高速铁路无砟轨道主要病害
高速铁路无砟轨道病害问题及维修方案分析

高速铁路无砟轨道病害问题及维修方案分析摘要:2016年底,我国铁路运营总里程12.4万公里,仅次于美国;高速铁路运营总里程2.2万公里,规模位居世界第一。
预计未来几年铁路每年投资总额为6000至8000亿元,到2020年铁路总里程将超过14万公里,高速铁路里程将超过3万公里。
根据远景规划分析,到2030年铁路总里程约20万公里,高速铁路里程将超过6万公里,建成“八横八纵”干线,形成非常完善的高速铁路网。
2014年APEC会上,我国提出“一带一路”发展战略,将尽快使铁路“走出去”发展战略落地,将为高速铁路发展提供更多的机会。
关键词:高速铁路;无砟轨道;病害;维修方案;分析1 引言高速铁路一般是指运行速度达200公里/小时以上的铁路,是由适合于高速运行的基础设施、固定设备、移动设备,完善且科学的安全保障系统和运输组织方法有机结合起来的庞大系统工程,是当代高新技术的综合集成。
为了提高列车运行速度,使铁路适应社会发展,从20世纪初至50年代,德、法、日等国都开展了大量的有关高速列车的理论研究和试验工作。
1998年3月,我国人大会在“十五”计划纲要草案中提出建设高速铁路。
2008年8月1日,中国第一条具有完全自主知识产权、世界一流水平的高速铁路—京津城际高铁通车运营,京津城际铁路的开通,拉开了中国高速铁路建设和运营的序幕。
2011年6月30日,京沪高铁开通运行,并于2017年9月21日采用自主研发的复兴号动车站提速350/小时运营。
2012年12月26日,京广高铁全线贯通,成为当时世界最长的高速铁路。
在它们的背后,是正在编织着的中国高速铁路网和正在实现的中国经济再一次跨越式发展。
2 高速铁路的发展趋势及作用2.1高速铁路的发展趋势铁路的发展水平如何,直接影响到国家的工业化进程。
我国铁路与发达国家相比,存在较大的差距,我国每万平方公里的国土上铁路的覆盖不到75公里,而德国等发达国家均超过了1000公里,是中国的13.33倍。
高速铁路无砟道床施工病害分析

高速铁路无砟道床施工病害分析摘要:高速铁路无砟道床施工病害严重影响列车运行安全,为了预防和整治病害必须明确病害类型、成因,因此本文对轨道板开裂、CA砂浆脱空、混凝土底座翻浆、凸形挡台填充物损坏、道床板上拱的成因与整治措施进行了分析。
关键词:无砟道床;施工病害;高速铁路无砟道床的应用增强了高速铁路轨道结构的整体性,提高了列车运行的稳定性,但也出现了新的问题,例如道床混凝土开裂[1]、道床结构层间离缝脱空[2]、道床上拱[3]、混凝土底座板下翻浆[4]等,这些病害的出现严重影响列车运行安全,因此,本文对高速铁路无砟道床施工病害进行了分析。
1 高速铁路无砟道床常见病害类型及成因分析无砟道床有多种形式,例如板式无砟道床(如图1所示)、双块式无砟道床、支承块式无砟道床、弹性支承块式无砟道床、长枕埋入式无砟道床等。
道床板采用预制结构形式的一般称作轨道板,为了限制轨道板移动有的需设置凸形挡台,轨道板下面的混凝土板称为混凝土底座板或支承层。
图1 高速铁路无砟道床结构示意图1.1 无砟道床常见病害类型高速铁路无砟道床常见病害类型列举如下:(1)轨道板开裂。
轨道板表面出现裂缝、露筋现象。
开裂、露筋降低结构强度,加速钢筋锈蚀,对列车安全运行影响较大。
(2)CA砂浆脱空、汲水。
当CA砂浆发生破损、断裂后,在轨道板与混凝土底座之间形成空隙,雨水渗入,列车运行时不断挤压拍打轨道板,使CA砂浆中的水不断挤出和吸入,会加速CA砂浆损坏,降低其缓冲、减振效果。
(3)混凝土底座板翻浆、开裂。
混凝土底座与基床之间渗出灰白色泥状物,底座下脱空,列车运行时的荷载作用引起底座下表面开裂,影响轨道平顺性。
