[发明专利]高速铁路注浆抬升方法和注浆材料

说明书

本发明涉及高速铁路注浆抬升方法和注浆材料。高速铁路在竖向上包括地基、支承在地基上的填料区和支承在填料区上的轨道结构。注浆方法包括：确定高速铁路的待抬升区段，其具有沿高速铁路走向延伸的纵向和垂直于纵向的横向；在待抬升区段中确定注浆抬升层位的位置，其由填料区与地基之间的交界面限定，或注浆抬升层位在填料区内限定；将第一注浆材料注入待抬升区段的位于注浆抬升层位之下的部分，以对该部分加固；在加固之后，将第二注浆材料在注浆抬升层位注入待抬升区段中，其中第二注浆材料具有比第一注浆材料更大的粘度和更低的流动度，第二注浆材料在待抬升区段中形成多个浆泡，借助浆泡顶升待抬升区段的位于注浆抬升层位之上的部分。

技术领域

本发明涉及高度铁路维护技术领域，尤其涉及高速铁路注浆抬升方法和注浆材料。

背景技术

高速铁路的结构一般从竖向上看包括位于最下方的地基、支承在地基上的填料区以及支承在填料区上的轨道结构，其中高速列车在轨道结构上运行。其中填料区一般来说是竖向高度和体积最大的部分，而相比于地基和填料区来说，轨道结构的竖向高度通常要小很多，其结构也更为精细且更容易对高速列车的运行造成影响。高速铁路由于长时间运行、地质变化、周围环境影响等多方面原因，有可能发生局部区段的沉降。为保障高速列车正常运行，需要对沉降的区段进行抬升。

目前通行的抬升作业方法是直接针对轨道结构来进行。例如，一种方法是利用机械抬升结构来直接抬起轨道结构，然后在轨道结构上开孔并通过该孔向轨道结构下方注浆以填补空隙并加固。还有一种方法是在轨道结构上开孔并向轨道结构下方注入可膨胀浆液。这些针对轨道结构的抬升方法会带来一些问题，例如过程较为繁琐，工程上来说机械抬升和注浆需要不同的作业队伍，人员进场转换交接费时费力，且会导致工期冗长。此外，注浆需要通过在轨道结构(例如轨道板)上开孔来进行，这会对轨道结构造成破坏。轨道结构是高速铁路的最上层且最薄的部分，高速列车直接在其上通过。因此，对轨道结构的操作可能会对高速铁路的运行安全产生很大影响。

因此，行业内对改善高速铁路注浆抬升方法存在需求。

发明内容

本发明旨在提供一种不直接针对轨道结构进行操作的高速铁路注浆抬升方法。

本发明还旨在提供一种适用于上述改进的高速铁路注浆抬升方法的注浆材料。

根据本发明的一个方面，提供了一种高速铁路注浆抬升方法，所述高速铁路在竖向上包括地基、支承在所述地基上的填料区和支承在所述填料区上的轨道结构，其特征在于，所述方法包括以下步骤：确定高速铁路的待抬升区段，所述待抬升区段具有沿所述高速铁路的走向延伸的纵向以及垂直于所述纵向的横向；在所述待抬升区段中确定注浆抬升层位的位置，其中所述注浆抬升层位由所述填料区与所述地基之间的交界面限定，或所述注浆抬升层位在所述填料区内限定；将第一注浆材料注入所述待抬升区段的位于注浆抬升层位之下的部分，以对该部分进行加固；以及在所述加固之后，将第二注浆材料在所述注浆抬升层位注入所述待抬升区段中，其中所述第二注浆材料具有比所述第一注浆材料更大的粘度和更低的流动度，所述第二注浆材料在所述待抬升区段中形成多个浆泡，借助所述多个浆泡顶升所述待抬升区段的位于所述注浆抬升层位之上的部分。

采用上述方法，注浆抬升作业直接针对地基与填料区的交界面或填料区来进行，通过用第二注浆材料形成的浆泡来顶升注浆抬升层位之上的部位，从而实现沉降区段的抬升。第一注浆材料较稀并有着良好的流动性，可以在地基和填料区内有效扩散和渗透，从而与形成地基和填料区的材料相结合，并在凝固后对注浆抬升层位以下的部分进行有效加固。加固的目的在于在注浆抬升层位之下形成持力层。第二注浆材料有着很大的稠度和很差的流动性，被注入到待抬升区段后基本上不扩散，而是直接形成浆泡，从而向上顶起填料区或部分填料区。整个注浆抬升作业不直接针对轨道结构进行，注浆孔经过地基和填料区，而不经过轨道结构，避免对轨道结构造成破坏。抬升过程无需机械抬升作业，完全靠注浆作业即可完成，从而省去了机械抬升设备和相关作业队伍，减少人员交替周期，缩短工期并减低成本。