高速铁路工程建设新技术与特种维护技术

松开扣件区段
换板位置
松开扣件区段
需新更轨换道轨板道板
旧轨道板
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3.无砟轨道不切钢轨换板技术
技术特点
➢ 无需切断钢轨，不形成新的焊点，对钢轨损伤小。 ➢ 钢轨复位及扣件系统恢复便捷。 ➢ 不改变钢轨锁定轨温，钢轨不产生塑性变形。
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3.无砟轨道不切钢轨换板技术
工程应用
施工区段内扣件拆除，凸台树脂凿除
CRTSI型双块式
轨枕型式 SK-2型双块式轨枕
LX-1型双块式轨枕
兰新客专双块式轨枕更换施工
兰新客专双块式轨枕更换完工效果
5.无砟轨道线路架空成套技术
技术方案 天窗时间内，采用6.3m钢垫梁将连续的CRTSⅡ型轨
道板逐一替换，再各利用一个天窗，完成钢垫梁的整体 纠偏和整体抬升，无需切轨，实现特殊地段的无砟轨道 病害安全整治。
45
单开道岔、渡线道岔
2380
53
双块式
900
48
板式、单开道岔
3000
96
双块式（含端梁）、单开道岔、渡线道岔
501
78
板式、双块式、单开道岔
1. 无砟轨道抬升纠偏技术
工程应用
应用线路 某高铁 某高铁 某高铁
纠偏累计约2km
Biblioteka Baidu
纠偏长度（m）最大纠偏量（mm）
25
15
532
23
1462
27
轨道结构类型 双块式 板式 14 双块式
3
高速铁路工务病害整治
2017年消除限速点16处
➢ 沪杭K5抬升纠偏
➢ 沪杭嘉兴南站抬升
➢ 兰新明乐车站抬升纠偏
➢ 兰新上拱整治
➢ 合福子谦山隧道上拱整治
➢ 石太太行山隧道无砟轨道上拱整治
➢ 沪杭海宁西砂浆层整治
➢ 宁杭轨道板胀板整治
➢ 宁杭、京沪、京广、沪杭支承层整治5处
➢ 沪宁城际裂损轨道板更换
➢ 京津城际亦庄站端刺区无砟轨道整治工程
➢ 兰新客专K2532+000~K2532+400路基上拱和平面偏移整治工程
➢ 杭长客专K442路基上拱整治项目
➢ 唐呼线集宁隧道万吨补强工程
➢ 大秦线摩天岭隧道基底病害整治
➢ 兰新客专K2532上拱
➢ 沪昆K442上拱
➢ 京广线捞刀河特大桥
5
高速铁路工务病害整治
裂损轨枕及其周围道床板 混凝土凿除
过渡扣件安装
混凝土界面处理
新轨枕安装
道床板钢筋恢复 高性能混凝土浇筑
混凝土界面剂+早强聚合物混凝土
更换完成后的 双块式轨枕
4. 双块式无砟轨道轨枕更换技术
工程应用
序号 年份
工点
无砟轨道型式
1 2018年 铁科院环铁创新试验基地 CRTSI型双块式
2 2018年
兰新客专
2. 无砟轨道上拱整治技术
技术方案
针对路基上拱导致线路不平顺的病害，采取切割支 承层或底座板、暗挖基床、地基干预沉降等措施降低轨 道标高，同时结合路基防排疏水等综合措施进行彻底整 治，恢复线路平顺性。
其中暗挖基床落道可对表层不良填料进行换填，对 于表层填料膨胀导致的轨道上拱病害可彻底整治。
15
2. 无砟轨道上拱整治技术
➢ 修补工艺简单高效，方便快速，确保施工及运营的安全。 ➢ 修补机具小型化、轻便化及智能化，综合成本低。
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7.无砟轨道修复技术
工程应用 （1）裂缝修补
修复前
修复后
34
7.无砟轨道修复技术
（2）轨道板缺损整治
修复前
（3）宽窄接缝病害整治
修复后
修复前
修复后
35
7.无砟轨道修复技术
（4）支承层粉化整治
度≥5MPa，具备早期列车开通条件。
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6.无砟轨道充填层混凝土与快速灌注技术
（2）快速灌注技术
➢ 采用移动式混凝土搅拌车在现场进行自密实混凝土称量、加料 和搅拌工作，确保混凝土零工作损失。
➢ 采用混凝土罐车做中转媒介，进行微距离运输，实现了混凝土 的一次性连续泵送。
➢ 采用泵车与溜槽协同作业，实现了现场废料的排出可控、统一 处理，满足现场零污染、轨道设备零损伤要求。
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5.无砟轨道线路架空成套技术
技术特点 ➢ 与轨道板等长，可实现原位替换，工艺更便捷，通过更安全。
➢ 优异的稳定性和承载能力，相邻钢垫梁间设置了便于拆卸的承 载连接单元，既不影响施工，又增加了整体性。
➢ 具备三维调节功能，可操作性能高，可实现轨道的纠偏、抬升 和下降。
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5.无砟轨道线路架空成套技术
8
1. 无砟轨道抬升纠偏技术
技术简介 无砟轨道抬升技术：通过在级配碎石中注入高聚物材料， 或在支承层植入顶升装置，实现轨道结构抬升。对抬升后 形成的空隙进行饱满密实地填充，以维持轨道结构的整体 性和稳定性，恢复线路平顺性。
