混凝土轨枕（共11篇）
混凝土轨枕 篇1
0 引言
预应力混凝土轨枕是我国广泛采用的一种铁路混凝土制品, 自1955年起我国就开始了混凝土轨枕的开发研究工作;1958年, 我国首条预应力混凝土轨枕生产线在丰台桥梁工厂建成, 随后铁道部门相继建成了多家轨枕工厂, 以适应我国铁路建设的高速发展。目前, 全国约有50家轨枕生产企业, 年产混凝土轨枕近2 000万根。2008年10月, 我国中长期铁路网调整规划正式颁布实施, 新规划将进一步扩大路网规模, 完善布局结构, 为混凝土轨枕企业注入了新的发展机遇与挑战。
1 企业发展现状
中铁物资太原轨枕有限公司建于1958年, 主要生产钢筋混凝土轨枕、岔枕、桥枕、轨枕板及电杆系列产品, 年产各型轨枕及电杆产品130万余根。作为建厂近60年的轨枕生产企业, 企业的发展存在诸多制约因素。
1) 经济结构单一。企业的兴衰荣辱与铁路投资建设规模密切相关。纵观近年来企业的营收收入, 混凝土轨枕成为收入的主要来源, 公司销售半径范围内铁路投资的额度成为企业经济数据的晴雨表。以2014年为例, 太原周边铁路建设极不均衡, 整体呈现前松后紧之势, 就给公司全年的生产与发展带来巨大的困难。前半年主要供应新建的太原南站和太原铁路局大修等项目, 因供货量小, 生产难以为继。进入7月以后, 由于国家加大对铁路基础建设的投资, 要求一些在建铁路项目年底必须交工, 又使得企业无法在短时间内生产出全部所定轨枕, 正所谓“成也萧何, 败也萧何”。
2) 原材料面临枯竭。混凝土轨枕生产离不开砂石等原材料, 半个多世纪以来的持续开采, 使得厂区附近的砂石原料接近枯竭, 同时国家对环境保护力度的加大, 迫使混凝土轨枕产品的生产成本居高不下, 众所周知, 混凝土制品是技术附加值较低的产品, 生产成本的增加和原材料的短缺将使企业无法可持续发展。
3) 设备老化、技术力量薄弱。我国预应力混凝土轨枕的生产工艺通常采用流水机组法, 生产线的主要专用设备包括张拉、振动、蒸汽养护、脱模以及传送长模型的各种辊道等, 由于企业建厂多年, 除轨枕钢模型定期维修更换外, 其余设备均带病运行;同时, 轨枕生产是劳动密集型的行业, 员工的素质直接关系到产品的质量, 但一线生产车间的技术力量薄弱, 重产量、轻质量, 全程质量监控意识淡薄, 频出产品质量问题, 无形中增加了企业运营成本, 发展受到了制约。
2 企业的发展与转型
当前, 我国铁路网建设规划主要以客运专线、城际客运通道、煤炭运输通道项目为重点, 未来几年山西省的铁路投资约393亿元, 涵盖大张铁路、太焦城际铁路等15个国家铁路项目, 阳泉北—大寨等4个地方铁路项目, 太原—晋中轻轨等轨道交通项目以及24个运煤装车点建设。这些项目虽然可以保证企业一定的生产能力, 但可持续发展与企业转型迫在眉睫, “固定基地+现场制枕+综合物流服务”是企业发展的重要战略构想。
2.1 经济结构多元化
在保证混凝土轨枕制品市场份额的同时, 结合企业所处的地理位置, 大力发展物流产业, 实现经济互补, 是企业发展的重中之重。公司位于太原市尖草坪区, 毗邻太原西北环高速公路和上兰铁路, 交通便利, 四通八达, 占地面积35.8万m2, 现有铁路专用线8条, 总长5.8 km, 储存总容量为5 000 t水泥筒仓6座, 露天仓库6个, 并配有充足的起重吊装设备, 这些设施为企业发展综合物流服务提供了良好的技术基础。
近年来, 我国社会物流需求迅猛发展, 物流市场规模持续增长, 中国物流信息中心统计的2014年1月份~8月份数据显示:中国社会物流总额138.1万亿元, 社会物流总费用6.3万亿元, 同比增长8.6%, 其中保管费用占物流总费用的37.4%, 管理费用占物流总费用的13.2%。由此可见, 物流产业还有极大的发展空间, 依托企业在资源、技术和配套设施等方面具备的优势, 抢抓机遇, 积极培育市场, 促进产业结构调整, 物流产业将会成为企业发展的重要驱动源泉。
2.2 拓宽混凝土轨枕生产模式
混凝土轨枕制造是企业赖以生存发展的基础, 受制于我国铁路路网规划的影响, 周边产品市场需求已逐步萎缩, 同时, 砂石等原材料的枯竭、环境保护力度的持续加大都迫使我们必须“走出去”, 利用成熟的生产管理经验、技术优势及深厚的铁路背景, 实现现场制枕或异地建厂, 即固定基地+N个现场制枕点经营模式, 逐步实现企业的转型升级。
未来, 我国铁路建设将重点扩大西部路网规模, 建成西部铁路网骨架, 形成西北、西南进出境国际铁路通道, 西北至华北新通道, 西北至西南新通道, 新疆至青海、西藏的便捷通道, 为了适应今后铁路建设的需求, 在西部铁路规划沿线建立现场制枕点, 将充分解决生产原材料、运输周期与成本等因素的制约, 提升企业混凝土轨枕产品的市场占有率, 维持企业的可持续发展。
2.3 坚持技术创新、加强质量监控体系建设
技术创新是引领企业持续发展, 占据竞争制高点的强大动力。为了适应当前复杂的市场环境, 将持续加大用于研究开发新产品的资金投入力度, 保持与铁科院不间断的技术联系, 积极探索新产品研发基地建设, 力争在新产品、高附加值产品的研发和销售上有所突破, 为企业的发展积蓄后劲。
质量是企业生存和发展的基本保证, 为了适应新的铁道技术标准, 企业投入大量资金对老化设备进行了更新改造, 着力实施配料和搅拌的自动控制、预应力钢筋的自动张拉/放张和切割、混凝土灌注与振捣的自动控制, 将人为影响因素减少到最低程度, 实现轨枕生产环节的全程质量过程控制;加强一线车间的技术力量, 改进了产品养护温度、控制灌注时的模型和混凝土温度、脱模后轨枕的保温保湿养护等生产工艺, 以减小轨枕表面和枕心温度的差别, 延长混凝土轨枕的使用寿命;依据ISO9000质量保证体系, 建立和健全各级人员质量责任制, 强化全员质量意识, 全程监控轨枕生产的工艺流程、原材料质量等级要求、现场操作、模型修整、检验器具等环节的质量监测体系, 确保持续稳定的产品质量。
3 结语
铁路是我国国民经济的大动脉, 对国家的经济发展起着举足轻重的作用, 混凝土轨枕企业只有把握国家铁路路网建设的机遇, 夯实技术基础, 创新轨枕生产、质量过程监控模式, 在不断提升混凝土轨枕主业的同时, 结合企业的自身优势积极进行产业转型, 才能从根本上推动企业的不断可持续发展, 适应经济环境的机遇与挑战。
摘要：针对混凝土轨枕企业发展存在的经济结构单一、原材料枯竭、设备老化、技术力量薄弱等制约因素进行了研究, 结合当前我国铁路路网建设向西部地区倾斜的形势, 指出转变混凝土轨枕生产模式, 加强技术创新与全程质量监控, 依托地理位置优势发展物流产业, 实现企业转型升级, 是混凝土轨枕企业缓解发展压力, 适应今后生存发展与市场挑战的必然要求和明智举措。
关键词：混凝土轨枕,企业,发展,转型
参考文献
[1]汪加蔚, 白玲.我国预应力混凝土轨枕生产工艺综述[J].混凝土世界, 2013 (4) :27-28.
[2]《中长期铁路网规划 (2008年调整) 》颁布实施[J].铁道运输与经济, 2009 (2) :41-43.
[3]卢祖文.我国铁路混凝土轨枕的现状和发展[J].中国铁路, 2006 (7) :80-81.