(4)凸形挡台填充物破坏。
凸形挡台用于限制轨道板位移,属于抗剪构件,在其周围填充环氧树脂一类弹性材料,以缓解轨道板对凸形挡台的冲击,避免挡台过早破坏。
当凸形挡台周围填充物受到破坏(如被挤出、掉块)时,由于轨道板与凸形挡台之间存在空隙,一方面挡台对轨道板限位作用减弱,另一方面扣件在冲击力作用下容易松脱。
浅谈无碴轨道施工中的质量病害及防治措施

浅谈无碴轨道施工中的质量病害及防治措施在全国客运专线工程建设的热潮中,无碴轨道施工技术在全国高铁建设中得以应用,进而使我国高铁建设有了跨越式发展,同时在施工建设中又存在一些施工误区而造成的质量缺陷,在此根据以往施工经验,以及技术标准进行总结,对以后的施工中出现类似情况有着十分必要的意义,在此以郑西客专为例,谈谈新建铁路客运专线无碴轨道钢筋混凝土施工中的质量病害及防治措施。
标签:蜂窝状孔洞状露筋开裂缺棱掉角施工缝夹层1 蜂窝状1.1 现象:混凝土局部有松散,砂浆少石子多,石子之间出现空隙,形成大小不一的蜂窝状的空洞。
1.2 原因分析:①混凝土的配合比不合理,粗细集料、水泥材料计量错、含水率或大或小,造成浆少石多。
②混凝土搅拌时间不够,没有拌合均匀,混凝土和易性差,振捣不密实。
③未按技术交底和操作规程浇筑混凝土,放料不当,使石子集中,振不出水泥浆,造成混凝土离析。
④混凝土一次放料过多,没有及时、分段、分层浇筑,振捣不及时、不密实或放料与振捣配合不好。
⑤模板空隙未封堵好,或模板支设不牢固,振捣混凝土时跑模,导致模板移位,造成严重露浆。
1.3 预防措施:必须要有一个专业的,并且能严格按试验室下达的试验技术交底进行拌合的拌合场所,混凝土配料时应严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确,混凝土拌合均匀,出料颜色和出料的表观外形一致,其延续搅拌最短时间符合规定。
混凝土自由倾落高度一般不得超过2米,如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。
混凝土需分层捣固,浇筑层的厚度不得超过振捣器作用部分长度的1.25倍,振捣混凝土时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的 1.5倍;对细骨料混凝土拌合料,则不大于其作用半径的1倍。
振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。
合适的振捣现象为:混凝土不再有显著下沉,不再出现气泡。
浇筑混凝土时,经常观察模板、支架、堵缝等情况,发现有模板走动,应立即停止浇筑,并将模板进行加固,在混凝土初凝前修正完好。
高铁无砟轨道结构病害与维修技术刍议

96交通科技与管理技术与应用0 前言与发达国家相比,中国高铁的发展相对缓慢,经过长期的实践和理论研究,轨道养护的主要原则是实施“预防为主,预处理结合”的养护政策。
基于混凝土或沥青混合料的压载轨道是高速轨道的主要形式。
无砟轨道的突出优点是稳定性好,结构坚固,维修时的工作负荷低,因此道无砟轨道广泛用于高速铁路。
1 无砟轨道概述无砟轨道是用于高速铁路的主要轨道结构适用于时速超过300 km 的路线。
其特点是钢筋混凝土代替了压载轨道结构的压载材料,其强度,耐久性和稳定性均优于压载物。
如今,与压载轨道相比,世界上最先进的轨道技术具有卓越的稳定性,舒适性和耐用性,并且其结构高度低,重量轻,从而减轻了桥第二级的负荷并减少了隧道开挖。
道床整洁美观,整个轨道变形平缓,维护工作量大大减少,列车速度可以大大提高[1]。
缺点是初期投资成本高,刚度高,施工难度和要求高,履带弹性差,振动和噪音大。