1. 无砟轨道抬升纠偏技术
技术简介
无砟轨道纠偏技术：通过物理、机械或化学手段将上部轨
技术特点
➢ “天窗”时间实现无砟轨道上拱整治。 ➢ 支承层切割对轨道结构整体受力状况影响较小。 ➢ 支承层切割减薄法，可多次作业。 ➢ 暗挖基床落道可换填表层填料且不影响既有轨道结构。 ➢ 落道时可同步进行纠偏，高程和轨向控制精度：±2mm。
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2. 无砟轨道上拱整治技术
工程应用—兰新客专上拱整治工程 （1）支承层切割法
道结构，以及道岔。
1. 无砟轨道抬升纠偏技术
工程应用
1. 无砟轨道抬升纠偏技术
工程应用
抬升累计约10km
应用线路
某高铁
某城际 某高铁 某高铁 某高铁 某高铁 某城际
抬升长度 最大抬升量 （m） （mm）
轨道结构类型
2177
板式、双块式（含端梁）、单开道岔、渡线道
130
岔
330
76
板式、单开道岔
600
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9. CRTSⅡ型轨道板预防性加固用TK植筋胶
技术特点
➢ 高强度，实体无砟轨道结构抗拉拔力高达300KN以上。 ➢ 可渗入混凝土内部，进一步提高胶体咬合力。 ➢ 抗冲击、抗疲劳、耐长期应力作用，韧性好。 ➢ 耐老化，使用寿命超50年。 ➢ 耐酸碱盐（2000h盐雾试验）；耐冻融，-25℃正常工作。 ➢ 触变性好，一触即变，入孔即黏，无流挂，方便施工。 ➢ 耐高温，热变形温度≥65℃，粘结性能无影响。 ➢ 耐潮湿，低潮湿敏感度，潮湿环境中，能保持长期负荷稳定。 ➢ 配专用胶枪，无需人工配胶，红色胶体，便于施工验收。 ➢ 安全环保，无苯乙烯、乙二胺等有害成分。
支承层横向钻孔
切割支承层
移除支承层
精调落道
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2. 无砟轨道上拱整治技术
工程应用—杭长客专上拱整治工程 （2）暗挖基床法
暗挖基床
支撑结构
动态监测
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3.无砟轨道不切钢轨换板技术
技术简介
轨道松板开精扣调轨件、道吊、恢运车移走安复走进入旧装扣旧入新轨工件轨邻轨道装、道线道板、浇板配板撑筑合开填钢充轨树脂等
道结构与下部结构解除粘结后，利用线路结构上设立的反
力装置，采用机械横向顶推实现无砟轨道纠偏。
反力墩
采用注浆抬升解除板底约束，然后进行纠偏
1. 无砟轨道抬升纠偏技术
技术特点
➢ “天窗”时间内实现无砟轨道抬升纠偏。 ➢ 不影响轨道结构受力状态，对无砟轨道结构损伤极小。 ➢ 抬升控制精度为±2mm，纠偏控制精度为±2mm。 ➢ 适用于CRTSⅠ、CRTSⅡ、CRTSⅢ板式和双块式无砟轨
工程应用 合福高铁巢湖东站无砟轨道整治
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6.无砟轨道充填层混凝土与快速灌注技术
技术简介 采用流动性好、保坍时间长、2h承载能力高的新型快硬
自填充混凝土，配合移动式搅拌车、混凝土运输车与泵车组 成的混凝土现场搅拌灌注系统，实现天窗时间内的CRTSⅢ 型板式无砟轨道充填层的快速填充、恢复，确保施工后线路 正常开通。
高速铁路工程建设新技术 与特种维护技术
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 北京铁科特种工程技术有限公司
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1
汇报提纲
01 单位简介 02 轨道专业 03 路基专业 04 隧道专业 05 桥梁专业
2
高速铁路工务病害整治
2016年消除限速点11处
➢兰新K2032沉降偏移 ➢沪杭K5抬升纠偏 ➢沪宁城际K252+400~K266+ 400无砟轨道结构注浆抬升 ➢兰新客专乐都南站无砟轨道结构注浆抬升 ➢兰新客专海东西站无砟轨道结构注浆抬升暨纠偏 ➢兰新客专K2035+500~K2037 +000段无砟轨道结构注浆抬升 ➢兰新客专K2062+050～K2062 +500段无砟轨道注浆抬升暨纠偏 ➢兰新客专K2090+389~K2090 +707段无砟轨道注浆抬升暨纠偏 ➢兰新客专K2580+911～K2581 +363双块式无砟轨道注浆抬升 ➢京津城际武清站无砟轨道沉降整治 ➢京津城际武清站路基沉降整治
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9. CRTSⅡ型轨道板预防性加固用TK植筋胶
工程应用 已生产10万余支植筋胶，并应用到我国高速铁路
运营维护中，获得良好效果。
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10. 无砟轨道翻浆冒泥整治技术
