[發(fā)明專利]一種用于高速鐵路無砟軌道路基土豎向取樣的方法

有效

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• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108360492B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 邊學成;萬章博;李書豪;顧秋生;陳云敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E02D1/04
• 分類號: E02D1/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開了一種用于高速鐵路無砟軌道路基土豎向取樣的方法。通過專用的鉆孔設備對無砟軌道上部結(jié)構進行鉆孔，基于軌道上部結(jié)構的標準尺寸，當鉆機鉆至距離底座板(或支承層)底面3～5cm時，改用干鉆的方法繼續(xù)鉆孔。鉆孔完成后，將取土器放置到鉆好的孔洞中，并與專用的錘擊設備相連接，通過錘擊設備上的重錘將取土器錘擊到路基土中，錘擊過程中根據(jù)取土器的位置及時更換連接桿。當取土器錘擊到預定的位置后，撤除錘擊設備，用管鉗卡住取土器上的連接桿并將取土器旋轉(zhuǎn)1～2周，使取土器內(nèi)部土樣與路基土分離，然后采用專用的壓機將取土器頂拔出來。通過對所取土樣的分析，為我國高速鐵路無砟軌道路基病害的機理研究及整治措施提供科學依據(jù)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于高速鐵路無砟軌道路基土豎向取樣的方法，適用于我國高速鐵路各種類型無砟軌道路基土的豎向取樣分析。

背景技術

高速鐵路路基是列車高速、平穩(wěn)、安全運行的基礎，隨著列車車速的提高、車輛軸重的增加、運營量的增大以及極端天氣（如強降雨、強降雪等）頻發(fā)等因素，目前高速鐵路路基病害（如路基翻漿冒泥、路基排水不暢）也日益突出。為了保證高速鐵路快速、安全的運營，需要及時對高速鐵路路基病害進行整治，因此需要提出相應的路基病害整治方案。只有明確了高速鐵路路基病害的作用機理，才能提出合理、高效的整治方案，而明確路基病害機理最有效、最直接的方法就是對病害區(qū)的路基土進行取樣分析。

對于我國高速鐵路無砟軌道而言，無砟軌道的檢修及作業(yè)都應滿足相應的規(guī)定。一般情況下，檢修及作業(yè)的天窗點最多只有4個小時，而有效的作業(yè)時間不足3個小時。同時上道作業(yè)對作業(yè)機具也有嚴格要求，作業(yè)機具應盡可能輕巧、便捷，且必須滿足高速鐵路無砟軌道的安全作業(yè)限高（小于2.8m），而常規(guī)的地質(zhì)鉆探機具不僅體積龐大，而且重量也比較大，同時組裝程序繁瑣，鉆探過程中容易對軌道結(jié)構造成傷害；另外常規(guī)的地質(zhì)鉆探取樣工藝比較粗糙，不能實現(xiàn)對土樣擾動的控制。如巖芯取樣采用的是加水旋轉(zhuǎn)鉆孔取樣，泥質(zhì)土的取樣采用的是靜壓法取樣，這些取樣工藝有的會對鐵路路基土的取樣有很大的影響，有的甚至是不能取出土樣，因此常規(guī)的地質(zhì)鉆探幾乎不能在高速鐵路路基土的取樣中實現(xiàn)，從而急需尋求一種既能結(jié)合高速鐵路作業(yè)要求，又不影響行車安全的鉆孔取樣方法，這樣才能夠?qū)Ω咚勹F路路基病害的機理進行透徹的分析，為路基病害的治理提供科學有效的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述不足，本發(fā)明提供一種用于高速鐵路無砟軌道路基土豎向取樣的方法，該方法不僅充分考慮了高速鐵路無砟軌道現(xiàn)場的檢修及作業(yè)要求以及行車安全，同時還科學地考慮了取樣方式對路基土體的擾動作用。通過采用錘擊的取樣方式，盡可能地取出完整且擾動較小的路基土樣，為高速鐵路路基病害作用機理的分析提供保證，進而提出科學、合理的路基病害整治方案。

本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下：一種用于高速鐵路無砟軌道路基土豎向取樣的方法，其特征在于，具體的包括如下步驟：

1）基于前期的現(xiàn)場調(diào)研，在已探明的路基病害區(qū)做好標記，并在軌道板或道床板上做好相應的取樣標記；

2）上道作業(yè)前，必須按照高速鐵路無砟軌道作業(yè)規(guī)范做好相應的準備工作，上道后先用鉆機在軌道板或道床板上進行鉆孔，鉆穿后取出混凝土芯，然后繼續(xù)鉆孔，當鉆頭鉆到距離底座板或支承層底面3~5cm時停止鉆孔，取出混凝土芯，清理孔洞內(nèi)的殘余物，然后改用干鉆的方法繼續(xù)鉆孔，將剩余3~5cm的底座板或支承層鉆穿，然后取出混凝土芯；

3）固定錘擊設備，將取土器放入鉆好的孔洞中，通過重錘將取土器錘擊到路基土中，錘擊過程中需根據(jù)取土器的位置，及時更換連接桿，以避免重錘錘擊到軌道板或道床板，更換連接桿后繼續(xù)錘擊取土器，直至取土器到達預定的位置；

4）取土器到達預定的位置后，撤除錘擊設備，用管鉗卡住取土器上的連接桿并旋轉(zhuǎn)1~2圈，使取土器內(nèi)部的土樣與下部路基土分離，然后用專用的卡槽鉗卡住取土器的連接桿，并用鐵路上專用的壓機將整個取土器頂拔出來；