由于无砟轨道的基本结构与压载轨道的基本结构相似,所以相同病害在文中就不再赘述,本文主要针对无砟轨道的特殊病害进行阐释,并将维修技术进行阐释。
2 高铁无砟轨道结构病害2.1 轨道道床破损道板的病害主要是混凝土结构问题,通常在混凝土表面存在垂直和水平的裂缝甚至接缝,另一种是对混凝土拐角和拐角的损坏。
裂纹的形状主要是由混凝土的变形引起的,当变形的压力超过混凝土结构本身的抗压强度时,就会发生裂纹。
混凝土材料的不均匀混合,施工过程中环境温度的不适当,浇筑后因大风天气而导致的收缩,不合格的钢筋质量和下沉都可能引起裂缝。
在履带板开裂后,结构的钢筋与外部环境接触,产生锈蚀,锈继续压缩并扩张履带板混凝土并扩展裂缝,造成块体损坏。
在长期使用中,混凝土会与空气中的二氧化碳发生化学反应,从而增加结构的脆性并降低履带床的承载能力和耐用性[2]。
2.2 无砟轨道砂浆层和轨道板离缝砂浆层和轨道平板之间的间隔是一种常见的疾病,也叫作离缝,间隔的大小通常在1 mm 之内,纵向延伸超过10 m。
高速铁路无砟轨道结构病害与维修技术的应用探讨

高速铁路无砟轨道结构病害与维修技术的应用探讨摘要:高速铁路无砟轨道高平顺性、高稳定性和少维修性的特点使其在高速铁路上得到了广泛的运用。
无砟轨道可降低养护维修难度,增加行车的安全性和舒适、稳定性,因此无砟轨道在高速铁路地段铺设应用居多。
本文对高铁无砟轨道结构病害与维修技术的应用进行分析,以供参考。
关键词:高速铁路无砟轨道;病害;维修技术引言如今,无砟轨道在高速铁路中的应用越来越广泛,但由于高铁线路列车时速较快,加之受到环境气候等因素直接影响,使部分路段无砟轨道结构产生病害,对正常和安全通车造成影响。
因此,需要在掌握病害情况的基础上,探讨有效维修处理技术。
1、无砟轨道施工技术特点无砟轨道的结构连续性以及平顺性比较优良。
因为无砟轨道的底座以及道床板都是混凝土浇筑,而双块式轨枕、轨道板以及微孔橡胶垫层、扣件以及钢轨等可以直接在工厂进行预制生产,能够提升高速铁路轨道工程的施工效率以及施工质量,可以在一定程度上提高高速列车在运行过程中的平稳性以及舒适性。
无砟轨道的结构耐久性较强,且具有较强的少维修性能,这也是其在高速铁路施工过程中广泛应用的重要特点。
无砟轨道的维修工作量比较少,从而确保铁路运行的安全性。
无砟轨道在列车荷载的作用下并不会产生变形积累情况,可以将无砟轨道的几何尺寸变化情况控制在轨下胶垫、构件以及钢轨的松动和磨损等因素中,能够有效降低轨道几何状态变化的速度,减少轨道养护维修的工作量,从而延长轨道的线路的维修周期。
2、高铁无砟轨道结构病害我国高铁线下结构的病害类型多样、位置不定。
根据目前无砟轨道结构,病害类型主要有以下两种:(1)CRTSⅠ型双块式无砟轨道:该类型无砟轨道双块式轨枕与道床板施工后可能产生离缝脱空、泡沫层、裂缝和掉块等病害形式;(2)CRTSⅢ型板式无砟轨道:该类型无砟轨道自密实混凝土填充层受施工材料、工艺及外部荷载影响,其与CRTSⅢ型轨道板和底座混凝土的连接处可能存在层间离缝等缺陷。
无砟轨道常见病害及整修主要施工方法探讨

长 过 大 。填 充 用 环 氧 树 脂 砂 浆 性 能 要 求 见 表 1。
表 1 填 充 用 环 氧树 脂 砂 浆 的性 能 指 标 表
序号
项 目
单 位
指 标
1
砂 浆 温 度
℃
5—30
2
流 动 度
S
I
2 3 可工作时间
1.2 双 块 式 轨 枕 侧 道 床 混 凝 土 裂 纹 主要 表现为 :部分 双块式轨枕 与道床混凝 土间脱离 ,出现翻浆现
1.1 水 泥 沥 青 砂 浆 破 损
树脂砂浆的主体树脂 :采用柔 韧性环氧 树脂 提高树脂 砂浆的韧性 ;采
