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无砟轨道的具体的损坏现象.ppt

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    • 第八章无砟轨道的具体的损坏现象无砟轨道的具体的损坏现象 1 目录目录2 8.1 8.1 无砟轨道的具体的损坏现象无砟轨道的具体的损坏现象8.1.1 8.1.1 无砟轨道上部范围受到损坏无砟轨道上部范围受到损坏扣件;锚固件;支承点或承轨台;支承层表面轨枕,轨枕承轨台侧面隆起处的点状失效8.1.2 8.1.2 在较长范围内水硬性胶结支承层(在较长范围内水硬性胶结支承层(HGTHGT)以上无砟轨道全面)以上无砟轨道全面损坏或系统无效;轨道或无砟轨道发生沉降和位置变化,而且在钢损坏或系统无效;轨道或无砟轨道发生沉降和位置变化,而且在钢轨扣件调整量范围内无法修正轨扣件调整量范围内无法修正一般来说无砟轨道的维修标准与新建标准相同有混凝土支承层的无砟轨道的修复包括替换有缺陷和损坏的混凝土构件(出现沉降时除外)对无砟轨道修复时可以使用下列重要材料和方法:1 就地浇注混凝土/水泥砂浆;2 合成材料调配的水泥粘结物(PCC聚合物—水泥—混凝土);3 反应树脂系统(PC聚合物—混凝土)3 在对混凝土建筑物裂纹进行修复时,可以按照修复目的和裂纹情况使用下列方法和材料:1 灌注环氧树脂(EP—T); 2 压注环氧树脂(EP—I);3 压注水泥浆(ZL—I)和水泥悬胶液(ZS—I);4 压注聚氨脂(PUR—I)。

      8.1.3 8.1.3 单元板式轨道破损特征单元板式轨道破损特征1 CA砂浆层汲水单元板式轨道CA砂浆层的汲水现象主要在雨后尤为明显降雨时,雨水进入CA砂浆层,列车通过时的“拍打”使雨水被挤出长期作用下,可能会影响CA砂浆层及轨道板的使用寿命2 底座开裂根据现场实际调查,混凝土底座存在开裂问题,裂纹大多位于轨道板中下部的底座,裂纹较宽,严重地段会和路基面层一起沿底座横断面形成贯通的裂纹,这些都可能是由路基的不均匀沉降引起的4 3 凸型挡台周围填充树脂破坏个别地段会出现凸型挡台周围填充树脂破损的情况填充树脂层破损的常见情况是整断面的断裂,一般与填充树脂材料的局部受力有关出现这种情况应对树脂的破损进行及时修补或更换,以免因雨水等各种环境因素作用而影响轨道板的传力4 CA砂浆支承不完全由于施工不到位会造成个别地段板下CA砂浆支承不完全,轨道板端部的不完全支承会在一定程度上会影响其传力长期来看,可能会对轨道板的寿命产生一定的影响5 框架板内积水由于雨水得不到及时排除而造成框架板式轨道的框架内积水现象若底座顶面有细微裂纹,雨水会沿裂纹进入底座而造成底座钢筋的锈蚀,影响底座的使用寿命同时,受雨水的长期浸泡,CA砂浆层的性能可能也会受到一定的影响。

      5 8.1.4 8.1.4 双块式轨道破损特征双块式轨道破损特征1 道床裂纹双块式轨道枕角裂纹一般发生在双块式轨枕和道床混凝土交界处,裂纹与双块式轨枕边缘成45°角左右,一般始发于道床混凝土初凝结束后2-3d,之后逐步发展,枕角裂纹互连通,沿道床横向逐步扩展,严重时形成道床横向贯通裂纹此外,道床温度梯度对裂纹的形成和发展也有一定的促进作用2 支承层裂纹双块式轨道支承层开裂一般发生在道床板的预设裂纹处,裂纹宽度较大此外,在道床板中部下方的支承层也会有开裂情况,但一般裂纹宽度较小,这些一般是由于路基的不均匀沉降引起的6 8.2 8.2 无砟轨道结构损伤类型及原因分析无砟轨道结构损伤类型及原因分析8.2.1 8.2.1 无砟轨道结构损伤分类无砟轨道结构损伤分类由于无砟轨道结构复杂,其损伤多种多样,因轨道结构形式的不同而不同按照无砟轨道的结构层次来分,可以将无砟轨道损伤归类为主体结构损伤和附属结构损伤前者主要包括道床板(轨道板)裂纹、支承层(底座)裂纹等;而后者主要包括板式轨道凸型挡台周围填充树脂损伤开裂、CA砂浆层裂纹、CA砂浆层汲水、纵连板式轨道侧向挡块开裂等另外一方面,按照无砟轨道损伤特征,可以将损伤划分为裂纹损伤和非裂纹损伤两种。

      前者主要包括各种原因引起的宏观裂纹,而后者主要包括CA砂浆层汲水、轨道板的不完全支承等8.2.2 8.2.2 无砟轨道裂纹损伤原因分析无砟轨道裂纹损伤原因分析裂纹产生的原因可分为两类:一是结构裂纹,由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂纹;一是材料裂纹,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的7 1 施工裂纹混凝土在浇筑时,由于振动棒和重力的作用,骨料下沉、水泥浆上升,沉落直到混凝土硬化时方停止当塑性沉落受到模板、钢筋及预制件的抑制(或者模板沉陷、移动时)就会出现裂纹裂纹大多出现在混凝土浇筑后0.5-0.3h之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面多余水消失时立即沿着轨道板上面钢筋的走向产生其主要原因是混凝土塌落度大、沉陷过大所致,另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂纹双块式无砟轨道施工时一般是先将钢轨、双块式轨枕精确定位和扣件拧紧,然后再浇筑混凝土当白天太阳直射,外界温度比较高时,钢轨的温度发生急剧升高,钢轨伸长,这时由于混凝土正处于初凝状态,混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂对双块式无砟轨道,由于轨枕是预先制作的,所以容易出现新旧混凝土粘结不良而出现裂纹。

      在双块式轨道中,这种现象较为普遍2 温度裂纹温度裂纹主要是由温差造成的温差可分为以下几种:水化热引起的混凝土内外温差、结构整体的温度升降差、结构从上表面至下表面的温度梯度混凝土浇筑初期,水泥水化过程产生大量的水化热,并且其大部分热量是在3d以内放出,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力超过混凝土抗拉强度时,就会导致混凝土裂纹8 混凝土结构在随季节性变化和日照的循环变化下,结构整体发生均匀的温度升降变化,从而使混凝土结构发生伸缩这种伸缩在没有纵向约束或约束很小时,产生的温度力可以不考虑,但由于无砟轨道混凝土结构纵向受到很多的约束,使混凝土结构越长引起的温度应力越大,可导致混凝土出现贯通裂纹混凝土结构在太阳照射下,其上表面温度高,下表面温度低,由于混凝土的热传导性能差使轨道板(道床板)在沿高度方向上存在正温度梯度;与之相反,在夜间或遇环境突然降温时,会在轨道板(道床板)高度方向形成负温度梯度温度梯度会导致轨道结构发生翘曲和表面出现横向裂纹3 混凝土收缩裂纹混凝土的收缩类型有很多种,其中引起混凝土开裂的主要有干燥收缩和塑性收缩。

      干燥收缩是指混凝土硬化后,在干燥或外界温度很高的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂纹塑性收缩是指混凝土浇筑后仍处于塑性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂纹,这类裂纹多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm但当轨道板是高度很小的薄板结构时,如果混凝土中掺有含泥量大的粉砂则可能被穿透产生的原因主要是混凝土浇筑后3-4h左右表面没有被覆盖,轨道结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是过快地被基础和模板吸水,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂9 4 荷载引起的裂纹轨道结构受外载作用时,当荷载应力大于轨道结构混凝土的抗拉强度时,就会引起混凝土的开裂例如,当轨道结构遇基础不均匀沉降时,在列车荷载的作用下,会使底座板(支承层)和道床板(轨道板)承受附加弯矩而引起下部开裂此外,既有裂纹会在外荷载作用下扩展由于轨道结构主要承受列车荷载和温度荷载,两种荷载均为反复荷载,在荷载的反复作用下,由其他原因产生的微裂纹会进一步扩展,形成为轨道横向贯通裂纹无砟轨道主体结构的裂纹种类多种多样,其产生的原因也错综复杂,各种因素相互影响。

      有的裂纹对轨道结构的主体受力有重要影响,而有的裂纹仅对无砟轨道的长期使用寿命有一定影响因此,对无砟轨道主体结构裂纹应有区别的对待10 8.38.3无砟轨道损坏的维修方法无砟轨道损坏的维修方法下面根据可能出现的损坏现象和修复方法简单概述“无砟轨道维修方法”课题的研究内容本章节不仅对无砟轨道系统生产商提出的维修方案,而且也对目前所取得的经验进行探讨这里所研究的无砟轨道系统以传统的Rheda式(有槽形和无槽形轨道板)为基础,绝大多数设有混凝土支承层8.3.1 8.3.1 扣件的损坏扣件的损坏一般来说,扣件的各个部件均可以更换但如果混凝土轨枕内的套管或混凝土螺纹损坏了,这就危险了在这种情况下要找出需要维修的套管在套管范围,如果是混凝土或混凝土螺纹损坏时必须钻孔,并用工程上允许采用的合成树脂重新粘合需要维修的套管套管和扣件零件损坏的维修与有碴轨道相似,因此对这方面不作更详细的探讨1 弹条松驰或钢轨扣件没有结构性的损坏扣件弹条松驰是不需要更换任何扣件部分在这种情况下,只需要适当的紧固轨枕螺钉即可这将根据轨道扣件系统LOARV300-1和Vossloh 300-1NL安装指令进行11 (1)修复过程:用扭力扳手或螺旋机根据安装说明紧固轨枕螺钉。