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6.无砟轨道充填层混凝土与快速灌注技术
技术特点 （1）新型快硬自填充混凝土
➢ 稳定性好，可泵送施工，泵送后的混凝土均一性好，无离析、泌水。 ➢ 特殊的流动性加强技术和适度缓凝技术，确保保坍时间≥50min，极
大地提高了可操作时间。 ➢ 采用定时凝结技术，在特定时间反应速度急速增加，确保2h抗压强
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6.无砟轨道充填层混凝土与快速灌注技术
工程应用 利用天窗时间，对某高铁CRTS Ⅲ型无砟轨道板充填层进行快
速灌注，灌注后2h，线路开通，无砟轨道稳定性良好。
新型快硬自填充混凝土现场快速灌注
泵送后出料状态及硬化后效果
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7.无砟轨道修复技术
技术简介 针对无砟轨道裂缝、离缝、缺损及部件损坏等病害采
用合适材料进行修复。
➢ 裂缝修复主要采用表面封闭法、重力渗透法、柔性填充法、 低压注浆法；
➢ 离缝修补主要采用水泥乳化沥青砂浆充填离缝层； ➢ 凸台树脂、塑料套管、挤塑板、嵌缝材料主要采用高分子
材料进行修复。
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7.无砟轨道修复技术
技术特点
➢ 修补材料具有施工时间可调、强度发展可控的特点，与 原结构相匹配的力学性能、良好的界面粘结性能和长期 耐久性能。
修复前
（5）封闭层修补
修复后
涂刷界面剂
聚合物混凝土防护、养护 36
8. 支承层伤损整治技术
技术简介
在天窗时间内，采用绳锯将伤损支承层混凝土切割成易清除的 混凝土块，然后从轨道两侧将混凝土块全部移除，重新浇筑支承层 混凝土和砂浆层，恢复轨道结构稳定性和耐久性。
0.3m
6#承轨台
板号R32550
7#承轨台
实际轨温、锁定轨温测试
横向拨轨
吊板
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4. 双块式无砟轨道轨枕更换技术
技术简介
个别位置双块式轨枕在高速铁路运营过程中出现劣化迹象；提出双块式 无砟轨枕更换技术，对裂损轨枕进行更换整治。
可实现1~2天窗点内轨枕快速更换；采用早强聚合物混凝土，强度高。
22
4. 双块式无砟轨道轨枕更换技术
施工过程
定位标记
2019年消除限速点7处
➢ 兰新客专K3402、K3403、K3412、 K3405、K3398、K3221无砟轨道 抬升纠偏工程
➢ 津秦客专滨海北站路桥结合部差异沉降整治
6
轨道工程
Track Engineering
Part 2 7
➢ 轨道工程
1. 无砟轨道抬升纠偏技术 2. 无砟轨道上拱整治技术 3. 无砟轨道不切钢轨换板技术 4. 双块式无砟轨道轨枕更换技术 5. 无砟轨道线路架空成套技术 6. 无砟轨道充填层混凝土与快速灌注技术 7. 无砟轨道修复技术 8. 支承层伤损整治技术 9. CRTSⅡ 型轨道板预防性加固用TK植筋胶 10. 无砟轨道翻浆冒泥整治技术 11. 有砟轨道聚氨酯固化道床技术 12. 高速铁路道砟防飞溅涂层技术
8#承轨台
9#承轨台
竖向切割面
施工孔
纵向切割面
竖向切割面 伤损区域
0.91m 2m
板号R32551
10#承轨台
1#承轨台 钢轨
竖向切割面
轨道板 砂浆层
支承层
8. 支承层伤损整治技术
技术特点 ➢ 微创修复方式，不影响轨道结构，对轨道几何状态无影响； ➢ 整治过程中，轨道状态稳定、安全，风险易把控； ➢ 工艺简单，机具设备轻便，人员配合难度低。 ➢ 自动化程度高，人员劳动强度低，整治技术经济性高。
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8. 支承层伤损整治技术
工程应用：沪杭、京广等支承层伤损整治（7处）
绳锯切割 混凝土灌注
混凝土块移除
修复后效果
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9. CRTSⅡ型轨道板预防性加固用TK植筋胶
技术简介 植筋胶作为植筋锚固技术的核心，其性能是决定植筋
效果及其长期服役性能的关键之一。为满足现场需求， 研发出锚固专用胶——TK植筋胶，该植筋胶工作性能、 力学性能、耐久性能、抗疲劳性能、耐蠕变性能、抗拉 拔性能等各项指标优异。
➢ 京包线K812东河特大桥
➢ 京福高铁童游隧道限速处所无砟轨道整治
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高速铁路工务病害整治
2018年消除限速点12处
➢ 兰新客专K2034+400~K2035+100无砟轨道抬升纠偏工程
➢ 京津城际亦庄车站无砟轨道注浆抬升工程
➢ 京福高铁童游隧道进口段无砟轨道病害整治工程
➢ 合福高铁巢湖东站无砟轨道整治项目