附件15：无砟轨道维修技术调研报告一、概述为实现列车的高安全性和高乘坐舒适性，无砟轨道结构必须具备高平顺性和高稳定性。
高平顺性也即高速行车时轨面的平顺性，对行车平稳与行车安全影响较大;高稳定性也即轨道在高速运营条件下保持高平顺性与均匀弹性、维持部件有效性与完整性的能力，要求轨道结构有合理的刚度，维持纵向轨道刚度分布的均匀性，若轨道结构有病害或者较大的损伤、损坏，会影响到轨道结构保持高平顺性与均匀弹性的能力，须进行必要的保养和维修。
因此保持轨面的平顺性与轨道结构的高稳定性就是维修工作的核心。
受施工不良、列车动荷载、雨雪侵蚀、环境温度等多种作用的影响，无砟轨道不可避免的会产生各种病害、损坏，如轨道板的开裂、CA砂浆层破损、轨道板或底座与CA砂浆层脱离、钢筋锈蚀等。
对无砟轨道所出现的问题以及对国外无砟轨道维修技术进行调研、分析，对今后无砟轨道的养护维修、无砟轨道优化设计等有重要作用。
二、日本铁路无砟轨道维修技术现状1、新干线CA砂浆的维修材料（1）轨道板和CA砂浆层间的小空隙的填充材料-丙烯类树脂（MACH）①材料组成：MACH是将异丁烯树脂液和硬化剂、填充碳酸钙混合而获得的用于轨道板下小空隙的填充材料。
②材料特征：流动性良好，可用于轨道板和CA砂浆的小缝隙（1mm左右）；硬化性良好，通过添加适当的硬化剂和硬化促凝剂，可在1小时硬化并表现出强度；即使是在低温的条件下，通过添加适当的硬化剂和硬化促凝剂，亦可立即硬化；机械强度、接合性、耐久性良好；耐酸、碱性良好。
③技术参数：液态特性（见下表）：（2）轨道板和CA砂浆层间的大空隙（大于等于5mm小于15mm）的填充材料-- 氨基甲酸乙酯树脂CUS-UC20MQ①材料组成：CUS-UC20MQ是高性能聚氨基甲酸乙酯类树脂填充材料，按照规定的混合比例搅拌A材料与B材料，可充分发挥其性能，弹性常数20MN/m适用于所要求的轨道用途。
用于修补CA砂浆填充层（大于等于5mm小于15mm）。
②材料特征：常温下硬化---按规定的比例混合A材料和B材料，用电动搅拌机进行充分搅拌，在常温下，短时间能得到表现强度。
灌注操作性良好---由于混合物粘度低，可使用时间长，因此现场的灌注操作性良好，尤其适合轨道的修补。
耐久性良好---在轨道树脂填充材料规格所要求的疲劳强度试验中显示出良好的耐久性，此外，能缓解列车荷载、震动和冲击，可长期保持机械强度。
没有硬化收缩---按照树脂成分等严格的配合进行制造，不会出现硬化后的收缩。
③技术参数：液态性能：（3）用于修补板式轨道CA砂浆边缘氨基甲酸乙酯树脂填充材料CUS-UB20①材料组成：CUS-UB20是低成本的聚氨基甲酸乙酯树脂填充材料，按照规定的混合比例搅拌A材料与B材料，可充分发挥其性能，弹性常数20MN/m适用于所要求的轨道用途。
用于修补板式轨道CA砂浆边缘修补。
②材料特征：价格低廉、高性能---CUS-UB20保持了以往产品聚氨基甲酸乙酯填充材料的性能，但成本却只有约1/2，是经济型产品。
常温下硬化---按规定的比例混合A材和B材，用电动搅拌机进行充分搅拌，在常温下，即可发挥规定的物性。
灌注操作性良好---由于混合物粘度低，可使用时间长，因此现场的灌注操作性良好。
耐久性良好---在轨道树脂填充材料规格所要求的疲劳强度试验中合格并显示出良好的耐久性，此外，能缓解列车荷载、震动和冲击，可长期保持机械强度。
没有硬化收缩---按照树脂成分等严格的配合进行制造，不会出现硬化后的收缩。
