一种制备轨道道床的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备轨道道床的方法以及由其制备的轨道道床。所述方法包括以下步骤：i)将道砟堆积成道砟路基并夯实；ii)将水性聚氯丁二烯分散体‑絮凝剂混合体系施加到所述道砟路基上并与道砟一起固化成型。根据本发明专利技术的制备轨道道床的方法不受道砟含水量和环境潮气的影响，可连续施工也可间断施工。施工效率高，可在列车运行间隔中进行施工，施工后即可通车，不影响列车正常运行。通过本发明专利技术的方法制备的轨道道床具有长的使用寿命。

A method of preparing track bed

【技术实现步骤摘要】
一种制备轨道道床的方法
本专利技术属于铁路工程
具体地讲，本专利技术涉及一种制备轨道道床的方法。
技术介绍
采用道砟作为轨道道床(也称为道砟道床)的有碴轨道在世界铁路轨道上有着广泛的应用。这种道砟道床以道砟为基础构成，来源丰富，价格低廉，将在铁路轨道上得到长期使用。近年来随着人们出行和货物运输的快速增长，对铁路和公路中一直使用的道砟道床也提出了更高的要求。道砟道床承受着高速和重载列车经铁轨和枕木转移到其上的巨大载荷。在巨大载荷的作用下，随着时间的推移，构成道砟道床的道砟石料更容易发生碰撞、移位和破碎沙化，从而导致道砟道床变形、沉降、功能退化，必须经常对其进行费时、费力的养护维修，代价高昂。目前已有多种用聚合物材料对道砟道床进行加固的方法。CN1399035A披露了用高分子聚合物如丁苯乳胶、丁胺橡胶、苯胺橡胶、液体状橡胶混合物浇到路基道砟上，使这些具有一定粘滞度的液体状高分子聚合物顺着道砟缝隙下渗流动，填满道砟缝隙并快速凝聚，凝聚时间可从十余秒至5分钟。最佳凝聚时间是这些液体状高分子聚合物顺着道砟缝隙下渗流动至道砟最底层时即开始发生凝聚。但此方法，受限于其喷洒式施工方法及材料固化成为橡胶体特性。整体道床固化时间长、固化道床施工质量不易保证。整体固化道床服务使用寿命短、需经常重复施工。US2007172590A和CN101370983A披露了一种制备道砟道床的方法，该道砟道床由道砟石料和聚氨酯泡沫组成，聚氨酯泡沫由异氰酸酯及能与异氰酸酯发生反应的化合物的反应制得。DE2305536A披露了一种通过将聚氨酯发泡原料浇注到轨道枕木的孔隙中、发泡、固化以加固道砟道床的方法。由于聚氨酯材料是发泡材料，注入道砟石料中聚氨酯液体材料过多时，聚氨酯发泡过程会把道砟道床顶起，破坏道床平顺性，对列车运行形成危害。发泡前，需对道砟进行高温加热除湿然后通过高压风冷却。因为聚氨酯体系对湿度和温度极度敏感，水汽可与聚氨酯体系的异氰酸酯反应形成二氧化碳；温度大幅提高聚氨酯反应速度，易使反应过快，发泡失控。聚氨酯体系发泡时需对发泡区域注射量进行精确计量；并使用机车或负重对发泡道床进行压制以防止道床鼓起。CN102561114B披露了一种方法，其中先制备聚氨酯发泡原料并将铁路碎石先制成模塑聚氨酯固化道床板块，将模塑聚氨酯固化道床板块放置铁路路基上后与部分碎石形成道床，再浇注聚氨酯发泡原料来使铁路道砟道床固化。CN102251442B披露了一种现场将聚氨酯发泡原料浇注到轨道枕木的孔隙中、发泡、固化成为聚氨酯固化道砟道床后再在外面喷涂一层聚氨酯弹性体防护层的方法制备聚氨酯固化道砟道床的方法。然而，采用现场浇注聚氨酯固化道床方法仍然有下述技术瓶颈需要克服：·2K-双组分体系聚氨酯微发泡弹性体系：2K双组分体系聚氨酯微发泡弹性体系需精确计量及浇注设备，有计量偏差时泡沫性能降低甚至无法粘结道砟。·聚氨酯体系对水汽敏感，聚氨酯异氰酸酯组分遇水会发泡，大幅降低泡沫对道砟粘结性能，使整个固化道床使用寿命缩短。整个聚氨酯体系储存及施工时需隔绝水汽，对室外整套聚氨酯固化道床浇注设备要求高。·聚氨酯体系对水汽敏感，异氰酸酯组分遇水会发泡；道砟需除水汽；必须使用复杂干燥设备预先干燥和冷却铁路道砟，干燥设备费用高昂。·聚氨酯体系对温度敏感，温度低反应慢，对道砟粘结差，温度高反应太快，泡沫膨胀力大。可大幅抬升道床，破坏道床平顺性，使道床无法通车。需对道砟加热和冷却。另外，聚氨酯固化道床受天气及环境影响极大，在如下情况下存在应用局限性：1)大、暴雨天气，2)水浸湿的道床，3)既有线路火车正在运行道床。因而，需要开发一种比聚氨酯泡沫更有效固化铁路道砟道床的方法。
技术实现思路
