1.一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:沿抬升修复整治区域的两端各延伸长度L0,测量线路实际高程与线路原设计高程数据对比,其差值为抬升量H;
步骤2:计算抬升力T,根据抬升力和聚氨酯膨胀力的关系,计算膨胀性聚氨酯配置密度ρ;
抬升力计算方法如下:
T=G扣+G轨+F
式中:G扣为扣件自重,G轨为轨道结构自重,F为底座板(2)和基床表层(7)的粘接力;
膨胀性聚氨酯配置密度ρ的计算过程如下:2
Pf=aρ+bρ+c
式中:Pf为聚氨酯膨胀力,a、b、c均为系数;
其中,Pf计算方法如下
T=Pf×S
式中:S为囊体与底座板(2)接触面积;
步骤3:根据步骤1得到的抬升量,按照预先设计,在底座板(2)和封闭层(9)接缝处布设注浆抬升孔(3);在底座板(2)和轨道板(1)侧面接缝处布设注浆填充孔(4);在底座板(2)和封闭层(9)侧面接缝,注浆填充孔(4)对应位置,布设观察孔(5);
步骤4:在注浆抬升孔(3)对应位置安装注浆囊管(8),在注浆填充孔(4)对应位置安装注浆填充管(10),在观察孔(5)对应位置安装观察管(11);
步骤5:按照预先设计布置监测控制点(6),对线路高程、线路线形进行监控;
步骤6:按照步骤2计算得到的密度配置膨胀性聚氨酯,采用注浆囊管(8)开始注浆抬升;抬升至预定高程后停止注浆;
步骤7:通过注浆填充管(10)进行注浆填充,并实时监测轨道板高程变化;
步骤8:注浆填充完成后拆除注浆囊管(8)、注浆填充管(10)和观察管(11),封闭钻孔部位,即完成注浆抬升修复。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,所述注浆囊管(8)包括囊体及与其通过单向阀连接的注浆杆体。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,所述步骤3注浆抬升孔(3)钻设方法如下:沿底座板(2)和封闭层(9)接缝斜向45°向下打钻,钻孔深度不超过抬升量;
注浆填充孔(4)钻设方法如下:沿轨道板(1)和封闭层(9)接缝斜向45°向下打钻,钻孔深度不超过抬升量;
观察孔(5)钻设方法如下:
沿轨道板(1)和底座板(2)接缝斜向45°向下打钻,钻至基床表层(7)顶面。
4.根据权利要求3所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,所述注浆抬升孔(3)和注浆填充孔(4)错位布设;注浆抬升孔(3)和注浆填充孔(4)的孔径均为35mm;相邻注浆抬升孔(3)之间的间距L1不超过2m,相邻注浆填充孔(4)之间的间距L31不超过2.4m;观察孔(5)的孔径为8~15mm,相邻观察孔(5)之间的间距L32不超过2.4m;
注浆抬升孔(3)和注浆填充孔(4)、注浆抬升孔(3)和观察孔(5)之间的间距均为L2,均不超过1.5m。
5.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,采用高精度多点视频动静态位移检测系统对线路高程、线路线形进行动态监控;所述监测控制点(6)布置在钢轨外侧扣件边承轨台上;抬升修复整治区域内,监测控制点(6)间隔不超过2个轨枕间距;抬升修复整治区域两端临近轨道板(1)上设置的监测控制点(6),间隔为3个轨枕间距;在监测控制点(6)上设置高精度靶标(12)。
6.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,所述步骤6中的注浆抬升过程中,注浆顺序从沉降量最大的区域,沿线路两侧往两端同步开始抬升。
7.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,所述步骤7中注浆填充过程中,注浆顺序沿两侧定向同步注浆填充;注浆填充过程中,实时通过观察管(11)监测浆液扩散情况,当有浆液从观察管(11)溢出时,停止临近注浆填充孔(4)的注浆填充作业;
实时监控轨道板(1)的高程变化,当轨道高程变化超过1mm时,停止注浆填充,降低注浆压力,重新开始注浆填充,直至注浆填充完成。
8.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道沉降囊式注浆抬升修复方法,其特征在于,还包括以下步骤:
注浆抬升达到预定目标后恢复扣件系统,进行轨道调整;通过全站仪对轨道线形进行复测,获取监测控制点(6)的新高程和新坐标;与抬升前原始数据对比,得到抬升效果。