③技术参数：液态性能：（4）用于填充轨道板凸形挡台（新设、修补）氨基甲酸乙酯树脂填充材料CUS-UB10①材料组成：CUS-UB10是低成本的聚氨基甲酸乙酯树脂填充材料，按照规定的混合比例搅拌A材料与B材料，可充分发挥其性能，弹性常数10MN/m适用于所要求的轨道用途。
用于填充轨道板凸形挡台（新设、修补）。
②材料特征：价格低廉、高性能--- CUS-UB10保持了以往产品聚氨基甲酸乙酯填充材料的性能，但成本却只有约1/2，是经济型产品。
常温下硬化---按规定的比例混合A材和B材，用电动搅拌机进行充分搅拌，在常温下，即可发挥规定的物性。
灌注操作性良好---由于混合物粘度低，可使用时间长，因此现场的灌注操作性良好。
耐久性良好---在轨道树脂填充材料规格所要求的疲劳强度试验中合格并显示出良好的耐久性，此外，能缓解列车荷载、震动和冲击，可长期保持机械强度。
没有硬化收缩---按照树脂成分等严格的配合进行制造，不会出现硬化后的收缩。
③技术参数：液态性能：（5）用于轨道板下部修补专用混合砂浆填充材料“ARENNROKKU”S-M①材料组成：轨道板下部修补专用填充材料“ARENNROKKU” S-Ｍ是一种混凝土附着性、速硬性、耐久性良好的无溶剂型乙烯基酯树脂。
作为填充材料，其骨料混合砂浆化的材料对修补部位的填充操作性良好。
②材料特征：确保轨道板下所要求的弹性常数为20t/cm±20﹪。
填充专用砂浆的操作性良好。
硬化时间短，即使是在冬季0℃的温度下，亦可在1小时左右硬化。
与混凝土的附着性良好。
③技术参数：液态性能：砂浆硬化物性能：硬化时间20±5分钟/20℃（硬化剂3﹪）JIS K 6901与混凝土的附着强度25.5Kgf/cm2（混凝土基底损坏）JIS K 6909 弹性常数20.0±4.0t/cm肖氏硬度C 80～95 JIS K 63012、新干线CA砂浆的维修工艺（1）用合成树脂修补填充层及凸形挡台模板法维修工艺①适用围适用于用合成树脂填充材对轨道板底部CA砂浆填充层的损坏或缝隙以及轨道板凸形挡台周围进行修补的情况。
修补容分为，对板式轨道填充层的外围进行修补的边缘修补（图-1）：图-1现有填充层的边缘修补对轨道板底部的缝隙进行修补的缝隙修补（图-2）：图-2缝隙灌注修补轨道板现有CA砂浆RLRL缝隙隙灌注模板防漏灌注模板防漏树脂灌注灌注树脂混凝土底座4950m树脂的灌注范围木制模板（密贴模板）234020m对轨道板凸形挡台外围部分进行修补的凸形挡台周围修补（以下称“凸形挡台修补”）（图-3）：凸形档台图-3凸形档台部位的灌注和修补②修补材料修补用树脂填充材料分为一般用途和微小缝隙用途两种。
对于5mm以上的缝隙修补、凸形挡台修补以及边缘修补，应使用前者；而对于不足5mm的缝隙修补，应使用后者。
一般用途的材质应选择聚氨基甲酸乙酯类、丙烯类中任意一类的树脂，并满足表1中所示的性能；而微小缝隙用途的材质原则上应选择丙烯类树脂，并且也要满足表1中所示的性能。
弹簧常数因修补部位和缝隙大小而有所不同，应从10～20MN/m中选择适当的数值进行使用。
表1 修补用树脂填充材料的性能灌注液：③修补工艺③-1边缘修补的施工：流程：↓↓↓↓↓↓↓↓具体施工程序如下所示：A、为确保与树脂之间的接合力，填充层损伤部位以及损伤恶化部位的修凿深度标准值设为100mm，并要尽量进行表面除锈、清扫及去除水分的工作。
B、考虑到修凿部位的轨道板底部以及混凝土底座面很难完全干燥，因此原则上要使用湿润面施工型的浸透性底漆。
C、在轨道板侧面安装模板，并实施密封。
