一种现浇道床板式无砟轨道施工维修方法、设备及介质

1.一种现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在轨道板与基底土界面的预定位置布设土压力传感器阵列，采集轨道板浇筑与凝固全周期内的界面应力波形数据，同步采集轨道板形变时序数据；S2、将界面应力波形数据与轨道板形变时序数据输入土体状态重构模型，输出以轨道板平面二维坐标表征的基底土塑性应变分布图；S3、根据基底土塑性应变分布图，识别塑性应变高于第一设定阈值的区域为应力集中区域，并计算应力集中区域的面积与平均塑性应变值；S4、将应力集中区域的面积与平均塑性应变值输入自适应配料决策模型，输出注入应力集中区域基底土内的修复浆液的流动度参数与膨胀率参数；S5、根据流动度参数与膨胀率参数，配制修复浆液，在对应于应力集中区域的轨道板上钻取注浆孔，通过注浆孔将修复浆液注入基底土中；S6、修复浆液注入完成后，再次采集注入区域的界面应力波形数据，验证应力集中区域的塑性应变值是否低于第二设定阈值；S7、重复S2至S6，直至所有区域的塑性应变值均低于第二设定阈值，完成修复施工。 2.根据权利要求1所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：在步骤S2中，具体包括如下：S21、基于采集的界面应力波形数据与轨道板形变时序数据，建立时间域与空间域同步的基底土响应序列；对界面应力波形数据进行频域变换，分离由轨道板自重加载阶段、混凝土水化反应阶段以及环境温度变化阶段引发的应力频谱特征；S22、将轨道板形变时序数据与分离后的应力频谱特征进行耦合，生成以时间戳为索引的土体应力-应变对应关系集合；采用增量加载方式，在三维离散元数值模型中逐时步施加应力-应变对应关系，模拟基底土在连续荷载历史下的渐进屈服过程；S23、计算每个时步下土体颗粒间的接触力链网络演化，统计接触力链的强度分布与方向分布，根据接触力链网络的演化特征，识别土体内部塑性滑动面的萌生与扩展区域；S24、对塑性滑动面区域的颗粒位移数据进行聚类分析，量化塑性应变的发展程度与空间范围，将量化后的塑性应变数据映射至轨道板平面坐标系，生成反映基底土不同位置塑性应变程度的分布图。 3.根据权利要求2所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：所述步骤S22的三维离散元数值模型中，土体颗粒的应力-应变关系的定义过程具体包括：在三维离散元数值模型中，为每个土体颗粒定义应力与应变关系，应力与应变关系在初始加载阶段表现为线性弹性关系，应力值与应变值呈正比例变化，当应力值超过土体颗粒的屈服应力时，所述应力与应变关系转变为非线性塑性关系；在非线性塑性关系阶段，定义单位应力增量产生的应变增量为塑性硬化模量，所述塑性硬化模量随着土体颗粒累积塑性应变的增加而逐渐减小，当应力值降至屈服应力以下时，所述应力与应变关系恢复为线性弹性关系。 4.根据权利要求1所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：在步骤S4中，具体包括如下：构建以应力集中区域特征为输入、修复浆液材料参数为输出的深度前馈网络模型，即自适应配料决策模型，将应力集中区域的面积值与平均塑性应变值进行归一化处理，组合形成输入特征向量；输入特征向量依次通过深度前馈网络模型的多个隐藏层，每个隐藏层包含线性变换操作与非线性激活函数处理，通过网络前向传播计算，最终输出层生成修复浆液的流动度参数与膨胀率参数；所述流动度参数表征修复浆液在土体孔隙中的流动性能，所述膨胀率参数表征修复浆液凝固过程中的体积膨胀特性。 5.根据权利要求4所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：深度前馈网络模型的训练过程具体包括：收集历史工程中应力集中区域的面积数据、平均塑性应变数据及对应的修复浆液流动度参数与膨胀率参数，组成训练样本集，对训练样本集中的所有数据进行标准化处理，使各类数据处于同一数量级范围；初始化深度前馈网络模型的权重矩阵与偏置向量，设置网络训练的学习率与迭代次数，将标准化后的训练样本输入网络，计算网络输出的预测值与实际值之间的均方误差，采用误差反向传播算法计算误差对各层网络参数的梯度，使用梯度下降法更新权重矩阵与偏置向量，重复前向传播与反向传播过程，直至网络输出误差收敛至预定范围内。 6.根据权利要求1所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：在步骤S5中，注浆孔的钻取与修复浆液的注入过程具体包括：根据基底土塑性应变分布图的空间梯度特征，计算应力集中区域内部塑性应变分布的等值线，基于塑性应变等值线的疏密程度与走向，确定注浆孔的最优布设方位与倾角，其中注浆孔轴向与最大塑性应变梯度方向保持一致；采用随钻测量系统实时监测钻孔轨迹，使注浆孔按设计方位穿透轨道板并延伸至基底土目标深度，在注浆孔内安装带有逆止阀的注浆管，注浆管侧壁开设多个出浆孔，出浆孔的分布密度与所在位置塑性应变值正相关；注浆过程中实时监测注浆压力与注浆流量，根据压力-流量曲线的变化特征动态调控注浆泵的输送速率，当注浆压力出现持续上升而注浆流量持续下降时，判定为修复浆液在土体中已达到充分填充，停止当前注浆孔注浆并移至下一注浆孔。 7.根据权利要求6所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：注浆过程的动态调控方法具体包括：建立注浆压力、注浆流量与土体孔隙率变化率的实时关联模型，通过所述实时关联模型反演修复浆液在土体中的实际扩散半径与充盈程度；当实际扩散半径小于预期扩散半径或充盈程度低于预期程度时，提高注浆泵的输送压力；当实际扩散半径大于预期扩散半径时，降低注浆泵的输送压力并加入缓凝剂；在注浆间歇期采用微震监测系统采集注浆区域的地震波信号，通过地震波速变化反演修复浆液的凝固进程，根据地震波速变化曲线判断修复浆液达到初凝状态后，才进行相邻注浆孔的施工。 8.根据权利要求1所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法，其特征在于：在步骤S6中，所述验证的具体过程为：将再次采集的界面应力波形数据进行频域变换，提取各频率分量下的应力幅值特征，将应力幅值特征与轨道板形变时序数据共同输入所述土体状态重构模型，通过模型中的三维离散元数值模拟计算，生成修复后的基底土塑性应变分布图；从生成的分布图中提取对应原应力集中区域范围内的最大塑性应变值与平均塑性应变值，将最大塑性应变值与平均塑性应变值分别与所述第二设定阈值进行比对；当最大塑性应变值与平均塑性应变值均低于第二设定阈值时，判定该区域修复完成；当最大塑性应变值或平均塑性应变值不低于第二设定阈值时，将该区域标记为新的应力集中区域。 9.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括：处理器（210）；和存储器（220），用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被处理器（210）执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法。 10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器（210）执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的现浇道床板式无砟轨道施工维修方法。