      2)空间需求:完全封闭受影响的路段,在工作中必须对下一节轨道保持一定的安全距离3)重要的安全要求或有效的完成方法:如果工作人员有了一定的安全防护措施,此工作就可执行了其安全措施如下:(1) 安全的组织方法; (2) 安全的技术方法; (3) 上面提及的两种方法同时具备的情况; (4) 完全封闭受影响的路段; (5) 对下一轨节保持一定的安全距离2 轨枕外的扣件或扣件组份的损坏除了塑料榫钉Sdü 26和轨枕螺钉Ss 36N是完全或部分与轨枕结构结为整体外(见图8.3.1-1), Vossloh 300-1NL扣件系统其余部分由钢轨垫板Zw 692、基础板Grp 21、弹性垫板Zwp 104 NT-22,5、轨距板Wfp 15 NL、轨枕螺钉Ss 36N、扣件弹条Skl 15和塑料榫钉Sdü 26组成12 这种缺陷是由于正常使用、意外事故、以及安装或村料缺陷而造成的这种损害类型有:(1)一或几个钢轨扣件组件的变形;(2)一或几个钢轨扣件组件的破裂这种缺陷通常仅通过肉眼就可检查出来其修复过程的工作步骤: (1)放松有损坏部分的轨道和相邻轨道的扣件;(2)提升起钢轨;(3)去除有缺陷的钢轨扣件或扣件组件;(4)用压缩空气或空气嘴清扫榫钉孔(如果取出了轨枕螺钉);(5)润滑轨枕螺钉;(6)安装新的钢轨扣件或扣件组件;(7)放低钢轨;(8)按需的扭矩安装钢轨扣件。

      13 3 轨枕内的扣件螺钉部份的损坏螺钉Ss 36N是部分与轨枕结构集为一体的(见图8.3.1-2)它们由于意外事故、安装或材料故障消除或降低了轨枕内的钢轨扣件的适当的锚固作用这种损害有:螺钉失效和螺钉断裂14 这种缺陷通常仅通过简单的视觉进行检察并且在此种螺钉失效的修复中是不需要抬升起钢轨的,只需要替换螺钉即可在螺钉断裂的修复中,在榫钉内部的螺钉部分可以使用直径为8-15mm的左螺纹钻钻孔清除钻头逆时针方向钻进断裂的螺钉中,随着转动阻力增大,则能够从榫钉中移除螺钉部分如果这种方法不能去除螺钉部分,则全部榫钉,必须替换工作步骤:(1)去除断裂螺钉的上部部分;(2)去除弹条和轨距板;(3)去除榫钉内的螺钉断折部分(使用钻孔机和左旋螺纹钻);(4)用压缩空气清洗榫钉;(5)润滑轨枕螺钉;(6)安装轨距板和弹条;(7)用适当的扭矩拧紧螺钉15 4 轨枕内的扣件榫钉部分的损坏塑料榫钉Sdü 26l Ss 36N与轨枕结构是完全一体的,它们由于意外事故、安装或材料缺陷降低或消除了轨枕内部的钢轨扣件的适当的锚固作用这种损坏无需借助其它的检测仪器,仅凭肉眼就可进行检测判断对于这种缺陷所需要的修复方法和各自的作用力与损坏的程度有关,因此它们每一个都必须单独的分析和解决。

      下面仅列出了通用的一种维修方法步骤修复工作步骤:(1)放松损坏部分的轨道和相邻轨道的扣件;(2)提升起钢轨;(3)去除有缺陷的钢轨扣件;(4)锤击销钉或螺钉进入有缺陷的榫钉内;(5)沿逆时针方向从混凝土枕身内去除有缺陷的榫钉;(6)用锒头或铁锤从有缺陷的榫钉内去除销钉或螺纹装置;(7)用销钉或螺纹装置和扳手将车削螺纹的修理榫钉拧入混凝土枕身;(8)用压缩空气或空气喷嘴清理榫钉孔;(9)安装新的轨枕扣件或轨枕扣件组件;(10)放低钢轨;(11)用适当的扭矩固定扣件 5 混凝土轨枕内的锚固扣件的损坏16 由于意外事故、安装或材料的问题,可能造成钢轨扣件锚固件的损害其损害类型如下:(1)螺栓头部分损害或失效、断裂;(2)塑料榫钉损害或失效;(3)混凝土枕身损害或破碎、破裂这种损坏只需通过视觉就可检测出来这种缺陷所需要的修复方法和各自的作用力与损坏的程度有关,因此它们每一个都必须单独的分析和解决其维修工作步骤如下:(1)松开受损和相邻部份的钢轨扣件;(2)提升起钢轨;(3)去除有缺陷的全部钢轨扣件;(4)在有缺陷的榫钉周围钻取芯孔(直径为37 mm缺陷榫钉的使用环氧树脂KONUDUR 160 PL, 直径大于37 mm深度大于140 mm的有缺陷的混凝土表面,使用PAGEL修复砂浆V2/10进行修复);(5)用压缩空气(空气喷嘴)清理榫钉孔;(6)准备混凝土替代材料;(7)灌注混凝土替代材料;(8)浆修理用榫钉和混凝土替代材料插入(安置)入所钻的孔洞里;17 (9)混凝土替代材料的硬化;(10)去除榫钉定位装置;(11)安装新的钢轨扣或扣件组件;(12)放低钢轨;(13)用适当的扭矩固定扣件。

      8.3.2 8.3.2 轨枕的维修轨枕的维修 通常轨枕的损坏形式有轨枕的松动、轨枕上有裂纹、由于外力作用产生的混凝土枕枕肩的碎裂、轨枕的钢轨垫板上出现损坏以及严重的钢轨垫板和轨枕的损伤,这些问题都给行车带来了安全隐患因此,必须采取办法对其进行维修下面就对这几点问题提出一些修理意见1 松动轨枕的修复(1)产生轨枕松动的原因轨枕的松动是由于预制轨枕和新充填混凝土的生产过程和变形可能不同,导致在接缝处的混凝土粘合性比较差,因此动力荷载能够导致轨枕与混凝土支承层(BTS)分离若损伤进一步发展下去,对轨枕的松动大多可从轨枕周区的白色边缘和棱角毁损现象辩认出来此外,由于可能浸入水而使坚固性降低一般情况下将这类轨枕看作松动轨枕,在轨枕范围会出现宽度W大于0.5mm的环绕裂纹尤其是较早的Rheda型无砟轨道很容易产生上述缺陷,这种无砟轨道采用大型轨枕,从上面往下看大多数很光滑,且面积大同时松动轨枕也可能导致列车脱轨18 AKFF规定轨道和支承层之间要边接结合,同时要满足60年的使用寿命如果轨枕出现松动就不可能达到这个要求,因此鉴于对稳定性的考虑,对迄今发现的所有损坏都进行了修复整治2)对松动轨枕采用的修复方法对松动轨枕的修复,可能采用的并在修复方案中规定的措施是全套更换轨枕,在轨枕盒中安装新的支承点并对部分裂纹压注填料。

      3)对各种修复方法的对比在各种不同的方法中,实验采用装入混凝土支承层的锚固系统来固定轨枕的方法但根据目前的实验结果显示,此方法并不是很成功在一般情况下,5—9个月后锚固系统中的锚栓就会松动,接着用压注环氧树脂的办法对松动的轨枕进行了修复与此有关,环氧树脂对水敏感和相对较长的硬化时间是问题所在的原因在轨枕直接承受荷载的情况下,在充填材料完全凝固之前是不可能恢复承载性能的为了对轨枕压注充填物,专门开发了一种优化的压注方法通过装入轨枕螺纹道钉套管中的适配器来压注环氧树脂事先借助穿透套管底面的一个钻模,钻一个直到轨枕底面的孔用事先准备用作压注塞的螺纹道钉对空腔进行压注,这里大多数不采用以前的填塞法这种方法主要使用Konudur PL 160环氧树脂在另一种情况下,对松动轨枕采用了一种普通的钻孔压注塞法钻孔或压注塞的配置和数目依据轨枕的裂纹情况而定(一般情况下,钻孔或压注塞的数目为2—4个)最初使用MC DUR 1264KF环氧树脂由于恢复荷载需要较长的硬化时间,因此已修复的轨枕必须通过辅助结构暂时不让其承受荷载在后来的修复工程中,使用了名为MC DUR 1264 Neu的环氧树脂,由于反应时间缩短30%,加快了硬化过程。

      19 (4)修复结果比较迄今为止,被修复的轨枕上还没有出现过值得提起的新的松动现象轨枕的修复作业表明,在每个轨枕端头也会遇到另外不同的情况在压注过程中,用高压空气清扫时就可看出情况的不同有一些轨枕尽管在充填混凝土中松动,但即使在非常高的压注力下其本身的压力也不允许降低另一方面,个别情况显示,裂纹系统通过混凝土槽形板侧翼上的结合缺陷处排气,或通过贯通式裂纹系统甚至向防冻层排气因此不能保证合成树脂全部到达所希望的位置常常只能通过钻取核心的办法对充填效果进行可靠的检查采用最前面提到的第一种方法特别容易产生这种缺陷由于受原来螺纹道钉固定位置的限制,即压注点无法变动,因此有可能会与存在裂纹的修复要求不符合此外,MC Dur 1264环氧树脂在凝固后形成光滑表面,不可能再进行补充压注,因此,采用上述两种方法时必须特别注意压注质量上述所有材料的正常使用温度均需大于8℃大于25℃时,Konudur PL 160环氧树脂的可操作时间很短(约10min) (5)对双头轨枕松动的具体修复方法和工艺过程双头轨枕由于晶格桁架的固化作用,能够良好的锚固于混凝土板中因此,对轨枕松动的锚固,可以使用注浆材料(环氧树脂或聚氨脂)加以恢复。

      这种维修方法必须由有自己的材料技术和装备的有相应实力的公司担任因此下面的描述和图形将由于不同的情况而有所差异20 首先必须在轨枕的侧边为封隔器钻一与垂直轴线方向成45º的注浆孔,这个注浆孔必须与轨道平面交叉(混凝土板与轨枕表面的连接层,如图8.3.2-1)21 在插入孔封隔器后(图8.3.2-2),注浆必须沿着一个方向进行,以确保完全填满混凝土板与轨枕间的空隙(图8.3.2-3)22 如果注浆材料不能在轨枕周围获得均匀流动,则在轨枕的四周填加孔封隔器注浆压力不得超过受压强度的1/3 :对B35混凝土,注浆压力不得超过12 MPa以避免损坏混凝土板或使裂缝加大环境温度必须保持在8℃-30℃之间,以确保使用环氧树脂适当的反应在灌浆完成后(大约12小时)轨道位置必须通过测量检查,并在必要的情况下,对可能使用的钢轨扣件进行精确调节工作步骤:1) 清扫松动轨枕与混凝土板间的连接部位;2) 钻封隔器进气孔并清洁封隔器进气孔和安装孔封隔器;3) 准备注浆设备和注浆材料;4) 对松动的轨枕进行注浆;5) 去除封隔器并清洁混凝土枕表面;6) 清洗工具(机器设备);7) 注浆材料的硬化23 2 2 单根轨枕的更换如果损坏的钢轨垫板和轨枕无法修复,那么就需要更换整个损坏的轨枕。

