[发明专利]一种高速铁路板式无砟轨道的复合填充层及其施工方法

说明书

本发明公开了一种高速铁路板式无砟轨道的复合填充层及其施工方法，属于高速铁路建造领域，复合填充层由沥青、集料和水泥基材料制成，复合填充层的上端面为水泥基材料层，用于增强轨道板和复合填充层的粘结强度，复合填充层的截面结构由上到下依次为水泥基材料层、沥青‑集料‑水泥复合层。本发明将高强高柔的沥青‑集料‑水泥复合层运用于高速铁路无砟轨道的填充层，可以起到减震、支撑、填充、传力等作用，并且其抗折强度、抗压强度、弹性模量等各项力学性能优异，同时，在复合填充层的上端面设置水泥基材料层，可有效提高填充层与底座板和轨道板的粘结强度，为解决轨道板和底座板的脱离、以及自身的开裂提供了一种有效的解决方案。

技术领域

本发明属于高速铁路建造领域，具体涉及一种高速铁路板式无砟轨道的复合填充层及其施工方法。

背景技术

传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火车压力、帮助钢轨承重的作用，防止铁轨因压强太大而下陷到泥土里。此外，路砟还有几个作用：减少噪音、吸热、减震、增加透水性等。无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，钢轨、轨枕直接铺在混凝土路上。无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境，比较舒适而且列车时速可以达到500公里以上。

在我国目前的高速铁路建设过程中，板式无砟轨道已成为高速铁路主要的轨道结构形式之一，板式无砟轨道主要包括：CRTSⅠ型板式无砟轨道，CRTSⅡ型板式无砟轨道，CRTSⅢ型板式无砟轨道，其中，主要采用CA砂浆作为轨道板和底座板之间的填充层材料，起到减振、支撑、填充、传力等作用，并且便于调整轨道施工误差，大大减少了后期的运营维护。

近年来，CA砂浆在服役过程中逐渐出现了与轨道板和底座板的脱离、脱粘、剥离以及自身的开裂、破碎等病害，导致轨道板的振动恶化，从而使砂浆填充层的劣化加速。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种与轨道板和底座板粘结强度高、施工简便、模量适中的高速铁路板式无砟轨道的复合填充层及其施工方法。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种高速铁路板式无砟轨道的复合填充层，由沥青、集料和水泥基材料制成，所述复合填充层的上端面为水泥基材料层，用于增强轨道板和复合填充层的粘结强度，复合填充层的截面结构由上到下依次为水泥基材料层、沥青-集料-水泥复合层；

所述复合填充层通过以下方式得到：先在底座板上铺筑大空隙沥青混合料层，然后铺设轨道板，再灌注水泥基材料，形成所述复合填充层。

作为优选，所述水泥基材料层的厚度为1～5mm。

作为优选，所述沥青为高粘弹性沥青，采用SBS改性沥青、橡胶改性沥青、高模量沥青中的一种或多种混合物，沥青的含量由沥青种类和集料级配等因素决定。

作为优选，所述集料采用开级配或半开级配的集料，最大公称粒径可为13.2mm或9.5mm，可采用等粒径的橡胶颗粒代替细集料，以增强所述复合填充层的弹性。

作为优选，所述大空隙沥青混合料层由沥青、集料经搅拌混合，碾压制成，具有连通空隙，空隙率为15～25％。

作为优选，所述水泥基材料采用水泥净浆或水泥砂浆，水泥基材料的流动度为10～14s。

作为优选，所述水泥净浆由以下原料按重量份制成：硫铝酸盐水泥100份，硅灰10～12份，矿粉22～25份，减水剂0.2～0.3份，消泡剂0.2～0.5份，水胶比为0.3～0.5。

作为优选，所述水泥砂浆由以下原料按重量份制成：硫铝酸盐水泥100份、细砂(粒径小于2.5mm)20～30份、减水剂0.2～0.4份、消泡剂0.3～0.5份，水胶比为0.35～0.5。