Teknik för förbättring av spetsförankringsstyrkan och anpassningslösningar för komplexa geologiska underlag
Vilka är de vanligaste typerna och orsakerna till spikförankringsfel?
De vanliga typerna av spikförankringsfel inkluderar tre kategorier: fall av på grund av otillräckligt utdragningsmotstånd, brott på grund av otillräckligt skjuvmotstånd och korrosionslossning av förankringslagret. Huvudorsaken till att falla av på grund av otillräckligt utdragningsmotstånd är otillräcklig bindningskraft mellan förankringsbruket, slipern och spiken. Under den vertikala vibrationsbelastningen vid tågdrift uppstår luckor gradvis och expanderar mellan förankringslagret och spiken, vilket så småningom leder till att spiken faller av. Sprickor på grund av otillräckligt skjuvmotstånd uppstår oftast i övergångszonen mellan den förankrade sektionen och den icke-förankrade sektionen av spiken. Orsaken är att tågets laterala stötkraft överstiger spetsens skjuvhållfasthet, speciellt på linjer med små kurvradier, där sidobelastningen är större och brottrisken högre. Orsaken till korrosionslossning av förankringsskiktet är infiltration av sura-basjoner och grundvatten i komplexa geologiska miljöer in i förankringsskiktet, vilket förstör murbrukets hydratiseringsproduktstruktur, vilket resulterar i porer och sprickor i förankringsskiktet och en betydande dämpning av förankringshållfastheten. Dessutom kan konstruktionsprocessdefekter också orsaka förankringsfel, såsom ofullständig rengöring av förankringshål, otillräcklig gjutning av murbruk och otillräcklig härdningstid, vilket allt kommer att minska spikens förankringssäkerhet. I undergrundssektioner med mjuk jord kommer ojämn sättning av undergrunden att orsaka ojämn belastning på piggen, vilket ytterligare ökar sannolikheten för förankringsfel.
Vilka är uppgraderingsåtgärderna för förankringsmaterialformeln för att förbättra motståndet mot spikdrag-ut?
Formeln för förankringsmaterial som uppgraderas för att förbättra motståndet mot utdrag av spik- fokuserar på tre kärnriktningar: murbruksmatris med hög-hållfasthet, förbättring av gränssnittsbindning och anti-korrosionsmodifiering. Mortelmatrisen använder sulfoaluminatcement istället för traditionell Portlandcement. Sulfoaluminatcement har en snabb tidig hållfasthetsutveckling, med en 24-timmars tryckhållfasthet på över 30 MPa, vilket är 50 % högre än traditionell cement, och kan snabbt bilda en stabil förankringsstruktur. När det gäller förbättring av gränssnittsbindning tillsätts polykarboxylat-supermjukgörare och akrylatpolymeremulsion till murbruket. Supermjukmedelsdosen kontrolleras till 0,8 %-1,2 % av cementmaterialets massa, vilket kan minska vattenbindemedelsförhållandet- och förbättra murbrukets kompakthet; polymeremulsionsdosen kontrolleras till 5 %-8 %, vilket kan bilda en flexibel bindningsfilm vid gränsytan mellan spetsen och murbruket, vilket avsevärt förbättrar gränsytans bindningskraft och ökar spetsens utdragningsmotstånd med mer än 40 %. För korrosionsskyddsmodifiering i korrosiva miljöer som salt-alkalijord, inkorporeras slaggpulver och flygaska i murbruket, med doser på 20% respektive 15% av cementmaterialets massa. Puzzolanreaktionen av slaggpulver och flygaska kan förbruka fritt alkali i förankringsskiktet och minska erosionshastigheten för korrosiva joner. Det uppgraderade förankringsbruket behöver också tillsätta ett expanderingsmedel, med en dos på 3%-5% av cementmaterialets massa, för att kompensera för krympdeformationen av bruket och undvika minskningen av förankringshållfastheten orsakad av krympsprickor.
Vilka är nyckelpunkterna för differentierad förankringsteknik för spikar i komplexa geologiska undergrunder?
