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技术创新的注胶法整治铁路无砟轨道道床下沉技术研究

2014年10月27日01:25    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:技术创新的注胶法整治铁路无砟轨道道床下沉技术研究

  高速铁路无砟轨道线路开通运营后,由于施工预压期短、地下开采、交叉工程施工、周边环境变化、区域沉降等因素的影响,部分线路地段出现不均匀下沉现象。在沉降量较小时,一般通过调整线路钢轨扣件达到线路顺坡来满足列车的运行要求,但随着沉降的发展,为确保行车安全,必须在扣件调整能力达到极限前采取有效的措施,保证线路的平顺性。隧道内整体道床下沉或翻浆冒泥病害也是一种常见病害,过去常用的整治方法是架空线路凿除下沉或破损整体道床后重新浇筑,该方法工期长、效率低、安全风险大,列车需长期慢行,严重影响正常运输秩序。鉴于上述两种情况,急需研究一种快速、高效,安全风险低的新技术来解决这些问题。“注胶法整治无砟轨道道床下沉技术研究”就是针对此现状而研发的。

  北京安通伟业铁路工务技术有限公司研发的发明专利技术——应用注入法对铁路无砟轨道道床下沉进行抬升的系统和方法(201310027717.0),是针对高铁无砟轨道道床的不均匀沉降和隧道内整体道床下沉或翻浆冒泥病害研究的一种全新的整治技术和施工工艺。运用该项技术已对多处高铁无砟轨道的不均匀沉降和隧道整体道床下沉病害进行了整治,其效果得到业界有关专家的认可和主管业务部门的好评。2013年,这一发明专利技术对应的标准通过北京铁路局企业标准评审并发布,同年该技术对应的项目荣获北京铁路局技术创新一等奖。

  在研究过程中,针对无砟轨道道床不均匀沉降问题,安通伟业公司首次在沉降部位采用密度小、强度高、收缩率小且粘接性好的高强发泡树脂材料,利用注入压力和注入材料化学反应产生的膨胀力对沉降的无砟轨道道床进行整体精确抬升,修复路基的沉降量,进而恢复扣件系统的调整能力。注入材料反应后形成致密的胶体,其承载力高、填充性好、粘接力强,具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐久性,有效解决了现用水泥浆填充材料固化定型时间长、行车干扰影响大、易引发二次下沉和施工性能不易保证等问题。该项技术还包含独特的施工工法,采用高精度测量系统实时监测整个抬升过程,确保抬升施工作业过程可测、可调、可控。相应研制的专用运输机具,能确保全部施工设备在作业时间内快速转换所需的多个作业地点,满足作业完成后快速开通线路的要求。

  运用该项专利技术整治上述铁路线路道床病害,其效果经雷达探测、取芯检测、动变形检测、添乘仪检测、联调联试检测、长期监测等手段进行了验证。某隧道整体道床雷达探测证明,整治后基底与基岩之间的缝隙填充密实,破碎混凝土得到了整治,基底结构的整体密实状况明显改善;某隧道整体道床样芯检测看出,填充物与基底黏结在一起,芯样在PH=4的溶液中浸泡72小时后,外观无变化、粘结的混凝土未脱落;某隧道整体道床的动变形检测表明,整治前货物列车通过时整体道床板动变形最大为1.09毫米,整治后整体道床板动变形为0.45毫米,改善了列车通过时的动力响应;便携式添乘仪对某隧道整体道床的检测证明,整治前的动态偏差超限地点在整治后全部消除,该地段的长段波不平顺得到改善;某高铁岔区无砟轨道注胶抬升整治前,最大下差异沉降达26mm,在注胶整治后的联调联试过程中,轨道检查车、动检车均未检出不良处所。上述验证结果充分表明本技术和施工工法对无砟轨道路基不均匀沉降病害整治具有明显效果。在长达3年多的观测中,下沉地段整治后的整体道床结构稳定,轨道几何尺寸保持良好,线路维护工作量大大减少,深受现场欢迎。

  近几年来,安通伟业公司在开展整体道床和无砟轨道沉降注胶抬升技术探索和研究中,通过对不同隧道整体道床下沉病害和高铁无砟轨道不均匀沉降的成功抬升整治,证明采用该项技术和施工工艺整治隧道整体道床和高铁无砟轨道下沉病害,是一种现实可行的工程应用技术和措施,具有现行其他技术不具备的特点和优势,从长远来看,该技术措施是整治无砟轨道和整体道床沉降病害的一种有效手段。

  今年2月,《CRTSⅡ型无砟轨道下沉注浆快速整治技术研究》通过了中国铁路总公司科技管理部组织的技术验收。业内专家认为,注胶法整治无砟轨道道床下沉技术研究采用新技术、新工艺、新材料,整治高铁和隧道无砟轨道道床不均匀沉降病害,具有对行车干扰小、整治施工过程快捷、道床抬升精度高、材料无污染和作业人员少等优点,与传统整治方法相比,优势明显,具有较好的安全、社会效益和经济效益,具备很好的推广使用前景。

  目前,安通伟业公司正在积极探索应用该项技术整治整体有砟道床结构病害,开始了新的研究试验。(王五一 杨金元)

(来源:科技日报)



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