本發(fā)明涉及一種修復(fù)方法，尤其涉及一種針對(duì)鐵路既有線基底的修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

在鐵路線路的運(yùn)量和運(yùn)行速度不斷提高的過程中，位于隧道基底的道床板在長期受溫差、地下水和列車的反復(fù)動(dòng)荷載等諸多因素的作用下，道床板及隧道底部一些富水軟弱區(qū)域容易出現(xiàn)諸如道床板開裂、隧底沉降等病害，另外，在發(fā)生暴雨災(zāi)害時(shí)，經(jīng)常發(fā)生隧道內(nèi)的地下水位上升，增大的水壓造成道床板抬升的情況，嚴(yán)重影響了列車的運(yùn)營安全。因此，在這種情況下，需要對(duì)隧道既有線基底進(jìn)行修復(fù)。

目前針對(duì)隧道既有線基底的修復(fù)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，以上這些處理病害的方法在道床病害發(fā)展的不同階段均起到了較好的作用，但是這些方法也存在一定的不足，比如翻修病害道床容易增加工程投入、影響既有鐵路運(yùn)行；單一的注漿加固能起到較好改善底板的作用，但往往不能完全控制軌道板的動(dòng)態(tài)沉降，道床板與底板之間的張合縫隙很難控制。

如中國專利申請(qǐng)201210100652.3號(hào)公開了一種地鐵道床加固施工工藝，其包括以下步驟：第一步：鉆孔：采用小型鉆孔設(shè)備，在道床上鉆取Φ20-60mm的孔，孔深進(jìn)入二襯或初支；鉆孔可按兩排布置，孔距為1.0m-3.4m，排距為0.3m-3.0m；第二步：下入錨桿：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際鉆孔深度，用鋼卷尺量測(cè)連有灌漿接頭且中空的錨桿長度，錨桿長度應(yīng)比實(shí)際孔深多5cm，可用角磨機(jī)進(jìn)行切割，然后將連有灌漿接頭且中空的錨桿下入到孔內(nèi)；第三步：機(jī)械鎖錨：預(yù)緊桿體，使錨頭頂端與孔底部緊貼鎖緊，再安裝止?jié){塞、墊板、螺母，聯(lián)接后采用常規(guī)張拉器械，實(shí)施預(yù)應(yīng)力張拉、鎖錨；第四步：灌漿：配好灌漿材料，并將其倒入注漿機(jī)中；開動(dòng)注漿機(jī)，進(jìn)行灌漿，在達(dá)到0.2～1.5MPa壓力后，灌漿入漿量很少時(shí)，可結(jié)束灌漿，取下注漿接頭，清洗設(shè)備。但是，該發(fā)明依然存在以下缺點(diǎn)或不足：(1)、沒有公開引出隧底地下水的工藝；(2)、需要使用連有灌漿接頭且中空的錨桿，提高了施工成本。

又如中國專利申請(qǐng)201310531472.5號(hào)公開了一種道床及隧底病害整治施工方法及錨固裝置，其首先在整體道床與水溝中間的邊溝內(nèi)采用快凝材料筑引流渠道，將破損水溝內(nèi)的流水通過渠道引流，確保病害區(qū)域內(nèi)處于無水；然后，在道床板與底板張合區(qū)域每隔5～10cm插入不銹鋼板，鋼板長度分為0.6m～1.2m，，寬度為0.1m，厚度有6mm～12mm；接著，在道床板與兩側(cè)水溝之間的邊溝內(nèi)分別鉆錨桿孔，并在兩個(gè)錨桿孔之間的道床板的中間位置再鉆設(shè)一個(gè)錨桿孔，使得三個(gè)錨桿孔在垂直于道床板軸向方向在同一條線上，將錨桿插入錨桿孔，通過錨固裝置將三根錨桿與道床板固定在一起，將兩側(cè)邊溝內(nèi)的兩根錨桿通過錨固裝置固定在一起，將道床板中間位置的錨桿沿道床板軸向方向固定在一起；最后，在邊溝內(nèi)鉆孔注漿，采用抗流失速凝高強(qiáng)度注漿材料加固底板破碎區(qū)域，注漿壓力不超過0.2Mpa，通過注漿封堵底板及破裂段水溝出水，同時(shí)加固隧底混凝土及圍巖。但是，該發(fā)明依然存在以下缺點(diǎn)或不足：(1)、其僅將破損水溝內(nèi)的流水通過渠道引流，使得病害區(qū)域內(nèi)處于無水，而沒有將隧道圍巖內(nèi)部的進(jìn)行排水降壓，依然存在道床板抬升的安全隱患；(2)、插入道床板與底板張合區(qū)域之間的鋼板長度難以實(shí)現(xiàn)道床板與底板之間的牢固結(jié)合；(3)、在邊溝內(nèi)的位置處進(jìn)行鉆孔注漿，漿液難以將隧道底板與圍巖之間的縫隙填實(shí)，容易形成地下水流通道；(4)、先進(jìn)行單一錨固再進(jìn)行注漿填實(shí)的工序，容易引起隧底變形。

