无砟轨道病害维修

一.无 砟 轨 道 主 要 病 害 整 治二.病 害 检 测 方 法 一 .病 害 整 治 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 。 下 图 给 出 的是 路 基 段 双 块 式 无 砟 轨 道 结 构 病 害 分 布 示 意 图 。图 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 。 无 砟 轨 道 病 害 分 布 示 意 图 （a： 轨 道 板 表 面 ；b： 轨 道 板 内 部 ；c： 轨 道 板 与 承 重 层 间 ；d： 基 床 内 部 ） 主 要 病 害 如 下 ：道 床 板 表 面 裂 缝 设 计 配 筋 与 施 工 质 量 等 上 下贯 穿 裂 缝 （1） 隧 道 内 无 砟 轨 道 病 害 整 治 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 。 病 害 整 治 原 则(1)快 速 修 复 。(2)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 。(3)排 水 沟 整 治 应 与 轨 道 结 构 整 治 同 步 进 行 ， 避 免 重 复 作 业 。 (4)病 害 整 治 施 工 尽 量 减 少 扰 民 ， 同 时 改 善 施 工 环 境 与 作 业 人 员 工 作 条 件 。 病 害 整 治 方 法(1)基 底 换 填 优 点 ： 整 治 彻 底 缺 点 ： 施 工 工 艺 有 待 完 善适 用 类 型 ： 隧 道 基 底 结 构 受 地 下 水冲 刷 严 重 ， 但 轨 道 板 完 整 无 破 损方 法 ： 将 基 底 软 弱 层 清 除 ， 重 新 灌 注 基 础 混 凝 土 (2)整 体 轨 道 板 维 修 。适 用 类 型 ： 轨 道 结 构 破 损 严 重 地 段施 工 方 法 ： 将 破 损 的 无 砟 轨 道 板 凿 除 ， 清 理 基 底 ， 若基 底 不 良 需 加 固 处 理 或 增 设 仰 拱 ， 重 新 灌 注 或 安 装 成型 的 轨 道 板特 点 ： 对 行 车 影 响 较 大 (3)加 强 或 增 设 排 水 设 施整 治 关 键 ： 排 导 和 疏 干 基 底 结 构 地 下 水 ， 不 能 局 限排 除 地 表 水特 殊 情 况 ： 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(4)增 加 扣 件 的 可 调 变 形 量(5)灌 注 水 泥 浆 。 适 用 类 型 ： 轨 道 完 整 、 基 底 空 隙 较多 与 翻 浆 冒 泥 地 段 缺 点 ： 难 以 抬 升 轨 道 板 结 构 梨 树 沟 隧 道 无 砟 轨 道 病 害 整 治 方 法 主 要 病 害 ： 整 体 道 床 裂 缝 、 下 沉以 及 翻 浆 冒 泥 等 病 害 整 治 方 法 ： 采 用 注 浆 提 升 轨 道 板和 精 确 定 位 方 法常 规 注 浆 方 法 缺 点 ： 机 具 笨 重 ， 施 工 不 便 ， 天 窗 时 间 较 短 ， 常 规 的 注浆 材 料 短 时 间 达 不 到 黏 结 强 度 要 求 梨 树 沟 隧 道 无 砟 轨 道 病 害 整 治 方 法 采 用 注 浆 新 型 材 料 ： 高 强 发 泡 树 脂材 料 特 点 及 性 能 ： 固 化 快 ， 可 通 过 添 加 剂 调 整 固 化 时 间 对 水 不 敏 感 ； 低 黏 度 ， 与 岩 石 、 土 质 和 混 凝 土 材 料 黏 结 良 好 ； 可 精 确 提 升无 砟 轨 道 板 。 梨 树 沟 隧 道 无 砟 轨 道 病 害 整 治 方 法 主 要 病 害 ： 无 砟 轨 道 注 浆 孔 平 面 布 置 见 下 图 梨 树 沟 隧 道 无 砟 轨 道 病 害 整 治 方 法 效 果 检 验 ： 无 砟 轨 道 结 构 在 列 车 载 荷 作 用 下 产 生 动 变 形 ， 动变 形 反 映 轨 道 与 路 基 结 构 的 使 用 状 态 ， 其 值 过 大 易造 成 轨 道 结 构 的 累 积 塑 性 变 形 ， 加 大 维 修 工 作 量 ，影 响 行 车 安 全 ， 使 线 路 处 于 不 良 使 用 状 态 。 