一种高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置及方法

本发明涉及一种高速铁路轨道道床结构裂缝损伤修复领域，特别涉及一种高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置及方法。

背景技术：

目前，目前高速铁路无砟轨道道床结构出现裂缝后，若不及时修补，外界水浸入，或者在列车荷载和复杂环境作用下，裂缝贯通降低无砟轨道道床结构的承载能力，为列车运行带来安全隐患。目前对裂缝的修复主要采用注浆器进行灌缝，虽然对注浆器的研究已经有了许多成果，比如现在市面上用的注浆器有t型活塞式弹力补缝器，胶管式弹力补缝器，自动压力灌浆器等。但是目前正在使用的注浆器也存在一些缺点。

混凝土材料有热胀冷缩的特性，故裂缝大小会随着温度的变化而变化。目前市面上使用的注浆器没有止浆阀，在裂缝宽度有变化时或者注浆量控制不当容易出现溢浆，不但影响了外观质量，而且造成污染周围环境，浪费注浆材料。

每条裂缝的注浆量不容易统计。目前使用的注浆器没有刻度，无法准确统计每条裂缝使用的注浆量，造成成本核算不准确。

目前使用的注浆器体积较小，一般需要作业人员反复抽浆，作业效率低。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置及方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置，包括注浆器本体及底座；注浆器本体包括储浆桶桶体、抽浆杆及弹簧；抽浆杆从上至下依次设有把手、螺纹杆以及活塞垫；活塞垫位于储浆桶桶体内，并与储浆桶桶体内侧壁密封滑动连接；储浆桶桶体上部设有封盖，封盖中心开有通过螺纹杆的通孔，储浆桶桶体下部设有管状注浆口；弹簧套接在螺纹杆上，其一端与封盖内端面相抵，其另一端与活塞垫端面相抵；螺纹杆上还螺纹连接有螺母，螺母位于储浆桶桶体外，用于调节弹簧伸缩长度；底座从上至下依次设有输入口、球阀及输出口，输入口与注浆口可拆分式连通。

进一步地，底座下部设有喇叭型支脚，输出口设在喇叭型支脚内。

进一步地，储浆桶桶体上设有能够显示浆液液面高度的刻度。

进一步地，螺纹杆上设有能够显示螺母相对活塞垫端面高度的刻度。

进一步地，活塞垫包括相互连接的金属活塞垫和橡胶活塞垫，橡胶活塞垫与储浆桶桶体内侧壁密封滑动连接。

进一步地，在输出口的通道中还设有止回阀结构。

进一步地，输出口的下部设有凸出于底座底面的输出管，输出管外径尺寸与注浆孔内径尺寸相匹配，注浆时输出管插入注浆孔中。

本发明还提供了一种利用上述的高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置的高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复方法，包括如下步骤：

步骤1，将注浆口置入浆液中，向上提抽浆杆使浆液注入储浆桶桶体内，向下旋转螺母抵住封盖外端面来限制弹簧伸长；使底座上的球阀关闭，使输出口对准注浆孔，用粘结材料将底座固定在注浆孔外沿；将注浆器本体安装到底座上；

步骤2，对抽浆杆施加向上拉力，用于抵消弹簧施加于活塞垫的向下压力；根据裂缝长度、宽度预设注浆量，向上旋转螺母到预设注浆量位置；

步骤3，使底座上的球阀开启，取消对抽浆杆施加向上拉力，活塞垫在弹簧的向下压力作用下向下移动，从而推动浆液从输出口注入注浆孔，直至螺母抵住封盖外端面；

步骤4，观察注浆情况，直到溢浆孔出浆，说明缝已灌满，关闭底座上的球阀；

步骤5，拆下注浆器本体，到下一作业面。

进一步地，在将底座固定在注浆孔外沿前，还包括如下步骤：

步骤a，根据裂缝位置及尺寸选择注浆孔和溢浆孔；

步骤b，清扫裂缝周围，确保作业环境干净；

步骤c，除注浆孔和溢浆孔外，将裂缝用密封材料将表面密封。

进一步地，在拆下注浆器本体后，待浆液固化后，将底座回收。

本发明具有的优点和积极效果是：

注浆器上设有刻度，根据注浆器刻度可以调整螺母位置，使抽浆杆向下推动浆液至一定位置后停止推动，从而控制注浆量，避免浆液的浪费。

可以采用容量较大的注浆器本体，搭配不同输出口尺寸的底座，节约工时。并且注浆器本体和底座都可以重复利用，环保且节约成本。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一种注浆器本体结构示意图；

图3是本发明的一种底座结构示意图。

图中：1、把手；2、螺纹杆；3、螺母；4、封盖；5、储浆桶桶体；6、弹簧；7、金属活塞垫；8、橡胶活塞垫；9、注浆口；10、输入口；11、球阀；12、输出口；13、底座；14、支脚；15、输入口的内螺纹。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1至图3，一种高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置，包括注浆器本体及底座13；注浆器本体包括：储浆桶桶体5、抽浆杆及弹簧6；抽浆杆从上至下依次设有把手1、螺纹杆2以及活塞垫；活塞垫位于储浆桶桶体5内，并与储浆桶桶体5内侧壁密封滑动连接；储浆桶桶体5上部设有封盖4，封盖4中心开有通过螺纹杆2的通孔，储浆桶桶体5下部设有管状注浆口9；弹簧6套接在螺纹杆2上，其一端与封盖4内端面相抵，其另一端与活塞垫端面相抵；螺纹杆2上还螺纹连接有螺母3，螺母3位于储浆桶桶体5外，用于调节弹簧6伸缩长度；底座13从上至下依次设有输入口10、球阀11及输出口12，输入口10与注浆口9可拆分式连通。