混凝土轨枕 篇2
律回春晖渐，万象始更新。我们告别，迎来了充满希望的。过去的一年，我们有付出也有收获; 过去的一年在公司领导的关怀和支持下，在各部门的密切配合下，轨枕车间始终以“安全生产，质量第一，团结拼搏、持续改进”为准则，高标准，严要求，认真完成了公司安排的各项任务。全年车间共计生产各种型号轨枕383640根，岔枕600多组，轨枕全年一次合格率：98。4%，最终合格率99。98%，外形尺寸方面Ⅲ型枕，Ⅱ型枕上保护层合格率在80以上，横断面高度在92以上，长度合格率在80以上，与往年相比都有了大幅度的提高!现将过去的一年工作总结汇报如下：
一、质量控制
在质量控制方面制定实施了严格的考核细则，奖罚分明，针对平时在生产中车间和质检所发现的问题和信息及时反馈给班组进行处理，车间要求各班班长在班前例会中对本班人员进行工艺操作规程的培训学习，极大程度的提高了全体员工操作的水平，全年基本上没有大的违规现象。在外观控制方面，严格执行自检、互检制度，杜绝不合格流入下道工序，例如：在生产Ⅱ型岔枕及Ⅲ型套管岔枕、ⅢC枕、电容枕等特殊枕形的外观质量都有了很大的提高，全年基本上没有出现废品，另外，对成品辊道进行改造，使成品掉角现象大大降低。在外形尺寸控制方面，车间针对钢模变形、开焊等及时进行维修，对底部压板螺栓及时补焊，从而保证了上保护层的合格率。顺利通过9000外审和岔枕认证。
二、安全管理
在安全生产管理中，我们认真贯彻落实公司的安全生产操作规程，认真学习《安全生产法》和《安全生产条例》，并且制定了严格的安全奖罚措施，实行班班讲安全、周周做总结，在平时利用闲暇时间组织车间员工进行安全培训，施行每班安全操作规程的学习，并且对各相关岗位人员进行提问打分，今年上半年车间组织员工进行安全培训由机修班班长李自力针对氧气、乙炔、灭火器材的使用方法进行了一次培训让大家懂得了在日常生产中出现意外事故时的应急处置方法，也使大家从内心深处认识安全生产的重要性，另外，在平时生产中所发现的安全隐患，及时解决。例如：(在入模台位中间设置钢模的运行中的防倒装置，保证了上ⅢC和Ⅲ型岔枕人员的安全，在各个辊道过道口设置防护栏及安全警示，车间所有设备的传动部位都加设了防护罩)年末车间为了配合公司安全达标工作顺利进行，完成了车间安全达标的硬件设施及软件的准备工作，利用板报等形式宣传安全的重要性，从而增强了员工的安全生产意识和自我保护能力，时时刻刻把“安全生产，预防为主”落在行动上，车间在全年的生产中，没有发生过较大安全事故。安全工作不能掉以轻心，今后我们还会一如既往狠抓安全生产工作。
三、管理措施
为了提高班长素质，充分发挥他们的作用，车间对各班制定了班组的各项管理制度，如质量管理目标管理考勤制度、考评制度等明确班组内的工作职责，任务作业程序等形成制度颁布执行;同时要做到周有盘点、月有考核、年有总结， 实施了严格的`考评细则，让班长在实践中锻炼提高，增长才干，帮助他们总结经验教训，提高自己的领导水平和工作能力车间还经常组织各班班长召开例会，总结各个阶段各班所存在的问题，交流经验，表彰先进，树立典型;认真做好新产品生产的组织和策划工作缓解了特殊枕型用人紧张被动局面，使Ⅲ型岔枕和ⅢС枕的生产更加顺畅;并要求各班长时刻关注本班员工的思想状况，使班组员工保持一个健康向上的工作热情。
四、持续改进、不断创新
在机修班的带领下对车间设备进行了多项创新改造，比如：车间以往所使用的风扇在地面摆放，随意活动性较大，同时也极易造成安全事故，对此现象我们把所使用的电风扇全部固定在墙壁上，从而消除了安全隐患，也使得车间面貌有所改善。过去在入模台位由于编组后分板在入模这一工序劳动强度比较大，在机修班班长李自力的带领下设计出了一中钢丝预拉机，提高了生产效率也降低了员工的劳动强度，另外;为了降低成本耗材，对小翻模机油泵进行了改造使得能够同时用于翻起钢模有能适用于钢丝预拉机。今年下半年由于岔枕认证工作的需要，车间配合技术部完成对养护池和空压机的改造。新的一年我们将再接再厉在公司的带领下不断创新，使生产设施再上一个新的台阶。
五、新年展望
车间将总结过去一年的经验，寻找不足。人员方面实行个别岗位的流动对调工作，培养一批关键岗位的操作人员，以备不时之需。
提高轨枕质量的关键技术 篇3
【关键词】轨枕质量;关建技术;改进措施
1、我国混凝土轨枕行业现状
混凝土枕制造工艺有长模流水机组法,短模流水机组法和长线台座法。长模流水机组法是我国轨枕制造业普遍采用的方法,生产效率较高,但大多数轨枕厂的自控水平低,虽然经过了4次较大的技术改造,但基本上是以提高生产效率为主,整体制造工艺水平、自动监控手段与世界先进国家相比差距甚远。“八五”期间,新建和恢复了28家轨枕生产企业,近几年又有几家轨枕厂上马,这些新的企业虽然为轨枕行业注入了新的血液,打破了轨枕求大于供的格局,但重复低水平的建设也使轨枕行业的技术管理更难。
低水平的工艺工装主要表现在:(1)混凝土振捣成型仍采用低振频、高振幅的振捣成型工艺,噪声大、钢模随振动台强烈震动,影响混凝土振捣质量及钢模内预埋件的定位精度;(2)钢模在轨枕制作过程中变形大,影响轨枕的成型质量,上保护层合格率低;(3)养护池没有降温措施,轨枕入池及出池时的温度差大,影响了轨枕的内在质量;(4)没有单根钢筋张拉设备,钢筋间的应力差值大;(5)无钢筋缓慢放张措施,骤然放张或快速回油释放预应力,都造成了轨枕内伤。低水平的管理和制作主要表现在:(1)为降低成本,使用劣质原材料;(2)为加快钢模周转,养护过程的温度控制不合标准;(3)为提高效率,骤然放张或快速回油放张预应力钢筋。
2、提高轨枕质量的关建技术措施
2.1选择优质原材料,提高混凝土轨枕的耐久性
制作混凝土轨枕的原材料有:细骨料(砂)、粗骨料(石)、水泥、预应力钢筋、高效减水剂。原材料的质量直接影响着轨枕的各项力学检验指标,如法国分析结果表明6%的建筑物失效是材料使用失误所致,如果原材料不合格,再好的制造工艺也造不出合格的轨枕。在五大原材料中,粗细骨料一般由各轨枕厂自行检验,水泥、预应力钢筋、高效减水剂由生产厂提供检验报告。粗骨料的强度、表面形状、级配及泥污含量,细骨料的细度模量、泥污含量是各轨枕厂主要的检控指标。如果粗、细骨料的检验失控,轨枕质量势必失控。本次质量抽查中发现有一个轨枕厂使用大量未破碎的河卵石和低质量的预应力钢筋,造成2个轨枕品种多个检验截面静载强度检验不合格。
优质原材料的一项重要指标是不会产生和引发混凝土的碱集料膨胀反应破坏。碱集料反应通常进行得很慢,因此由碱集料反应引起的破坏往往要经过若干年后才会出现。但是,由于碱集料膨胀反应破坏的混凝土是无法修复的,所以碱集料膨胀反应被称为混凝土的不治之症-“癌症”。许多轨枕上道不到5年就发生严重的纵裂、龟裂,这与轨枕制造厂家使用活性骨料有着直接的关系,抽查发现一些厂家不知道目前正在使用的骨料是否具有碱活性,也不知道使用的水泥是否是低碱水泥,这就无法保证上道的轨枕在几年后不会出现碱集料反应。
2.2执行合理的混凝土轨枕养护制度,提高轨枕的内在质量
在对各个轨枕厂的检查中发现,大部分轨枕厂的养护制度存在问题,由于没有可行的降温措施,养护池中的温度很难降下来,轨枕入池养生开始时,池中的温度比轨枕表面温度高出许多,养生结束轨枕出池时,轨枕表面温度与环境温度差也很大,北方轨枕厂冬季施工时的温度差值可以达到30～40℃。不合理的养生制度破坏了轨枕的内在品质,使上道的轨枕质量低下。
我国混凝土轨枕一般采用蒸汽养护,蒸汽养护是一种加速混凝土强度发展的硬化工艺,在硬化过程中,水泥的水化反应会产生大量的水化热。轨枕养护初期是最重要的养生时段,如果这时养护池内温度较高,池内温度高于轨枕内部温度较多,水化热积聚在内部不易散发,混凝土拌合物内部的气体和水分受热膨胀,这时的混凝土强度较低,尚无抵抗力,内应力引起混凝土变形,甚至产生微细裂缝;养生完成轨枕出池时,轨枕表面温度与环境温差如果较大, 会引起轨枕表面出现收缩裂纹,目前不合理的养护过程大大降低了轨枕的使用寿命。水化热的危害程度与水泥的品种和用量、内外约束条件、外界气温变化、混凝土收缩变形及混凝土匀质性等有关。