D、为实施二次灌注以及维护作业，作为确位螺栓孔螺纹的措施，使用了发泡聚乙稀等软质材料和定位螺栓等，使填充材料不会回流到定位螺栓孔。
E、材料的混合至少要2种以上，为使所有混合液不发生混合不良的现象，要使用手动搅拌器等进行均匀的搅拌。
此外，聚氨基甲酸乙脂类（低廉化）树脂的混合是将A材料先进行2分钟的预搅拌，然后投入B材料，再搅拌2分钟。
F、为避免出现气包现象，要从轨道板侧面等适宜地方（在超高区段为轨一侧）开始进行灌注，在确认填充材料确实已达到比轨道板底部或垫层底部高出若干的水平后再停止灌注。
为防止施工不良，填充要在可使用时间结束。
此外，树脂的强度表现会由于空气温度或树脂的类别而存在差异，但是，只要空气温度不小于5℃，则通常灌注后2小时的压缩强度可确保达到0．1N／mm2（1kgｆ／cm2），因此在首趟列车通过的2小时之前，必须结束灌注。
但是，使用1小时即可硬化的丙烯类树脂时，则只要在首趟列车通过的1小时之前结束灌注即可。
G、在进行硬化的确认后，进行脱模处理。
H、根据需要，将多余部分的树脂清理干净，然后仔细地进行善后工作和清扫工作。
③-2缝隙修补的施工：流程：具体施工程序如下所述：A、为确保树脂的接合力，使用压缩空气等方法将缝隙间的沙粒清除干净，同时用热风等吹干填充面。
B、使用密贴模板时，需设置脱气孔。
C、在缝隙的周围用浸渍衬垫、快凝水泥等进行密封，设置脱气孔和浇口，确认它们之间是有空气流动的。
微小缝隙用填充材料因其粘性较低（与水相同）且含有有机溶剂，所以需要用快凝水泥等无机类材料进行密封。
D、采取措施防止填充材料向轨道板的定位螺栓孔回流。
E、采取措施防止钢轨及轨道板等的周围部分发生污损。
F、材料的混合至少要2种以上，为使所有混合液不发生混合不良的现象，要使用手动搅拌器进行均匀的搅拌。
G、为避免出现气包现象，要利用自然灌注法或加压灌注法从浇口、轨道板侧面等较低位置的适宜部位开始进行灌注。
在通过脱气孔确认了各部分的填充状况后，要在可使用时间并且在首趟列车通过的2小时之前结束灌注作业。
但是，使用1小时以即可完成硬化的丙烯类填充材料时，则只要在首趟列车通过的1小时之前结束灌注即可。
此外，如果采用加压灌注，有时会因灌注压力的增大而使轨道板上翘，并在CA砂浆间产生更大的缝隙，因此，最好尽量采用自然灌注法。
当不得不采用加压灌注法时，要充分留意灌注压力，注意防止在灌注过程中引起轨道板的上翘。
H、将多余部分的树脂清理干净，然后仔细地进行善后工作和清扫工作。
③-3凸形挡台修补的施工：流程：具体施工程序如下所述：A、凸形挡台周围的既有CA砂浆的修凿深度以距离凸形挡台顶部120mm为标准，用压缩空气等方法将缝隙部位充分清理干净，同时用热风等将填充面吹干。
B、凸形挡台周围的混凝土表面，原则上要使用湿润面施工型的浸透性底漆进行处理。
采用该措施的目的是为了确保凸形挡台周围的混凝土与树脂之间的接合力。
C、为防止树脂流入轨道板结合部的缝隙，在浇口周围要用浸渍垫衬或者快凝水泥等进行密封。
D、采取措施防止填充材料向轨道板的定位螺栓孔回流。
E、采取措施防止钢轨及轨道板等的周围部分发生污损。
F、材料的混合至少要2种以上，为使所有混合液不发生混合不良的现象，要使用手动搅拌器进行均匀的搅拌。
G、要在可使用时间以并且在首趟列车通过的2小时之前结束填充材料的灌注作业。
但是，使用1小时以即可完成硬化的丙烯类填充材料时，则只要在首趟列车通过的1小时之前结束灌注即可。
灌注时，要注意不要使其产生气包现象。
H、作业结束后，要仔细地进行善后工作和清扫工作。