[发明专利]一种用于曲线段沉降无砟轨道抬升修复方法

说明书

技术领域

本发明属于高速铁路无砟轨道结构修复技术领域，具体涉及一种用于曲线段沉降无砟轨道的抬升修复方法。

背景技术

无砟轨道具有平顺性高、稳定性好、使用寿命长、耐久性好、维修工作量少等技术优势，但同时无砟轨道的铺设与运营对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求非常严格，路基要求工后沉降不大于15mm，路桥、路隧结构物过渡段的不均匀沉降差不大于5mm，纵向变形折角不大于0.1％，追求“零沉降”理念，以确保高速铁路高速、安全、平稳运行。但是，工程实践表明，在外界自然环境和列车长期运营荷载作用下，我国已建的高速铁路均不同程度地出现了由于路基沉降造成的上部无砟轨道结构脱空、开裂、离缝等病害，例如，最早开通的京津城际出现了地基区域性沉降变形，武广高铁耒阳车站由于路基沉降导致无砟轨道板脱空、开裂等病害，甬台温铁路由于软土地基失稳、造成部分路基区段下沉，石太铁路路基发生冲蚀病害，导致该区段限速运行，以上出现的种种路基病害严重影响高速铁路行车安全和运输效率。

目前，针对工后沉降导致的无砟轨道结构线路不平顺问题，在不中断通车的情况下，主要有两种维修方法：一种方法是采取了调整扣件或增大扣件可调整量的方式进行处理，这在一定程度上能够恢复轨道结构的平顺性。但是，增大扣件系统可调整量后，扣件系统的垫块需采用整体垫块来维护轨道结构的稳定性，由于不同地点的沉降量不一样，每个扣件系统所用的整体垫块的厚度不一样，这样，不同整体垫块均需单独开模制作，成本高昂，此外，扣件系统可调整量增大幅值是有限的，对于随运营时间的延长持续下沉的轨道结构来说，这种处理方式也具有局限性。另一种方法是采取普通水泥基材料进行灌浆，该方法存在浆液在无砟轨道底部的扩展不可控、强度发展慢、抬升效果差、难以实现轨道结构的精确、快速抬升等问题。

针对上述两种方法的弊端，近年来，国内外已有研究单位在无砟轨道道床沉降方面的修复方法方面做了大量的研究工作，并取得了一定的进展。专利“应用注入法对铁路无砟轨道道床沉降进行抬升的系统和方法(201310027717.0)”和专利“一种用于沉降无砟轨道的注浆抬升快速修复方法(201310382596.1)”分别报道了一种无砟轨道的新型抬升修复方法，但这些技术在用于曲线段沉降无砟轨道结构抬升修复中仍存在一定的问题。为实现列车平稳转弯，曲线段弯道外侧无砟轨道结构高度高于内侧(最大可达18cm)，若仍根据上述专利所介绍的抬升方法对曲线段无砟轨道结构进行抬升修复，则很可能造成轨道结构的偏移过大，超出高速铁路无砟轨道中线允许最大偏移量，且轨道结构偏移量随着抬升高度的增加会进一步增大，因此，上述专利的抬升方法满足不了曲线段沉降无砟轨道结构的修复要求，因而，适用于曲线段沉降无砟轨道结构快速抬升修复的关键技术亟待研究。

发明内容

本发明针对我国高速铁路曲线段无砟轨道沉降修复的现实需要以及当前沉降病害整治方法的缺陷不足，发明一种施工快捷、实用可靠、成本经济、适用于天窗时间内对曲线段沉降无砟轨道实施抬升的注浆修复方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于曲线段沉降无砟轨道抬升修复方法，所述修复方法包括注浆材料、设备工装以及相关施工工艺和步骤。所述的修复方法是在确定无砟轨道线路曲线段抬升量和抬升单元后，采用高压注浆设备，在一定注浆压力下，利用三角形平衡抬升法，按照确定的设备参数、注浆顺序、注浆节奏和施工步骤，对每个抬升单元内的抬升孔和填充孔分别进行注浆，注浆时将速凝快硬的注浆材料通过预先安装于注浆孔中的注浆管注入到无砟轨道道床下的级配碎石中，并用测量装置实时监测轨道结构的纵向、横向和竖向位移变化量，以实现对曲线段沉降无砟轨道结构的精确抬升和快速修复。

一种用于曲线段沉降无砟轨道抬升修复方法，所述的三角形平衡抬升法是在每个曲线段抬升单元内的高低两侧设置三个以上专用注浆抬升孔(低侧设置两个以上，孔间距为4m～10m，高侧设置一个以上，各高低侧抬升孔呈三角形分布形态)；然后采用高压注浆设备，按确定的注浆工艺，将适量的注浆材料分别从抬升单元内高低两侧的注浆抬升孔注入到无砟轨道道床下的级配碎石中，注浆材料在无砟轨道道床下部呈三角形式的特定区域快速固化，对上部无砟轨道结构形成竖向抬升和平衡支撑，克服既有专利技术抬升曲线段无砟轨道时向下偏移的问题，实现对曲线段无砟轨道结构有效、精确抬升。