主 要 表 现 为 :水 泥 沥 青 砂 浆 与 轨 道 板 和底 座 板 脱 离 、渗 水 渗 油 、水 用 活 性 稀 释 剂 降 低 树 脂 砂 浆 粘 度 ,溶 剂 符 合 安 全 与 环 保 要 求 ;采 用 反
为 I级 ,最 小 曲 线 半 径 1600米 ,限 制 坡 度 6‰ ,设 计 客 车 时 速 200km/ 气温 条 件 的变 化 .调 节 可 使 用 期 与 固化 速 度 ,方 便 施 工 等 工 艺 特 点 ,是
h,货 车 时 速 120kndh。
较 。
7 材 料 分 离 度
%
<2
8
收 缩 率
%
-0.2—0.4
9
抗 冻 性
动 弹 模 量 不 得 小 于 80%,质 量 损 失 率 不 得 大 于 2%
10
耐 候 性
外观无异 常、相对抗折强度不低于 100%。
2 病 害修 复 整 治
2.1 水 泥 沥 青 砂 浆 破损 修 复 2.1.1 修 复 材 料
CRTSⅠ型双块式无砟轨道病害分析及整治措施

浅谈CRTSⅠ型双块式无砟轨道病害分析及整治措施摘要:近年来,随着国内多条高速铁路交付运营,取得了良好的社会效益,但在运营中发现了不少质量通病,整治过程中耗费大量的精力、物力及财力,也为高速铁路安全运营带来了一定隐患,为了使大家在今后无砟轨道施工中吸取经验教训,避免出现同样病害,下面我们就目前运营中出现的一些质量通病及整治措施进行分析探讨。
关键字:crtsⅰ型双块式无砟轨道;运营;病害分析;整治措施中图分类号:u213文献标识码: a 文章编号:crtsⅰ型双块式无砟轨道结构从上至下由60kg∕m钢轨、弹性扣件、双块式轨枕、道床板和支撑层等组成。
根据掌握情况,在运营中无砟轨道主要出现道床板上拱、无砟轨道支撑层离缝渗浆、线间和路肩封闭层砼起拱开裂三大类病害,上述三大病害在整治中都消耗了大量的人力、物力及财力,因此我们在无砟轨道后续施工中一定要汲取教训,严格按设计要求进行施工。
一、crtsⅰ型双块式无砟轨道运营病害、原因分析及整治措施1、道床板上拱:1)运营危害:道床板上拱直接影响列车运行安全及乘坐舒适性,主要表现为动检车检测数据出现短波高低波形变化大,现场精调小车检测出现轨道局部上拱现象。
此类病害主要出现在路桥过渡段和有承压水的隧道内;2)产生原因分析:a 隧道道床板上拱主要原因:存在承压水的隧道内无砟轨道道床板上拱主要是由于隧道仰拱底面与道床板下垫层间有水压力的作用引起。
因隧道内有承压水,仰拱止水带施工质量不到位致使承压水经仰拱环向施工缝进入隧道板垫层内。
b路桥过渡段无砟轨道道床板上拱主要有以下原因:①桥台后伸缩缝未按设计施工,无法起到采用变形降低应力的作用;②道床板施工前未彻底冲洗支撑层表面,存在松散堆积物、泥浆等影响粘结性能;③道床板施工前未对支撑层表面进行拉毛处理或处理后由于支撑层作为运输通道表面被磨平,影响粘结性能;④支撑层和道床板施工间隔时间太短,砼徐变产生拉伸造成分离;⑤路基线间填充层及路肩封闭层的伸缩缝未按设计尺寸预留,导致沥青灌注封闭不良、缺失;⑥高温时间长历经老化、破损严重,无法起到防水效果;⑦端梁施工存在缺陷,与道床板连接不牢固;⑧两线间路封闭层填筑未按设计使用填料和填筑碾压不合格,雨水进入后携带泥沙进入道床板与支撑层间缝隙,致使泥水和白浆流出造成离缝加剧发展,遇高温时在钢轨作用下造成分离、上拱。
高速铁路的养护维修—无砟轨道板病害防治

二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
2. 绑扎上层钢筋 (1) 道床为双层配筋结构。上层纵向钢筋搁在双块枕的轨枕桁架钢筋上。
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