      此外,也可以在修复松动时更换轨枕,或在工后修正单根轨枕高度时更换轨枕对于无轨枕结构型式的无砟轨道(预制板),这种修复措施是不适宜的单根轨枕的更换过程如下所述:首先,应在无砟轨道与应更换轨枕相连的部位用垂直设置的钢筋连接在把钢轨松开和提升后,通过切割和抬升把损坏的轨枕从充填混凝土或混凝土支承层中挖出对于纵向钢筋穿过轨枕或穿过轨枕钢筋桁架的无砟轨道型式,应切断该钢筋并使伸到相邻轨枕盒去的连接钢筋裸露出来抽出损坏的轨枕后,把轨枕盒中裸露的混凝土表面清扫干净,然后铺入新轨枕,并将直径适宜穿入新轨枕的钢筋焊接到裸露的钢筋上对于轨枕无钢筋连接的无砟轨道结构型式,应通过配筋混凝土组成的锚件加固新浇筑充填混凝土的配筋连接对铺入的新轨枕进行调整以及对裸露混凝土表面进行适当预处理之后,可以使用适合的材料浇注轨枕盒应使用收缩性尽可能小的混凝土或以水泥为基础的高流动性和高早强性的灰浆这种混凝土必须满足关于混凝土—钢筋的补充合同技术条件规定(ZTV-Beton-Stb)的最低要求,并应进行相应的后处理上述灌注灰浆在室温条件下约24h后达到B35(C30/37)强度在温度降低时需要延长凝固时间进行轨枕更换维修的几个实例如下:24 (1)曼海姆—卡尔鲁厄线瓦格霍伊尔路段,对松动轨枕压注失败后更换单根轨枕;(2)科隆—莱茵/美因线尼登豪森路段,由于施工阶段铺设位置有误差而更换单根轨枕;(3)汉诺威—柏林线鲁莱本—厄比斯费尔德路段,对松动轨枕压注失败后更换单根轨枕;(4)汉堡—柏林线维滕贝尔格—德尔根延路段,对松动轨枕压注失败后更换单根轨枕。

      每根轨枕所需的作业时间为4—6h.用高效灰浆浇筑新铺轨枕时,恢复线路运营应能够限在8—10h之后目前所有进行过的修复工程在日常运营中已经受了考验并未造成后继损坏3 3 混凝土轨枕裂纹的修复混凝土支承层或轨枕的表面受到损伤只影响轨道系统的坚固性,并不会直接导致功能降低,在无砟轨道系统维修方案中建议用合成材料调配的灰浆(PCC)重新修复损伤的混凝土构件此外,轨枕承轨台侧面隆起处的损伤,只要其支承层功能不低于50%,也可以用这种方式予以修复其他的维修方案,由于受损伤混凝土支承层范围尺寸(面积和深度)的限制,其应使用范围有限在这里,其损伤原因可能是施工缺陷、环境影响或事故(脱轨)25 在科隆—莱茵/美因新线上安装双块式轨枕后,在轨枕体上出现大范围多种多样的波形裂纹和变形正如所证实的那样,轨枕厂的生产缺陷是造成这些损伤现象的主要原因,并对其进行了分类,然后安排相应的修复措施根据损伤范围确定用环氧树脂或PCC(聚合物—水泥—混凝土)对缺陷进行处理在采用这些材料修复前,用适当的粘合料对基础进行了相应的预处理由于所探讨的无砟轨道结构型式是有不规则裂纹的贯通形式配筋混凝土支承板式无砟轨道,因此裂纹是系统型式所决定的。

      大的裂纹可以损坏整个结构的耐久性,此外局部集中出现的深裂纹(裂缝)能够导致行车轨道刚度不可忽视的突变在钢轨范围内不允许出现裂纹对于槽形结构无砟轨道,无配筋槽壁上出现的裂纹因与宽度无关,不起关键作用此外,对裂纹宽度约达1mm的修复,建议采用灌注环氧树脂(EP—T)的方法对此首先用金刚石砂轮把裂纹打磨约5mm深对于注入打磨槽的环氧树脂的硬化时间,在恢复荷载前根据当时的温度、列车通过时裂纹宽度的变动和所使用的材料应定为0—12h26 出现更大宽度的裂纹时,建议采用环氧树脂压注法(EP—I)或聚氨脂压注法(PUR—I)充填裂纹充填前需以适当的间距(一般情况下约30cm),沿着裂纹把粘合物塞进裂纹,在裂纹的其他范围则填塞环氧树脂、聚脂材料或聚氨脂压注硬化时间(0.5—8h)取决于温度情况、所使用的材料和所需的灌注压力在裂纹填充物硬化时间之后,将调配的充填物(环氧树脂或聚氨脂)压入粘合塞中为使充填物路开通之前得以硬化,根据当时的温度、列车通过时裂纹宽度的变动和所使用的材料,应另规定0—12h一般来说,对在混凝土板内有裂纹的轨枕不准进行修理,而且在安装上层轨道板结构之前要清理出来然而,对于已经安装了的混凝土板外部有裂纹的轨枕,则无论其宽度如何,都必须进行裂纹修复,混凝土枕裂纹如图2-8所示。

      唯一修复混凝土轨枕裂纹的方法是灌浆使用的灌浆材料是环氧树脂或聚氨脂,这种方法必须由有他们自己的材料技术和装备的有能力或专业化的公司担任因此,下面的描述和图形在不同的案例中将有所差异首先必须由有经验的人自觉的进行轨道结构分析受损坏的表面必须干净和干燥(使用混凝土打磨机、真空净化器、空气喷嘴、水)27 因此,胶粘剂封隔器(注入口图8.3.2-4)必须固定在距裂纹上面大约20-30厘米处(图8.3.2-3)28 29 全部裂缝必须用适当的灌浆化合物密封(宽度大约10cm )以免从轨枕表面流出灌浆材料(图8.3.2-7)仅在裂缝未端必须保留一个通气孔如图8.3.2-6)同时,必须准备速凝材料以便修复在灌浆过程中可能发生的泄漏点30 灌浆压力必须向一个方向推进注浆必须从最外的封隔器开始(与开的通气孔相反的未端)如果灌浆材料从下一个封隔器流出,则必须对前一个封隔器进行封闭这个过程将一直持续到未端的裂纹处,以确保完全填充(图8.3.2-8)灌浆压力不得超过6MPa以免损害到封隔器的固定和裂缝的密封环境温度必须保持在8℃-30℃,以确保所使用环氧树脂的能进行适当的反应31 工作步骤:(1)清洗混凝土枕裂缝周围表面(混凝土打磨机、真空清洁机、水);(2)准备灌浆材料(胶粘剂封隔器);(3)根据灌浆需求分析固定胶粘剂封隔器;(4)用灌浆化合物密封裂缝;(5)胶粘剂封隔器和灌浆化合物的硬化密封;(6)准备灌浆材料(环氧树脂或聚氨脂);(7)裂缝灌浆;(8)灌浆完毕后,清洗工具(机器设备);(9)灌浆材料硬化;(10拆除封隔器并清洁混凝土枕表面。

      32 4 4 混凝土枕枕肩碎裂由于意外事故上部结构的整体混凝土枕身通常会被挤碎,例如列车脱轨较为典型的轻度损害首先是部分枕肩被挤碎,如最大的损坏面积为80 cm²的枕肩被挤碎的最大深度为5 cm另外,枕肩承力功能的减少不能超过50%这种损坏的修复方法将在这一章节进行描述(损坏情况参见图8.3.2-9)另外,对于混凝土枕身严重的碎裂损坏(枕肩承力功能减少超过了50%,裂缝深度超过了5 cm,损坏面积超过了80 cm²)将不能按下述的方法进行修复必须更换轨枕,并重新安装如Vossloh DFF 300型 的钢轨扣件进行修复图8.3.2-9 枕肩轻微损害的例子33 在这种情况下,使用适当的材料和模具就能重新修整枕肩图8.3.2-10 枕肩模具的例子34 对于这部分枕肩损坏的修复是没有标准的枕肩模具以供使用的,主要是因为枕肩的形状根据所采用的混凝土枕的类型不同而有所差异因此,根据维修需要设计和准备适当的模具系统将是有用的在这种损害的情况下,钢轨扣件和他们的组件也是可能受到损坏的工作步骤:(1)松开受损和相邻部分的钢轨扣件;(2)提升起钢轨(在需要的情况下);(3)去除掉钢轨扣件(在需要的情况下);(4)清除松散的混凝土枕部分,然后将受损坏的混凝土表面部分用铁锤、钢丝刷和空气喷嘴清理干净;(5)将受损混凝土表面部分润湿;(6)在受损混凝土表面涂抹上一层粘结材料层(用一种较硬的刷子);(7)安装轨枕模具;(8)配制适当的PCC砂浆(最小环境温度为5℃);(9)灌注PCC砂浆进入轨枕模具里面或各个被浮筒损害的表面;(10)清洗工具;35 (11) PCC砂浆的硬化(最小环境温度为5℃),包括处理后的蒸发保护(用塑料或羊毛毡覆盖、润湿、使用专门的防蒸发的材料如Pagel 01防蒸发材料);(12)安装新的钢轨扣件或扣件组件;(13)放低钢轨;(14)用适当的扭矩锁紧固定住钢轨扣件。

