高速铁路无砟轨道沉降区高聚物注浆抬升技术研究
发布时间：2022-02-17 18:02
高聚物注浆抬升技术能够在天窗时间内对高速铁路无砟轨道路基沉降病害达到较好的整治效果,因此得到了越来越多的工程应用。但是高路铁路高聚物注浆技术的工程设计与施工依赖于经验总结,注浆工艺缺乏理论支持,有关材料的力学特性及抬升后结构的动力性能尚未见相关研究,因此本文开展了高速铁路无砟轨道高聚物注浆抬升整治技术研究。主要研究工作如下:1.调研总结了无砟轨道路基沉降病害成因及危害,通过模型试验,结合现有注浆抬升理论和浆液扩散理论,探讨并验证了高速铁路无砟轨道高聚物注浆抬升浆液扩散形式:在注浆管口形成球形或柱形压密区域,在底座板下基床表层顶面区域发生定向劈裂流动;2.进行高速铁路无砟轨道路基高聚物注浆材料研发,根据自膨胀双组份高聚物发泡特性,研制材料抗压性能模具及膨胀力测试装置,进行力学性能试验,结果表明:随高聚物材料密度增大,最大膨胀力、抗压强度及弹性模量逐渐增大;3.建立高速铁路无砟轨道全尺寸模型,推导注浆压力公式,开展无砟轨道路基注浆抬升工艺研究,确定了关键施工流程与工艺,通过试验发现抬升高程与注浆压力及注浆量呈正相关关系;4.使用ABAQUS软件建立了高速铁路无砟轨道路基动力分析模型,通过对...
【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景以及意义
1.2 无砟轨道路基沉降病害整治方法
1.3 注浆抬升技术研究现状
1.3.1 注浆理论研究现状
1.3.2 数值模拟研究现状
1.3.3 注浆工程的应用及研究
1.4 研究内容与方法
1.5 技术路线
第2章 高聚物注浆抬升机理与扩散形式
2.1 无砟轨道路基沉降病害成因及影响
2.1.1 路基的沉降变形机理
2.1.2 无砟轨道路基沉降病害危害分析
2.1.3 无砟轨道沉降变形控制
2.2 高聚物注浆抬升机理及特点
2.2.1 无砟轨道高聚物注浆抬升机理
2.2.2 高聚物注浆技术特点
2.3 高聚物注浆扩散理论
2.3.1 浆液的流变特性
2.3.2 浆液扩散理论现状研究
2.3.3 高聚物浆液扩散形式
2.4 无砟轨道高聚物注浆扩散机理模型试验
2.4.1 试验目的
2.4.2 试验概况
2.4.3 试验结果与分析
2.5 本章小结
第3章 高聚物注浆材料特性试验研究
3.1 概述
3.2 高聚物注浆材料研发
3.2.1 聚氨酯合成原材料和助剂
3.2.2 聚氨酯合成机理
3.2.3 高速铁路无砟轨道注浆抬升高聚物材料研制
3.3 膨胀力试验
3.3.1 实验目的与意义
3.3.2 膨胀力装置设计
3.3.3 实验设计与过程
3.3.4 实验结果与分析
3.4 无侧限抗压强度试验
3.4.1 实验目的与意义
3.4.2 抗压强度模具设计
3.4.3 实验设计与过程
3.4.4 实验结果与分析
3.5 本章小结
第4章 高速铁路无砟轨道高聚物注浆工艺研究
4.1 高聚物注浆抬升工艺流程
4.2 高聚物注浆压力计算
4.2.1 基本假设
4.2.2 注浆劈裂压力解析
4.3 高速铁路无砟轨道全尺寸模型试验
4.3.1 模型设计
4.3.2 试验准备
4.3.3 实验设备
4.3.4 试验过程
4.4 注浆参数对抬升高程的影响
4.5 工艺优化
4.6 本章小结
第5章 高聚物结构层对无砟轨道动力性能影响研究
5.1 概述
5.2 模型的建立与参数选取
5.2.1 车辆模型
5.2.2 轨道及路基模型
5.2.3 轮轨接触模型
5.3 模型验证
5.4 注浆抬升效果分析
5.4.1 加速度分析
5.4.2 动位移分析
5.4.3 动应力分析
5.5 本章小结
结论与展望
主要结论
展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]砂层渗透注浆加固效果模型试验研究[J]. 李志鹏,张连震,张庆松,刘人太,杨文东,楚云添. 煤炭学报. 2018(12)
[2]SH固土剂在遗址土中的渗透注浆扩散规律[J]. 谌文武,张起勇,刘宏伟. 岩土力学. 2019(02)
