一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法与流程

专利2025-03-16  15


本发明涉及地基处理领域,特别涉及到一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法。


背景技术:

1、随着城市化进程的加快,铁路网的快速布局也成为当前的主要问题,随着铁路网的建设和传统地铁的提速,不同地层的土质、密度、水分含量等差异会导致不同部位的沉降速率不同,长期车辆运行对路基产生荷载作用,不同车辆类型、速度等因素也会影响路基的沉降情况,地下水位变化、降水等因素也会对路基的沉降产生影响,种种因素均会导致路基出现不均匀沉降病害。

2、当高铁路基发生不均匀沉降时,可能导致轨道线路的不平整,增加列车运行时的震动和噪音,影响运行安全;会使轨道变形,增加车辆在轨道上的摩擦力,加速车辆磨损,进而导致轨道和车辆的频繁维护,增加铁路运营成本;不平整的轨道会导致列车运行时的颠簸,影响乘客的舒适感,甚至可能引发乘客不适或意外。

3、目前,注浆加固是一种常用的治理不均匀沉降的技术,其原理是通过向路基土体注入特定材料(如水泥浆、聚合物浆等)来改良土体的物理和力学性质,从而提高土体的承载能力和稳定性,减少沉降的不均匀性。但是常规注浆加固需要占用一定的施工空间,影响铁路线路的正常运营,需要进行施工期间的交通管控和安全保障。并且新施工段的敏感性较大,需要养护固结后方可投入正常运营,因此,对铁路的运行影响较大。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明提出了一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,克服了现有技术的不足。通过在侧边施工避免了对铁路正常运营造成影响,通过囊体的设置实现了差异化顶升,根据不同的沉降量顶升不同高度,且在施工过程中始终处于支护阶段或无扰动状态,不影响铁路运行的安全。

2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,在铁路路基内植入囊体,对囊体进行差异注浆进而加固路基,具体施工步骤如下:

4、步骤1:确定铁路沉降位置

5、通过对铁路路基地表观察、测量的方式,确定沉降点或沉降区域的沉降情况,根据测量数据画出沉降等高线;

6、步骤2:路基开孔

7、根据沉降等高线设置开孔位置,开孔位置设计在路基的侧边,根据沉降区域的大小和分布,在沉降最大位置处设置第一道孔,以第一道孔为中心向两侧设置第二道孔、第三道孔,根据沉降量控制第一道孔和第二道孔之间的距离,若沉降面积大,继续往两侧设置第四道孔、第五道孔,两孔之间的距离根据沉降量设置,若沉降区域过大以此类推设置更多对称分布的孔;开孔采用螺旋钻配合全护筒施工,从路基一侧水平开孔,水平开孔的长度小于该断面路基的宽度;

8、步骤3:植入囊体

9、每一个开孔完成后从护筒内将囊体放置到设定位置,同时在囊体上插入囊体注浆管和囊体回浆管,直至最深处囊体放置完成;

10、步骤4:一次注浆

11、待同一开孔内的囊体布设完毕后,立即通过注浆管对孔内进行注入无泌水水泥浆,随着护筒拔出的过程,逐步将开孔内的空间注浆完毕,并拔出注浆管;

12、步骤5:差异注浆

13、当开孔空间内的无泌水水泥浆初凝时,开始向囊体内注入速凝水泥浆,注浆流量按照3l/min-5l/min保持不变,注浆压力开始按照0.1mpa注入,当注浆流量不变,注浆压力突增时停止注浆,并用止浆塞封堵囊体注浆管口,当开孔内设置多个囊体时,按照上述流程直至所有囊体注浆完毕;

14、待囊体内的速凝水泥浆初凝后,根据沉降情况的不同,采用不同注浆压力对囊体进行差异注浆,注浆压力与地面沉降量相关,当沉降量处于0-10mm,该区域内的囊体注浆压力为1.5mpa-2.5mpa,当沉降量处于10-20mm,该区域内的囊体注浆压力为2.0mpa-3.0mpa,当沉降量大于20mm,该区域内的囊体注浆压力为2.5mpa-3.5mpa;

15、步骤6:补浆养护

16、每隔10min-30min对囊体进行重复注浆,注浆压力与第一次注浆压力相同,确保囊体胀开到设计程度。

17、优选地,所述步骤2中路基开孔,开孔的直径为110mm~250mm,两孔之间的距离根据沉降量控制:沉降量在0-10mm之间,两孔之间的距离为900mm-1200mm;沉降量在10mm-20mm之间,两孔之间的距离为700mm-1000mm;沉降量大于20mm,两孔之间的距离为500mm-800mm。

18、优选地,囊体胀开时为圆柱形结构,囊体材质为软质复合膜或钢材,软质复合膜的厚度为1.0mm-3.0mm,钢材的厚度为0.1mm-1.0mm。

19、优选地,步骤3中相邻囊体间距最小为10cm,最大为500cm。

20、优选地,囊体内的速凝水泥浆液与开孔内无泌水水泥浆液的水灰比为0.6-1.0。

21、本发明所带来的有益技术效果:

22、通过在侧边施工避免了对铁路正常运营造成影响,通过囊体的设置实现了差异化顶升,根据不同的沉降量顶升不同高度,且在施工过程中始终处于支护阶段或无扰动状态,不影响铁路运行的安全。



技术特征:

1.一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,其特征在于,在铁路路基内植入囊体,对囊体进行差异注浆进而加固路基,具体施工步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,其特征在于,所述步骤2中路基开孔,开孔的直径为110mm~250mm,两孔之间的距离根据沉降量控制:沉降量在0-10mm之间,两孔之间的距离为900mm-1200mm;沉降量在10mm-20mm之间,两孔之间的距离为700mm-1000mm;沉降量大于20mm,两孔之间的距离为500mm-800mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,其特征在于,囊体胀开时为圆柱形结构,囊体材质为软质复合膜或钢材,软质复合膜的厚度为1.0mm-3.0mm,钢材的厚度为0.1mm-1.0mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,其特征在于,步骤3中相邻囊体间距最小为10cm,最大为500cm。

5.根据权利要求1所述的一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,其特征在于,囊体内的速凝水泥浆液与开孔内无泌水水泥浆液的水灰比为0.6-1.0。


技术总结
本发明公开了一种基于压力平衡式注浆对既有铁路路基加固的施工方法,属于地基处理领域技术领域,在铁路路基内植入囊体,对囊体进行差异注浆进而加固路基,具体施工步骤如下:确定铁路沉降位置;路基开孔;植入囊体;一次注浆;差异注浆;补浆养护。本发明通过在侧边施工避免了对铁路正常运营造成影响,通过囊体的设置实现了差异化顶升,根据不同的沉降量顶升不同高度,且在施工过程中始终处于支护阶段或无扰动状态,不影响铁路运行的安全。

技术研发人员:宋伟杰,朱庆凯,李建平,贾竣凯,刘博,刘光磊,武思宇
受保护的技术使用者:北京中岩大地科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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