      5 损伤后补装单独支承点在所研究的各种无砟轨道系统中,当轨枕或钢轨垫板上出现损伤时,作为轨枕更换的一种比选方案是安装单独支承点新的支承点安装在与损坏轨枕相邻的轨枕盒中,在修复措施结束后用它承受全部荷载采用这种方式可重新恢复无砟轨道系统的使用性损坏的轨枕连同旧的钢轨支承点留在原处,以节省时间并避免出现其他损坏现象36 可以在各维修方案中作为单独支承点应用的各种口牌的扣件有:BWG公司带有弹性垫板(ERL,FUR)的各种扣件系统、Vossloh公司的336型系统(loarg 336)或Thyssen-Krupp公司的Krupp ECF扣件系统根据AKFF的规定,钢轨至轨枕盒中混凝土支承层的最小距离为6cm(AKFF第三版规定为7cm),因此在所有比选方案中,为了补偿钢轨支承点底面与混凝土支承层面顶面之间的高度差,必须在轨枕盒中采取调节高度的辅助措施在这里,可以用相应的灰浆或合成树脂进行高度补偿对支承点用灌注在钻孔洞中的锚栓或套管来固定由于迄今为止尚未用这种方式对无砟轨道进行维修,因此,这种维修方法有待我们进一步的实验证明 8.3.3 8.3.3 混凝土支承层的损坏混凝土支承层的损坏1 1 混凝土支承层上有微小或表层裂纹的修复根据Deutsche Bahn AG板式轨道系统的建设目录要求和Prof. dr.ir J.C. Walraven 对Rheda 2000型轨道的混凝土最大设计和裂纹宽度准则的调查研究显示,在混凝土支承层上裂纹宽度不超过0.5 mm是可以接受的,不需要进行任何维修工作。

      然而,如果裂纹的宽度是超过了0.5 mm将被认为是需要用饱和的环氧树脂进行修理, 详细操作将在以下叙述37 2 2 混凝土支承层上有较宽或较深裂纹的修复根据Deutsche Bahn AG编写的板式轨道系统的建设编目要求在混凝土支承层上的裂纹宽度超过0.5 mm的情况下必须修复(其裂纹形式如图8.3.3-1所示),因为它们能起固化作用,防止和消除锈蚀,并增加混凝土板的稳定性38 (1)混凝土支承层裂纹的修复方法修复混凝土板如此宽度的裂纹的合适方法就是使用环氧树脂或聚氨脂灌浆这种方法必须由有自己的材料技术和装备的能胜任的公司担任因此下面的描述和图形将由于不同的情况而有所差异首先必须进行自觉的裂纹结构分析,其次受侵袭的混凝土板表面必须干净和干燥2)混凝土支承层裂纹修复的工艺过程因此胶粘剂封隔器(注射喷嘴)被固定(用适当的胶粘剂)在裂纹上面大约20cm--30 cm处,胶粘剂封隔器沿裂纹的安装如图8.3.3-2所示 39 全部裂纹必须用合适的注浆化合物密封起来(宽度大约为10 cm)以避免灌浆材料从混凝土板表面流出仅在裂纹未端留一个通气孔(图8.3.3-3)另外,需要准备速凝材料去修复可能在灌浆过程中发生的泄漏点。

      40 灌浆压力必须沿一个方向进行注浆必须从外层封隔器开始(与开的通气孔相反的未端)如果灌浆材料从下一个封隔器流出,则前一个封隔器必须封闭,注浆能够在上述封隔器继续进行这个过程将一直持续到未端的裂纹处,以确保完全填充(图8.3.3-4)41 灌浆压力不得超过6MPa以免损害到封隔器的固定和裂缝的密封环境温度必须保持在8℃-30℃以确保使用环氧树脂的适当反应如果温度低于8℃,它必须通过适当的装置如加热装置和帐蓬去升到这个最低温度因此和环氧树脂接触的材料温度必须通过适当的方法加热3)修复的具体操作步骤:1)清洗混凝土板表面裂纹周围区域(角磨机、真空净化器、水);2)准备灌浆化合物(胶粘剂封隔器);3)根据分析要求固定胶粘剂封隔器;4)用灌浆化合物密封裂纹;5)胶粘剂和灌浆化合物的硬化密封;6)配制灌浆材料(混合物);7)裂纹灌浆;8)清洗工具或机器设备;9)灌浆材料的硬化;10)去除封隔器并清洗混凝板表面42 3 混凝土支承层浅表层损害通常而言,混凝土支承层由于意外事故会受到损害,如列车脱轨的影响典型的轻微损害是深度不超过10cm的擦伤这种修复损坏的具体修复方法如下:首先,所有松散的混凝土部分必须去除掉(用铁锤、钢丝刷或无油空气喷嘴)。

      缺陷的表面必须被清扫干净和适当的润湿选择粘结层材料(如Pagel防锈蚀材料和MS02粘结材料或装备)去刷在表面之后立即用各自的修复用砂浆填入缺陷的孔洞中如果是需要修复的孔洞较小,它可以选择灌浆化合物(如Pagel PCC灌浆化合物MS05或装备)和浮筒在修复工作完成后要保证适当的必要的愈合时间并应采取一定保护措施以确保能达到所要求的修复质量(这将依据所使用的材料)例如使用PCC砂浆的环境温度超过5℃并需采取适当的蒸发保护措施其具体工作步骤如下:(1)去除松散的混凝土部分,然后用铁锤、钢丝刷和空气喷嘴将受损部分混凝土的表面清理干净;(2)将混凝土受损部分表面润湿;(3)用较硬的洗涤刷在混凝土受损表面刷满粘结材料;(4)配制适当的PCC砂浆(最小环境温度为5℃);(5)用浮筒灌注PCC砂浆在有缺陷的孔洞或各个表面受损部位;43 (6)清洗工具;(7)PCC砂浆的硬化(最小环境温度为5℃),包括处理后的蒸发保护(用塑料或羊毛毡覆盖、润湿、使用专门的防蒸发的材料如Pagel 01防蒸发材料)4 大面积更换混凝土支承层如果由于混凝土支承层的损坏而无法保证轨枕或钢轨支承点的荷载的均匀分布和位置的稳定性,并且采用其他措施也不能修复时,则必须一段一段地完全更换混凝土支承层。

      在这种修复方式下,无论在何种情况下我们都应最大程度地保证水硬性支承层的完好性1)更换混凝土支承层的施工工艺下面叙述的更换混凝土支承层的施工工艺可供所有的维修方案参考应用首先在需要更新的轨道区段把钢轨锯断并拆下,与损坏区段的连接段,应对支承层采取必要的措施进行固定在做好这些准备工作之后,用金刚石锯把损坏的混凝土支承层锯成可供运输的块段通过剪切和抬升把混凝土块段与水硬性支承层分离,然后运走在与相邻完好路段连接的过渡段,为便于钢筋搭接,连接钢筋应预留足够的长度在下一步的施工流程中,根据ZTV ING和SIB的规定应对裸露的混凝土表面进行预处理,并把适合的钢筋焊接到裸露的连接钢筋上全部钢筋铺设和轨枕定位之后就可以铺设浇筑混凝土支承层的模板了调整轨排和浇筑混凝土按无砟轨道的施工规定进行这里应根据ZTV-BETON-STB的规定使用早强混凝土B35(C30/37)在各种维修方案中,只有个别方案提出采用速凝混凝土新浇混凝土应使用适宜的措施(覆盖薄膜、隔热、保湿)进行足够的养护对相应的混凝土配比,根据温度的不同养护2—6天后就可以完全恢复荷载在个别情况下,如果不采用上述办法,建议用预制板替换损坏的支承层,可以参照预制件无砟轨道系统的修复方法。

      44 (2)几个维修工程实践中的案例在德国铁路公司路网中,过去曾经有几次对设有混凝土支承层的无砟轨道结构型式进行了返工但是只有几处由于运营所迫,需要进行返工更新在一些路段往往由于存在施工缺陷或出现沉降而要路投入运营前返工个别情况也可能是为试验而铺设的那种无砟轨道效果不佳,必须提前更换下面是对无砟轨道区段进行返工施工的几个实例:1) 科隆—莱茵/美因线,柯尼希斯温特北路段,在施工阶段出现沉降之后,对2×30m长的路段进行返工和新建(充填混凝土和竖立的槽形板侧壁);2) 科隆—莱茵/美茵线,尼登豪森区段(隧道),施工阶段在隧道接缝处出现隆起之后,在约35m长度范围进行返工和新建;3) 曼海姆—卡尔鲁厄线,瓦格霍伊瑟尔区段,在实验线区段轨道结构出现沉降和损坏之后进行返工;4) 慕尼黑—特罗伊希特林根线,达豪—卡尔斯费德区段,拆除约400m长的两种不同的特殊型式无砟轨道,新建有碴轨道;5) RHEDA车站的第41组道岔,在圬工结构出现沉降和支承板出现裂纹之后拆除该组无砟轨道道岔,并在在碴轨道上新铺设道岔;6) 慕尼黑—特罗伊希特林根线,达豪—卡尔斯费尔德路段,对25m长的无砟轨道维修方案研究项目中有大量的资料记载;45 7) 在慕尼黑附近专门修建的费尔德基试验段上,新建并返工重建了50m长的RHEDA型无砟轨道,对此在无砟轨道维修方案研究项目中有大量的资料记载。

      3)国外的一些实验方法及经验对上述最后提到的项目,即专门修建的费尔德基希试验段,在返工重修的无砟轨道路段的课题中进行了大量研究在那里积累了的经验在达豪—卡尔斯费尔德无砟轨道路段返工重修工程中得到了应用费尔德基希试验段的试验目的是:寻求一种切断混凝土支承层,并把这些段块与水硬性支承层(HGT)分离的适宜方法,同时也重点研究了优化新支承层混凝土浇筑作业流程以及加速混凝土凝固的可行性实践证明,为把约4.5m长混凝土支承层块段与水硬性支承层分离,采用水压机进行剪切是最合适的办法如同从瓦格霍伊瑟尔和科隆—莱茵/美因新建线取得的经验表明的那样,进行维修时每次可以把岩心钻取作业安排在已完成锯段的混凝土板中心区进行这样有足够大的空间放置压力机,而压力机则支撑在完好的混凝土支承层区域上,并在水硬性支承层与混凝土板的分界面上并沿纵向把相邻的混凝土板块段与水硬性支承层剪切分离参照试验段经验,改建25长的达豪—卡尔斯费尔德路段的工程大约在30h内就完成了(拆除和新建)该路段在10h的混凝土龄期时已可以低速(50km/h)运行车辆在空气温度为7℃--10℃时,约30h后达到了相当于B35(C30/37)混凝土的强度。