轨枕蒸汽养生的主要技术措施有:严格执行合理的轨枕蒸汽养生制度;掌握养生周期全过程中枕心混凝土温度和周围空气温度之间的关系,避免枕心混凝土温度和周围空气温度之间有过大温差;轨枕心部的升温速率不超过15℃/h,降温速率不超过15℃/h;轨枕出池时的表面温度与环境温差不超过15℃/h。目前各轨枕厂要严格执行合理的养生制度,必须对现有的养护池进行技术改造,增设降温设备。
2.3单根张拉、整体缓慢放張预应力钢筋是保证轨枕各项力学性能的关键工艺
我国轨枕制造行业多年来一直未能解决预应力钢筋单根张拉的技术问题,多根钢筋一起张拉,由于钢筋的下料长度误差影响,每根钢筋间的应力不均匀,导致钢筋的张拉中心偏离设计值。轨枕技术条件中要求各个预应力钢筋间的相对应力误差不超过5%,而目前的整体张拉是达不到该项标准的。一般预应力钢筋的下料长度约11m,钢筋下料名义误差2mm,实际误差超过3mm,钢筋墩头误差0.5～1mm,按照虎克定律计算的预应力钢筋应力相对差值如下:
钢筋弹性模量:MPa
钢筋拉应力:=1099MPa
钢筋下料长度:=11.0m
钢筋长度相对误差:mm
相对应力差值:63.6MPa
相对应力误差:(63.6/1099)×100%=5.8%
5.8%的相对误差仅仅是由下料长度误差引起,实际张拉时还存在钢筋截面面积不同等引起的误差,因此实际差值要大于上面的计算值。
单根张拉预应力钢筋可以控制每一根钢筋的应力,使其达到设计要求,从而保证总张拉力值和张拉中心达到设计值。
快速释放预应力钢筋或带应力切割钢筋会使钢筋快速回缩,对混凝土产生冲击,造成轨枕端部掉块、端部横裂、挡肩受损,甚至破坏钢丝与混凝土的握裹,导致预应力传递长度增大,严重时可能降低轨下截面的承载能力。当钉孔部位混凝土受到放张引起的冲击后,钉孔周边混凝土产生微细裂纹,在长期外荷载作用下,钉孔处的微细裂纹成为诱发裂纹,是钉孔纵裂的原因之一。钢丝数量愈少,直径愈大,情况就愈严重。目前绝大多数轨枕厂都采用油压千斤顶放张,由于回油控制不好,缓慢放张徒有虚名。
3、结论
(1)轨枕质量低劣是由各种原因引起的,杜绝粗放式生产方式,努力抓好关键工序,解决轨枕行业中长期未解决的技术难题,才能够使轨枕制作质量上一个台阶;
(2)采用低碱水泥和优质非活性粗、细骨料,注重骨料级配,是保证制作高质量混凝土轨枕的前提;
(3)严格执行合理的混凝土养生制度,严格控制蒸养温度及升温、降温速率,是提高混凝土轨枕强度和耐久性的重要环节;
(4)骤然放张预应力钢筋会破坏钢筋与混凝土间的握裹力,是造成轨枕端部裂纹、挡肩掉块的主要原因,应坚决杜绝。用机械扳手或可控制回油速度的放张设备实施缓慢放张,能提高轨枕的耐久性。
参考文献
[1]迟培云,梁永峰,于素健.提高混凝土耐久性的技术途径[J].混凝土,2001(8).
[2] 侯德杰,蒲保新,陶联明.强化轨道结构、适应提速需要[J].铁道标准设计,2002(2).
预应力混凝土轨枕的设计计算 篇4
本文以TZⅡ型轨枕为例, 介绍预应力混凝土轨枕的结构及设计计算方法, 包括轨枕的设计荷载、轨枕截面的疲劳 (设计) 承载能力、极限 (破坏) 承载能力、抗裂性的计算以及静载抗裂试验和疲劳试验荷载的确定。对其他轨枕, 如地方铁路、森林铁路、矿山铁路和专用铁路混凝土轨枕的设计均有参考价值。
1 TZⅡ型轨枕的主要性能参数
TZⅡ型预应力混凝土轨枕的外形尺寸见图1, 其主要参数如下:
(1) 轨距:1067mm
(2) 截面尺寸:轨下 (mm) 枕中 (mm)
高度180160
顶面宽度164.75 (165) 179.5
底面宽度287 287
(3) 轨枕长度:1950mm
(4) 轨枕重量:200kg
(5) 预应力钢筋:8覫7mm高强螺旋肋钢丝
张拉力为254k N
箍筋:4覫6普通热轧圆盘条
螺旋筋:4覫3冷拔低碳钢丝
(6) 混凝土强度:C50
放张脱模强度:37.5MPa
(7) 静载抗裂强度检验值
轨下截面:110k N;枕中截面:80k N
(8) 扣件及钢轨类型:扣板式扣件, P43钢轨
(9) 机车轴重:200k N
(10) 行车速度:90km/h
(11) 铺设根数:1760根/km
2 设计荷载的计算
(1) 机车车辆通过钢轨作用于轨枕, 承轨部分的垂直压力Rd为:
式中, PO—静轮重, 为设计静轴重的一半;
γ—轮重分配系数, 与钢轨类型、钢轨支承刚度D及轨枕间距a等因素有关, 一般取≤0.5;
α—综合动载系数, 与行车速度、轨道状态等因素有关, 对重载轨道为1.5, 其他轨道为1.0。
对TZⅡ型轨枕, 其垂直动压力为:
(2) 计算轨枕截面荷载弯矩时, 要根据枕下道床支承反力的不同图式来进行计算, 见图2。
①轨下截面正弯矩的设计值采用图2 (a) 计算:
(2) 枕中截面负弯矩的设计值采用图2 (b) 计算:
先求枕底反力q,
枕中截面负弯矩
注:①轨下截面正弯矩表示轨枕在车辆荷载作用下, 轨下截面下缘受拉伸, 上缘受压缩;反之, 枕中截面负弯矩表示轨枕在车辆荷载作用下, 枕中截面是上缘受拉伸, 下缘受压缩。②0.114m为P43钢轨的轨底 (轨下垫板) 宽度。③轨枕下面道床顶面受到的压应力=200×103/ (287×1950) =0.36MPa<[σ2]=0.5MPa (道床顶面允许压应力) 。
3 材料的力学参数
(1) 轨枕混凝土强度等级为C50, 放张脱模强度为37.5MPa。
(2) 由GB50010-2002《混凝土结构设计规范》, 混凝土强度标准值、设计值和弹性模量列于表1。
MPa
(3) 预应力钢丝采用高强螺旋肋钢丝, 直径覫7mm, 强度标准值fptk=1570MPa, 抗拉强度设计值fpy=1070MPa, 抗压强度设计值fpy′=400MPa, 弹性模量Es=2×105MPa。
(4) 混凝土轨枕生产采用先张台座法工艺, 预应力钢筋的张拉控制应力值
4 钢筋预应力损失值的计算
(1) 张拉两端夹具变形引起的预应力损失
(2) 钢筋应力松驰引起的预应力损失
(3) 采用自然养护引起的预应力损失
(4) 使用阶段混凝土收缩和徐变引起的预应力损失
(5) 轨枕两阶段的预应力损失值按表2进行组合。
(6) 全部预应力损失值σl=6.7+8.4+0+81.8=96.9MPa<100MPa, 根据GB50010-2002《混凝土结构设计规范》6.2.1规定, 取σl=100MPa。
5 TZⅡ型轨枕静载抗裂弯矩的计算
轨枕在列车动荷载与枕下道床反力的联合作用下, 轨下截面产生向下弯曲, 枕中截面产生向上弯曲, 因此轨枕的结构计算主要是进行轨下截面正弯矩和枕中截面负弯矩的计算。
(1) 轨下截面静载抗裂正弯矩, 见图3。
换算截面形心至截面下边缘的距离
则预应力钢筋合力作用点对截面形心的偏心距
截面对形心的惯性矩
预应力钢筋的有效预应力
预应力钢筋的合力
截面下边缘由预应力产生的混凝土法向应力
轨下截面抗裂弯矩 (因静载抗裂试验是在脱模后48h之内进行, 故取放张脱模时的混凝土强度)
(2) 枕中截面静载抗裂负弯矩, 见图4。
换算截面积
截面静矩
换算截面形心至截面下边缘的距离
偏心距e0=74.1-80=-5.9mm, 张拉中心位置在截面形心上面, 以克服在荷载作用下枕中截面的上边缘纤维受拉伸。
惯性矩
6 TZⅡ型轨枕截面疲劳 (设计) 承载力的计算
轨枕为预应力混凝土受弯构件, 应以正截面受拉区混凝土边缘纤维应力达到0.7ft计算确定疲劳承载力, 同时, 应检验在设计荷载下受压区混凝土边缘纤维的应力不应大于0.7fc, 计算中采用混凝土强度的设计值。
(1) 轨下截面疲劳承载正弯矩
同时, 受压区混凝土边缘纤维的压应力σ′c为:
(2) 枕中截面疲劳承载负弯矩
7 TZⅡ型轨枕截面受弯极限 (破坏) 承载弯矩Mu的计算
截面受弯极限承载弯矩Mu的计算公式如公式 (1) 、 (2) 所示, 即:
由于轨枕截面高度小, 预应力钢筋为均匀对称布置, 不再另设非预应力筋, 所以表达式较通用的可明显简化。另外, 轨枕截面配筋率偏高, 按公式 (2) 计算得出的受压区高度偏小, 即预应力筋不在受压区内, 因此在这种情况下, 公式 (2) 等号右侧的计算项只需第一项即可。由于轨枕计算截面为梯形, 在计算确定受压区高度后, 按公式 (1) 计算时, 受压区的宽度采用梯形上底和下底的平均宽度bi, 以简化计算。因受压区高度较小, 由此简化产生的计算误差可以忽略。
(1) 轨下截面受弯极限正弯矩的计算
(2) 枕中截面受弯极限负弯矩的计算
8 受弯极限 (破坏) 承载弯矩与静载抗裂弯矩的比值K1
9 受弯极限 (破坏) 承载弯矩与疲劳 (设计) 弯矩的比值K2
1 0 TZⅡ型轨枕静载抗裂检验荷载的确定
根据中国铁道行业标准TB/T1879-2002《混凝土轨枕静载抗裂试验方法》规定, 检验荷载F与检验弯矩M的关系由下式确定:
则TZⅡ型轨枕的检验荷载为:
根据试验, 将TZⅡ型轨枕的静载抗裂检验值确定为:
F轨下=110k N, F枕下=80k N (正放试验)
1 1 轨枕的疲劳试验
因新产品投产, 轨枕生产工艺和材料发生重大改变, 或因产品质量检验、需要进行轨枕疲劳试验时, 可采用TB1878-2002《预应力混凝土轨枕疲劳试验方法》进行试验。疲劳试验最大荷载值取为:
式中, F—静载试验值, k N。
则TZⅡ型轨枕疲劳试验上限值取为:
轨下截面Fmax=1.05×110=115k N
轨中截面Fmax=1.05×80=84k N
疲劳试验循环特征值, 疲劳循环次数n=2×106次, 采用500k N疲劳试验机, 加载振动频率在4~8Hz之间, 简支梁支承状态, 支点距离L=600mm (与静载抗裂试验相同) , 轨下截面疲劳试验时, 轨枕正放, 枕中截面疲劳试验时, 轨枕倒放。轨枕经2×106次疲劳试验后, 卸载为0, 其试验截面的最大残余裂缝宽度不大于0.05mm, 即为合格。
1 2 轨枕截面受弯极限承载力 (破坏) 试验
在满足截面疲劳承载力设计前提下, TZⅡ型轨枕, 其极限承载力强度安全系数都在2.0以上, 不会控制设计。一般是在进行疲劳试验以后, 认为有必要提供轨枕破坏试验荷载依据时, 才进行轨枕截面极限承载力试验。
进行轨枕截面极限承载力试验时, 轨枕达到破坏的检验标志是受拉区外排钢筋 (丝) 处混凝土的最大裂缝宽度达到1.5mm;或预应力钢筋拉断;或受压区混凝土开裂破坏。斜截面出现几条裂缝的情况下, 最大裂缝宽度达到1.0mm, 也视为破坏。
1 3 结语
混凝土轨枕 篇5
摘要：铁路内燃液压轨枕更换机是根据铁路工务换枕工作实际而研制的一项快速换枕装置。最大的技术难题是解决更换轨枕作业中，换枕全工序工艺相结合的完整式换枕机，不仅能将旧枕抽出，新枕送进并定位，做到一机多用，功能齐全。
关键词：内燃液压；铁路轨枕；更换机
随着铁路运量的不断提高，列车轴重的逐年加大，列车对钢轨及线路设备的破坏也越来越大。特别是高速重载列车对路基产生的不断冲击，使线路翻浆冒泥、轨枕破裂损坏、接头掉块等线路病害及钢轨伤损日益严重，给列车运行带来了极大的安全隐患。对于轨枕病害这个问题的处理，一直有效的做法是尽多更换更重、新型轨枕，加强捣固，以减轻车轮对砼枕的破坏冲击。但随着列车轴重的加大，运行速度的提高，更换轨枕已经成为工务部门经常需要面对的繁重劳动，同时民工强劳动力的要求及工费的递增，民工施工人员的增多，民工管理强度的加大，存在严重的综合费用提高问题和安全隐患。据铁道部有关部门统计，全国铁路局每年用于更换轨枕的费用高达2～3亿元人民币，由此可见仍靠人工更换轨枕既不经济、更不高效、也不安全。为了实现更换轨枕机械化，达到快捷、高效、经济、安全的目标，研制铁路快速换枕机，减轻换枕工作给铁路发展带来的冲击和压力，解决铁路工人养路中最大量、最繁重的体力劳动，提高铁路养护机械化水平是当务之急，所以研制铁路内燃液压轨枕更换机是非常必要的。技术方案
2008年初，确定了“铁路内燃液压轨枕更换机”项目科研成果研究小组，并得到上级专业技术部门和有关厂家的支持。经多方查寻资料，设计方案，确定了技术方案。
1.1 设计要求
能够快捷的更换损坏的轨枕，尤其是在运营中的线路上，和内燃路捣固机配合，完成利用列车的运行间隙封锁点或天窗点，进行更换轨枕的全部作业，减少要点造成的施工延误。该机质量可靠，上下道灵活，易操作，用途广泛，使用安全。动力强劲，可将路基下或乱石中的钢轨、轨枕、辙叉心快速拉至目的地。
1.2 基本原理
1.2.1 系统组成。该装置由主机架，内燃机，液压马达，绳轮，支撑架，夹持部分液压多路换向阀，手压泵，上、下道架组成。结构简单，使用方便，易操作，故障效率低，性能可靠，可连续作业，上、下道便捷，前后运动推行自如，运行效果良好。是轨枕更换作业的一种专用设备，使用该设备将会节省大量的人力、物力，使效率提高，劳动强度降低，换枕速度加快。
1.2.2 技术原理。内燃液压轨枕更换机主要是利用内燃机作为动力源，内燃机输出的动力通过液压马达带动轮轴上的钢丝绳运动，钢丝绳一端的环扣套在枕木的螺栓上，操纵杆的前进与后退控制着轮轴的转动，从而带动钢丝绳运动，钢丝绳通过导轮产生前后运动，来带动轨枕移动，完成更换枕木的目的。
1.2.3 技术参数：（1）最大拉力：1500kg；（2）最大拉动距离：150cm；（3）振整机重量：460kg；整机尺寸325×107×123cm；（4）发动机功率：3.6kW；（5）大工作臂长110cm；小工作臂长53cm。研制和试验
2.1 研制
2.1.1 调研及设计。按照预定的实施计划，科研小组于2008年5月开始调研，对现场情况及存在的问题进行了详细的调查，经过论证和深入分析，确定了设计方案及要实现的功能。
随着铁路运量的不断提高，列车轴重的逐年加大，列车对钢轨、轨枕及线路设备的破坏性也越来越大。特别是对轨枕的破坏日益严重，由于枕木的损坏造成线路不良、三角坑等线路病害及钢轨伤损日益严重，给列车运行带来了极大的安全隐患。
更换轨枕是一项繁重的体力劳动，需要动用大量的人员、民工，并且时间长，劳动强度大，容易造成工作人员的伤害，发生碰手、碰脚的工伤纠纷。采用先进的生产机械设备，不但能提高劳动效率，缩短施工时间，还能有效地减少工伤的发生，因此轨枕更换机是工务部门急需的一种先进生产机械设备，市场推广前景广阔。
2.1.2 实施。
基本思路：我们要研制的铁路内燃液压轨枕更换机，能将旧枕推出，新枕送进并定位，功能齐全，是一种非常合适我国国情的铁路养护专用机械设备。
创新点：（1）利用起道小车，在不提升钢轨有效高度的前提下，由人工换枕改为机械换枕，极大地减轻养路工人的劳动强度，并提高了换枕效率；（2）采用直线形移动装置，可快速将旧枕推出，新枕送进；（3）采用摆式杠杆机构，可准确地将旧枕拨出原位，将新枕定入枕位；（4）采用快速上、下铁路线传动滚轮，可提高养路时的安全性；（5）采用特种轻质高强度复合新材料制做架体，具有重量轻、搬运方便、绝缘性能优良等特点。
2.2 试验
首先研制一台换枕机，进行使用、检验，对不足之处提出改进，得出最佳方案、结果，然后再改进生产、安装，达到技术要求，实现创新与推广使用。
2009年，经过广泛调研，听取航天航空部机电研究所、西安电务器材厂、兴平工务器材机械厂、北京等有关专家意见，对设计理念进行了调整，重新定型设计。首先必须明白设计内燃液压轨枕更换机是为了减轻工务部门换枕木的劳动强度，所以设计出来的机具应具有使用、安装方便，并且动力强劲，能够在松动的石碴中轻松的抽出和送入枕木。
因为工务作业全部是在野外，为了便于使用，减少携带的器具种类，设计为内燃机提供动力，这样可以不用再携带发电机等笨重的设备。少量的更换轨枕一般是在运营中的线路上进行，因此，如何能快速的安装和拆卸机具就显得十分重要，经过多次试验、改进、提高，最终的内燃液压轨枕更换机由液压马达、绳轮、支撑架、夹持部分组成。结构简单、使用方便、易操作、故障效率低、性能可靠，是轨枕更换作业一种较好的专业设备，使用该设备将会节省大量的人力，效率提高，劳动强度降低，换枕速度加快。