因此，提供一種能夠充分修復(fù)隧道既有線基底的方法成為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種施工周期短并能夠有效修復(fù)隧道既有線基底的方法，其采用泄水孔排水泄壓、注漿填充底板與圍巖之間的空隙、以及錨固注漿加固道床板的方式，對(duì)隧道既有線基底的變形進(jìn)行修復(fù)，保證了行車的安全。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種既有鐵路線隧道基底泄水錨固注漿修復(fù)方法，其包括：(1)、沿隧道的縱向每10～30米設(shè)為一個(gè)待整治區(qū)段，每個(gè)待整治區(qū)段包括由待整治區(qū)段的拱頂所在平面形成的頂面、由待整治區(qū)段的道床板所在平面形成的底面、以及由待整治區(qū)段兩側(cè)邊墻所在平面形成的第一側(cè)面及第二側(cè)面；(2)、于每個(gè)待整治區(qū)段的第一側(cè)面及第二側(cè)面，在二襯表面處等距間隔施作若干泄水孔；(3)、于每個(gè)待整治區(qū)段的底面，沿待整治區(qū)段的縱向方向間隔施作至少四排粘結(jié)孔，每排粘結(jié)孔包括沿待整治區(qū)段的橫向方向布置的至少四個(gè)粘結(jié)孔，每個(gè)粘結(jié)孔的深度設(shè)定為6～7米；(4)、于每個(gè)待整治區(qū)段的底面，沿待整治區(qū)段的縱向方向間隔施作至少三排錨固孔，每排錨固孔包括沿待整治區(qū)段的橫向方向分別布置于兩條軌道兩側(cè)的四個(gè)錨固孔，每個(gè)錨固孔的深度設(shè)定為6～7米；(5)、依次向每個(gè)粘結(jié)孔中插入水囊式止?jié){塞排出粘結(jié)孔內(nèi)的水后，將水囊式止?jié){塞提至深度1.5～2米處，注水充壓進(jìn)行封孔，以0.01～0.03兆帕的注漿壓力進(jìn)行注漿；以及(6)、依次向每個(gè)錨固孔中插入錨桿及注漿芯管至孔底，以0.01～0.03兆帕的注漿壓力進(jìn)行注漿封孔后，在錨桿的頂端安裝墊板及螺母以進(jìn)行錨固。

可選擇地，在步驟(5)和步驟(6)中，當(dāng)注漿壓力為0～0.01兆帕?xí)r，注漿速度為15～20升/分；當(dāng)注漿壓力為0.01～0.02兆帕?xí)r，注漿速度為10～15升/分；當(dāng)注漿壓力為0.02～0.03兆帕?xí)r，注漿速度為5～10升/分；當(dāng)注漿壓力為0.03兆帕?xí)r，注漿速度為0升/分。