      对部分混凝土还采用了多种热养护法(拌和热水、吹热风、盘管加热),并用隔热垫覆盖4) 混凝土支承层较深层的缺陷(类型A)如果由于混凝土支承层的损坏而无法保证轨枕或钢轨支承点的荷载的均匀分布和位置的稳定性,在这种情况下的维修工作就是替换有缺陷的混凝土支承层部分46 轨道结构类型A包括了短板(最长6.5米)RHEDA 2000 NL安装在自由盘或其它机车结构的上层结构部分RHEDA上部结构部分通过中间的铁榫钉和各自部分的未端与水硬性支承层结构锚固在一起混凝土支承层结构与水硬性支承层结构通过中间层物质(土工织物)隔开,呈分离状态因此,这是没有竖向的粘接的,轨道部分能够容易的起升和移动1)支承层损坏维修工艺轨道缺陷部分的钢轨必须放松、切断并移走切割部位一定要定位在轨道缺陷部份的外部,使其能够垂直移动并几乎接近轨道车的运行部位如果需要(由于提升装置和运输方法)将轨道的缺陷部分(最大重量约为2.5T/M)分成几份,它们必须用适当的节点切割器切开由于轨道的曲线超高是在混凝土支承层形成的,因此更高的在另一侧,切割机的切割深度必须达500mm(例如Cedima CF-50.2 E或更深)需要注意的是,在曲线超高区域,切割必须进入到足够的深度而不损伤到水硬性支承层的结构。

      例如:SFP)为了防止完好部分混凝土支承层的移动,必须用适当重型的锚固器(最小每部分2片)将混凝土支承层固定在水硬性支承层上 (例如Liebig发明的具有环形螺母的预负荷锚固器ultraplus 45/280)因此,必须有足够数量的钻具(每2-4片轨道部分,直径和深度依靠所用的锚固器)进行钻孔47 此后,整个支承层部分能够用起重机移动(例如:移动或轨道式起重机)水硬性支承层(如SFP)表面必须被清扫干净(用压缩空气,扫帚和水)并铺上新的中间层材料如果榫钉也被损坏了,它们必须被清除(取芯钻),新的榫钉依据采用的方法进行安装如果没有损坏,那么原来的榫钉可以继续保持使用新的轨道模具(轨枕、钢轨、加固)将依据采用的安装方法重新安装依据采用的安装方法,枕边和间隙的模具将被安装在水硬性支承层上 依据采用的定位方法,将对新模具的安装重新定位依据采用的安装方法,新的原位混凝土能被填充到新的轨道区域混凝土化合物的需求更多的是依靠所采用的方法这些方法主要是由下述条件决定的:依靠经营者的战略要求和一定地区可用的材料来源来确定达到初期运营状态所需的时间2)两种维修选择方案方案 a)假定混凝土将要在约24至48小时内承受荷载;方案 b)为能较快达到初期运行状态,要求使用速凝材料。

      ① 方案a—在24至48小时内达到初期运行状态在估计混凝土的发展强度时必须认识到具有相同外延的水泥由于来源(水泥厂)不同有非常大的差异48 欧洲水泥代码为EN 206-1的状态值是强度速率为2天和28天达到fcm,2/fcm,28  0.5然而,这些值都是相当保守的在平均环境温度为约为15至20℃时,可以假定一个粗略的规律,强度速率约为fcm,1/fcm,28 = 50-60 [%]当比较于在28天的标准强度可获得在24小时水泥所具有的硬化速度特征型号为CEM I 52,5的硅酸盐水泥更适宜于CEM I 52.5R在400 [kg/m³]的范围内,水泥含量应当是相当高的,以确保足够高的水合反应热量,那种热量将刺激水合反应过程水与水泥之比是在w/c = 0.45 [-]的邻域,当产生高效的超塑化剂时,这种比值仍提供了充足的和易性(在可能的聚羧醚化合物基础上的影响没有显著的缓凝)上述提供的混凝土成份假定了水泥型号为CEM I 52,5R是速效的然而大多数水泥厂可以不配置这些高强的水泥,这些水泥对于预制产品来说是更为常见的如混凝土枕在这种情况下,如果较长的更化时间是可接受的,硅酸盐水泥CEM I 42,5R也可以被使用。

      因此,如果实例温度是在5℃的领域,fcm,t/fcm,28 = 50-60 [%]的值将不大可能达到之前CEM I 52,5 or CEM I 52,5R在3天至5天所达到的值使用CEM I 42,5 R甚至需要5天至8天如果室外温度远低于20℃,掩蔽部因此必须提供充足的热量49 初步试验测试应当在调试线路接口前进行,尤其是为了测试有速效水泥的强度随时间和室外温度的发展函数至少应当包括夏天和冬天环境测试基体这些测试应当与水泥生产厂共同沿着铁路线进行,它将确保在各个时间需要的材料来源是有效的② 方案b --在24小时内进行初期运行在迫切需要运行的情况下,根据普照通水泥EN 197-1将是不大可能在24小时提供需要的约为40Mpa的强度在这种情况下,可以使用专用的速凝水泥此种水泥不是标准化的,可以为单一的组织成份也可以为混合组织成份体系基于耐久性的考虑不应当使用铝酸钙基的水泥为了确保充分的耐久性(如防锈蚀),我们建议仅使用硅酸盐快硬水泥(CEM I 52,5R)基,那也是众所周知的微分子水泥,如极好的粒状熟料(晶粒尺寸<10µm),因此,它通常使用如有超塑化剂的木质素黄酸盐去确保充分的和易性。

      在维修道路和机场的混凝土路面并通常让渡作为干燥准备的化合物,如此微分子水泥是非常普遍的在此需要注意的是,作为干燥准备的化合物必须用专用的混合设备进行混合为了确保轨道线路的质量,在处理后必须立即用防蒸发材料覆盖最后,旧钢轨和新钢轨(在去掉鱼尾板后)必须焊接并打磨同时轨道位置必须通过测量检查并在必要的情况下对可能使用的钢轨扣件进行精确调节50 3)维修具体操作步骤① 切掉钢轨未端;② 放松有缺陷部分的钢轨扣件;③ 移去有缺陷的支承层部分上的钢轨;④ 将损坏的混凝土支承层部分全部切割成可进行整体运输混凝土板;⑤ 移去已损坏的混凝土支承层部分;⑥ 清扫水硬性支承层;⑦ 中间粘结材料层定位;⑧ 去掉损坏的榫钉(在需要的情况下,钻取芯孔);⑨ 在需要的情况下,根据所采用的安装方法安装新的榫钉;⑩ 根据所采用的安装方法安装轨道模板;11 根据所采用的安装方法,安装轨道侧面和间隙处的模板;12 浇注新的支承层部分的混凝土;13 安装新轨道部分的钢轨及扣件(根据需要,在混凝土充分硬化后);14 根据所采用的安装方法对轨道位置进行定位;15 新浇注的混凝土的硬化;16 用适当的扭矩固定钢轨扣件;17 最后检查轨道部位;18 在钢轨扣件内校正轨道位置。

      51 (5)混凝土支承层较深的缺陷(类型B)轨道结构类型B包括了在水硬性支承层上的RHEDA 2000 NL的上层结构部分(形成的连续层)在接下来仅描述了在缺陷部位一边的工作另一边的工作过程与其是相似的在替换工作开始前,损坏部分的未端必须精确定位(第一个完全完整的轨枕与第一个完全完整的轨枕间距)1)维修工艺过程首先毗邻的没有损坏的混凝土支承层未端必须锚固在水硬性支承层去防止由于温度导致的压力产生的任何连续形状的混凝土支承层的移动每一块混凝土支承层未端上钻有28个孔(Ø 50 mm),每个孔必须穿过混凝土支承层进入水硬性支承层(大约25 cm深)孔洞布置必须布置为7列,每列4孔(第一列被布置在第二个完整的轨枕间距内),如图8.3.3-5所示每列被定位于轨枕间距的中间为防由于钻孔所产生对混凝土支承层的损坏,需要对支承层的强度进行检测图8.3.3-5 布置锚固榫钉52 在所钻孔中打入榫钉(最小Ф25 mm,l < 450 mm)并注入适宜的砂浆(例如混凝土替代材料V 1/50,硬化持续时间为24小时)缺陷部份的钢轨必须放松、切断并移走切断必须定位在第一个完好的轨枕和第一个去掉的轨枕的中间,完整的轨道区域能够接近轨道机的施工位置以方便新钢轨的焊接。

      图8.3.3-6)图8.3.3-6 钢轨切割位置53 在有缺陷区域的混凝土支承层的两端必须用适当的接点切割机(如Cedima CF-27.3 D, CF-3000或更高的)沿轨道的垂直轴线切断第一个切点必须位于最后的缺陷间距内尽可能接近(大约5cm)第二个将被移除的轨枕切除工作必须完全穿过混凝土支承层达到水硬性支承层表面(图8.3.3-7)图8.3.3-7 第一个切口位置54 第二个切口布置在第一个留下的轨枕旁边大约5 cm – 6 cm深度必须是2 cm 到3 cm—根据混凝土的覆盖厚度—不要损害到上层的强化层图8.3.3-8)图8.3.3-8 第二个切口位置55 损坏的混凝土板层必须分割成等长数块(下切到液压稳定层的表面)位置长度依靠起重和运输装置如4米长的位置度约重7吨)为了能够没有碎裂的去除整个混凝土支承层,必须破坏它们与水硬性支承层间的连接最好的方法是用液压力进行剪切:必须在混凝土板的每一个切口中间位置布置取芯孔(大约Ø = 30 cm)(如图8.3.3-9)图8.3.3-9 混凝土支承层切口中间布置取芯孔56 剪切必须从损坏的轨道部位一边或两边开始,且仅沿一个方向进行。

