一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料及修补方法技术

本发明专利技术公开一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料，包括：活性组分14份

【技术实现步骤摘要】
一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料及修补方法


[0001]本专利技术涉及高速铁路工务养护维修
，具体涉及一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料及修补方法。

技术介绍

[0002]纵连板式无砟轨道结构自上至下主要由钢轨、扣件、轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、水硬性支承层/混凝土底座等组成，其中，水泥乳化沥青砂浆是纵连轨道板式无砟轨道结构的填充层、连接层，用于填充精调以后的轨道板与水硬性支承层/混凝土底座板之间空隙，并使轨道板与下部结构形成一个整体，其作为充填层在轨道结构中起充填、支撑、承力、传力等“承上启下”的关键作用。由此可见，水泥乳化沥青砂浆充填层的服役性能对整体轨道结构的平顺性与稳定性具有重要影响，若水泥乳化沥青砂浆充填层发生严重病害，轨道结构的平顺性、耐久性及列车运营的安全性和舒适性将无法保证。
[0003]现场调研运营高铁相关病害表明，当前纵连板式无砟轨道主要病害体现在水泥沥青砂浆充填层与轨道板的层间离缝和磨蚀流浆。从现场调查情况来看，大部分水泥沥青砂浆流浆析出地段位于轨道板端部宽接缝位置，从发展趋势来看，砂浆层流浆病害发展可以分为以下几个阶段：(1)温度荷载作用下轨道板的季节性、周期性、往复性的翘曲变形导致水泥沥青砂浆充填层与轨道板间产生离缝(离缝宽度可从0.1mm至最高可达cm级)，水进入水泥沥青砂浆层和轨道板间隙，在动水压作用下，砂浆被磨蚀、水化产物溶出，导致开始出现流浆现象；(2)随着水泥沥青砂浆层逐渐被磨蚀、溶出，水泥沥青砂浆层与轨道板离缝越来越大，离缝区域扩大，水进入的面积也逐渐扩大，水泥沥青砂浆层流浆面积扩大，无砟轨道出现大面积流浆现象，流浆产物也越来越多；(3)随着流浆情况的加重，水对水泥沥青砂浆层的磨蚀开始加速，开始有大量的析出物产生，析出物开始在水泥沥青砂浆层侧面出现堆积，析出物在水泥沥青砂浆层侧边堆积越来越多，充填层与轨道板间离缝也越来越大；(4)水泥沥青砂浆层与轨道板之间出现严重离缝，在高速列车振动作用下，由于轨道板和水泥沥青砂浆层振动频率不同，轨道板与水泥沥青砂浆层之间相互拍打，导致水泥沥青砂浆层侧边受剪破损；(5)水泥沥青砂浆层离缝进一步增加或磨蚀减薄，摩擦毛刺或粗糙面消失摩擦阻力减小，轨道板下出现整板空吊情况，轨道板整体下沉，一方面影响高速铁路的轨道平顺性；另一方面在动荷载作用下，水泥沥青砂浆层严重碎裂，并逐渐拍出，水泥沥青砂浆充填层整体失效，进而影响无砟轨道充填层的服役寿命。
[0004]现有技术采用的技术手段和方法如下：
[0005](1)专利技术专利“高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板离缝整治方法(CN103952952B)”，包括以下步骤：首先测量轨道板产生的离缝情况，确定处理条件为轨道板因单侧离缝或横向贯通离缝呈现为离缝轨道板，离缝轨道板的上拱量不大于2mm；然后以离缝轨道板为中心轨道板，设定在中心轨道板的对称的两侧各有两块轨道板是作为锚固轨道板，对于锚固轨道板利用锚固筋以植筋锚固的方式进行固定；在完成对于锚固轨道板的植筋锚固后，对于轨道板离缝进行填缝修补。
[0006](2)专利技术专利“一种板式无砟轨道结构充填层离缝修复加固方法(CN104452499B)”，包括如下步骤：离缝清理、设置注浆口、离缝封闭、离缝注浆、清边处理等工序，具体为：先清理水泥乳化沥青砂浆离缝周围灰尘、杂质，并在离缝上设置注浆口，然后对离缝区域采用快速固化封缝材料进行封闭，待封缝材料固化后，采用双组份自混合注浆机通过注浆口向离缝内注入双组份聚氨酯注浆材料，离缝注浆完成后清除注浆口及封缝材料后即可完成修补作业。
[0007](3)专利技术专利“一种非开挖式无砟轨道砂浆层离缝封缝处理方法(CN107476149B)”，包括如下步骤：根据砂浆层的离缝注浆区域在轨道板封闭层上确认封边注浆区域，然后在封边注浆区域内设置注浆孔和卸压孔，并在每个注浆孔内安装注胶管，利用注浆设备依次连接各个注浆孔完成注浆从而形成一位于砂浆层侧旁的密封帷幕。
[0008](4)专利技术专利“一种高速铁路板式无砟轨道充填层离缝修补用低粘度高早强聚氨酯修补材料(CN104479099B)”，该修补材料由A、B两部分组成，A部分由下列质量份数的原料组成：异氰酸酯及其预聚物100份；B部分由下列质量份数的原料组成：活泼氢低聚物60～80份，增塑剂40～70份，消泡剂0.5～2份，防老剂0.1～1份；A、B两部分的体积比为1∶1。该聚氨酯离缝修补材料粘度低、固化速度快、力学强度和粘结强度高、柔韧性好、耐久性能优良，可满足天窗时间内内快速施工和修补后即时通车的需要，可用于运营高速铁路无砟轨道结构的快速维修。