针 对 梨树 沟 隧 道 加 固 前 。 梨 树 沟 隧 道 无 砟 轨 道 病 害 整 治 方 法 加 固 前 列 车 通 过 时 路 基 基 地 变 形 加 固 后 列 车 通 过 时 路 基 基 地 变 形 （2） 整 体 道 床 短 轨 枕 道 岔 病 害1 道 岔 与 前 后 线 路 衔 接 不 良 线 路 方 向 和 高 低 超 限原 因 分 析 ： 设 计 与 施 工 阶 段 岔 区 前 后 及 道 岔 夹 直 线 垫板 型 号 不 同 ， 线 路 为 减 震 垫 板 ， 岔 区 为 普 通垫 板 ， 调 高 垫 板 厚 度 不 一 致 ， 列 车 反 复 碾 压后 沉 降 不 一 致 造 成 岔 区 出 现 高 低 偏 差 。平 时 维 修 作 业 岔 区 和 线 路 按 不 同 单 元 进 行 作 业 ， 造 成 岔 区 与 前 后 线 路不 平 顺 。道 岔 直 、 侧 向 行 车 严 重 不 平 衡 ， 道 岔直 向 或 侧 向 单 侧 过 车 冲 击 大 ， 形 成 岔区 水 平 或 方 向 偏 差 。渡 线 道 岔 线 路 的 设 计 线 间 距 与 实 际线 间 距 有 偏 差 ， 道 岔 发 生 纵 向 位 移 ，造 成 铺 设 后 线 路 方 向 不 良 。 整 治 方 案 ： 铺 设 道 岔 前 采 用 全 站 仪 对 道 岔 位 置 进 行 精 确 定 位 ， 对 设 计线 间 距 进 行 测 量 确 保 道 岔 平 纵 断 面 位 置 精 确 。 按 照 轨 控 标 准 对 岔 区 及 岔 区 夹 直 线 进 行 全 面 起 道 、 拨 道 整 修 ，采 用 加 垫 调 高 垫 板 及 更 换 不 同 号 码 轨 距 块 进 行 整 修 ， 消 除 岔 区暗 坑 和 一 侧 水 平 如 采 取 轨 距 块 无 法 调 整 时 ， 需 重 新 打 眼 ， 埋设 尼 龙 套 管 ， 调 整 垫 板 位 置 。 道 岔 区 及 前 后 各 不 少 于100一150m线 路 为 一 作 业 单 元 ， 综 合维 修 前 精 确 测 量 计 算 道 岔 起 拨 道 量 ， 逐 根 轨 枕 将 外 直 股 起 、 拨道 量 写 于 线 路 上 ， 以 便 进 行 精 确 作 业 。 对 纵 向 发 生 位 移 的 道 岔要 拨 移 到 位 。 整 治 方 案 ： 精 确 测 量 计 算 岔 前 、 后 曲 线 拨 量 ， 对 过 车 较 多 的 侧 向 道 岔 ，转 辙 部 位 加 装 轨 距 杆 严 格 控 制 道 岔 方 向 变 化 。 日 常 拨 道 作 业 时 用l0m弦 线 逐 根 轨 枕 重 叠 测 量 道 岔 外 直 股方 向 并 结 合 目 测 或 经 纬 仪 测 量200300m范 围 内 线 路 大 方 向 结果 确 定 拨 道 方 向 和 拨 道 量 。整 治 标 准 ：岔 区 方 向 顺 直 ， 与 线 路 中 心 位 置 最 大 横 向 偏 差 控 制 在 1mm以内 最 大 垂 向 偏 差 控 制 在 2mm以 内 。 二.病 害 检 测 方 法无 砟 轨 道 质 量 缺 陷 检 测 方 法 ： 地 质 雷 达 法 瞬 变 电 磁 法 混 凝 土 钢 筋 探 测 仪 法 超 声 回 弹 法 地 质 雷 达 法主 要 针 对 病 害 类 型 ： 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 钢 筋 缺 失 和 错 位选 用 原 因 ： 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 。 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( 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 地 质 雷 达 参 数: 雷 达 主 机 为 美 国GSSI公 司 的SIR20主 机, 开 双 通 道; 天 线 为 与SIR20配 套 的900M天 线; 采 集 时 窗 分 别 为, 15ns与30ns; 采 样 点 数 为2048点 。 