基于組合支撐和注漿模板的整體道床及隧底病害整治方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于既有長大鐵路隧道整體道床沉降控制及隧道底部注漿加固施工領(lǐng)域，具體涉及一種鐵路整體道床及隧底病害整治注漿加固施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路隧道整體道床具有運(yùn)行平穩(wěn)、線路平順性好、剛度均勻、耐久性強(qiáng)及維修工程量小等優(yōu)點(diǎn)，在我國鐵路長大隧道及城市軌道交通中應(yīng)用越來越多。
[0003]但隨著隧道運(yùn)營時(shí)間的推移、鐵路運(yùn)量的增加、列車反復(fù)動(dòng)荷載、地下水的影響等諸多因素，整體道床出現(xiàn)了諸如道床與底板分離、道床翻漿冒泥、道床裂縫等病害，隧道道床病害段往往伴隨著道床與底板張合、病害段出水等問題，在列車的反復(fù)荷載作用下，道床板與底板的抽吸作用，不斷地將底板混凝土內(nèi)的細(xì)骨料帶出，長期作用可導(dǎo)致底板抽空、道床板懸空，病害發(fā)生至一定程度可導(dǎo)致軌道板斷裂，危及列車安全。
[0004]目前針對道床病害的整治措施主要有堵疏地下水、注漿加固底板破碎區(qū)、翻修病害道床等方法。在道床及隧底部病害的治理中采用注漿加固底板破碎區(qū)的方法實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、且加固效果顯著，因而被廣泛應(yīng)用于注漿整治施工中。
[0005]常用的注漿法道床病害整治施工中，多數(shù)采用在隧道底部兩側(cè)邊溝內(nèi)或者水溝內(nèi)進(jìn)行注漿加固，依靠漿液自身的流動(dòng)性充填和加固整體道床與隧底及隧底破碎區(qū)域，由于受到既有線道床安全施工控制的影響，對于注漿壓力、漿液特性等均有較高的要求，需達(dá)到既要充填密實(shí)、又需控制注漿壓力過高，以免影響線路線形及道床板安全；既要保證漿液良好的流動(dòng)性，又需對漿液的早凝時(shí)間、強(qiáng)度及耐久性提出較高要求，所以常用的注漿方法作業(yè)過程中對一些相關(guān)配套工藝、工裝等要求較高。
[0006]目前存在的主要問題是，病害整治施工多數(shù)屬于天窗點(diǎn)施工，天窗點(diǎn)施工的時(shí)間短、安全控制壓力大、對注漿施工的工藝要求高，即在短時(shí)間內(nèi)、高標(biāo)準(zhǔn)下使得整治施工既要達(dá)到搶修線路、保證通行的目的，又需滿足長期性安全通行的目標(biāo)。這就對病害整治施工提出了很高的要求，這就要求病害整治施工前期必須采取措施，確保和控制病害不繼續(xù)發(fā)展，為后續(xù)注漿加固工序提供必要的時(shí)間和空間。后期注漿加固施工的質(zhì)量也是確保施工整體效果的又一重要環(huán)節(jié)，二者需協(xié)調(diào)統(tǒng)一，才能產(chǎn)生良好的效果。
[0007]首先:在進(jìn)行注漿加固施工前，為有效控制由于道床板的張和作用給整體道床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、道床板底部混凝土完整性、列車運(yùn)營安全帶來的不利影響，需在注漿施工前期對道床板采用支撐，以緩解列車通過對道床結(jié)構(gòu)等帶來的影響。施工過程中多數(shù)采用木楔子或鋼板進(jìn)行支撐。木楔子由于其本身抗腐蝕性能差、抗壓強(qiáng)度低、插打和換填不方便、耐久性差等原因，施工過程中普遍不被大面積采用。而在注漿加固施工中，這些支撐最終可能作為一種永久支護(hù)結(jié)構(gòu)被運(yùn)用于道床板底部加固施工，因此必須選擇剛度大、耐腐蝕、易操作的剛性材質(zhì)。采用一般的鋼板作為臨時(shí)支撐多數(shù)情況下存在鋼板厚度小，插打施工不方便，鋼板之間相互咬合不緊，鋼板容易被擠出等問題，影響插入鋼板的支撐效果。
[0008]再者:目前常用的注漿施工方法均是在水溝、邊溝內(nèi)施工，對于道床與隧底接觸區(qū)域、仰拱或其充填區(qū)域的注漿缺少針對性；注漿過程中漿液的流動(dòng)性控制難度大，尤其是在一些富水地區(qū)，注漿過程中漿液隨意流動(dòng)，既不能保證注漿效果，而且還污染作業(yè)環(huán)境，造成漿液的浪費(fèi)。同時(shí)，道床病害的整治施工通常需根據(jù)天窗點(diǎn)進(jìn)行要點(diǎn)施工，天窗點(diǎn)時(shí)間短，既有線安全運(yùn)營壓力大；現(xiàn)場施工需做到快速進(jìn)場、快速施工、快速撤場，對于施工方法、工裝安設(shè)需滿足安全、快速、可靠的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明為了能安全、快速、高效地對道床及隧底病害段進(jìn)行注漿加固，進(jìn)而提供了一種基于組合支撐和注漿模板的整體道床及隧底病害整治方法。
[0010]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種基于組合支撐和注漿模板的整體道床及隧底病害整治方法，采用先支撐、后注漿加固的施工方法，具體施工過程為:
A、首先調(diào)查道床病害區(qū)域的概況，確定道床病害段的總長度，并在病害段道床底板兩側(cè)連續(xù)安裝若干組合鋼板支撐所述組合鋼板支撐利用錘擊或油缸千斤頂頂進(jìn)安裝，且頂進(jìn)過程中各組合鋼板支撐相互平行；
B、通過組合鋼板支撐的橫向位移以及道床板的動(dòng)態(tài)沉降值判斷各組合鋼板支撐的穩(wěn)定性;
C、待各組合鋼板支撐安裝完成并穩(wěn)定后，根據(jù)漿液的擴(kuò)散半徑確定待加固段的注漿孔間隔，然后按照設(shè)計(jì)鉆孔深度鉆注漿孔；
D、根據(jù)天窗點(diǎn)時(shí)間、漿液凝結(jié)時(shí)間、漿液擴(kuò)散半徑確定一次分段加固長度，并在相應(yīng)分段加固長度的道床兩側(cè)安裝若干用于封閉道床底部待注漿區(qū)域的注漿模板，所述注漿模板的另一側(cè)支撐于水溝上；
E、待注漿模板安裝完成后，通過注漿栗將漿液通過道床上部的注漿孔，按照設(shè)計(jì)注漿壓力進(jìn)行注漿，注漿前將道床板進(jìn)行豎向固定，并通過注漿模板處的漿液溢流情況判斷注漿效果，若漿液持續(xù)流出，或注漿壓力不斷增大，停止注漿；
F、注漿結(jié)束后，將道床兩側(cè)的注漿模板拆除并保養(yǎng)，再按照步驟D、E進(jìn)行下一分段長度的注漿加固施工，直至完成對所有道床病害段的注漿加固施工。
[0011]所述的組合鋼板支撐包括相連接的長度相等的上層鋼板和下層鋼板，所述的上層鋼板包括兩塊形狀尺寸相同的小鋼板，兩小鋼板相對下層鋼板的長度方向中心線間隔對稱布置，且兩小鋼板的外側(cè)面分別與下層鋼板的兩側(cè)面對齊，上層鋼板的上表面和下層鋼板的下表面開鑿有相連通的鋸齒槽。
[0012]所述組合鋼板支撐長度方向的一端設(shè)有45度的插打坡口，另一端的上表面設(shè)有刻度。
[0013]所述的注漿模板包括卡槽、若干支撐裝置以及設(shè)于卡槽內(nèi)的若干分割模板，所述的卡槽和分割模板均為“]”型結(jié)構(gòu)，卡槽的敞口端朝向道床并與道床側(cè)壁緊密貼合，分割模板沿卡槽槽口寬度方向連續(xù)安裝于卡槽的槽口內(nèi)，且各分割模板的槽口與卡槽的槽口相對，各支撐裝置的一端作用于卡槽底板外側(cè)，支撐裝置的另一端作用于水溝的側(cè)墻上。
[0014]所述卡槽的高度比道床病害段的最大深度值高10?20cm，分割模板的高度大于卡槽的高度，分割模板的厚度與卡槽的槽口深度相等。
[0015]所述卡槽的槽口寬度為分割模板寬度的3η倍，分割模板的寬度與組合鋼板支撐的上層鋼板寬度相等，上層鋼板的寬度為下層鋼板寬度的1/3，η為不小于I的整數(shù)。
[0016]所述的支撐裝置包括調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)框，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)框的兩端連接有調(diào)節(jié)桿，兩調(diào)節(jié)桿的自由端分別作用于卡槽的底板外側(cè)的加強(qiáng)肋板、水溝側(cè)墻上。
[0017]所述調(diào)節(jié)桿為絲扣螺紋鋼，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)框與調(diào)節(jié)桿通過絲扣連接。
[0018]所述各分割模板的上部開有若干孔徑為10?20mm的排水孔。
[0019]所述注漿模板的安裝過程為:
第一步，待各組合鋼板支撐安裝完成并穩(wěn)定后，將卡槽緊貼該分段道床兩側(cè)布置，卡槽的開口側(cè)朝向道床，并在卡槽的外側(cè)按一定間隔設(shè)置若干加強(qiáng)肋板；
第二步，將分割模板連續(xù)安裝于卡槽的槽口內(nèi)，安裝時(shí)開有排水孔的一端朝上，且分割模板和卡槽的槽口相對；
第三步，將各支撐裝置的一調(diào)節(jié)桿的端頭頂住對應(yīng)的加強(qiáng)肋板，另一調(diào)節(jié)桿的端頭頂住水溝的側(cè)墻，調(diào)節(jié)絲扣螺紋，使卡槽以及各分割模板與道床板側(cè)面緊密貼合，完成對注漿模板的安裝。
[0020]本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明將病害整治施工前期的支撐與后期注漿效果的提升有機(jī)結(jié)合起來，減緩了列車通過前后對于道床的破環(huán)和底板的沖擊作用，有效充填了隧底破碎區(qū)、組合鋼板支撐，確保了漿液與支撐鋼板的完全包裹，達(dá)到了快速支撐隧底破壞區(qū)域道床、控制病害發(fā)展速度、快速高效注漿加固病害區(qū)的目的；
2、組合支撐鋼板與分割式小模板相結(jié)合，小尺寸分割模板克服了大模板在架設(shè)過程中，由于病害區(qū)域形狀不規(guī)則，封閉不密實(shí)的缺點(diǎn)，可根據(jù)病害區(qū)域底部形狀靈活調(diào)整小尺寸分割模板的尺寸，顯著提高了模板對于待注病害區(qū)域密封效果的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)了不規(guī)則病害區(qū)域注漿良好封閉，改善了傳統(tǒng)病害區(qū)域注漿加固過程中漿液流動(dòng)及加固效果不易控制難等問題；
3、本發(fā)