Den differentierade förankringstekniken för spikar i komplexa geologiska undergrunder behöver justeras exakt efter undergrundstyper. Förmjuka jordunderlag, "hål-förstorad förankring + sekundär injektering" används. Diametern på ankarhålet är 30 mm större än spetsdiametern, och hålets botten expanderas till en sfärisk form för att öka kontaktytan mellan förankringsbruket och jorden. Injektering utförs i två steg: den första injekteringen är upp till 2/3 av hålets djup, och den sekundära injekteringen utförs efter att murbruket initialt satts för att fylla porerna och förbättra utdragningsmotståndet. Förfrysta jordunderlag, har tekniken "värmeisoleringsförankring + låg-temperaturhärdningsbruk" antagits. Ett termiskt isoleringsskikt av polyuretan med en tjocklek av 20 mm läggs på den inre väggen av ankarhålet för att minska påverkan av yttre temperatur på frusen jord; låg-temperaturhärdande förankringsbruk väljs, som kan hydratisera normalt vid -10 grader, vilket undviker att förankringsskiktet lossnar som orsakas av frys-upptiningscykeln av frusen jord. Försalthaltiga-alkaliska jordunderlag, har tekniken "anti-korrosionsbeläggning + isoleringshölje" antagits. Spikytan sprayas med en Dacromet anti-korrosionsbeläggning med en tjocklek på 8-12μm; ett PVC-isoleringshölje är placerat i förankringshålet för att isolera den direkta kontakten mellan salthaltiga-alkalijoner och förankringsbruket, vilket minskar korrosionsrisken. Efter spikförankringskonstruktionen av alla komplexa geologiska underlag bör härdningstiden förlängas med mer än 50 % jämfört med konventionella underlag. Härdningstiden för mjuk jord och frysta jordunderlag är inte mindre än 7 dagar, och för salt-alkalijordunderlag är inte mindre än 10 dagar för att säkerställa fullständig härdning av murbruket.
Vilka är de icke-destruktiva testteknikerna och tillämpningspunkterna för spikförankringskvalitet?
De icke-destruktiva testteknikerna för spikförankringskvalitet inkluderar huvudsakligen tre typer: ultraljudstestning, testning av låg-påkänning av reflekterade vågor och utdragsprovtagningsinspektion-. Ultraljudstestning använder utbredningsegenskaperna för ultraljudsvågor i förankringsskiktet. När det finns porer och sprickor i förankringslagret kommer ultraljudsvågor att reflekteras och spridas. Genom att analysera de reflekterade vågornas vågform och amplitud kan förankringsskiktets kompakthet bedömas. Under testningen måste sonden vara tätt fäst vid toppen av spiken för att säkerställa god koppling. Låg-töjningsreflekterad våg testar exciterar stressvågor att fortplanta sig längs spiken genom att knacka på toppen av spiken. Stressvågor genererar reflektionssignaler vid förankringsdefekter. Beroende på ankomsttiden och amplituden för reflektionssignalerna kan platsen och storleken på defekterna bestämmas. Den här tekniken är lämplig för-storskaliga snabbtest. Utdragsprovtagningsinspektion är en semi-icke-förstörande testmetod, med en provtagningskvot på minst 3 %. En hydraulisk utdragningstestare- används för att applicera vertikal spänning på spiken, och spikens slutliga utdragningsmotstånd- registreras. Det slutliga utdragningsmotståndet för nationella standardspikar bör vara större än eller lika med 60 kN, och utländska standardspetsar bör uppfylla motsvarande nationella standarder. När det gäller appliceringspunkter bör icke-förstörande testning utföras efter att förankringsbruket har härdat; resultaten av ultraljuds- och lågtöjningstestning- bör verifieras ömsesidigt; utdragsprovtagningsinspektion bör slumpmässigt välja testpunkter som täcker olika undergrundssektioner för att undvika selektiv provtagning; okvalificerade spikar som hittats vid testning bör omarbetas omedelbart och provtagningsförhållandet för samma sats av spikar bör fördubblas.
Vilka är acceptansstandarderna och långsiktiga-övervakningsscheman för spetsförankringsstyrka?
Godkännandestandarderna för spikförankringshållfasthet är uppdelade i två steg:byggacceptansochdriftövervakning. I konstruktionsacceptansstadiet bör spikens slutliga-utdragningsmotstånd uppfylla designkraven, med utdragningsmotståndet för nationella standardspikar större än eller lika med 60kN och skjuvmotstånd större än eller lika med 30kN; kompaktheten hos förankringsskiktet bestäms genom ultraljudstestning, med en kompakthet som är större än eller lika med 95 % som kvalificeras; spetsens vertikalitetsavvikelse Mindre än eller lika med 2 grader för att säkerställa jämn spänning. I driftövervakningsstadiet utförs en visuell inspektion av spiken var sjätte månad för att kontrollera om det lossnar och korrosion; ett test med låg-töjningsreflekterad våg utförs varje år för att utvärdera förankringslagrets långsiktiga-stabilitet; en utdragsprovtagningsinspektion utförs vartannat år med ett provtagningsförhållande på 1 %, och en utdragningsdämpningsgrad på-motstånd som är mindre än eller lika med 10 % är kvalificerad. Det långsiktiga övervakningsschemat måste upprätta en kvalitetsfil för spikförankring, som registrerar byggtiden, geologiska förhållanden och testdata för varje spik. för undergrundssektioner med hög-risk, som mjuk jord och frusen jord, ställs automatiska övervakningspunkter upp och vibrerande trådspänningsmätare används för att-övervaka spetsens spänningsförändringar i realtid. När spänningsförändringen överstiger värdet för tidig varning avges larm i tid och förstärkningsåtgärder vidtas. Okvalificerade toppar i acceptans bör omarbetas omedelbart och en fullständig uppsättning tester bör -genomföras efter omarbetning tills de är kvalificerade innan de tas i bruk.