检 测 速 度, 3km/h。15ns时 窗, 主 要 考 虑 对45cm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 。30ns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)。 优 点 地 质 雷 达 设 备 轻 便 ， 操 作 简 便 、 灵 活 。 工 作 轻 便 、 快 速 、 安 全 。 它 是 一 种 非 破 坏 性的 探 测 技 术 ， 现 场 只 需2-3人 即 可 开 展 工 作 ， 并且 在 现 场 采 集 数 据 的 第 二 天 即 可 提 交 正 式 成 果报 告 。 地 质 雷 达 具 备 无 损 、 连 续 地 对 被 测 目 标 实 施扫 描 ， 其 数 据 处 理 自 动 化 程 度 高 ， 数 据 采 集 和解 释 实 现 计 算 机 化 ， 数 据 成 果 简 便 直 观 。 缺 点 由 于 地 质 雷 达 的 精 密 度 较 高 ， 所 以 易 受 隧 道洞 内 机 器 、 管 线 等 因 素 的 干 扰 ， 导 致 反 映 出 来的 图 像 杂 乱 ， 有 效 信 号 不 易 辨 认 。 地 质 体 的 各 向 异 性 决 定 了 地 质 雷 达 图 像 具 有多 解 性 ， 而 各 类 反 射 体 的 地 质 雷 达 图 像 很 相 似 ，所 以 准 确 地 分 辨 出 具 体 的 目 标 体 就 很 困 难 。 典 型 探 测 案 例 ： 三.城 市 轨 道 交 通 轨 道 检 测 技 术1.视 轨 道 检 测 系 统 自 动 可 视 系 统 就 是 使 用 高 速 摄 像 机 来 捕捉 轨 道 图 像 ， 再 利 用 软 件 分 析 采 集 信 息 (如 图1所 示 )。 该 系 统 用 于 测 量 轨 头 形 状 、 钢 轨 磨耗 率 、 轨 缝 、 轨 枕 、 道 砟 缺 失 、 道 砟 脱 空 时的 轨 下 垫 层 状 态 、 螺 栓 缺 失 和 表 面 伤 损 ， 包括 滚 动 接 触 疲 劳 (RCF)和 钢 轨 波 磨 等 。 该 系 统的 运 行 速 度 为 60-320km h(如 l图 2和 3所 示 )。 2.磁 感 应 （ MFL) 磁 感 应 的 原 理 是 在 钢 轨 一 定 距 离 上 放 置 检测 线 圈 或 探 头 ， 来 探 测 钢 轨 周 围 直 流 电 磁 场 区域 的 任 何 变 化 。 MFL的 缺 点 就 是 传 感 器 只 能 探测 离 表 面 很 近 或 者 沿 表 面 的 缺 陷 。 参 考 文 献1吴 绍 利 ， 王 鑫 ， 吴 智 强 .高 速 铁 路 无 砟 轨 道 结 构 病 害 类 型 及 快 速 维 修 方 法 J.中 国 铁 路 ， 2013（ 01） ： 42-44.2魏 祥 龙 ， 张 智 慧 .高 速 铁 路 无 砟 轨 道 主 要 病 害 （ 缺 陷 ） 分 析 与 无 损 检 测 J.铁道 标 准 设 计 ， 2011（ 3） ： 38-40.3陈 勋 .无 砟 轨 道 路 基 翻 浆 病 害 整 治 措 施 探 讨 J.中 国 铁 路 ， 2013（ 2） ： 77-79.4马 伟 斌 ， 李 红 海 ， 郭 胜 ， 王 微 波 .隧 道 内 无 砟 轨 道 结 构 病 害 检 测 与 快 速 修 复 技术 J.铁 道 标 准 设 计 ， 2011（ 9） ： 29-32.5江 炜 ， 袁 金 华 ， 高 玲 .地 质 雷 达 在 贵 新 隧 道 超 前 地 质 预 报 中 的 应 用 .6邓 新 建 .整 体 道 床 短 轨 枕 道 岔 病 害 及 整 治 技 术 应 用 J.西 部 大 开 发 ， 2013（ 02） ： 37-38.7刘 扬 .城 市 轨 道 交 通 轨 道 检 测 技 术 J.城 市 轨 道 交 通 ， 2010:526-531.