鐵路路基防水結構及其鋪設方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型的鐵路路基防水結構以及該防水結構的鋪設方法。
【背景技術】
[0002]基床是路基結構中承受列車動力荷載、氣候和環境(雨水、地表水和凍融)影響最大的區域，要求具有足夠的強度和剛度。而作為基床填料的巖土散粒材料，在最佳含水率狀態下才能提供足夠承載力，發揮其功能;在水的侵蝕軟化下，會逐漸喪失其功能，影響列車運營的舒適性及安全性。既有線鐵路運營多年后，路基既有排水結構如橫向排水坡等被破壞，地表水通過道砟下滲至基床表面，短時間內無法排出。目前工程上采用不透水的土工布進行防水，工藝簡單，但存在耐久性差、易被道砟刺破、不能改善基床強度、剛度等問題。
【發明內容】
[0003]本申請所要解決的技術問題是提供一種新型的鐵路路基防水結構，該防水結構具有適宜的綜合力學性能，使鐵路路基的使用壽命顯著延長。本申請還要提供該防水結構的鋪設方法。
[0004]本申請解決上述技術問題所采用的技術方案是一種鐵路路基防水結構，所述防水結構位于鐵路路基和道砟之間，所述防水結構包含由堆積于鐵路路基表面的碎石和填充于碎石間隙中的高分子防水涂料組成的防水層;傳統的防水土工布需要提前制作好，然后運輸到所需路段，傳統的防水土工布通常較薄，易因被刺破而失去防水能力。采用本申請的防水層，不僅便于運輸，而且可以根據需要在施工路段現場鋪設。防水層的厚度為3-6cm，距軌底25-35cm，正線上的橫向寬度為4-6m;碎石的平均粒徑為5-7mm。均勾分布且由高分子防水涂料固定的碎石，不僅使防水結構具有良好的防水性能，而且使得防水結構具有遠高于傳統土工布的強度和剛度，使用壽命顯著增加。防水層橫向具有3-6%的單面或者雙面排水坡度，下滲至防水層的水被防水層隔離，然后通過排水坡流出防水層。
[0005]進一步，所述防水結構還包括設置于鐵路路基和防水層之間的砂墊層，所述砂墊層的厚度為4_6cm，砂料平均粒徑為0.05-5mm，砂墊層應鋪設均勻、密實和平整。砂墊層不僅可以對防水層起到支撐作用，而且具有一定的排水功能。
[0006]進一步，所述防水結構還包括設置于防水層與道砟之間的碎石層，所述碎石層的厚度為2-6cm，碎石平均粒徑為0.01-lcm，碎石層應鋪設均勻、密實。碎石層不僅將具有尖銳棱角的道砟隔絕在防水層之外，保護防水層，而且在防水層達到步行強度即可回填道砟，進一步確定所需鋪設時間在既有線鐵路施工天窗點內并可以立即投入使用。
[0007]進一步，所述高分子防水涂料為聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚合物水泥涂料、有機硅防水涂料中的任意一種。防水涂料的傳統使用方式是通過噴涂方式形成防水薄膜，難以形成較厚的防水層。本申請中，防水涂料填充碎石間的空隙，一來節約了防水涂料的用量，二來增加防水層的厚度，有更好的防水效果；防水涂料填充碎石間隙后，經過化學反應膨脹，與碎石無縫連接，起到支撐和防水作用。
[0008]上述防水結構的鋪設方法包括以下步驟:1)在鐵路路基表面鋪設砂墊層，砂墊層的厚度為4_6cm，砂料平均粒徑為0.05-5mm;2)將平均粒徑為5-7mm的碎石鋪設于砂墊層的表面，碎石的鋪設厚度為3-6cm;3)將高分子防水涂料倒入或噴入碎石間隙中，防水涂料凝固后即得到防水層;4)在防水層的表面鋪設碎石層，碎石層的厚度為2-6cm，碎石平均粒徑為0.01-lcm。采用本申請的鋪設方法，可以根據特定需求鋪設不同厚度的防水層，鋪設方法簡單快捷。
[0009]進一步，所述高分子防水涂料分至少2次噴填入碎石間隙，相鄰兩次噴填的方向不相平行。優選地，所述相鄰兩次噴填，其中一次的噴填方向垂直于線路縱向，其中一次的噴填方向平行于線路縱向。采用上述填充方式不僅可以節約凝固時間，保證內部的高分子防水涂料得到充分的凝固，而且可以使高分子防水涂料均勻地分布于碎石空隙中。但是，既有線鐵路施工天窗點只有2h左右，因此，無論選擇何種噴填方式，需要在上述時間范圍內完成鐵路路基防水結構的鋪設。當所需鋪設本申請的防水結構的正線路段較長，需要經過分段施工時，前后施工段的防水層連接處需要進行搭接，以防止水從連接處往下滲透，相鄰防水層搭接寬度為30-50cmo
【附圖說明】
[00?0]圖1為實施例1中鐵路路基防水結構的結構不意圖。
[0011 ]圖2為實施例2-5中鐵路路基防水結構的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
[0013]如圖1所示，鐵路路基防水結構為設置在鐵路路基I表面和道砟之間的防水層3，防水層3由堆積于鐵路路基I表面的碎石以及填充于碎石間隙中的高分子防水涂料組成，防水層3具有5 %的雙面排水坡度，下滲至防水層3的水被防水層3隔離，然后通過排水坡流出防水層3。
[0014]防水結構的鋪設方法如下:將平均粒徑為6mm的碎石鋪設于鐵路路基I表面，鋪設厚度為5cm，正線上的橫向寬度為5m，距軌底30cm;首先沿著垂直于線路縱向的方向將聚氨酯防水涂料噴入碎石間隙中，然后沿著平行于線路縱向的方向將聚氨酯防水涂料噴入碎石間隙中，使聚氨酯防水涂料填充所有碎石孔隙，待碎石間隙中的聚氨酯防水涂料凝固后，即得到防水層3。然后在防水層3的表面回填道砟，即可投入使用。
[0015]實施例2-5中的防水結構如圖2所示，鐵路路基防水結構包含依次設置在鐵路路基I表面的砂墊層2、防水層3和碎石層4，其中，砂墊層2的厚度為5cm，砂料平均粒徑為3mm;碎石層4的厚度為5cm，碎石平均粒徑為8mm;防水層3由堆積于砂墊層2的表面的碎石以及填充于碎石間隙中的高分子防水涂料組成，防水層3具有5%的雙面排水坡度，下滲至防水層3的水被防水層3隔離，然后通過排水坡流出防水層3。
[0016]實施例2
[0017]防水結構的鋪設方法如下:首先鋪設均勻、密實且平整的砂墊層2，砂料的平均粒徑為3mm，鋪設厚度為5cm。然后將平均粒徑為6mm的碎石鋪設于上述砂墊層2，鋪設厚度為5cm，正線上的橫向寬度為5m，距軌底30cm;首先沿著垂直于線路縱向的方向將聚氨酯防水涂料噴入碎石間隙中，然后沿著平行于線路縱向的方向將聚氨酯防水涂料噴入碎石間隙中，使聚氨酯防水涂料填充所有碎石孔隙，待碎石間隙中的聚氨酯防水涂料完全凝固后，即得到防水層3;然后在防水層3表面鋪設對防水層3起保護作用的碎石層4，所使用的碎石平均粒徑為8_，鋪設厚度為5cm。然后在碎石層4的表面回填道砟，即可投入使用。
[0018]實施例3
[001