(2) 绑扎上层纵向、横向钢筋。对纵向钢筋与横向钢筋及轨枕桁架钢筋交叉处采用小型绝 缘卡进行绝缘绑扎。
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
3. 支立模板
砂浆调整层设计厚度为 30mm。
底座宽度为 2950mm,直线地段平均厚度为 200mm,曲线地段根据超高设计情况计算确定, 最大厚度约 500mm,最小厚度约 180mm。全 桥纵向连续铺设。
四、隧道内 CRTSⅡ型板式无砟轨道
4
四、隧道内 CRTSⅡ型板式无砟轨道
(一)结构组成
钢轨
混凝 土支 承层
立模时,利用模板上的调高螺杆调节高程(参照电缆槽上的道床高程放样粗调)。要求 纵向模板接缝严密。
线路内侧模板固定形式
线路外侧模板固定形式
门吊轨道在电缆槽顶面
门吊轨道在电缆槽下面
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
与基底接触面在模板的线型、高程调整到位后加以密封,防止漏浆烂根。
砂浆填缝防止烂根
二、CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
3
三、桥梁上 CRTSⅡ型板式无砟轨道
(一)结构组成
主要由钢轨、配套扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座板、滑动层、侧向 挡块等部分组成,每孔梁固定支座上方设置剪力齿槽,梁缝处设置硬泡沫塑料板, 台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板等部分组成。
图3.1 直线桥梁地段Ⅱ型板式无砟轨道设计横断面细部图
CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构 CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工
一、CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构
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混凝土无砟轨道病害类型及处理方法高铁3103 第八组组员:李红刚曾晔波张一格马飞史琨赵凡一、病害(缺陷)类型目前国内高速铁路采用的无砟轨道主要有两种, 即板式无砟轨道与双块式无砟轨道。
图1给出的是路基段双块式无砟轨道结构病害分布示意图。
图1中 a , b , c , d 4个虚圈圈定的是无砟轨道常见病害发育部位, 详细病害总结见表 1 。
表 1 高速铁路无砟轨道中的主要病害类型及其原因病害部位病害类型可能原因发展结果道床板表面裂缝设计配筋与施工质量等上下贯穿裂缝道床板内部不密实、空隙、空洞、钢筋异常施工捣固不均等配筋大小不一或错位承载力过低、道床板破裂道床板承载力不均、破损道床板与支撑层间空隙、脱空、抗剪销钉缺失凿毛、去渣, 干缩, 道床板裂缝等未做抗剪销钉承载力过低、道床板破裂、支承层破裂道床板挠曲变形、层间空隙, 道床板破裂支撑层表层空隙、起伏找平或道床板下部破坏摩擦引发道床板、支撑层整体破损、破裂支撑层内部空隙、不密实、破裂捣固不均, 异物掺杂等支撑层破损、破裂级配碎石下沉地基下沉等道床整体下沉、破损等双块轨枕周边空隙、裂缝捣固不均、干缩等道床板裂缝等二、病害(缺陷)处理方法针对无砟轨道质量缺陷检测, 包含地质雷达法、瞬变电磁法、混凝土钢筋探测仪法、超声回弹法在内的多种方法可供考虑。