      在第一个完整的轨道和有损坏的轨道间的取芯孔中安放一个液压柱塞(如LUKAS LZM 40,如果切割的轨道部份不超过5米),液压柱塞的压力方向平行于轨道轴线(图8.3.3-10)图8.3.3-10 在第一个取芯孔安置液压柱塞57 轨道的完整或固定边是支承边,因此连接部位的混凝土支承层从水硬性支承层处剪切开这个过程将沿着缺陷轨道部份的相反方向连续进行图8.3.3-11)图8.3.3-11 剪切步骤58 从两边工作,工作机组在缺陷的轨道中间连续的独立作业为了阻止完好混凝土支承层部分的移动,必须用适当重型的锚固器(最小每部分2片)将混凝土支承层锚固在水硬性支承上(例如Liebig发明的具有环形螺母的预负荷锚固器ultraplus 45/280)因此,必须有足够数量的钻具(每2-4片轨道部份,直径和深度依靠所用的锚固器)进行钻孔之后,整个支承层部分能够用起重机移走(例如,移动或轨道起重机)在缺陷轨道部分的未端保留着的轨枕和混凝土支承层必须移走(到切口处)例如用不损坏现有加固作用的气动锤(大约70cm长度如图8.3.3-12)图8.3.3-12 去除缺陷轨道部分后的未端59 混凝土支承层垂直加固,水硬性支承层用铁锤、钢丝刷、压缩空气等清扫干净。

      尤其是必须认真的清扫加固,并清除掉任何锈蚀根据采用的安装方法,新的轨道模具(轨枕,钢轨,加固,包含了接地连接)将被重新安装新的纵向加固必须与现存的伸出混凝土板具有足够长度的搭接筋的纵向加固件焊接在一起(约60 cm,如图8.3.3-13)图8.3.3-13 重新建造的轨道框架60 必须用防腐材料两次完全覆盖旧的加固区域(例如Pagel防腐材料和MS02粘接材料或装备)两次覆盖步骤的间隔必须最少4小时)根据采用的安装方法,将模具安装在水硬性支承层上所有混凝土表面和水硬性支承层必须再次清扫干净、润湿并刷满适量的粘结材料(例如:Pagel防锈蚀和MS02粘结材料或装备)根据采用的安装方法,重新安装定位所有的轨道框架结构,并将新的原位混凝土填充到新的轨道区域(图8.3.3-14)如果环境温度低于5℃,那就必须使用适当的热装置和帐蓬去升温实现需要的最低温度因此,替换(维修)材料(砂浆)必须通过适当的方式加热这个过程也是混凝土的硬化过程图8.3.3-14 浇筑新混凝土支承层61 为了确保适当的轨道质量,在处理后必须立即用蒸发保护材料覆盖最后,将旧钢轨和新钢轨(在拆除鱼尾板后)焊接在一起并打磨如果需要的话,轨道位置必须测量检查并在所使用的钢轨扣件允许的条件下进行精确调整。

      2)其具体的维修工作步骤1 检测加固将被锚固的轨道区域并标记钻孔点;2 钻锚固件孔;3 准备灌浆材料;4 插入铁榫钉并注入灌浆材料固定;5 灌浆材料硬化;6 切除钢轨未端;7 放松损坏部分的钢轨扣件;8 去掉缺陷部位的钢轨;62 9 将损坏混凝土支承层切割成可整体进行运输的混凝土板;10 在第二切口位置开一切口;11 钻液压柱塞孔(Ø 300 mm);12 用液压柱塞剪切水硬性支承层和缺陷位置混凝土支承层间的粘接;13 将混凝土支承层缺陷部位移去;14 用空气锤去掉外部轨道和轨枕;15 清除松散的混凝土部分并清扫水硬性支承层;16 根据所采用的安装方法安装轨道框架;17 将新的纵向加固筋与伸出完整混凝土轨道板的加固筋焊接在一起;18 用防腐材料覆盖旧的加固筋(两次);19 根据采用的安装方法安装轨道框架;20 清扫、润湿并涂抺粘接材料在水硬性支承层和垂直轨道板表面;21 根据采用的定位方法进行轨道定位;22 连接新轨部分;23 在混凝土充分硬化后放松新轨部分的钢轨扣件;24 新混凝土支承层的硬化;25 按要求的扭矩固定钢轨扣件;26 最后检查轨道位置;27 修正扣件内的轨道位置63 8.3.4 8.3.4 混凝土支承层和水硬性支承层间粘接层的维修方法混凝土支承层和水硬性支承层间粘接层的维修方法1 混凝土支承层和水硬性支承层间粘结层损坏—类型A(1)垂直连接损坏—中间层损坏中间层缺陷仅需替换中间层材料就可进行修复。

      因此,完全受侵袭的轨道部份必须按照相应的方法进行替换作业2)水平连接的损坏—销钉损坏这种损坏,将根据损坏情况的不同而作出不同的修复处理因此,这里将不对这种修复作出说明对于这种损坏我们将根据我们的研究结果,在以后的修复方法中进行单独介绍2 混凝土支承层和水硬性支承层间粘结层损坏—类型B在轨道内部的混凝土支承层和水硬性支承层之间的垂直和水平连接的B类形式损坏能够通过锚定水硬性支承层内的混凝土板的方式进行修复这种方式可以在轨枕间距内榫入铁棒进行锚固来实现铁棒必须纵向剖开(加固铁棒Ф25 mm)以使混凝土板既能够进行水平锚固也能够进行垂直锚固64 8.3.5 8.3.5 轨道整体结构损坏的修复轨道整体结构损坏的修复1 轨道轻微的水平位移亚结构层的位移能导致轨道结构的轻微水平位移在这种情况下,钢轨扣件系统Vossloh 300-1-NL/HSL允许使用不对称的轨距板进行水平方向±8mm的校正定位 在采取修复措施前必须进行轨道位移分析(测量,轨道记录车)并且必须将结果编制在目录表中水平校正定位需要安如下步骤进行:(1)去掉各轨枕螺钉Ss 36N;(2)将钢轨提升起来;(3)去掉各标准轨距板Wfp15 NL;(4)根据校正要求安装各不对称的轨距板;(5)安装轨枕螺钉Ss 36N;(6)放下轨道。

      如果需要的话钢轨必须通过轻微、精确的水平敲击约束在两轨距板间在进行此操作时,需加橡胶垫在钢轨与铁锤间,而不能直接打击在钢轨上7)用适当的扭矩固定经校正后钢轨扣件(约为250 Nm);(8)在必要的情况下,修复工作的结果应通过适当方法进行测试和检测维修操作步骤如下:(1)松开需要校正的轨道扣件(同时只能放松扣件最大数量为10副);(2)去掉轨枕螺钉Ss 36N;(3)提升起轨道;(4)去掉标准轨距板Wfp 15 NL;(5)用压缩空气或空气喷嘴清洗榫钉;(6)根据校正要求安装各个不对称的轨距板;(7)安装轨枕螺钉Ss 36N;(8)放下钢轨;(9)用要求的扭矩固定轨道扣件65 2 轨道整体或混凝土支承层的轻微沉降水硬性支承层的下沉,将导致轨道结构的轻微的垂直位移在这种情况下,使用不同的轨道垫板和不同的高度调节盘扣件系统Vossloh 300-1-NL/HSL允许的调节高度为-4mm到+56mm在采取修复措施前,必须进行沉降分析(测量),并且必须将结果编制在目录表中按如下步骤进行高度调整:(1)放松各轨枕螺钉Ss 36N;(2)将钢轨提升起来;(3)通过交换各轨道垫片、插入塑料调整垫片或铁垫盘进行高度调节(或结合Vossloh的高度调节说明的方法进行);(4)放下钢轨;(5)更换轨枕螺钉(需要依靠调节的程度或根据Vossloh的高度调节说明。

      6)用适当的扭矩固定调节好的钢轨扣件(约为250 Nm);(7)如果需要,修复工作的结果应通过适当方法进行测试和检测其具体操作步骤如下:(1)松开需要校正的轨道扣件(同时只能放松扣件最大数量为10副);(2)提升起轨道;(3)根据校正要求插入各个高度调节板或轨道垫片;(4)放下钢轨;(5)用要求的扭矩固定轨道扣件66 3 轨道大量的横向位移(类型A)水硬性支承层的位移能够导致轨道大量的横向位移大量”意味着位移在钢轨扣件系统Vossloh 300-1-NL的调节范围内不能被消除(超过±8mm)的位移1)修复大量的水平位置的移动的两种可能方法一是更换整个损坏的轨道段(A类),第二个是按下面描述的方法,安装新的轨道扣件Vossloh系统DFF 300这种扣件系统允许的最大横向调节量是±23mm(结合不对称规范的调节板和不对称的轨距板)67 图8.3.5-1 钢轨扣件系统Vossloh DFF 300(2)维修工艺过程对于不同的RHEDA类型,安装Vossloh系统 的钢轨扣件DFF 300型是标准的修复方法轨道设计方案HSL Zuid(在钢轨底部与混凝土板表面特别小的名义空间)使这种问题的解决成为不可能的。

      因此,必须单独检查(测量钢轨底部与混凝土板表面空间)能否安装Vossloh系统 的钢轨扣件DFF 300型 如果不能进行安装,则将混凝土板铣削掉几厘米后再按下面描述的方法进行安装由于A类上部结构断面形状,Vossloh系统扣件DFF 300型不能在每一个轨枕间距内定位(因为断面间的间隙)因此在轨枕区域内必须安装间隙调整置换扣件这就要求清除现有的钢轨扣件(包括榫钉)和消除伸出混凝土板表面的轨枕部分(枕肩)其它在断面区域内的钢轨扣件能在轨枕间距内安装(图8.3.5-2)图8.3.5-2 将安装钢轨扣件Vossloh DFF 300的位置和将被去掉的与间隙相邻的枕肩 68 在这种情况下,钢轨支承点距离将比计划的63cm–65cm短和周期性的不规则因此,这依靠于损坏的轨道长度(损坏断面的数目)能否采用这种修复方法在这种情况下必须对每种情况作单独的分析如果较长轨道断面必须维修和钢轨支承点间的周期性的不规则间距不能被接受,则现有的钢轨扣件和枕肩必须全部清除并用Vossloh系统的DFF 300型钢轨扣件替代因此这需要去掉所有的钢轨和大量的磨削工作(去掉枕肩)之后钢轨必须被定位和固定以便能够安装新的扣件(Vossloh DFF 300型)在最后的位置。

