如下步骤：(1)按照如下的参数，钻注浆孔(9)：(a)孔距L：根据病害区域的大小，以伸缩缝(12)为中心，在伸缩缝左右两侧设定孔距L为55～65cm，外延区域及其他位置的孔距L为110～130cm；(b)注浆孔9深：注浆孔自底座板(3)起至基床层(1)中；(c)注浆孔角度：在底座板(3)和封闭层(4)上，钻注浆孔的角度α为45-60度；在伸缩缝处钻注浆孔是垂直的；(d)注浆孔直径：注浆孔径为直径16-18mm；(2)注浆施工：将注浆管插入注浆孔底部进行注浆；注浆完成后，用封孔材料将注浆孔密封；(3)伸缩缝12密封胶施工；(3-2)在伸缩缝12塞入背衬材料；(3-3)涂刷底涂/界面剂，在伸缩缝处两侧的底座板3或轨道板6的表面涂刷底涂/界面剂；(3-4)采用胶枪，进行密封胶施胶；(4)侧缝密封胶施工(4-1)先塞入背衬材料，在侧缝(13)处的底座板(3)和封闭层4的表面涂刷底涂/界面剂；(4-2)采用胶枪，进行密封胶施胶；(5)粘贴防污胶带，在不注胶位置粘贴防污胶带(6)表面修饰与防护，注胶后，用刮刀匀压整修嵌缝材料外形，，即可获得整治了翻浆冒泥病害后的高铁无砟轨道道床。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的(a)步骤，以伸缩缝(12)为中心，在伸缩缝左右两侧各2m范围内，设定孔距L为55～65cm。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的(b)中，在所述的基床层(1)中，注浆孔的深度L1为40～60cm。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的(d)步骤，钻孔完成后，清理、收集钻出的粉尘，采用玻璃胶或木塞对注浆孔进行临时封闭。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，注浆压力为5-10MPa，温度为25-35℃。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，注胶浆时，先注伸缩缝的注浆孔2，从中心由内而外，左右交替跳孔注浆，再注底座板上的注浆孔，从伸缩缝处向底座板中方向延展，左右交替跳孔注浆，最后注封闭层，与底座板上的注浆顺序相同。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如发现邻孔冒浆，立即停止注浆，若发现有抬升，控制在2mm以内，否则应立即停止注浆，同时对注浆点周围的环境进行观察，若发现轨道结构出现轨道结构裂纹、鼓起或跑浆等现象应立...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天水，韩文，朱彦，王朝阳，戴胜，唐劲松，潘振华，谭社会，徐伟昌，黄传岳，徐家栋，邢小墨，彭勃，
申请(专利权)人：上海华峰新材料研发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31