2.2.1 抽枕：（1）将抽换机放置在钢轨上；（2）启动起道小车将机器固定在钢轨上；（3）操纵液压马达操纵杆，使离合器处于分离状态（将操纵杆置于中间位置）；（4）拉动钢丝绳，经导向轮从两根钢轨下穿过后将钢丝绳环扣挂在轨枕最外端螺柱根部；（5）发动机怠速稳定时将液压马达操纵杆向上推，控制机器油门大小；（6）确认钢丝绳环扣与轨枕螺柱根部扣挂好后可使发动机逐步加速，直至将轨枕抽出。
2.2.2 入枕：（1）将抽换机移一端钢丝绳经机器大梁底部环绕另一端支架的导轮上；（2）启动小车将机器固定在钢轨上；（3）操纵液压马达操纵杆，使离合器处于分离状态（将操纵杆置于中间位置）；（4）拉动钢丝绳，经导向轮从两根钢轨下穿过后将钢丝绳环扣挂在轨枕最外端螺柱根部；（5）发动机怠速稳定时将液压马达操纵杆向上推，控制机器油门大小；（6）确认钢丝绳环扣与轨枕螺柱根部扣挂好后可使发动机逐步加速，直至将轨枕抽出。应用
内燃液压轨枕更换机是为了适应现在列车速度快，运行密度大，造成工务施工不便的现状而研制的，在使用的过程中可以大大缩短更换砼枕的时间，原来需要五六个人同时作业的工作，现在两个人就可以轻松地完成，由于减轻了劳动强度，过去施工中碰手碰脚的现象已被杜绝。内燃液压轨枕更换机使用方便，提高了工作效率。侯马北工务段重点维修车间在侯西线清涧站阳光4道更换宽枕板、运城机场线冷库门处（1.7km处）、南同蒲下行线张礼站1道（628km+800m处）更换砼枕共计约1000余根。使用内燃机做为整机动力来源，动力强劲，能够适应运营区段的区间作业。操作方便，适合各种作业环境。提高工作效率，缩短施工时间，适合运输繁忙的干线区段。减少施工人员人数，产生了一定经济效益。根据实际调查，更换混凝土枕3分钟/根（包含回填石碴）。现场反映情况良好。效果
该装置由抽送轨枕、挖砟回填两部分组成，实现了机械抽换轨枕、挖砟回填的功能，可降低劳动强度；轨枕更换部分利用液压传动原理，通过钢丝绳、导轮产生往复运动，移动轨枕，完成更换轨枕的目的。不足
建议加强现场操作使用，进一步提高换枕的速度，优化结构设计。
参考文献
控制图在轨枕生产中的建立及应用 篇6
关键词：控制图；判定准则；轨枕；静载强度
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0048-03
1 概 述
统计技术之一的控制图自从1924年由美国W.A.休哈特博士提出后，在国外发达国家有着广泛的应用，在我国其它行业也有大量应用，但控制图作为质量控制的一种有效工具，还未见有在轨枕生产中应用的报道，本文介绍了控制图在中原某公司IIIa型枕上的应用，并对控制图在轨枕生产中的适应性方面进行了探讨。
2 建立控制图
2.1 选择控制特性
本文选择IIIa型混凝土轨枕静载强度这一关键质量指标作为控制特性来建立控制图，以期较好地控制产品质量和监察生产过程。由于轨枕的静载强度冲载值是计量型数值，因此，本文选择均值—标准差（-s）控制图。
2.2 抽取数据
本文选取了中原某轨枕公司IIIa型枕2014年1月份至2014年12月份静载检测数据，共300批数据（由于篇幅所限，具体数据略），为便于对轨中控制图进行A、B、C分区，在此选择6个轨中静载值作为一组，12个轨下静载值作为一组，共50组数据。
2.3 计算均值和标准差
即轨下和轨中标准差控制图和均值控制图都符合判稳准则，没有一点符合判异准则，说明过程处于统计控制状态。
2.8 计算过程能力指数
已知IIIa型枕轨下静载值要求不小于210 kN，轨中静载值要求不小于162 kN，即TL轨下=210，TL轨中=162，而σ=/c4，当n=12时， c4轨下=0.9776， 当n=6时，c4轨中=0.9515，σ轨下和σ轨中分别为：
σ轨下=/c4轨下=23.3（25）
σ轨下=/c4轨下=13.3（26）
则轨下和轨中的过程能力指数分别为：
CPL轨下=（μ-TL轨下）/（3σ轨下）=1.02（27）
CPL轨下=（μ-TL轨下）/（3σ轨下）=0.94（28）
2.9 对CPL值评价
IIIa型枕的技术条件规定：在规定荷载作用下静停3 min，轨枕受拉区不出现肉眼可见裂纹者为该截面合格。本文所抽取的数据均是静停3 min后的冲载值，与通常意义上的技术公差下限有所不同，虽然从轨下和轨中的过程能力指数来看，CPL值均接近1，没有达到理想的大于1.33的水平[1]，但由于轨枕技术要求的特殊性，加之轨枕产品本身是由10根预应力钢丝和高强混凝土结合成的非均匀性构件，自身离散程度大，技术部门研究后认为目前的过程能力完全能够满足设计的和顾客的要求，过程处于技术控制状态，不需进行调整。
2.10 延长控制线并进入监控阶段
上文建立的-s控制图，处于统计控制状态和技术控制状态，根据SPC理论，我们可以将-s控制图的控制线延长，进入监控阶段，对过程进行日常控制。
3 应用控制图进行日常控制
从2015年1月份开始，我们将IIIa型枕静载检测数据输入控制图中，开始对轨枕质量进行日常控制，下图是截止2015年12月份的静载检测数据绘制的控制图，如图3和图4所示。
4 对异常现象的实际分析
当我们绘出轨下均值控制图中第66点时，发现描点超出了下控制限，而轨下标准差控制图并无异常现象，相对应的轨中控制图的第62点也没有出现异常现象，技术部门对此进行了认真研究，认为第66点虽然符合判异准则1，但由于此前一直没有出现点子出界情况，也符合判稳准则中连续35个点子至多1个点子落在控制界限外的规定[2]，可认为过程仍处于统计控制状态，为慎重决策，我们随后展开了对第66点的认真调查。
我们首先对以下几方面进行了认真检查：样品的取法是否随机，测量有无差错，数字的读取是否正确，计算有无错误，打点有无差错等。调查发现试验样品是从生产线中随机抽取的，不存在非随机现象；检验轨枕静载强度的静载试验机仍处于检定有效期内，没有超过有效期使用，静载试验机本身也无异常；试验机的冲载值是数显式的，检测结果能够直接读出，操作人员是有着5年工作经验的试验工，因此不存在读数不正确的现象；在计算方法上，我们又对试验数据进行了人工计算，结果与计算机所得结果相同；打点采取电脑自动打点办法，并无异常。通过以上调查，我们认为在数据检测及打点方面并无异常，应对生产过程中的其它方面展开调查。
我们对第66点所包含的6个班次进行了调查，分别调取了轨枕生产中的关键工序张拉、搅拌、振动和养护工序的生产记录。IIIa型枕的张拉工序采用电脑自动张拉系统，力值要求控制在415±5 kN范围内，我们调阅了张拉电子记录，结果张拉力值均在415±5 kN范围内，未发现异常；搅拌工序采用微机自动搅拌系统，技术要求水泥、减少剂的称量范围不超过±1%，其它原料不超过±2%，我们调取了搅拌电子记录，结果并未超出控制范围。振动工序采用变频振动方式，可对振动时间和频率进行自动控制，未发现异常。养护工序采用微机自动控制系统，要求有相应的静停时间、恒温时间、升降温速度和不超过最高温度，从养护曲线看，未发现异常。
从以上调查结果看，并未发现异常现象，因此，我们认为生产过程仍处于统计控制状态，不需进行调整。
5 结 语
通过-s控制图在中原某轨枕公司IIIa型枕上的应用，可以得出如下结论：
①对IIIa型枕来说，-s控制图总体是适用的，能够对生产过程起到监控作用。
②由于轨枕技术要求的特殊性以及混凝土轨枕产品本身的特殊性，计算过程能力指数CPL时采用的技术规范下限与通常意义上的规范下限有所不同，造成CPL值偏低，也即CPL值评价级别不太适应混凝土轨枕生产，对轨枕生产来说，CPL接近1时，已能够满足设计要求。
③利用控制图进行日常控制后，也存在着一定的局限性，如控制图中也绘出了“噪音”（各种误差）、控制图不能对工序的实际水平进行估计以及控制图确定显著原因的功能非常有限等等。
参考文献：
[1] 全国质量技术人员职业资格考试办公室.2014质量专业理论与实务（中级）[M].北京：中国人事出版社，2014.
