无砟轨道病害维修.ppt

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1、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

2、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

3、，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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、。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

10、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60-320kmh(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.,谢谢！,