可選擇地，在步驟(5)和步驟(6)中，進(jìn)行注漿的漿液材料為硫鋁酸鹽水泥單液漿，硫鋁酸鹽水泥單液漿的水灰比為(0.6～0.8)：1。

可選擇地，在步驟(5)和步驟(6)中，注漿工藝設(shè)定為跳孔注漿且跳孔距離逐漸增大。

優(yōu)選地，在步驟(5)中，每個(gè)粘結(jié)孔中的注漿量為

Q＝π×r2×H×n×α×(1+β)，

其中，Q為單個(gè)粘結(jié)孔中的注漿量(立方米)，r為漿液擴(kuò)散半徑(米)，H為松散體加固高度(米)，n為地層空隙率，α為地層空隙充填率，β為漿液損失率。

可選擇地，若干泄水孔可以包括至少十個(gè)泄水孔。該方法還包括監(jiān)測(cè)至少十個(gè)泄水孔的出水水質(zhì)，當(dāng)至少十個(gè)泄水孔的出水水質(zhì)發(fā)生渾濁現(xiàn)象時(shí)，停止步驟(5)中處于作業(yè)中的粘結(jié)孔的注漿操作。

可選擇地，錨固孔與相鄰軌道之間的距離設(shè)定為0.3～0.5米。

可選擇地，粘結(jié)孔及錨固孔的直徑設(shè)定為75～85毫米。

可選擇地，水囊式止?jié){塞的直徑設(shè)定為65～75毫米。

可選擇地，錨桿的直徑設(shè)定為30～35毫米，注漿芯管的直徑設(shè)定為15～25毫米。

優(yōu)選地，錨桿由PSB930精軋螺紋鋼筋制成。

可選擇地，在步驟(5)中還包括：在注漿過程中對(duì)軌道位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)以保證軌道的抬升高程小于8毫米。

本發(fā)明的有益效果是：(1)、首先施作泄水孔，從而保證了排水泄壓的順利進(jìn)行，為后續(xù)注漿施工提供了必須的前提條件；(2)、對(duì)粘結(jié)孔進(jìn)行注漿，可有效將道床板與圍巖之間的空隙或虛碴填充固結(jié)密實(shí)，不再形成水流通道，避免道床板再次抬升；(3)、對(duì)錨固孔進(jìn)行錨固注漿，可進(jìn)一步將道床板與圍巖聯(lián)接成為一個(gè)整體，抑制道床板發(fā)生變形的危害；(4)、采用超低壓微流量注漿，有效降低注漿過程對(duì)于道床板的高程影響，保證了行車的安全性；(5)、于道床板所在平面進(jìn)行注漿及錨固，更加有效地確保道床板與圍巖之間的漿液填充效果及錨固效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的既有鐵路線隧道基底泄水錨固注漿修復(fù)方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明的粘結(jié)孔及錨固孔的分布示意圖。

具體實(shí)施方式

接下來參照附圖具體描述本發(fā)明的既有鐵路線隧道基底泄水錨固注漿修復(fù)方法(XMZ法)。

首先，請(qǐng)參考圖1-2，在步驟S1中，沿隧道的縱向每20米設(shè)為一個(gè)待整治區(qū)段Q，每個(gè)待整治區(qū)段Q包括由待整治區(qū)段的拱頂所在平面形成的頂面(圖未示)、由待整治區(qū)段的道床板所在平面形成的底面(未標(biāo)號(hào))、以及由待整治區(qū)段兩側(cè)邊墻W1和W2所在平面形成的第一側(cè)面100及第二側(cè)面200。

接著，在步驟S2中，于每個(gè)待整治區(qū)段的第一側(cè)面100及第二側(cè)面200，在二襯表面處等距間隔施作十個(gè)泄水孔A，泄水孔A的設(shè)置不僅可以保證了排水泄壓的順利進(jìn)行，為后續(xù)注漿施工提供了必須的前提條件，當(dāng)在注漿過程中，發(fā)現(xiàn)泄水孔A的出水水質(zhì)發(fā)生渾濁現(xiàn)象時(shí)，則立即停止注漿操作。

然后，在步驟S3，于待整治區(qū)段Q的底面采用潛孔鉆機(jī)施作25個(gè)直徑為80毫米的粘結(jié)孔B，當(dāng)遇到鋼筋時(shí)采用地質(zhì)鉆機(jī)切割鋼筋。25個(gè)粘結(jié)孔B的布置為沿待整治區(qū)段Q的縱向方向間隔施作五排粘結(jié)孔，每排粘結(jié)孔包括沿待整治區(qū)段的橫向方向布置的五個(gè)粘結(jié)孔，每個(gè)粘結(jié)孔B的深度為6.5米。

在步驟S4中，于待整治區(qū)段Q的底面采用潛孔鉆機(jī)施作16個(gè)同樣直徑為80毫米的錨固孔C，當(dāng)遇到鋼筋時(shí)采用地質(zhì)鉆機(jī)切割鋼筋。16個(gè)錨固孔C的布置為沿待整治區(qū)段Q的縱向方向間隔施作四排錨固孔，每排錨固孔包括四個(gè)錨固孔，分別位于軌道T1及軌道T2的左右兩側(cè)0.4米處，每個(gè)錨固孔C的深度同樣為6.5米。

在粘結(jié)孔B及錨固孔C施作完畢后，在步驟S5中，依次向每個(gè)粘結(jié)孔B中插入直徑70毫米的水囊式止?jié){塞，將粘結(jié)孔B中的水排出后，再將水囊式止?jié){塞提至深度1.5～2米處，注水充壓進(jìn)行封孔，為了防止注漿時(shí)道床板發(fā)生抬升情況，以0.01兆帕、0.02兆帕及0.03兆帕三個(gè)不同的微小的注漿壓力進(jìn)行注漿。由此，通過在粘結(jié)孔中進(jìn)行注漿可以有效地將隧道底板與圍巖之間的空隙或虛碴填充固結(jié)密實(shí)，不再形成水流通道，避免隧底再次抬升。

最后，在步驟S6中，依次向每個(gè)錨固孔C中插入直徑32毫米PSB930精軋螺紋鋼筋作為錨桿，之后再插入直徑20毫米的注漿芯管至孔底，同樣以0.01兆帕、0.02兆帕及0.03兆帕三個(gè)不同的微小的注漿壓力進(jìn)行注漿封孔后，在錨桿的頂端安裝墊板及配套雙螺母，滿足強(qiáng)度后加力錨緊，若錨桿伸出過長時(shí)應(yīng)進(jìn)行切割修復(fù)，不得影響行車凈空。由此，通過錨固注漿的操作將隧道底板與圍巖聯(lián)接成為一個(gè)整體，抑制隧底變形。

作為一種可替代的實(shí)施方式，在步驟S5和步驟S6中，當(dāng)注漿壓力為0～0.01兆帕?xí)r，注漿速度控制為15～20升/分；當(dāng)注漿壓力上升到0.01～0.02兆帕?xí)r，注漿速度控制為10～15升/分；當(dāng)注漿壓力上升到0.02～0.03兆帕?xí)r，注漿速度控制為5～10升/分；而當(dāng)注漿壓力上升到0.03兆帕?xí)r，則停止注漿，從而有效地避免了發(fā)生串漿溢漿的現(xiàn)象，同時(shí)也避免了道床板發(fā)生抬升變形的安全隱患。

在該非限制性實(shí)施方式中，在注漿時(shí)采用硫鋁酸鹽水泥單液漿進(jìn)行灌注，硫鋁酸鹽水泥單液漿的水灰比為0.6～0.8：1，從而把漿液的擴(kuò)散控制在有限的范圍內(nèi)。

作為另一種可替代的實(shí)施方式，粘結(jié)孔中的注漿量為Q＝π×r2×H×n×α×(1+β)，其中，Q為單個(gè)粘結(jié)孔中的注漿量(立方米)，r為漿液擴(kuò)散半徑(米)，H為松散體加固高度(米)，n為地層空隙率，α為地層空隙充填率，β為漿液損失率，根據(jù)隧道圍巖的性質(zhì)，漿液的種類，可選擇不同的系數(shù)，在本發(fā)明中，r取值1.5，H取值0.2，α取值60～80％，β取值10％。