混凝土轨枕 篇7
一、浅述预应力混凝土轨枕人工张拉控制存在的弊端
预应力混凝土箱梁张拉人工控制存在的弊端主要有以下几点体现:
第、传统的人工控制使得张拉力与压力表的标定有着较大的误差, 同时又有着不稳定的压力表读数。
第、要想指导张拉力的大小, 就要从根本上对压力表读数进行换算, 对于张拉力的控制有着极大的不便。
第、加压控制有着较大的误差和较低的分辨率。
就其实质性而言, 预应力混凝土轨枕人工张拉控制存在的弊端并不仅仅局限于以上几点, 同时其张拉控制的记录相对来说也是极其的混乱, 常处于一种失真状态, 很难保证张拉的质量。
二、自动张拉设备的特点
为了更好的实现预应力混凝土轨枕的张拉控制, 自动张拉设备的应用在一定程度上实现了预应力混凝土的全自动化控制。一般来说, 自动张拉设备的特点主要表现在以下几点:
1. 实现全过程自动化控制, 精确施加预应力
所谓的自动张拉控制主要是对电脑程序自动控制的采用, 从根本上对输入各阶段的张拉力以及伸长值实现全过程的智能控制和张拉, 同时自动记录和自动保存张拉的结果。如果在实际的全自动化张拉控制过程出现一定的异常情况, 还能从根本上进行声光报警, 其物产范围严格的控制为±1%以下, 实现精确施加预应力。
2. 对伸长量及时的控制
自动张拉设备能够及时的控制伸长量, 其校核指标主要是以伸长量为主要指标, 其控制要素则是张拉力, 通过对程序自动控制系统的采用, 实现应力和伸长的同步控制。
3. 对张拉过程进行规范性的智能控制
自动张张拉设备不仅仅实现全自动化的智能控制, 同时从根本上不受其他因素的影响, 比如说人为因素和环境因素, 张拉过程实现规范的控制。
4. 实现远程实时监控
自动张拉设备从根本上打破了地域上的限制, 对施工现场的各个情况及时的进行掌握, 其智能控制过程中通过远程监控及时的发现问题、解决问题, 使得管理效率最大限度的提高。
5. 节省人工
由于自动张拉设备是全自动化的职能控制, 极大的降低了疲劳度, 节省了人力。
总而言之, 自动张拉设备的特点是极其的多, 不仅仅实现了预应力混凝土轨枕张拉过程的全自动化控制, 同时带来的社会效益和经济效益也是不可估量的。
三、自动张拉设备系统组成以及工作原理
1. 自动张拉设备系统的组成
自动张拉设备系统主要是由主站、分站和上位机三个部分组成的。一般来说, “站”是自动张拉设备智能控制系统最常见最基本的一种组成单元, 其自动张拉系统则是由多个“站”组成的, 共同实现全自动化的张拉控制。同时每套自动张拉设备控制系统仅仅有一个主站, 而分站则不允许超过7个。
就主站而言, 自动张拉设备系统控制的核心, 主要是通过对手提电脑的连接, 从根本上实现对系统运作的智能化监控。主站示意图如图1所示。
就分站而言, 在一定程度上是对整个自动张拉设备的漏电、过载一斤短路进行的保护。而上位机主要是对太网主站的连接, 对整套自动设备系统运行实现实时监控。自动张拉设备系统结构图如图2所示。
2. 自动张拉设备的工作原理
自动张拉设备在工作的时候, 首先就其操作系统进入而言, 在对各电控柜进行接线以及千斤顶安装完成之后, 通过对各电控柜进行上电, 而自动张拉设备中的上位机在一定程度上连接到主站, 进而将上位机监控软件打开, 从根本上进入实时监控。但是在进入操作系统的时候, 为了保证操作的安全性, 往往需要进行用户登录, 进而实现对主界面的监控。
当进入操作系统之后, 就要从根本上对系统参数进行设置, 当系统重新启动的时候, 无需再次进行参数设置, 其参数将会自动加载。就其张拉而言, 就要从根本上对需要的站点有机的进行选择, 经过对参数的再次确认, 执行开始张拉的命令, 进而实现全自动的张拉控制, 通过其数据曲线就可以清楚的对各个站点之间的同步情况进行掌握。
其张放的过程主要是在张拉过程完成之后自动进行的张放控制, 自动张拉设备在控制预应力混凝土轨枕的张拉过程中, 每次的张拉力以及其张拉的位移都会有记录, 便于检索和打印。
四、预应力混凝土轨枕自动张拉施工的注意事项
虽然自动张拉设备在一定程度上实现对预应力混凝土轨自动张拉控制, 但是就其实质性而言, 不规范的自动张拉施工往往会引发一系列的安全问题, 对于预应力混凝土轨枕自动张拉施工的注意事项应从以下几点做起:
第一、在施工之前, 对自动张拉设备的操作人员进行培训。
第二、严格执行工程技术要求标准, 针对施工方案的各个结构特点做好一定的安全防范措施。
第三、自动张拉设备必须经过严格的保管和定期的维护。
第四、当自动张拉设备出现异常时, 及时的暂停机器的运行。结语
自动张拉设备的应用对于轨枕节约建设以及结构安全有着一定的基础保障, 同时自动张拉设备在一定程度上实现了环境的保护, 推动了我国铁路建设的快速发展。
参考文献
[1]吴开旺.轨枕预应力自动张拉机控制系统的研制[J].铁道标准设计, 2001, 21 (12) :23-24.
混凝土轨枕 篇8
1 试验使用的原料
在试验中, 使用的材料非常多, 不同材料的功能和配比量也是不同的。
1.1 水泥
在此次C60 高性能混凝土试验中, 使用的是P·O43.4R型号的水泥。其中, 水泥的初凝时间、强度、碱含量 (R2O) 等都要依据行业标准试验规范配比, 使水泥的各项化学成分都符合试验标准。
1.2 泥砂
在此次试验中, 除了使用水泥外, 还使用了大量的泥砂, 其四度模数为2.5.
1.3 石
在此次试验中, 使用了非常多的二级配碎石, 级配间距为6~27 mm。其中, 5~8 mm级配间距所占的比例是40%.