[3]高速铁路路基动力学研究进展[J]. 陈云敏,边学成. 土木工程学报. 2018(06)
[4]基于脉动注浆的宾汉流体渗透扩散机制研究[J]. 张聪,梁经纬,张箭,阳军生,张贵金,叶新田. 岩土力学. 2018(08)
[5]一种理想自膨胀浆液单裂隙扩散模型[J]. 李晓龙,金笛,王复明,钟燕辉,张蓓. 岩石力学与工程学报. 2018(05)
[6]高速铁路软土路基有控注浆技术现场试验研究[J]. 杨新安,郭乐,王树杰. 西南交通大学学报. 2018(01)
[7]CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道结构整体抬升纠偏设备方案设计研究[J]. 张二海,徐玉胜,付余. 路基工程. 2017(02)
[8]CRTSⅡ型无砟轨道结构抬升设备方案设计[J]. 付余,徐玉胜,张二海. 中国铁路. 2017(04)
[9]在役高速公路软基不均匀沉降病害注浆处治技术[J]. 王安辉,丁选明,章定文. 东南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[10]黏度时变性灌浆材料加固碎裂岩体应用研究[J]. 杜野,裴向军,黄润秋. 工程地质学报. 2016(03)
博士论文
[1]地下工程注浆抬升机理及效果研究[D]. 张晓双.天津大学 2016
[2]基于渗滤效应的水泥浆液多孔介质注浆机理及其工程应用[D]. 韩伟伟.山东大学 2014
[3]高速铁路无砟轨道结构受力及轮轨动力作用分析[D]. 罗震.西南交通大学 2008
[4]静动力作用下浆液扩散理论与试验研究[D]. 杨秀竹.中南大学 2005
硕士论文
[1]高速铁路无砟轨道沉降病害机械抬升技术及材料研究[D]. 吾望超.西南交通大学 2018
[2]不均匀沉降区道面地基处理技术研究[D]. 黄旭栋.中国民航大学 2016
[3]高速铁路路基沉降病害整治技术研究[D]. 师杨杨.石家庄铁道大学 2016
[4]高聚物注浆在高速公路沥青路面内部病害快速修复中的应用研究[D]. 杨冬韵.武汉工程大学 2015
[5]地面沉降下无砟轨道的力学特性研究[D]. 宁星.北京交通大学 2014
[6]CRTS Ⅱ型板式无砟轨道抬板维修方案研究[D]. 陈一脉.西南交通大学 2014
[7]新型化学注浆材料加固破碎煤岩体试验研究[D]. 杨容.安徽理工大学 2013
[8]土体压密注浆机理及其抬升作用的研究[D]. 巨建勋.中南大学 2007
[9]压密注浆作用机理与顶升效应关系的研究[D]. 冯旭海.煤炭科学研究总院 2003
本文编号：3629864
【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景以及意义
1.2 无砟轨道路基沉降病害整治方法
1.3 注浆抬升技术研究现状
1.3.1 注浆理论研究现状
1.3.2 数值模拟研究现状
1.3.3 注浆工程的应用及研究
1.4 研究内容与方法
1.5 技术路线
第2章 高聚物注浆抬升机理与扩散形式
2.1 无砟轨道路基沉降病害成因及影响
2.1.1 路基的沉降变形机理
2.1.2 无砟轨道路基沉降病害危害分析
2.1.3 无砟轨道沉降变形控制
2.2 高聚物注浆抬升机理及特点
2.2.1 无砟轨道高聚物注浆抬升机理
2.2.2 高聚物注浆技术特点
2.3 高聚物注浆扩散理论
2.3.1 浆液的流变特性
2.3.2 浆液扩散理论现状研究
2.3.3 高聚物浆液扩散形式
2.4 无砟轨道高聚物注浆扩散机理模型试验
2.4.1 试验目的
2.4.2 试验概况
2.4.3 试验结果与分析
2.5 本章小结
第3章 高聚物注浆材料特性试验研究
3.1 概述
3.2 高聚物注浆材料研发
3.2.1 聚氨酯合成原材料和助剂
3.2.2 聚氨酯合成机理
3.2.3 高速铁路无砟轨道注浆抬升高聚物材料研制
3.3 膨胀力试验
3.3.1 实验目的与意义
3.3.2 膨胀力装置设计
3.3.3 实验设计与过程
3.3.4 实验结果与分析
3.4 无侧限抗压强度试验
3.4.1 实验目的与意义
3.4.2 抗压强度模具设计
