一种用于治理高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥的方法与流程

本发明涉及一种用于治理高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥的方法，适用于高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥病害的治理。

背景技术：

在我国东南地区，高铁路网十分密集，同时其降雨也十分充沛。因此，在列车循环荷载和复杂的自然环境营力的共同作用下，铁路路基往往会出现多种路基病害。翻浆冒泥是一种较为典型的铁路路基病害。对于无砟轨道结构，雨水通过封闭层侧缝和底座板端缝渗入路基，在高频列车动荷载的作用下，基床中的自由水会产生较大的超孔压，当列车行驶过后，超孔压逐渐消散，但同时也带走了细颗粒，造成泥化现象。随着细颗粒的逐渐流失，板端发生吊空，列车运行过程中板端出现拍打现象，轨道结构的振动加剧，严重影响行车安全。

通过分析高速铁路无砟轨道翻浆冒泥的机理可知，处理路基中的积水并保持路基长期的干燥性对治理翻浆冒泥病害有着极其重要的影响。目前高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥的治理方法大致有以下两种：一是注浆法，通过注浆机向底座板和基床表层之间的脱空区注入有机材料，使其填充在底座板与基床表层之间，挤密土体，提高路基的整体性。但有机材料极易老化，对于多雨的东南地区，雨水的再次入渗会影响注浆材料的使用寿命，导致固化效果减弱。二是排水法，该方法适用于排水不良而导致的基床病害，通过疏通或修建排水沟等排水设施排除地下水或降低地下水位，减小地表水和地下水对路基基床的侵蚀。但是，该方法设计复杂，施工量大，施工时要求封闭线路，对行车的影响较大，而且一般情况下在排水的同时，也会排走泥浆，造成路基土颗粒的流失。

技术实现要素：

针对以上不足，本发明提供一种用于治理高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥的方法，该方法不仅能够对翻浆冒泥病害处的脱空区进行注浆修复，同时还利用具有低渗透性的膨润土填充底座板的侧缝和端缝，膨润土填充完成后，使用硅酮对侧缝和端缝进行密封，对已填充的膨润土进行保护。一方面，硅酮能够阻止大部分雨水渗入路基；另一方面，少量渗入的雨水可以和膨润土发生反应，膨润土吸水膨胀后形成一层渗透系数很小的致密层，进而阻隔雨水的进一步渗入，保证了注浆材料正常的服役性能和使用寿命，提高了路基的长期服役性能和行车安全。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种用于治理高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥的方法，具体包括如下步骤：

1)通过现场调研确定铁路路基翻浆冒泥病害点；

2)使用钻机清理病害处的混凝土封闭层，对病害处的路基进行水平钻孔；

3)对路基病害处的积水进行处理；

4)清除端缝处的防水填充物；

5)对病害处进行注浆，充填底座板下的脱空区，挤密土体；

6)利用膨润土填充底座板与封闭层之间的侧缝以及相邻底座板的端缝；

7)膨润土填充完成后，使用硅酮对侧缝及端缝处的膨润土进行保护，然后用素混凝土修复路基封闭层；

8)施工完成后对现场进行清理，继续处理下一个翻浆冒泥病害点；

9)完成该路段所有病害点的整治工作。

进一步的，所述步骤5)中，使用钻机清除路基封闭层与底座板结合处的混凝土，并保证不过钻，避免对路基原来的结构产生破坏。

进一步的，所述步骤6)中，填充的膨润土伸入底座板下的宽度在100～150mm，厚度在10～15mm，保证注浆材料免受雨水的侵袭。

本发明的有益效果如下：

1)通过现场调研确定铁路路基翻浆冒泥病害点，使用钻机在病害处钻孔，然后对病害处的积水进行处理，积水处理完后对病害处注浆，充填底座板下的脱空区，挤密土体，提高路基病害区的整体刚度。同时还利用具有低渗透性的膨润土填充底座板的侧缝和端缝，膨润土填充完成后，使用硅酮对侧缝和端缝进行密封，对已填充的膨润土进行保护，防止雨水再次渗入路基，保证了注浆材料正常的服役性能和使用寿命，提高了路基的长期服役性能和行车安全。