然而, 针对无砟轨道中出现的混凝土结构层间裂隙、层内不密实或空隙、各混凝土层的破损或破裂及钢筋缺失和错位此类病害(缺陷), 根据混凝土轨道内部配筋密度, 天窗点限制及对病害准确定位的检测要求, 采用地质雷达法是开展该项检测的最佳方法。
1、地质雷达法是一种地球物理探测方法, 它通过发射器向地下连续发射脉冲式高频电磁波, 电磁波向下传播过程中, 遇到有电性差异的界面或目标体(介电常数和电导率不同)时会发生反射和透射。
接收器接收并记录在某界面或目标体( 介电常数和电导率不同)上反射回来的反射波。
根据记录到的反射波的到达时间, 电磁波在该介质中的传播速度, 可以确定界面或目标体的深度, 根据反射波的形态、强弱及其频率特征等组合特征可以进一步判定目标体的形态和性质。
如图2所示。
图 2 地质雷达探测原理示意图地质雷达参数: 雷达主机为美国GSSI公司的SI R20主机, 开双通道; 天线为与SI R20配套的900 M 天线; 采集时窗分别为, 15 ns与30 ns ; 采样点数为2048 点。
检测速度, 3 km /h 。
15 ns时窗, 主要考虑对45 cm 左右深度范围内病害的检测, 能够有限识别出道床板、轨道板内诸如空隙、钢筋、含水等病害。
30 ns时窗, 主要考虑对1.5m 深度范围内病害的检测, 能够有效检测出支撑层内部、支撑层与级配碎石间的病害(缺陷)。
1.1 正常的无砟轨道正常的无砟轨道, 钢筋混凝土道床板(轨道板)、素混凝土支撑层( CA砂浆层)与级配碎石(路基基床表层)分层性特征明显, 层间特征反射面光滑、平整;道床板内部钢筋反应清晰明显, 钢筋粗细及位置均一,表现在地质雷达图像上为形态相似的强反射区点(图3中标识)。
图3中已用黑色框线清楚标示出各层结构范围及钢筋反射特征。
在该图中, 各结构层内除钢筋强反射外, 无强烈反射位置, 表征层内密实程度较好, 无不密实、空隙及空洞存在; 各层间反射同相轴较均一,未见强烈反射, 表征道床板与支撑层, 支撑层与级配碎石层间接触良好, 无空隙或破损起伏。
图3 正常的无砟轨道典型检测图像1.2 道床板与支撑层间病害道床板施工过程中, 由于未能对下层支撑层表面进行充分凿毛、浮渣去除、粉尘清除或两层施工间隔较长(尤其相隔冬夏)等原因, 混凝土在干缩与长期高速荷载冲击振动下, 导致道床板与支撑层间产生明显空隙或脱空现象。
由于捣固不均或层间空隙发展, 致使素混凝土( CA 砂浆)层发生磨损、破损并表现为层面裂损、起伏。
道床板与支撑层间空隙、裂缝的存在, 会加速道床板混凝土(垂向)裂缝的发育, 并最终两者贯通。
道床板与支撑层间空隙与垂向裂缝的贯通, 使得降水在空隙中积聚且由于周边封闭无法排出。
图4中, 展示了道床板与支撑层间的空隙、空隙含水及支撑层的磨(破)损起伏。
图 4 道床板与支撑层间的空隙及支撑层起伏1.3 道床板内部病害由于混凝土施工质量或施工过程中捣固不到位或捣固不均与裂缝发育等多种原因, 道床板上下两层钢筋网内部、下层钢筋与支撑层间混凝土常形成欠密实区域。
在高速荷载冲击振动之下,欠密实区域多发展成为空隙或空洞, 形成道床板内部的病害。
图5即是该种病害对应的典型图像, 图中椭圆形虚线圈圈定的强反射区域即为道床板内空隙病害。
图 5 道床板内部空隙或不密实探测典型图像1.4 道床板内钢筋异常钢筋混凝土道床板或钢筋混凝土底座, 配筋过程中, 常有配筋缺陷:配筋大小不一、配筋密度不够、配筋位置发生错位。
这都影响着钢筋混凝土层的承载力和位置形态, 进而影响轨道的承载力和平顺性。
图6展示了客运专线道床板上的配筋异常, 主要是左右段配筋粗细不一。
图 6 道床板中的配筋异常1.5支撑层(CA砂浆层)裂损双块式无砟轨道中的支撑层为素混凝土层, 板式无砟轨道中的CA砂浆层为素水泥乳化沥青砂浆层,皆无配筋。
