【摘 要】
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层间离缝是无砟轨道结构主要伤损之一,严重影响了轨道结构层间传力特性和服役性能。现阶段无砟轨道层间离缝注浆修复工艺的施工参数主要凭经验设置,缺乏有效的理论指导。本文
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层间离缝是无砟轨道结构主要伤损之一,严重影响了轨道结构层间传力特性和服役性能。现阶段无砟轨道层间离缝注浆修复工艺的施工参数主要凭经验设置,缺乏有效的理论指导。本文根据流动相似理论设计制作了粗糙界面和光滑界面两种层间离缝室内实尺模型,通过试验获得了离缝内注浆液的扩散特性,提出并验证了离缝临界深度假设和离缝注浆饱满评判准则,并结合Fluent流体仿真软件进行对照分析,得出了无砟轨道层间离缝注浆修复工艺优化建议,主要内容和结论如下:(1)浇筑了层间离缝室内实尺模型以确保试件的离缝宽度与运营线路层间离缝宽度相当,根据粘度一致的原则,使用丙三醇配制了试验用的注浆液。(2)不同线路状态下,离缝内注浆液均近似以半圆形扩散,扩散半径平方与注浆时间呈线性关系,流体仿真软件计算结果与试验结论保持一致。排气管最大设置间距约为40cm,当排气管间距分别是20cm、30cm和40cm时,光滑界面试件离缝内注浆液的扩散半径分别是34cm、36cm和40cm,粗糙界面试件离缝内注浆液的扩散半径比光滑试件小5～8cm左右。在一定粘度范围内,注浆液的扩散半径和其他注浆指标与其粘度关系不大,较小粘度注浆液的注浆压力波谷值为负,对离缝注浆修复效果不利,因此应选择粘度稍大的注浆液。(3)以离缝内注浆液半圆形扩散推论为基础,提出扩散半径与离缝临界深度相互对应的假设,以及注浆管埋深H’与离缝深度H之间的关系式。试验结果与推导假设吻合较好,并提出了层间离缝注浆修复工艺施工参数优化建议。钻孔布管时,采用注浆管和排气管组合的布置方式;注浆过程中,采用跳跃式注浆方式。流体仿真软件计算结果验证了不同情况下离缝临界深度假设的合理性,同时与不同注浆管埋深下注浆液的扩散情况基本吻合,说明基于离缝临界深度假设所得到的注浆管埋深可以使离缝注浆饱满,达到注浆饱满评判准则。
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