[0009]但是，现有技术暂时无法实现一方面聚氨酯材料特性是遇水脱粘，即界面潮湿后会大幅降低其界面粘结强度，避免不了离缝病害复发；另一方面强度高，对轨道板形成局部硬支撑，容易形成应力集中，对轨道板受力不利；再次，对离缝修复作业时机的要求严格。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料及修补方法，用于在不填充活动性离缝或不再引入离缝填充物的前提下，对充填层进行强化。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料，含有的组分及质量份数如下：
[0012]活性组分14份
‑
50份；所述活性组分为与氢氧化钙发生反应的物质；
[0013]渗透剂0.1份
‑
1份；
[0014]反应促进剂0.1份
‑
2份；
[0015]疏水剂0.1
‑
1份；
[0016]消泡剂0份
‑
1份；
[0017]溶剂60份
‑
90份。
[0018]优选地，所述活性组分包含硅酸钠、二氧化硅、碳酸钠、硫酸钠、硅酸钾、碳酸钾、硅酸锂、柠檬酸钠、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾和氟硅酸钠中的一种或几种；
[0019]所述渗透剂包含十二烷基磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和全氟烷基磺酸钾中的一种或几种；
[0020]所述反应促进剂包含四硼酸钠、乙二胺四乙酸二钠和六偏磷酸钠中的一种或几种；
[0021]所述疏水剂包含甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、硬脂酸钙、乙氧基多元醇和二聚羧酸盐
中的一种或几种；
[0022]所述消泡剂包含二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或几种；
[0023]所述溶剂主要为去离子水和蒸馏水中的一种。
[0024]优选地，所述修补材料粒径不大于800nm。
[0025]本专利技术还提供一种纵连板式无砟轨道充填层修补方法，包括以下步骤：
[0026]根据纵连板无砟轨道结构受力与变形特性，确定水泥沥青砂浆充填层的待修复部位；
[0027]根据水泥沥青砂浆充填层的待修复部位计算的修补材料理论用量；
[0028]将注浆管插入到水泥沥青砂浆充填层的待修复部位与轨道板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料，其特征在于，含有的组分及质量份数如下：活性组分14份
‑
50份；所述活性组分为与氢氧化钙发生反应的物质；渗透剂0.1份
‑
1份；反应促进剂0.1份
‑
2份；疏水剂0.1
‑
1份；消泡剂0份
‑
1份；溶剂60份
‑
90份。2.根据权利要求1所述的一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料，其特征在于：所述活性组分包含硅酸钠、二氧化硅、碳酸钠、硫酸钠、硅酸钾、碳酸钾、硅酸锂、柠檬酸钠、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾和氟硅酸钠中的一种或几种；所述渗透剂包含十二烷基磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和全氟烷基磺酸钾中的一种或几种；所述反应促进剂包含四硼酸钠、乙二胺四乙酸二钠和六偏磷酸钠中的一种或几种；所述疏水剂包含甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、硬脂酸钙、乙氧基多元醇和二聚羧酸盐中的一种或几种；所述消泡剂包含二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或几种；所述溶剂为去离子水和蒸馏水中的一种。3.根据权利要求2所述的一种纵连板式无砟轨道充填层修补材料，其特征在于：所述修补材料粒径不大于800nm。4.一种利用如权利要求1
‑
3任一所述的纵连板式无砟轨道充填层修补材料的纵连板式无砟轨道充填层修补方法，其特征在于，包括以下步骤：根据纵连板无砟轨道结构受力与变形特性，确定水泥沥青砂浆充填层的待修复部位；根据水泥沥青砂浆充填层的待修复部位，计算修补材料理论用量；将注浆管插入到水泥沥青砂浆充填层的待修复部位与轨道板底之间的离缝中；通过注浆管向水泥沥青砂浆充填层的待修复部位与轨道板底之间的离缝注入修补材料，直至注入的修补材料达到修补材料理论用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑新国，李书明，靳昊，刘竞，杨怀志，窦东斌，童忆南，蔡德钩，张立刚，张驰，朱星盛，谷永磊，龙东升，代冲，古文超，陈敏，姚建平，楼梁伟，梁晨，魏少伟，张旭，王有能，陈晓林，吴斌，赵勇智，沈伟，周骏，徐永杰，陆满成，孟鑫，洪剑，潘永健，包国杰，杨德军，郭超，奎海鹏，刘文，牛魁雄，刘相会，张永朝，邓青山，李康，李洪福，郁培云，饶云兵，向功坤，李斯，胡家林，叶晓宇，丁威，张文达，柴金川，刘博影，方金，冯国玖，何庆，王万财，
申请(专利权)人：京沪高速铁路股份有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司北京铁科特种工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：