无砟轨道病害维修.ppt

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 d4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200 300m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