1.4 粉煤灰
粉煤灰可以按照固定的细度划分, 也可以按照0.052 mm的方孔筛选, 所有的性能都是按照《高性能混凝土用矿物外加剂》试验标准得出的。此次试验中使用的是I级粉煤灰。
1.5 磨细的矿渣
在试验中, 应用的矿渣也非常多。掺杂这些矿渣能够增强混凝土的整体硬度, 提高其稳定性。
2 搅拌成型的方式和养护手段
在高性能混凝土中添加多种原材料后, 其计量方式也有所变化。对于这种高性能的混凝土, 在搅拌过程中, 需要使用专业的搅拌设备——使用最多的就是强制性搅拌机。使用性能优越的搅拌机能够提高混凝土中细颗粒的分散性, 并且搅和物具有非常小的离散性。为了提高外加剂的使用率, 要适当提高细骨料过渡层的质量。对于高性能的混凝土, 其搅拌顺序要符合相关要求。对于“水泥+掺和骨料+细砂”, 要先干拌, 干拌20 s后再增加适量的拌和水再搅拌20 s, 随后再掺和一定量的外加剂搅拌30 s, 加石子最终搅拌80 s。搅拌结束后能够大大提高拌和物的性能。将混凝土装入试模后, 要经过40 s的标准振动。对于干硬性的混凝土, 则要加压过后再振实。完成上述搅拌工作后, 要按照规定程序养护。拆模后, 除了一部分试件要做脱模力学性能试验外, 其他的都要放置到标准的养护室中养护, 直到养护至规定的养护期为止。
在养护过程中, 试件要严格遵循养护制度, 这是保证养护工作能够规范进行的前提。具体的养护制度为:试件成形后, 将其放置在温度为30 ℃的环境中, 放置5 h后再将其放入蒸汽养护箱中养护, 养护的温度要控制在50 ℃左右。持续7 h恒温后, 将模拆下, 并做抗压强度试验。
3 配合比和力学性能
对于C60 级的混凝土轨枕, 一般要求脱模强度大于设计强度的70%, 而且还要具备一定的弹性模量。在相关规定中, 规定脱模养护标准为27 d, 其强度要大于设计标准强度, 要具备与强度相适应的弹性模量。在试验过程中, 确定干硬性混凝土拌和物的稠度时, 要用增加因数法测试JH值, 从而使塑性混凝土拌和物的稠度能够用坍落度法测试其坍落值。
4 长期耐久性分析
4.1 抗冻性
由上述试验可知, 掺和物的质量对混凝土抗冻性的影响非常大, 采用的都是50 d龄期的快速试验。在试验过程中, 选择的试件有2 个, 分别是水泥干硬性减水剂混凝土和掺和了20%粉煤灰的干硬性混凝土。试验结果显示, 将掺杂了20%粉煤灰高性能混凝土冻融200 次后, 动弹模数为60.23%, 接近失效标准。这说明, 掺杂了矿渣的高性能混凝土抗冻性能非常好。
4.2 抗氯离子渗透性
混凝土中掺杂了非常多的矿物质, 27 d后, 这些物质能够与水发生化学反应。试验结果显示, 试验进行350 min后, 累积的电量值大幅降低, 并且降低量与掺和料有关——掺和量越大, 通过的电量越小。
5 结束语
通过相关试验分析了轨枕中使用的C60 高性能混凝土的各项化学性能。由试验结果可知, C60 高性能混凝土中各种物质的含量能够增加混凝土的稳定性, 提高混凝土的强度, 而且其抗冻性和抗渗透性能都非常好, 对于提高轨枕的强度、增强其稳定性有非常重要的作用。
摘要：使用C60高性能混凝土能够延长轨枕的使用寿命, 因为这类混凝土中掺杂了非常多的I级煤灰和磨细的矿渣。将所有材料混合到一起后, 就会形成一种高性能的混凝土外加剂。这种混凝土外加剂能够大大提高C60的抗冻性和氯离子的抗渗透性, 进而增强轨枕的稳定性。简要介绍了C60高性能混凝土在轨枕中的应用情况及其独特性, 以期为日后的工作提供参考。
关键词：轨枕建设,C60高性能混凝土,混凝土外加剂,抗冻性
参考文献
[1]高林, 张永恒, 石焱, 等.聚羧酸系减水剂在C60高性能混凝土中应用的对比试验研究[J].四川建筑科学研究, 2011, 37 (2) :192-193.
混凝土轨枕 篇9
混凝土轨枕作为铁路工程中大量使用的预制构件之一, 不仅在构件质量上需要其具有优良的力学性能和耐久性能, 以保证列车运行的平稳性、安全性及可靠性, 还需要其具有良好的外观质量, 即外美内实, 使其和铁路沿线的其他工程一起共同组成一道美观的铁路风景[1]。混凝土轨枕是由C60级及C60以上的干硬性混凝土生产的, 作为一种高强度的预制混凝土产品, 为保证其具有高强度, 在配合比设计及施工工艺上, 采取了不同于普通混凝土配合比的设计措施及施工要求。正是因为混凝土轨枕特殊的施工工艺, 在施工中如果操作、控制不当以及对原材料的管理不善, 就会导致轨枕外观缺陷的产生。如果对看似细微的外观缺陷不加以控制并解决, 放任其流入铺架单位并使用在线路上, 部分小缺陷会随着使用时间的推移, 在受到外界荷载以及恶劣的自然环境气候等因素的侵害之后, 小缺陷会扩展, 最终影响轨枕的整体使用性能, 给列车运行带来事故隐患[2]。
某混凝土预制构件厂所生产的混凝土轨枕存在一大难题———预埋套管周边的放射状裂纹, 其主要表现如图1所示。本文拟对此外观缺陷进行原因分析, 并提出相应的解决措施, 以期使预埋套管周边的放射状裂纹得到有效控制。
2 轨枕预埋套管周边的受力情况分析
经过分析, 我们认为轨枕预埋套管周边的受力情况非常类似于圆环法收缩开裂性能评价方法中的混凝土的受力情况。轨枕预埋套管就如同圆环法中的钢环, 起着约束作用;单趾轨枕预埋套管外的混凝土就如同圆环法中的钢环外的混凝土环, 只不过圆环法中的钢环的混凝土环是一个等厚的圆环, 而单趾轨枕中预埋套管外的混凝土是一个厚度不同 (构件边到预埋套管的距离不同) 的混凝土环。其示意图如图2:
钢环外部的混凝土环在收缩时受到钢环的完全约束, 这时混凝土环内部的受力情况如图3所示:
在刚性约束钢环外浇筑混凝土, 混凝土环的收缩受到内部钢环的限制, 产生环向拉应力而开裂。根据弹性力学理论[3]分析了混凝土环的应力, 此时混凝土环内部的径向受压应力σr, 混凝土环内部的切线方向受拉应力σθ, 分别为:
式中:
σr———混凝土环内部的径向所受的压应力;
σθ———混凝土环内部的切线方向所受的拉应力;
a———混凝土环内边界半径;
b———混凝土环外边界半径;
r———混凝土环的半径;
P———钢环施加给混凝土环的压力。
对于混凝土环的内边界, r=a, 因此:
对于混凝土环的外边界, r=b, 因此:
从以上分析可以看出, 当混凝土环收缩受到约束时, 混凝土环内表面所受应力最大, 混凝土环内表面所受拉应力比混凝土环外表面所受拉应力大一个P, 因此其应力发展最早超过混凝土的抗拉强度。混凝土环从内部开始引发裂缝, 并向外部逐步扩展, 直到发展到混凝土环外表面。类似的, 轨枕的预埋套管周边混凝土收缩也受到预埋套管的约束, 轨枕的开裂也应该是从最靠近预埋套管开始引发裂缝, 并向外部逐步扩展, 直到发展到轨枕的混凝土外边界。
2 轨枕预埋套管周边开裂的影响因素及改进措施
从计算结果可以看出混凝土圆环内表面的拉应力主要取决于P和。P为钢环施加给混凝土环的压力, 其取决于混凝土的收缩和钢环的膨胀, 混凝土的收缩越大, 钢环的膨胀越大, P值 (钢环施加给混凝土环的压力) 越大, 受到的拉应力就越大;类似的, 轨枕的P为预埋套管施加给周边混凝土环的压力, 其取决于混凝土的收缩和预埋套管的膨胀, 混凝土的收缩越大, 预埋套管的膨胀越大, P值 (预埋套管施加给混凝土环的压力) 越大, 受到的拉应力就越大, 因此通过调整配合比和加入减缩剂来减小混凝土的收缩, 或者选用膨胀系数小的预埋套管都可以减小轨枕预埋套管周边的开裂;但另一方面P值 (预埋套管施加给混凝土环的压力) 越大, 混凝土对预埋套管的握裹力就越大, 这又是有利的。因此需要权衡利弊, 找到一个适宜的平衡点。
3 结束语
收缩与开裂是混凝土质量的重大课题。影响因素十分复杂, 包括原材料 (水泥、掺合料、粗细集料、外加剂) 的质量、构件设计 (形状、尺寸、混凝土等级类型、钢筋布置) 、混凝土配合比 (用水量、水灰比、砂率、掺合料和外加剂用量) 、生产工艺条件 (搅拌、成型、养护等) 、使用环境条件等因素。防止与治理收缩与开裂是一个系统的工程。但是, 在特定的生产和工程条件下又总是由某些特定因素 (主体因素) 的组合决定的。这些因素中, 要分清主次, 只要认真分析解决了某些问题, 开裂问题就会得到解决。
摘要：本文主要分析了混凝土轨枕预埋套管周边放射性裂纹的形成原因, 提出了轨枕预埋套管周边开裂的影响因素及改进措施, 为生产混凝土预制构件提供指导。
关键词：轨枕预埋套管,裂纹,受力分析
参考文献
[1]卢祖文.我国铁路混凝土轨枕的现状与发展[J].中国铁路, 2004 (6) :13-14.
[2]汪加尉.预应力混凝土轨枕的裂缝与结构耐久性[J].水与混凝土制品, 2000 (2) :36-37.