在該非限制性實(shí)施方式中，為了防止道床板發(fā)生抬升，在整個(gè)注漿及錨固過程中，對(duì)軌道位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證軌道的抬升高程小于8毫米，防止發(fā)生安全事故。

以下結(jié)合示例介紹本發(fā)明的施工方法在工程上的應(yīng)用。

根據(jù)具體施工要求，可以選擇采用潛孔鉆機(jī)作為主要施工設(shè)備，為了適應(yīng)既有線的修復(fù)，提供15臺(tái)潛孔鉆機(jī)，為給鉆孔提供場(chǎng)地便利。

測(cè)量放線。測(cè)量人員利用精密測(cè)量儀器將設(shè)計(jì)的孔位標(biāo)定在邊墻及道床板處。

點(diǎn)位復(fù)測(cè)，鉆機(jī)就位。測(cè)量人員將標(biāo)定好的點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)測(cè)，鉆機(jī)調(diào)試好后進(jìn)場(chǎng)。

施作泄水孔。于隧道兩側(cè)邊墻處施做，每板二襯施做六個(gè)孔。

施作粘結(jié)孔及錨固孔。采用潛孔鉆機(jī)鉆設(shè)直徑80毫米、深度6.5米的粘結(jié)孔及錨固孔。當(dāng)遇到鋼筋時(shí)采用地質(zhì)鉆機(jī)切割鋼筋。

如此，逐個(gè)孔位進(jìn)行施工，循環(huán)直到所有設(shè)計(jì)孔位施工完成。

灌注粘結(jié)孔。先插入直徑70mm水囊式止?jié){塞將孔內(nèi)水排出，再將止水塞提至深度1.5～2m，注水充壓進(jìn)行封孔，以0.01兆帕的壓力開始灌注硫鋁酸鹽水泥單液漿，直至壓力達(dá)到0.03兆帕，則停止注漿。

向錨固孔中插入直徑32毫米PSB930精軋螺紋鋼筋，之后再插入直徑20毫米的注漿芯管至孔底，以0.01兆帕的壓力開始灌注硫鋁酸鹽水泥單液漿，直至壓力達(dá)到0.03兆帕，停止注漿后，在錨桿的頂端安裝墊板及配套雙螺母，滿足強(qiáng)度后加力錨緊，若錨桿伸出過長時(shí)應(yīng)進(jìn)行切割修復(fù)，以避免影響行車凈空。

在進(jìn)行注漿過程中，采用紅外線水平儀，塔尺，移動(dòng)監(jiān)控腳架等設(shè)備對(duì)注漿區(qū)域進(jìn)行全過程監(jiān)控，及時(shí)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)注漿施工。

軌道監(jiān)測(cè)：注漿施工前，在注漿區(qū)域兩側(cè)邊墻處每隔5米設(shè)置一處高程相同的水平基準(zhǔn)點(diǎn)。在兩側(cè)車道中線處每隔5米設(shè)置一監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用紅外線水平儀和塔尺測(cè)出每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)與水平基準(zhǔn)點(diǎn)的高差并準(zhǔn)確記錄。

注漿監(jiān)測(cè)：在注漿施工過程中，每個(gè)粘結(jié)孔開始注漿前，將移動(dòng)監(jiān)控腳架放置在注漿處且移動(dòng)監(jiān)控腳架的中心距離粘結(jié)孔不大于50厘米。將紅外線水平儀放置在邊墻處，將移動(dòng)監(jiān)控腳架的刻度30(刻度尺倒放)處對(duì)準(zhǔn)紅外線水平儀的紅外線，采取全過程不間斷監(jiān)控的方式進(jìn)行監(jiān)控。

盡管在此已詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但要理解的是本發(fā)明并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體結(jié)構(gòu)和步驟，在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)其它的變型和變體。