[发明专利]一种制备轨道道床的方法

说明书

本发明涉及一种制备轨道道床的方法以及由其制备的轨道道床。所述方法包括以下步骤：i)将道砟堆积成道砟路基并夯实；ii)将水性聚氯丁二烯分散体‑絮凝剂混合体系施加到所述道砟路基上并与道砟一起固化成型。根据本发明的制备轨道道床的方法不受道砟含水量和环境潮气的影响，可连续施工也可间断施工。施工效率高，可在列车运行间隔中进行施工，施工后即可通车，不影响列车正常运行。通过本发明的方法制备的轨道道床具有长的使用寿命。

技术领域

本发明属于铁路工程技术领域。具体地讲，本发明涉及一种制备轨道道床的方法。

背景技术

采用道砟作为轨道道床(也称为道砟道床)的有碴轨道在世界铁路轨道上有着广泛的应用。这种道砟道床以道砟为基础构成，来源丰富，价格低廉，将在铁路轨道上得到长期使用。近年来随着人们出行和货物运输的快速增长，对铁路和公路中一直使用的道砟道床也提出了更高的要求。道砟道床承受着高速和重载列车经铁轨和枕木转移到其上的巨大载荷。在巨大载荷的作用下，随着时间的推移，构成道砟道床的道砟石料更容易发生碰撞、移位和破碎沙化，从而导致道砟道床变形、沉降、功能退化，必须经常对其进行费时、费力的养护维修，代价高昂。

目前已有多种用聚合物材料对道砟道床进行加固的方法。

CN 1399035A披露了用高分子聚合物如丁苯乳胶、丁胺橡胶、苯胺橡胶、液体状橡胶混合物浇到路基道砟上，使这些具有一定粘滞度的液体状高分子聚合物顺着道砟缝隙下渗流动，填满道砟缝隙并快速凝聚，凝聚时间可从十余秒至5分钟。最佳凝聚时间是这些液体状高分子聚合物顺着道砟缝隙下渗流动至道砟最底层时即开始发生凝聚。但此方法，受限于其喷洒式施工方法及材料固化成为橡胶体特性。整体道床固化时间长、固化道床施工质量不易保证。整体固化道床服务使用寿命短、需经常重复施工。

US 2007172590A和CN 101370983A披露了一种制备道砟道床的方法，该道砟道床由道砟石料和聚氨酯泡沫组成，聚氨酯泡沫由异氰酸酯及能与异氰酸酯发生反应的化合物的反应制得。

DE 2305536A披露了一种通过将聚氨酯发泡原料浇注到轨道枕木的孔隙中、发泡、固化以加固道砟道床的方法。

由于聚氨酯材料是发泡材料，注入道砟石料中聚氨酯液体材料过多时，聚氨酯发泡过程会把道砟道床顶起，破坏道床平顺性，对列车运行形成危害。发泡前，需对道砟进行高温加热除湿然后通过高压风冷却。因为聚氨酯体系对湿度和温度极度敏感，水汽可与聚氨酯体系的异氰酸酯反应形成二氧化碳；温度大幅提高聚氨酯反应速度，易使反应过快，发泡失控。聚氨酯体系发泡时需对发泡区域注射量进行精确计量；并使用机车或负重对发泡道床进行压制以防止道床鼓起。

CN 102561114B披露了一种方法，其中先制备聚氨酯发泡原料并将铁路碎石先制成模塑聚氨酯固化道床板块，将模塑聚氨酯固化道床板块放置铁路路基上后与部分碎石形成道床，再浇注聚氨酯发泡原料来使铁路道砟道床固化。

CN 102251442B披露了一种现场将聚氨酯发泡原料浇注到轨道枕木的孔隙中、发泡、固化成为聚氨酯固化道砟道床后再在外面喷涂一层聚氨酯弹性体防护层的方法制备聚氨酯固化道砟道床的方法。

然而，采用现场浇注聚氨酯固化道床方法仍然有下述技术瓶颈需要克服：

·2K-双组分体系聚氨酯微发泡弹性体系：2K双组分体系聚氨酯微发泡弹性体系需精确计量及浇注设备，有计量偏差时泡沫性能降低甚至无法粘结道砟。

·聚氨酯体系对水汽敏感，聚氨酯异氰酸酯组分遇水会发泡，大幅降低泡沫对道砟粘结性能，使整个固化道床使用寿命缩短。整个聚氨酯体系储存及施工时需隔绝水汽，对室外整套聚氨酯固化道床浇注设备要求高。

·聚氨酯体系对水汽敏感，异氰酸酯组分遇水会发泡；道砟需除水汽；必须使用复杂干燥设备预先干燥和冷却铁路道砟，干燥设备费用高昂。