底座13的输出口12可设有多个规格，用于与注浆孔相匹配。

输入口10与注浆口9可采用螺纹连接形式的可拆分式连通。比如输入口10可设有内螺纹，注浆口9下端设有与输入口的内螺纹15配合的外螺纹。输入口10与注浆口9也可以采用其他可拆分管路连通结构。

优选地，底座13下部可设有喇叭型支脚14，输出口12设在喇叭型支脚14内。喇叭型支脚14更便于固定。

优选地，储浆桶桶体5上可设有能够显示储浆桶桶体5容腔内浆液液面高度的刻度。可根据刻度确定注浆量。

优选地，螺纹杆2上可设有能够显示螺母3相对活塞垫端面高度的刻度。由注浆量与储浆桶桶体5单位刻度的关系，确定螺母3向上调整的高度，在螺纹杆2上设置刻度，更方便调节螺母3相对活塞垫端面的高度。储浆桶桶体5上的刻度与螺纹杆2上的刻度优选相同。

优选地，活塞垫可包括相互连接的金属活塞垫7和橡胶活塞垫8，橡胶活塞垫8与储浆桶桶体5内侧壁密封滑动连接。金属活塞垫7不易变形，便于与弹簧6相抵，橡胶活塞垫8易于密封。

优选地，在输出口12的通道中还可设有止回阀结构。防止活塞垫停止推动后浆液回流。

优选地，输出口12的下部可设有凸出于底座13底面的输出管，输出管外径尺寸与注浆孔内径尺寸相匹配，注浆时输出管插入注浆孔中。输出管更方便与注浆孔对准，并避免浆液外溢。

优选地，把手1可为梅花形把手或设有手指通过的孔的拉手。

本发明还提供了一种利用上述的高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复装置的高速铁路无砟轨道道床结构裂缝损伤修复方法，包括如下步骤：

步骤1，将注浆口9置入浆液中，向上提抽浆杆使浆液注入储浆桶桶体5内，向下旋转螺母3抵住封盖4外端面来限制弹簧6伸长；使底座13上的球阀11关闭，使输出口12对准注浆孔，用粘结材料将底座13固定在注浆孔外沿；将注浆器本体安装到底座13上。

步骤2，对抽浆杆施加向上拉力，用于抵消弹簧6施加于活塞垫的向下压力；根据裂缝长度、宽度预设注浆量，向上旋转螺母3到预设注浆量位置。

步骤3，使底座13上的球阀11开启，取消对抽浆杆施加向上拉力，活塞垫在弹簧6的向下压力作用下向下移动，从而推动浆液从输出口12注入注浆孔，直至螺母3抵住封盖4外端面，限制了弹簧6的伸长，使活塞垫停止向下移动。

步骤4，观察注浆情况，直到溢浆孔出浆，说明缝已灌满，关闭底座13上的球阀11。

步骤5，拆下注浆器本体，到下一作业面。

优选地，在将底座13固定在注浆孔外沿前，还可包括如下步骤：

步骤a，根据裂缝位置及尺寸选择注浆孔和溢浆孔。

步骤b，清扫裂缝周围，确保作业环境干净。

步骤c，除注浆孔和溢浆孔外，将裂缝用密封材料将表面密封。

优选地，在拆下注浆器本体后，可待浆液固化后，将底座13回收。

本发明的工作原理：

本发明中，弹簧6套接在螺纹杆2上，其一端与封盖4内端面相抵，其另一端与活塞垫端面相抵；螺纹杆2上还螺纹连接有螺母3，螺母3位于储浆桶桶体5外，向上提抽浆杆使浆液注入储浆桶桶体5内，弹簧6被活塞垫向上压缩，通过调整螺母3在螺杆上的位置，使螺母3与封盖4外端面相抵，松开手后，螺母3抵在封盖4外端面，限制了弹簧6向活塞垫方向伸长。

将注浆器本体安装到底座13后，用手提把手1，同时向上调整螺母3，因螺母3离开封盖4外端面，所以需要外力继续对活塞垫施加拉力，抵消弹簧6的压力。螺母3向上调整的高度，乘以注浆器本体内腔的面积就是注浆量；螺母3调整到位后，打开球阀11，然后松开把手1，弹簧6释放弹性力，对活塞垫施加压力，使活塞垫向下移动，从而使浆液从注浆口9流入底座13的输入口10，再依次通过球阀11、输出口12进入注浆孔。活塞垫向下移动，带动螺纹杆2向下移动，从而带动螺母3向下移动，当螺母3与封盖4外端面相抵时，对活塞垫施加向上的拉力，从而抵消了弹簧6对活塞垫施加的压力；限制了弹簧6的伸长。

底座13的输出口12的外径尺寸可设有多个规格，用于与注浆孔相匹配。

可将输出口12尺寸不同的底座13，分别与不同的注浆孔相配合，这样一次抽取浆液，分别注入不同的注浆孔内。采用容量较大的注浆器本体，搭配不同输出口12尺寸的底座13，节约工时。并且注浆器本体和底座13都可以重复利用，环保且节约成本。

本发明不需使用空压机、手压泵等配套设备，无需用电，操作简便、施工快捷，可在水平、垂直等多种方向使用，可用于一些特殊作业面(无电源、有障碍、高空、野外等)。注浆时根据裂缝长度，可设置多个底座13，逐个与底座13连通，不断注入浆液，并可用直接观察和确认注入情况，质量易于保证。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。