      从技术观点来说,这是可行的,但是尚没有通过试验测试或实践的证实在对轨道位移采取维修措施前必须进行损坏分析(测量,轨道记录车)并且必须将结果编制在目录表中这个目录必须包含涉及的每一个受影响的轨道支承点的确切值3)在维修过程中对于Vossloh DFF 300型钢轨扣件的安装要求步骤1)去除受侵袭轨道断面钢轨相邻扣件间的间隙(包括塑料榫钉);2)消除相邻枕肩的间隙(使用像HILTI DC 180-S一样的角磨机(装置),拆除像HILTI TE 805一样的制动器(或装置)或埋弧焊线;69 3)清洗各表面(使用如Flex LD 1709 FR 一类的混凝土打磨机或装置;4)放松其它现存的标准扣件Vossloh 300-1NL并提升起钢轨;在放松钢轨扣件时,必须考虑在同一时间放松的相邻轨道扣件不允许超过10副(约为6米钢轨)因此安装Vossloh系统DFF 300型钢轨扣件并放低轨道或锁紧标准轨道扣件(Vossloh 300-1NL)时,接下来的两步必须同时连续的沿一个方向进行5)安装Vossloh DFF 300型轨道扣件;钢轨扣件必须安装在有间隙调整轨枕的钢轨底板上对标准位置的扣件必须采取在基础板在预设的未端位置使用不对称的规范调整板或不对称的轨距板进行调节,否则它们不准进行调整。

      随后将钢轨扣件固定在混凝土板上,在固定钢轨扣件时,他们必须定位在标准位置以其能获得计划的轨道几何尺寸6)再次放下轨道并紧固标准轨道扣件(Vossloh 300-1NL);7)使用取芯钻机(冲击加固板或枕枕)钻榫钉安装孔(每4个扣件一个孔,Ф40 mm,深为14-16cm);8)使用真空净化器或空气喷嘴各刷子清洗孔洞和混凝土表面;在最糟糕的情况下(例如环境湿度)充分的清扫装有钢轨扣件的孔洞将是非常困难或不可能的因此必须临时的移除Vossloh系统DFF 300型扣件70 9)将所有被清扫的表面润湿;10)再次安装Vossloh系统DFF 300型钢轨扣件(如果做了临时移除工作);11)安装浇筑模板;需要注意的是,在这里可以采用单独的木模板(对于小部分的修复建议采用这种方法)而对于大的损坏部分应采用预先特别定制的金属模板这是由于所用模板的高度是由维修的轨道类型(对于RHEDA 2000 NL轨道大约50 mm)所决定的,因此这是没有标准模板的可用因而自行设计和制备适当的模板系统将是有用的无论在何种情况下(木制和铁制的一样)模板都将被密封和涂脱模油12)在榫钉孔中灌注砂浆; 通常在榫钉孔中注入好的晶格材料(例如PAGEL V2/10或装置)13)插入榫钉或轨枕螺钉; 4个配有螺钉的塑料榫钉必须插入通过有Vossloh DFF 300型扣件的基底板上已经注满适当砂浆的孔洞中。

      14)在整个轨道扣件下注入砂浆;粗晶格砂浆(例如PAGEL V2/40或等效的砂浆)将仅从一边注入,直到整个轨道扣件的中间衬垫完全承受荷载为止15)松开弹条;这个工作将在灌浆大约60分钟后(使用PAGEL V2/10和V2/40,最低温度为5°C)进行,Vossloh体系DFF 300型钢轨扣件弹条将能够被放松(放松六角螺帽)以便从轨道上解开扣件71 16)拆除模板;在注浆大约120分钟后(使用PAGEL V2/10和V2/40,最低温度5),扣件下的模具能够被移去,新轨扣件区域将能够被清扫干净如果环境温度低于5°C,它必须使用适当加热装置和帐蓬去获得这个最低温度因此置换或修复材料或砂浆必须通过适当的方式加热17)砂浆后处理工作:在去掉模板后,砂浆体必须用板覆盖或用防蒸发材料覆盖(如Pagel 01或等效材料);18)拧紧榫钉螺钉在灌浆后约120分钟(使用PAGEL V2/10和V2/40,最低温度5°C)四个榫钉螺钉就能够被固定如果温度低于5°C,它必须使用适当加热装置和帐蓬去获得这个最低温度因此置换或修复材料或砂浆必须通过适当的方式加热这也关注到混凝土硬化过程19)去掉标准扣件(Vossloh 300-1NL);为了能替换横向钢轨,必须去掉标准扣件(Vossloh 300-1NL)。

      因此必须去掉轨枕里的塑料榫钉,孔洞必须注满适当的砂浆(如PAGEL V2/10或等效材料)在进行这一步操作时,必须考虑仅有10副钢轨扣件能在同一时间放松(约为6米钢轨)因此必须沿一个方向交替和连续的去除钢轨扣件(Vossloh300-1NL型)和在预期的横向位置调节轨道(包括最后和轨道固定的Vossloh体系DFF 300型扣件,参照下一步)在初始步骤后(图8.3.5-3至8.3.5-6)显示在图8.3.5-7至图8.3.5-8的程序必须交替的进行直至将整个置换的断面完全安放在要求的位置72 图8.3.5-3 放松并移除最初的10副扣件(Vossloh 300-1 NL)图8.3.5-4 调整起使端轨道到要求的位置73 图8.3.5-5 固定几副轨道扣件系统Vossloh DFF 300并松开稍远处标准的扣件Vossloh 300-1NL图8.3.5-6 按要求的位置调整接下来的轨道部分74 图8.3.5-7 紧接着固定几副轨道扣件系统Vossloh DFF 300 并松开稍远处标准的扣件Vossloh 300-1NL图8.3.5-8 在要求位置调整较远部分的轨道75 20)在预期的水平位置调整钢轨;轨道必须在扣件的标准(对称)位置进行调整。

      这可以通过交换规范调整板(在基底板内)或轨距板那必须考虑仅10副轨道扣件(约6 m轨道)能在同一时间放松因此调整必须从置换区域的未端开始,沿唯一方向连续的进行(在获得预期的轨道位置后必须立即最后固定轨道扣件),那里需要校正的值是最小的另外,这是没有标准装置用来做横向推或拉钢轨(在放松的部分)因此通过斜向架设钢轨绞车,轨道能被固定在期望的位置设计和准备合适的装置将可能是有用的最后,维修结果必须用适当方法进行检测4)维修操作步骤1)松开相邻的轨道扣件(最多不能超过10对)2)提升起轨道3)消除轨道扣件相邻的间隙组成部分(外部枕身)4)用铁锤敲击销钉或螺纹装置进入有相邻间隙支承点的榫钉内5)去掉混凝土枕身(反时针拧开)相邻榫钉的间隙76 6)用铁锤或铁棍从损坏的榫钉去掉拧开或车削螺纹装置7)消除相邻枕身的间隙8)清扫各个表面9)在将安装轨道扣件Vossloh DFF 300的轨道位置处连续的松开和起出轨道扣件(最多只能同时松开10对扣件)10)安装轨道扣件Vossloh DFF 300在轨道基础板上(扣件必须根据替换的补偿要求进行调整)11)放下轨道并再次固定标准轨道扣件12)为新的轨道扣件钻锚固孔(每4个孔1 个Vossloh DFF 300扣件)13)清扫榫钉孔和混凝土表面14)润湿所有被清洁的混凝土表面15)安装模板16)配制适当的砂浆17)在榫钉孔中浇筑砂浆18)插入榫钉或轨枕螺钉19)在整个轨道下面灌注砂浆20)灌浆材料的硬化(使用PAGEL V2/10 和 V2/40时,最低环境温度为5℃)包括在处理后的蒸发保护措施(覆盖塑料或羊毛毡、润湿、用特殊的蒸发保护材料如Pagel 01蒸发防护材料)77 21)松开新轨扣件弹条(Vossloh DFF 300)22)拆掉模板23)手工拧紧榫钉螺钉24)去掉标准扣件Vossloh 300-1 NL包括榫钉(最多10对扣件能在同时被松开与拆除)25)清扫榫钉孔26)配制适当砂浆27)在榫钉孔中注入砂浆28)在预定的横向位置调节钢轨包括最终将钢轨和弹条固定在扣件系统Vossloh DFF 300内78 4 轨道大量的横向位移(类型B)由于水硬性支承层的位移将导致轨道大量的横向位移。

      大量”意味着位移在钢轨扣件系统Vossloh 300-1-NL的调节范围内不能被消除(超过± 8 mm)1)对大量的水平位置的移动的有两个可能的修复方法更换整个损坏的轨道段(A类),第二个是按下面描述的方法,安装新的轨道扣件Vossloh系统DFF 300这种扣件系统允许的最大横向调节量是±23mm(结合不对称规范的调节板和不对称的轨距板)对于不同的RHEDA类型,标准的修复方法参照Vossloh系统的钢轨扣件DFF 300型轨道设计方案HSL Zuid(在钢轨底部与混凝土板表面特别小的名义空间)使这种问题的解决成为不可能的因此,必须单独检查(测量钢轨底部与混凝土板表面空间)能否安装Vossloh系统的钢轨扣件DFF 300型 如果不能,将混凝土板铣削掉几厘米将能够按下面描述的方法进行安装由于B类连续的上部结构形状,Vossloh体系DFF 300型扣件能定位在轨枕间的每一个间距里(图8.3.5-9)79 图8.3.5-9 标准轨枕间的布置Vossloh DFF 300扣件 在对轨道位移采取维修措施前必须进行损坏分析(测量,轨道记录车)并且必须将结果编制在目录表中这个目录必须包含涉及的每一个受影响的轨道支承点的确切值。

      2)B类轨道部份安装Vossloh系统DFF 300型钢轨扣件步骤1)清扫轨枕间表面,并安装新的钢轨扣件(使用像Flex LD 1709 FR样的混凝土打磨机或等效装置;2)放松其它现有的Vossloh 300-1NL型钢轨扣件并提升起轨道;在放松钢轨扣件时,必须考虑在同一时间只能放松10副相邻轨道扣件因此安装Vossloh DFF 300型轨道扣件和放低轨道或再次紧固标准轨道扣件(Vossloh 300-1NL)必须沿一个方向交替和连续的进行3)安装钢轨扣件Vossloh DFF 300; 扣件必须安装在轨枕间距的中间的轨道基础上在标准位置进行扣件调整必须按如下方式进行调整:基底板安装在未端位置(使用不对称的规范调节板或不对称的轨距板)之后,扣件必须对准标准位置以便获得计划的轨道几何构型并固定混凝土板里80 4)再次放低钢轨并拧紧标准轨道扣件;5)使用取芯钻机(冲击混凝土板或轨枕可能使其加固)钻榫钉安装孔(每4 个扣件1个孔,直径40mm,深度为14-16cm);6)使用真空净化器或空气喷嘴和刷子清扫榫钉安装孔;在最糟糕的情况下(例如环境湿度)充分的清扫装有钢轨扣件的孔洞将是非常困难或不可能的。