3.4.3 实验设计与过程
3.4.4 实验结果与分析
3.5 本章小结
第4章 高速铁路无砟轨道高聚物注浆工艺研究
4.1 高聚物注浆抬升工艺流程
4.2 高聚物注浆压力计算
4.2.1 基本假设
4.2.2 注浆劈裂压力解析
4.3 高速铁路无砟轨道全尺寸模型试验
4.3.1 模型设计
4.3.2 试验准备
4.3.3 实验设备
4.3.4 试验过程
4.4 注浆参数对抬升高程的影响
4.5 工艺优化
4.6 本章小结
第5章 高聚物结构层对无砟轨道动力性能影响研究
5.1 概述
5.2 模型的建立与参数选取
5.2.1 车辆模型
5.2.2 轨道及路基模型
5.2.3 轮轨接触模型
5.3 模型验证
5.4 注浆抬升效果分析
5.4.1 加速度分析
5.4.2 动位移分析
5.4.3 动应力分析
5.5 本章小结
结论与展望
主要结论
展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及主要科研工作
【参考文献】：
期刊论文
[1]砂层渗透注浆加固效果模型试验研究[J]. 李志鹏,张连震,张庆松,刘人太,杨文东,楚云添. 煤炭学报. 2018(12)
[2]SH固土剂在遗址土中的渗透注浆扩散规律[J]. 谌文武,张起勇,刘宏伟. 岩土力学. 2019(02)
[3]高速铁路路基动力学研究进展[J]. 陈云敏,边学成. 土木工程学报. 2018(06)
[4]基于脉动注浆的宾汉流体渗透扩散机制研究[J]. 张聪,梁经纬,张箭,阳军生,张贵金,叶新田. 岩土力学. 2018(08)
[5]一种理想自膨胀浆液单裂隙扩散模型[J]. 李晓龙,金笛,王复明,钟燕辉,张蓓. 岩石力学与工程学报. 2018(05)
[6]高速铁路软土路基有控注浆技术现场试验研究[J]. 杨新安,郭乐,王树杰. 西南交通大学学报. 2018(01)
[7]CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道结构整体抬升纠偏设备方案设计研究[J]. 张二海,徐玉胜,付余. 路基工程. 2017(02)
[8]CRTSⅡ型无砟轨道结构抬升设备方案设计[J]. 付余,徐玉胜,张二海. 中国铁路. 2017(04)
[9]在役高速公路软基不均匀沉降病害注浆处治技术[J]. 王安辉,丁选明,章定文. 东南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[10]黏度时变性灌浆材料加固碎裂岩体应用研究[J]. 杜野,裴向军,黄润秋. 工程地质学报. 2016(03)
博士论文
[1]地下工程注浆抬升机理及效果研究[D]. 张晓双.天津大学 2016
[2]基于渗滤效应的水泥浆液多孔介质注浆机理及其工程应用[D]. 韩伟伟.山东大学 2014
[3]高速铁路无砟轨道结构受力及轮轨动力作用分析[D]. 罗震.西南交通大学 2008
[4]静动力作用下浆液扩散理论与试验研究[D]. 杨秀竹.中南大学 2005
硕士论文
[1]高速铁路无砟轨道沉降病害机械抬升技术及材料研究[D]. 吾望超.西南交通大学 2018
[2]不均匀沉降区道面地基处理技术研究[D]. 黄旭栋.中国民航大学 2016
[3]高速铁路路基沉降病害整治技术研究[D]. 师杨杨.石家庄铁道大学 2016
[4]高聚物注浆在高速公路沥青路面内部病害快速修复中的应用研究[D]. 杨冬韵.武汉工程大学 2015
[5]地面沉降下无砟轨道的力学特性研究[D]. 宁星.北京交通大学 2014
[6]CRTS Ⅱ型板式无砟轨道抬板维修方案研究[D]. 陈一脉.西南交通大学 2014
[7]新型化学注浆材料加固破碎煤岩体试验研究[D]. 杨容.安徽理工大学 2013
[8]土体压密注浆机理及其抬升作用的研究[D]. 巨建勋.中南大学 2007
[9]压密注浆作用机理与顶升效应关系的研究[D]. 冯旭海.煤炭科学研究总院 2003
本文编号：3629864
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