相对于钢筋混凝土构件, 在高速荷载冲击振动下, 无配筋混凝土或砂浆结构更易发生裂损破坏。
尤其在混凝土捣固不均区域, 破损常有发生。
图7即是对某双块式无砟轨道段检测得到的支撑层裂损典型图像, 如图中黑色椭圆虚线圈定强反射区域。
图7 支撑层破裂损坏探测典型图像三、无砟轨道基底结构病害现状针对梨树沟隧道整体道床裂缝、下沉等病害,采用高强发泡树脂(4.75 #)进行注浆加固处理,对注浆前后动变形进行对比测试、物探测试和原位探测并进行分析,检验实际效果。
结合我国无砟轨道结构病害类型及产生机理,进一步研究无砟轨道结构病害检测与快速修复技术。
1、隧道内无砟轨道结构病害通常有三类:一是混凝土下沉破损,即轨道结构在列车载荷作用下产生下沉变形;二是无砟轨道结构上鼓破损,主要是地下水水位抬起造成破损,或基础处理不到位;三是无砟轨道结构受地下水侵蚀而破坏。
2、处理方法:线路几何尺寸变化应在扣件和垫板调整量范围,进行调整不扰动道床,超出调整量范围时需进行整治。
整治方案应根据超出管理值的大小分级治理,尽量少扰动轨道与路基结构,确保其功能不受影响。
排水沟整治应与轨道结构整治同步进行,避免重复作业。
(1)加强或增设排水设施。
整治关键是排导和疏干基底结构地下水,不能局限排除地表水。
发生翻浆冒泥等病害时,应增设地下排水设施,增加排水沟数量和深度。
(2)增加扣件的可调变形量。
提高隧道内无砟轨道扣件的可调变形量,以改善无砟轨道对列车振动和沉降变形的适应性。
(3)灌注水泥浆。
采用液压和气压装置,通过注浆管将水泥浆灌注到轨道与路基结构的裂缝和空隙中,水泥浆以充填、渗透和挤密等方式排挤裂缝中的水、空气和其他杂质,并充填其位置,形成高强度、防水性能好的新结构体。
此方法适用于轨道完整、基底空隙较多与翻浆冒泥地段,缺点是难以抬升轨道板结构。
梨树沟隧道无砟轨道病害整治方法针对京通快速铁路梨树沟隧道整体道床裂缝、下沉,以及翻浆冒泥等病害,采用注浆提升轨道板和精确定位方法。
常规注浆方法机具笨重,现场施工不便,天窗时间难以完成整治,常规的注浆材料短时间达不到黏结强度要求。
(4)基底换填。
隧道基底结构受地下水冲刷严重,但轨道板完整无破损,可将基底软弱层清除,重新灌注基础混凝土。
此方法整治彻底,缺点是施工工艺有待完善。
(5)整体轨道板维修。
主要用于轨道结构破损严重,为此采用双液(A、B)组分、高强发泡树脂(4.75 #)进行注浆加固处理,填充无砟轨道基底结构空洞和进行底面密封,精确提升轨道板。
混合比例1∶1,并采用特殊输送泵进行加温灌注。
其固化后对环境无任何污染。
采用注浆加压装置(压力为7~10 MPa)将浆液注入裂缝并充满。
三、结论由于高速铁路无砟轨道病害在国内大规模投入使用时间尚短, 对于其病害(缺陷) 的检测经验尚少, 本工作是尝试性和验证性的。
根据对无砟轨道病害(缺陷)的检测, 分析, 可得出以下结论:1、利用地质雷达法, 能够采用相关技术手段对双块式与板式无砟轨道中的主要病害进行准确、快速、无损检测; 检测结果能够准确反映病害所发育的深度、范围及规模; 在目前各种检测手段中最为快捷、准确、方便;2、快速、准确的检测结果的获得, 必须结合对病害发生的机理、部位、特征等条件的分析, 具体情况具体对待;3、地质雷达检测能够有效揭示确认轨道板、道床板中的不密实、空隙等病害(缺陷);4、对各主要病害的准确, 快速, 无损检测可以有效指导对病害的整治处理。
5、已获得的典型病害图像, 为尝试建立病害快速检测系统增加样本数据与图像特征。
对于客运专线无砟轨道病害的检测, 尚处于初始阶段, 需要投入更多的关注与时间。
为维护客运专线的长期正常运营, 积极主动的检测工作亟待开展。