      因此临时的移除Vossloh系统DFF 300型扣件将是需要的7)润湿所有清扫过的表面;8)再次安装钢轨扣件(如果进行了临时移除);9)安装浇筑模板;在这里可以采用单独的木模板(对于小部份的修复建议采用这种方法)但对于大的损坏部分应采用预制的金属模板由于模板高度依靠轨道类型(对于RHEDA 2000 N轨道大约50mm)来决定,因此在具体的应用上这是没有标准模板的,这就必须根据维修工作的需要设计并制备适宜的系统模板在安装模板时,无论在何种情况下(木制模板与铁制模板一样)都必须进行密封和涂脱模油81 10)在榫钉孔中灌入砂浆;通常在榫钉孔中注入好的晶格材料(例如PAGEL V2/10或装置)11)插入榫钉或轨枕螺钉;4个配有螺钉的塑料榫钉必须插入通过有Vossloh系统DFF 300型扣件的基底板已经注满适当砂浆的孔洞中12)在整个轨道扣件下注入砂浆; 粗晶格砂浆(例如PAGEL V2/40或等效的砂浆)将仅从一边注入,直到整个轨道扣件的中间衬垫完全承受荷载为此如果温度低于5°C,它必须使用适当加热装置和帐蓬去获得这个最低温度因此置换或修复材料或砂浆必须通过适当的方式加热13)放松弹条; 在灌浆大约60分钟后(使用PAGEL V2/10和V2/40,最低温度为5°C),Vossloh体系DFF 300型钢轨扣件弹条能够被放松(放松六角螺帽)以从轨道上解开扣件。

      14)拆除模板; 在浇筑大约120分钟后(使用PAGEL V2/10和V2/40,最低温度5°C),扣件下的模具能够被移去新轨扣件区域能够清洗干净15)砂浆的后续处理;在去掉模板后,砂浆体必须用板覆盖或用防蒸发材料覆盖(如Pagel 01或等效材料16)拧紧榫钉螺钉;在灌浆后约120分钟(使用PAGEL V2/10和V2/40,最低温度5°C)四个榫钉螺钉能够被固定82 17)去掉标准扣件;为了能替换横向钢轨,必须去掉标准扣件(Vossloh 300-1NL)因此在轨枕里的塑料榫钉必须被清除掉孔洞必须注满适当的砂浆(如PAGEL V2/10或等效材料)同时必须考虑仅有10副钢轨扣件能在同一时间放松(约为6米钢轨)因此必须沿一个方向交替和连续的去除钢轨扣件(Vossloh300-1NL型)和在预期的横向位置调节轨道(包括最后和轨道固定的Vossloh体系DFF 300型扣件,参照下一步)18)调整轨道到预期的水平位置; 轨道必须在扣件的标准(对称)位置进行调整这可以通过交换规范调整板(在基底板内)或轨距板那必须考虑仅10副轨道扣件(约6 m轨道)能在同一时间放松因此调整必须从置换区域的未端开始,沿唯一方向连续的进行(在获得预期的轨道位置后必须立即最后固定轨道扣件),那里需要校正的值是最小的。

      这里没有标准装置用来横向推拉钢轨的放松的部分这可以通过斜向架设钢轨绞车来实现把轨道固定在期望的位置上这就需要根据现场的情况进行设计和安装适当的装置维修结束后,必须对维修结果进行检测3)轨道横向位移的具体维修步骤1)清洗枕间表面2)在将装置轨道扣件Vossloh DFF 300的轨道部分连续放松并起出钢轨扣件(在同一时间最多能放松10副相邻的扣件)3)在轨道基础板上安装轨道扣件Vossloh DFF 300(扣件必须根据替换补偿要求进行调节)4)放下钢轨,并再次固定标准扣件83 7)润湿所有洗净的混凝土表面8)安装模板9)配制合适的砂浆10)在榫钉孔中浇筑砂浆11)插入榫钉或轨枕螺钉12)在整个轨道下面注入砂浆灌注材料的硬化(使用PAGEL V2/10和V2/40)最低环境温度为5°C)包括在处理后的蒸发保护措施(覆盖塑料或羊毛毡、润湿、用特殊的蒸发保护材料如Pagel 01蒸发防护材料)13)放松新的钢轨扣件的弹条(Vossloh DFF 300)14)拆掉模板15)手工拧紧榫钉螺钉16)移去标准扣件Vossloh 300-1 NL包括榫钉(能在同时放松的相邻扣件最多为10副)17)清洗榫钉孔18)配制适当的砂浆19)在榫钉孔中浇筑砂浆20)在预期的横向位置调节钢轨,包括最终固定轨道与弹条在扣件系统Vossloh DFF 300中84 8.3.6 8.3.6 路基沉降引起的无砟轨道的损坏及维修路基沉降引起的无砟轨道的损坏及维修由于无砟轨道系统损坏后进行工后高度修正的费用巨大,因此在根据AKFF的规定进行新建时,施工方面的要求比有碴轨道更为严格。

      尽管如此,无砟轨道的工后沉降和隆起并不能完全避免,这是由于路基状态、施工缺陷、轨道周围区域实施工后工程或环境影响所导致的Vossloh公司的loarv 300-1型无砟轨道支承点标准结构型式允许进行最大为26mm的高度修正此外,通过中间垫板和中间衬垫能够对小于4mm的隆起进行修正施工结束后,根据AKFF的规定,能为线路运营公司留出至少20mm用于补偿沉降的调整量通过VOSSLOH公司的开发改进,借助专门的可调节垫板能够在loarv 300-1型支承点内把轨面抬升最高至56mm现在已批准对这种支承点进行扩大运营试验除了上述的高度修正方法外,在所研究的无砟轨道型式中,只有Bögl结构型式(预制板)提供了修复位置误差的系统解决办法这种无砟轨道的混凝土与水硬性支承层间有一层设计规定的隔离层(沥青混凝土支承层),借助螺件可重新进行调节,并重新灌注沥青水泥但是,鉴于沥青水泥凝固后的力学特性,这种方法只能在一定调整范围内使用其他的无砟轨道系统不采用通过钢轨支承点调节处理沉降修正问题,一般采用高压对路基进行压注抬升的方法应用这种方法会造成被修复路基段因某些情况而隆起为此要具体根据现场的土壤状况和沉降形式因地制宜采用相应的方法。

      许多经验表明,通过压注修正高度的方法也可以在正常运营条件下使用在大多数情况下,无砟轨道所需的工后高度补偿可以在支承点调整余量范围内进行只有在少数情况下,为了恢复线路的可使用性才需要采用进一步的土工技术措施这两种情况的实例是:85 (1)汉诺威—柏林线,武斯特马克路段,在新建B5线的过程中出现沉降现象; (2)汉诺威—柏林线,达尔戈路段,由于土层密实度降低和剧烈的动荷载造成沉降在这两个路段上,通过对地基和待处理的土层进行压浆,在维持正常运营条件下成功地抬升了路基并得到修复在这两个案例中,由于在无砟轨道支承层(混凝土支承层、水硬性支承层、防冻层)内出现结合面损伤,因此有针对性地对形成缝隙的部位进行压注并修复了混凝土支承层内的裂纹这两个案例的修复措施花费了很多费用和时间,在这里应特别强调,预先进行大规模的勘测工作非常必要1)汉诺威—柏林线,武斯特马克路段,在新建B5线的过程中出现沉降现象; (2)汉诺威—柏林线,达尔戈路段,由于土层密实度降低和剧烈的动荷载造成沉降在这两个路段上,通过对地基和待处理的土层进行压浆,在维持正常运营条件下成功地抬升了路基并得到修复在这两个案例中,由于在无砟轨道支承层(混凝土支承层、水硬性支承层、防冻层)内出现结合面损伤,因此有针对性地对形成缝隙的部位进行压注并修复了混凝土支承层内的裂纹。

      这两个案例的修复措施花费了很多费用和时间,在这里应特别强调,预先进行大规模的勘测工作非常必要86 8.4 8.4 对各种维修方案的综合评估对各种维修方案的综合评估从上述各种维修方案的介绍可看出,无砟轨道提供商对无砟轨道损坏提供了各种各样的整修方案因此针对迄今为止出现的所有损坏现象,现在已有许多在技术上可行的修复方法尽管如此,设有混凝土支承层的无砟轨道型式仍存在一些难以解决的问题:1 目前混凝土和混凝土替代材料的应用与温度和湿度有关,使用受限制;2 混凝土恢复承载前要求有硬化时间;3 在整治无砟轨道沉降时,若不采用钢轨支承点调节修正办法,尚无更适合的和快速应用的整治方案;4 通过在轨枕盒内补装单独钢轨支承点来整治轨枕和钢轨支承点损伤的办法尚未试用和得到批准;5 目前无法保证向维修现场迅速提供所需的材料、轨道部件、机具和派谴专业人员为了搞清楚维修方案与环境条件的密切关系,可以创建和临时提供一个设想的合适隔离环境,以便能够在这里为修复轨道区段创建规定的有利环境条件这里应选用不影响邻线运营的结构(建筑限界、列车通过时的稳定性)此外,还能通过所使用材料和方法的进一步标准化明显提高修复工程的质量,加快其进度。

      但是,目前由于所铺设的无砟轨道结构型式多种多样,要达到这个目标并非易事此外,在出现损坏时,改进物流可以为减少修复无砟轨道路段所需时间提供有力的保障这一点在对事先没有征兆的损坏进行修复时尤为重要针对这种情况应通过合同规定条款或相应的仓储条件加以保证,以便能迅速地向损坏现场提供建筑材料、机具、轨道部件,并派谴合格专业人员进行修复。

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