本發(fā)明涉及一種修復方法，尤其涉及一種針對鐵路既有線基底的修復方法。

背景技術：

在鐵路線路的運量和運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動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)生暴雨災害時，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，嚴重影響了列車的運營安全。因此，在這種情況下，需要對隧道既有線基底進行修復。

目前針對隧道既有線基底的修復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201210100652.3號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：采用小型鉆孔設備，在道床上鉆取Φ20-60mm的孔，孔深進入二襯或初支；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)場實際鉆孔深度，用鋼卷尺量測連有灌漿接頭且中空的錨桿長度，錨桿長度應比實際孔深多5cm，可用角磨機進行切割，然后將連有灌漿接頭且中空的錨桿下入到孔內(nèi)；第三步：機械鎖錨：預緊桿體，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，實施預應力張拉、鎖錨；第四步：灌漿：配好灌漿材料，并將其倒入注漿機中；開動注漿機，進行灌漿，在達到0.2～1.5MPa壓力后，灌漿入漿量很少時，可結束灌漿，取下注漿接頭，清洗設備。但是，該發(fā)明依然存在以下缺點或不足：(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201310531472.5號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，并在兩個錨桿孔之間的道床板的中間位置再鉆設一個錨桿孔，使得三個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，同時加固隧底混凝土及圍巖。但是，該發(fā)明依然存在以下缺點或不足：(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現(xiàn)道床板與底板之間的牢固結合；(3)、在邊溝內(nèi)的位置處進行鉆孔注漿，漿液難以將隧道底板與圍巖之間的縫隙填實，容易形成地下水流通道；(4)、先進行單一錨固再進行注漿填實的工序，容易引起隧底變形。

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

技術實現(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，對隧道既有線基底的變形進行修復，保證了行車的安全。

為了實現(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方法，其包括：(1)、沿隧道的縱向每10～30米設為一個待整治區(qū)段，每個待整治區(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孔，每排粘結孔包括沿待整治區(qū)段的橫向方向布置的至少四個粘結孔，每個粘結孔的深度設定為6～7米；(4)、于每個待整治區(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)的四個錨固孔，每個錨固孔的深度設定為6～7米；(5)、依次向每個粘結孔中插入水囊式止?jié){塞排出粘結孔內(nèi)的水后，將水囊式止?jié){塞提至深度1.5～2米處，注水充壓進行封孔，以0.01～0.03兆帕的注漿壓力進行注漿；以及(6)、依次向每個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行注漿封孔后，在錨桿的頂端安裝墊板及螺母以進行錨固。

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

可選擇地，在步驟(5)和步驟(6)中，進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，每個粘結孔中的注漿量為

Q＝π×r2×H×n×α×(1+β)，

其中，Q為單個粘結孔中的注漿量(立方米)，r為漿液擴散半徑(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泄水孔。該方法還包括監(jiān)測至少十個泄水孔的出水水質(zhì)，當至少十個泄水孔的出水水質(zhì)發(fā)生渾濁現(xiàn)象時，停止步驟(5)中處于作業(yè)中的粘結孔的注漿操作。

可選擇地，錨固孔與相鄰軌道之間的距離設定為0.3～0.5米。

可選擇地，粘結孔及錨固孔的直徑設定為75～85毫米。

可選擇地，水囊式止?jié){塞的直徑設定為65～75毫米。

可選擇地，錨桿的直徑設定為30～35毫米，注漿芯管的直徑設定為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：在注漿過程中對軌道位移進行監(jiān)測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行，為后續(xù)注漿施工提供了必須的前提條件；(2)、對粘結孔進行注漿，可有效將道床板與圍巖之間的空隙或虛碴填充固結密實，不再形成水流通道，避免道床板再次抬升；(3)、對錨固孔進行錨固注漿，可進一步將道床板與圍巖聯(lián)接成為一個整體，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方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明的粘結孔及錨固孔的分布示意圖。

具體實施方式

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方法(XMZ法)。

首先，請參考圖1-2，在步驟S1中，沿隧道的縱向每20米設為一個待整治區(qū)段Q，每個待整治區(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(未標號)、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泄水孔A，泄水孔A的設置不僅可以保證了排水泄壓的順利進行，為后續(xù)注漿施工提供了必須的前提條件，當在注漿過程中，發(fā)現(xiàn)泄水孔A的出水水質(zhì)發(fā)生渾濁現(xiàn)象時，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施作25個直徑為80毫米的粘結孔B，當遇到鋼筋時采用地質(zhì)鉆機切割鋼筋。25個粘結孔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孔，每排粘結孔包括沿待整治區(qū)段的橫向方向布置的五個粘結孔，每個粘結孔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施作16個同樣直徑為80毫米的錨固孔C，當遇到鋼筋時采用地質(zhì)鉆機切割鋼筋。16個錨固孔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，每個錨固孔C的深度同樣為6.5米。

在粘結孔B及錨固孔C施作完畢后，在步驟S5中，依次向每個粘結孔B中插入直徑70毫米的水囊式止?jié){塞，將粘結孔B中的水排出后，再將水囊式止?jié){塞提至深度1.5～2米處，注水充壓進行封孔，為了防止注漿時道床板發(fā)生抬升情況，以0.01兆帕、0.02兆帕及0.03兆帕三個不同的微小的注漿壓力進行注漿。由此，通過在粘結孔中進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密實，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0.03兆帕三個不同的微小的注漿壓力進行注漿封孔后，在錨桿的頂端安裝墊板及配套雙螺母，滿足強度后加力錨緊，若錨桿伸出過長時應進行切割修復，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)接成為一個整體，抑制隧底變形。

作為一種可替代的實施方式，在步驟S5和步驟S6中，當注漿壓力為0～0.01兆帕時，注漿速度控制為15～20升/分；當注漿壓力上升到0.01～0.02兆帕時，注漿速度控制為10～15升/分；當注漿壓力上升到0.02～0.03兆帕時，注漿速度控制為5～10升/分；而當注漿壓力上升到0.03兆帕時，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。

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

作為另一種可替代的實施方式，粘結孔中的注漿量為Q＝π×r2×H×n×α×(1+β)，其中，Q為單個粘結孔中的注漿量(立方米)，r為漿液擴散半徑(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％。

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

以下結合示例介紹本發(fā)明的施工方法在工程上的應用。

根據(jù)具體施工要求，可以選擇采用潛孔鉆機作為主要施工設備，為了適應既有線的修復，提供15臺潛孔鉆機，為給鉆孔提供場地便利。

測量放線。測量人員利用精密測量儀器將設計的孔位標定在邊墻及道床板處。

點位復測，鉆機就位。測量人員將標定好的點位進行復測，鉆機調(diào)試好后進場。

施作泄水孔。于隧道兩側(cè)邊墻處施做，每板二襯施做六個孔。

施作粘結孔及錨固孔。采用潛孔鉆機鉆設直徑80毫米、深度6.5米的粘結孔及錨固孔。當遇到鋼筋時采用地質(zhì)鉆機切割鋼筋。

如此，逐個孔位進行施工，循環(huán)直到所有設計孔位施工完成。

灌注粘結孔。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，滿足強度后加力錨緊，若錨桿伸出過長時應進行切割修復，以避免影響行車凈空。

在進行注漿過程中，采用紅外線水平儀，塔尺，移動監(jiān)控腳架等設備對注漿區(qū)域進行全過程監(jiān)控，及時提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，指導注漿施工。

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

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

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