2)通过现场调研确定路基的翻浆冒泥病害点后，使用钻机清除路基封闭层与底座板结合处的混凝土，并保证不过钻，避免对路基原来的结构产生破坏。

3)在底座板的侧缝和端缝处填充膨润土后，使用硅酮对侧缝和端缝进行密封，对已填充的膨润土进行保护。一方面，硅酮能够阻止大部分雨水渗入路基；另一方面，少量渗入的雨水可以和膨润土发生反应，膨润土吸水膨胀后形成一层渗透系数很小的致密层，能够有效地阻止雨水从侧缝和端缝渗入，维持路基长期的干燥性。

附图说明

图1为我国高速铁路板式无砟轨道路基横断面示意图；

图2为本发明实施例中翻浆冒泥病害点及注浆孔平面示意图；

图3为本发明实施例中注浆孔的横断面示意图；

图4为本发明实施例中经整治后的路基横断面示意图；

图5为本发明实施例中底座板侧缝和端缝处膨润土填充区的位置示意图；

图中：基床1、混凝土封闭层2、混凝土底座板3、ca砂浆层4、轨道板5、钢轨6、注浆孔7、翻浆冒泥病害区8、底座板侧缝膨润土填充区9、底座板端缝膨润土填充区10、注浆区域11。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。

实施例：

如图1所示为我国高速铁路板式无砟轨道路基横断面示意图，由下至上依次是基床1、混凝土底座板3、ca砂浆层4、轨道板5、扣件系统、钢轨6。在列车循环荷载和复杂的自然环境营力的共同作用下，铁路路基往往会出现多种路基病害。翻浆冒泥是一种较为典型的铁路路基病害。对于无砟轨道结构，雨水通过封闭层侧缝和底座板端缝渗入路基，在高频列车动荷载的作用下，基床中的自由水会产生较大的超孔压，当列车行驶过后，超孔压逐渐消散，但同时也带走了细颗粒，造成泥化现象。随着细颗粒的逐渐流失，板端发生吊空，列车运行过程中板端出现拍打现象，轨道结构的振动加剧，严重影响行车安全。

因此，本发明提供一种用于治理高速铁路板式无砟轨道路基翻浆冒泥的方法，具体包括如下步骤：

1)通过现场调研确定铁路路基翻浆冒泥病害区8，如图2所示，将施工工具通过轨道平板车运送至病害处；

2)如图2所示，工人按照既定方案使用钻机清理翻浆冒泥病害区8旁边的混凝土封闭层2，对病害处的路基进行水平钻孔，其成孔如图3所示，在清理混凝土封闭层2与混凝土底座板3结合处的混凝土时要保证不过钻，避免对路基原来的结构产生破坏；

3)如图2所示，通过水平孔对翻浆冒泥病害区8的积水进行处理；

4)清除端缝处的防水填充物；

5)如图2所示，对翻浆冒泥病害区8进行注浆，充填底座板下的脱空区，挤密土体；

6)如图4、5所示，利用膨润土填充底座板与封闭层之间的侧缝以及相邻底座板的端缝，且填充的膨润土伸入底座板下的宽度在100～150mm，厚度在10～15mm，保证注浆材料免受雨水的侵袭；膨润土的填充长度应视单块混凝土底座板3的长度而定，即保证单块混凝土底座板3的侧缝均填充满膨润土。

7)如图5所示，膨润土填充完成后，使用硅酮对侧缝及端缝处的膨润土进行保护，然后用素混凝土修复混凝土封闭层2；

8)施工完成后对现场进行清理，继续处理下一个翻浆冒泥病害区8；

9)完成该路段所有病害点的整治工作，在完成该路段所有病害点的整治工作后将所有工具置于轨道平板车，运送至铁路围护栏外。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。