本专利技术一个主要目的是提供一种制备轨道道床的方法，该方法能够克服目前聚氨酯固化道床体系的以下施工缺点：不需对道床进行干燥除湿处理。本专利技术一个主要目的是提供一种制备轨道道床的方法，该方法能够克服目前聚氨酯固化道床体系的以下施工缺点：需对发泡道床加重物荷载压制以避免道床膨胀鼓起而影响道床平顺性。本专利技术一个主要目的是提供一种制备轨道道床的方法，该方法能够克服目前聚氨酯固化道床体系的以下施工缺点：需动用数十节机车和两(多)个牵引车，施工效率低、费用高、组织复杂。以上目的可以通过以下技术方案得以实现。根据本专利技术的一个方面，提供一种制备轨道道床的方法，其包括以下步骤：i)将道砟堆积成道砟路基并夯实；ii)将水性聚氯丁二烯分散体-絮凝剂混合体系施加到所述道砟路基上并与道砟一起固化成型。根据本专利技术的另一方面，提供由上述方法制备得到的轨道道床。根据本专利技术的又一方面，提供包含上述轨道道床的轨道。根据本专利技术的还一方面，提供水性聚氯丁二烯分散体和絮凝剂的混合体系用于制备轨道道床的用途。根据本专利技术的制备轨道道床的方法不需要对道砟进行加热或特别清洁处理，可实现轨道道床的快速制备。在道砟表面有污垢的情况下，用高压水对其冲洗后即可马上施工。因此，本专利技术的制备轨道道床的方法既适合新建的道砟洁净线路也适合有一定污垢的既有铁路线路。根据本专利技术的制备轨道道床的方法不受道砟含水量和环境潮气的影响，可连续施工也可间断施工。施工效率高，可在列车运行间隔中进行施工，施工后即可通车，不影响列车正常运行。此外，通过本专利技术的方法制备的轨道道床具有长的使用寿命。附图说明下面结合附图对本专利技术进行更详细地说明和解释，其中：图1显示了包含根据本专利技术方法制备得到的轨道道床的轨道的一个实例的结构示意图，其中10代表铁路路基、混凝土路面或桥梁，20代表轨道道床，30代表排水层，40代表道砟垫层，50代表轨道道床，60代表枕木，70代表铁轨。图2是用水性聚氯丁二烯分散体-二氧化碳混合体系固化道砟后的照片。具体实施方案现以说明的目的而非限制地描述本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供一种制备轨道道床的方法，其包括以下步骤：i)将道砟堆积成道砟路基并夯实；ii)将水性聚氯丁二烯分散体-絮凝剂混合体系施加到所述道砟路基上并与道砟一起固化成型。用于本专利技术的道砟没有特别限定，可为轨道道床制备领域中常用的任何道砟。在道砟表面有污垢的情况下，可使用水或浓度为2-5wt.％的氯化钙水溶液高压清洗道砟。使用浓度2-5wt.％的氯化钙水溶液可加速水性聚氯丁二烯分散体絮凝并快速粘结道砟。因此，在一些优选实施方案中，根据本专利技术的制备轨道道床的方法还包括：在将道砟堆积成道砟路基并夯实之前，用水或浓度为2-5wt.％的氯化钙水溶液高压清洗道砟。所述高压清洗可以使用例如高压水枪进行。用于本专利技术的水性聚氯丁二烯分散体-絮凝剂混合体系可以通过将水性聚氯丁二烯分散体与絮凝剂混合来获得。所述水性聚氯丁二烯分散体为聚氯丁二烯在水中的分散体。用于本专利技术的水性聚氯丁二烯分散体中的聚氯丁二烯可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备轨道道床的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/ni)将道砟堆积成道砟路基并夯实；/nii)将水性聚氯丁二烯分散体-絮凝剂混合体系施加到所述道砟路基上并与道砟一起固化成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备轨道道床的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
i)将道砟堆积成道砟路基并夯实；
ii)将水性聚氯丁二烯分散体-絮凝剂混合体系施加到所述道砟路基上并与道砟一起固化成型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在将道砟堆积成道砟路基并夯实之前，用水或浓度为2-5wt.％的氯化钙水溶液高压清洗道砟。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚氯丁二烯为氯丁二烯均聚物或氯丁二烯与可共聚合的烯属不饱和单体的共聚物。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述可共聚合的烯属不饱和单体是下列的一种或多种：具有3-12个碳原子和1或2个可共聚合的C＝C双键的化合物。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性聚氯丁二烯分散体中的聚氯丁二烯固含量不小于20wt.％，优选为20-70wt.％，更优选25-60wt.％。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述水性聚氯丁二烯分散体为阴离子稳定化的水性聚氯丁二烯分散体。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，絮凝剂是下列的一种或多种：pH调节剂、二氧化碳气体、阳离子乳液、酸絮凝液和盐絮凝液。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨曦，朱锋，徐振钢，P库克尔，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE