[發(fā)明專利]一種適用于既有鐵路路基非開挖加固的方法和裝備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210537356.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103225248A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉陽(yáng)升;張千里;蔡德鉤;馬偉斌;王立軍;程遠(yuǎn)水;朱忠林;陳鋒;劉杰;姚建平;李中國(guó);程愛君;吳敏敏;王仲錦;付兵先;郭小雄;牛亞彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高速鐵路軌道技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院);中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號(hào): E01C3/04
• 分類號(hào): E01C3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于既有鐵路路基非開挖加固的方法和裝備，尤其涉及針對(duì)既有鐵路在不干擾行車情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)路基病害地段的非開挖加固的方法和裝備。該方法和設(shè)備也可實(shí)現(xiàn)對(duì)諸如公路等上覆結(jié)構(gòu)物在非開挖情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)其下部病害的加固處理。?

背景技術(shù)

重載鐵路運(yùn)輸因其運(yùn)能大、效率高、運(yùn)輸成本低而受到世界各國(guó)鐵路的廣泛重視，已成為大宗貨物最為經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)輸方式。隨著軸重和運(yùn)能的增加，對(duì)路基土體的強(qiáng)度變形特性提出更高的要求，而既有重載貨運(yùn)專線路基部分路段的填料性能較差，遇水后強(qiáng)度降低明顯，基床部位土體在列車荷載作用下基本不能維持穩(wěn)定，容易形成路基病害，影響列車運(yùn)行。既有鐵路尤其是貨運(yùn)線路，運(yùn)輸任務(wù)重，維修天窗時(shí)間短，在正常養(yǎng)修時(shí)間內(nèi)基本不能解決路基目前存在的問題，因此對(duì)于不干擾行車條件下的可選擇的針對(duì)性加固方法具有明顯的效益，而目前并不具有良好的類似技術(shù)手段和設(shè)備。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服既有鐵路路基加固效率低、效果不明顯、干擾行車的現(xiàn)狀，本發(fā)明綜合非開挖技術(shù)和高壓旋噴注漿加固技術(shù)的特點(diǎn)，通過技術(shù)創(chuàng)新及設(shè)備改造，提供一種實(shí)現(xiàn)對(duì)既有鐵路路基病害地段的非開挖加固的方法和裝備。?

本發(fā)明所述方法及裝備主要包括非開挖技術(shù)及其裝備，高壓旋噴注漿加固技術(shù)及其裝備以及實(shí)現(xiàn)二者協(xié)同工作的技術(shù)和方法。其特征在于：利用非開挖鉆進(jìn)技術(shù)在既有鐵路路基內(nèi)特定病害地段鉆進(jìn)成孔，同步或分步沿鉆進(jìn)軌跡實(shí)現(xiàn)對(duì)路基內(nèi)病害的高壓旋噴注漿加固。?

非開挖技術(shù)方法及裝備主要涉及以下核心要素：采取適合于既有鐵路路基非開挖的鉆進(jìn)形式、回轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)向方式；針對(duì)小轉(zhuǎn)向半徑條件下采取合適的成孔鉆頭和鉆桿；必要的鉆進(jìn)導(dǎo)向裝置；通過對(duì)鉆進(jìn)軌跡自動(dòng)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新開發(fā)，實(shí)現(xiàn)清晰、便捷的人機(jī)對(duì)話操作平臺(tái)，達(dá)到高精度的導(dǎo)向鉆進(jìn)。?

高壓旋噴注漿技術(shù)及裝備主要涉及以下核心要素：合適的與成孔設(shè)備協(xié)同工作的旋噴設(shè)備的工作方式；與非開挖導(dǎo)向孔相適應(yīng)的可彎曲旋噴鉆桿；高壓噴嘴裝置；連接及漿送裝置。?

上述方法及裝備加固路基的實(shí)現(xiàn)還在于結(jié)合非開挖成孔形式和裝備結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)成孔設(shè)備與旋噴設(shè)備的協(xié)同工作。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的既有鐵路路基非開挖加固方法與裝備構(gòu)成圖，圖2是本發(fā)明的非開挖技?術(shù)與裝備構(gòu)成圖，圖3是本發(fā)明的高壓旋噴注漿加固技術(shù)與裝備構(gòu)成圖。?

1-合適的鉆進(jìn)形式、回轉(zhuǎn)半徑和導(dǎo)向形式；2-合適的成孔鉆頭和鉆桿；3-鉆進(jìn)導(dǎo)向裝置；4-鉆進(jìn)軌跡自動(dòng)控制系統(tǒng)；5-合適的與成孔設(shè)備協(xié)同的旋噴設(shè)備工作方式；6-適應(yīng)非開挖導(dǎo)向孔的可彎曲旋噴鉆桿；7-高壓噴嘴裝置；8-連接及漿送裝置。?

具體實(shí)施方式

該方法和裝備由非開挖技術(shù)及其裝備和高壓旋噴注漿加固技術(shù)及其裝備兩大系統(tǒng)組成。現(xiàn)場(chǎng)加固施工時(shí)，首先根據(jù)路基病害分布的大小、程度和場(chǎng)地條件等實(shí)際情況，選取合適的非開挖鉆進(jìn)形式、回轉(zhuǎn)角度和導(dǎo)向形式，配以合適的成孔鉆頭、鉆桿及導(dǎo)向裝置，將事先設(shè)計(jì)好的鉆進(jìn)軌跡輸入到控制系統(tǒng)中，實(shí)際鉆進(jìn)過程中，鉆孔內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的軌跡參數(shù)都將被輸入到控制系統(tǒng)中，由控制系統(tǒng)累計(jì)繪制出實(shí)際的軌跡圖，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)實(shí)時(shí)將當(dāng)前描繪的鉆進(jìn)軌跡與設(shè)計(jì)軌跡相比較，進(jìn)行邏輯判斷，實(shí)現(xiàn)鉆孔軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)控和糾正，保證高精度的導(dǎo)向鉆進(jìn)。?

利用非開挖鉆孔及軌跡，選取合適的能與成孔設(shè)備協(xié)同作業(yè)的旋噴設(shè)備及工作方式，在高壓旋噴設(shè)備上安裝與非開挖導(dǎo)向孔相適應(yīng)的可彎曲旋噴鉆桿，并輔助合適的高壓噴嘴裝置、連接及漿送裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基內(nèi)的選擇性加固，使路基體內(nèi)隱蔽部位的病害得到及時(shí)處置，消除隱患，保證行車安全，使路基非開挖加固施工技術(shù)達(dá)到精細(xì)化、自動(dòng)化控制的要求。對(duì)于既有鐵路尤其是重載鐵路的加固具有重大的技術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。?