混凝土轨枕 篇10
1 工程概况及病害实例分析
深圳地铁一期华强路至岗厦区间左线上行K6+645～K6+758.6采用弹性短轨枕式整体道床, 隧道断面型式为内径φ×壁厚h=5.4m×0.3m圆形盾构隧道, 位于半径R=400m圆曲线和缓和曲线上, 线路纵坡+3.53‰, 每公里配置1760对弹性短轨枕。曲线最大超高值120mm, 采取外轨抬高一半和内轨降低一半设置, 整体道床每隔12.5m设置一处伸缩缝。
经现场踏勘, 发现华强路至岗厦区间左线上行K6+645～K6+758.6曲线外股短轨枕道床混凝土开裂脱落, 轨枕橡胶套靴外侧面外露至靴底, 连续破损后影响行车安全。原因初步分析如下: (1) 水沟加大为截面矩形, 与设计圆形水沟不符; (2) 脱落外股短轨枕道床混凝土内未见纵向钢筋, 设计纵向钢筋上下各1根HRB335φ14mm螺纹钢。病害初步定性为建设施工遗留问题。
2 受力分析检算
按最不利荷载简化受力计算模型 (见图1) , 取地铁列车和定员乘客为研究对象。
重量mg=527.64×103×10N=5.2764×106N, 重心高度h=1000mm, 钢轨中心距s=1435+71=1506mm, 道床坡度tgθ=120/1506=0.08, 最大速度v=80km/h=22.2m/s, 曲线半径R=400m。
由列车曲线运行轮轨关系有:F内=0。
X水平受力:N内·sinθ+N外·sinθ+F外·cosθ=m·v2/R (1)
Y铅直受力:N内·cosθ+N外·cosθ-F外·sinθ-mg=0 (2)
重心C力矩平衡:N内·s/2-N外·s/2+F外·h=0 (3)
由 (1) ～ (3) 式, 经计算有:
N外=mg/ (2 cosθ) + (m·v2/R·cosθ-mg·sinθ) · (tgθ/2-h/s) =2.496×106N
F外=m·v2/R·cosθ-mg·sinθ=2.280×105N
N内=mg/ (2 cosθ) + (m·v2/R·cosθ-mg·sinθ) · (tgθ/2+h/s) =2.799×106N
列车编组6节车厢, 每节车厢2个转向架, 一个转向架2个轮对。曲线运行时, 某个瞬间外股受力全部集中作用转向架1个轮对上, 单个外股短轨枕最大瞬间力:
n外=N外/12=2.08×105N
f外=F外/12=1.90×104N
故单个外股短轨枕最大水平瞬间冲击力:f=n外·sinθ+f外·cosθ=3.56×104N。
假定外股短轨枕道床混凝土只受均布荷载作用, 取矩形截面s=宽×高=0.29m×0.11m=0.032m2, 均布拉应力σ=3.56×104N/0.032m2=1.11MPa。
因混凝土厚6cm<30cm, 折减后, C30混凝土抗拉强度设计值 (σ) =1.43MPa×0.8=1.14MPa。
考虑列车曲线运行受力复杂性及轮轨关系复杂性, 取安全系数1.3, 1.3·σ=1.44MPa, 故1.3·σ> (σ) 。
结论:小半径曲线外股短轨枕道床素混凝土 (无受力筋) 极易抗拉破坏脱落, 并造成安全隐患。
3 整治方案
利用曲线超高单侧排水, 华岗区间左线上行K6+645～K6+758.6采取先植筋后混凝土填充水沟, 保留原伸缩缝。施工工艺流程:钻孔→清孔→钢材除锈→植筋胶配制→植筋→固化保护→混凝土凿毛→冲洗→钢筋网→设置伸缩缝→浇筑水沟混凝土→混凝土养护→施做横向排水沟。
为阻止外股短轨枕受离心力作用向外滑移, 每个短轨枕紧贴水沟壁竖向植筋2根L=25cmHRB335φ14mm螺纹钢 (有效深度15cm) , 相邻短轨枕中间近水平植筋1根L= (40+11.6) cm HRB335φ14mm螺纹钢 (带135°弯钩, 有效深度30cm) , 内钩1根纵向HRB335φ14mm螺纹钢。为提高新老混凝土黏结力, 既有水沟底面竖向植筋HRB335φ10mm螺纹钢10cm×10cm梅花型布置。钻孔孔径18mm (HRB335φ14mm) 和14mm (HRB335φ10) 。植筋严禁损伤盾构管片。
植筋胶用量计算:
W=π/4× (D2-d2) ×L×V×k式中, W为每个锚孔胶泥用量, g;D为钻孔直径, cm;d为杆体直径, cm;L为锚固长度, cm;V为胶泥比重, 取2.1;k为富裕系数, 取1.15。
为防止填充混凝土开裂, 既有水沟中间布设HPB235φ6mm@10cm×10cm钢筋网。
混凝土初凝终凝二次收面, 表面光滑平顺, 2%坡向边墙以便排水。曲线两端道床施做横向矩形排水沟, 宽×深=150mm×100mm, 连通内外侧排水沟。混凝土浇筑14d内, 列车限速25km/h, 以减轻混凝土振动, 每24h养护一次。整个整治区间圆形隧道曲线地段整体道床图见图2。
4 整治效果及结论
采取植筋浇筑混凝土填充水沟法, 明显改善了小半径曲线外股短轨枕道床混凝土受力性能。经半年运营, 深圳地铁一期华强路至岗厦区间左线上行K6+645～K6+758.6曲线段未出现外股短轨枕道床混凝土开裂脱落现象, 说明整治效果显著。
本文分析及整治方案将小半径曲线道床混凝土开裂脱落病害消除在建设期内, 为地铁运营提供安全保证。
参考文献
[1]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S].
[2]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范[S].
混凝土轨枕 篇11
无砟双块式轨枕以其平顺性好、 整体性强、几何状态持久、抗恶劣环境(如高温、紫外线辐射)性能好、使用寿命长等优势,已在我国广泛使用[1]。 因此,实现无砟双块式轨枕生产的工厂化作业,使生产线更加标准化和规范化具有重要意义。 本文依据双块式轨枕的生产工艺流程要求,从轨枕生产工艺布置以及资源配置等方面对双块式轨枕生产线合理设置进行考量,介绍了既有轨枕生产线(有砟轨枕生产线)改造成无砟双块式轨枕生产线的途径。
1有砟轨枕生产线改造的必要性
1.1生产许可制度的需求
2013年国家质 量监督检 验检疫总 局发布了2013年第60号公告, 将执行新的混凝土轨枕生产许可证制度,首次将双块式轨枕纳入了国家生产许可管理,在《预应力混凝土枕产品生产许可证实施细则》详细的提出了产品必备的生产设备[2],细化了产品的质量检验项目和检验方法以及生产过程工序的质量要求。 随着细则的实施,原有的双块式轨枕生产线的布局、设备已无法满足新要求,对有砟轨枕生产线的改造势在必行。
1.2合理资源配置,节约成本的需求
无砟双块式轨枕的生产按照新建一条生产线考虑,一般需生产车间2000m2, 约300万元的基建投资,生产设备约300万元。 如利用工厂现有的有砟轨枕生产设施设备,只需依据工艺需求,对必备生产设备进行改造,这样综合利用既有条件,优化工艺布置,合理资源配置,可以大幅节约投资,投资费用可控制在100万元以内。
1.3生产工艺的需求
有砟轨枕的生产工序主要包括混凝土搅拌、钢丝张拉(钢丝定长下料、编组、张拉)、清润模具、混凝土浇灌、振动成型、养护、脱模、堆码等。 其中,混凝土搅拌、钢丝张拉、养护、振动成型工艺过程的执行与轨枕质量直接相关,将其视为关键工序。 混凝土浇灌直接影响布料的均匀性,将其作为质量控制点,视为特殊过程。 其工艺流程见图1。
无砟双块式轨枕工序主要包括混凝土搅拌、混凝土浇灌、振动成型、养护、脱模、堆码等。 其中,混凝土搅拌、养护、振动成型视为关键工序,混凝土浇灌视为特殊过程。 其工艺流程见图2。
对比图1、图2可知,无砟双块式轨枕生产与有砟轨枕生产的主要区别包括以下方面:
(1)无砟双块式轨枕工艺过程中减少了钢丝张拉(钢丝定长下料、编组、张拉),生产节奏更紧凑。
(2) 混凝土浇灌 : 双块式轨枕浇灌工艺应为螺旋机定量灌注,这样能更好控制产品的断面高度尺寸和分层现象,同时可克服加减浆困难的问题。
(3)振动成型:无砟双块式轨枕的振动工艺 ,仅需一次振动过程,无需进行加压复振。 振动需改为变频振动,可增加混凝土密实度,提高外观质量。
(4)脱模 :将气动冲击脱模方式替代有砟轨枕的自动挂钩形式的反复轻磕方式脱模,可以有效保证轨枕棱角完整性,确保脱模质量。
2生产线的改造方案
2.1可行性
结合双块式轨枕的生产工艺要求,同时依据国内双块式轨枕生产的现状,将其生产模式归纳为两种,即短模生产与长模生产。 双块式轨枕长模工艺为:生产线采用2×4长模、流水生产线布局、养护池养护的生产方式, 生产线按照模具清理与输送、布料、振捣、养护、翻转脱模等生产工艺布置;双块式轨枕短模生产工艺为:生产线采用4×1短模、环形流水生产线布局、环形生产工艺、双通道连续养护的生产方式,生产线按照模具清理与输送、布料、振捣、养护、脱模等生产工艺布置。 由于短模生产的连续养护生产方式无法很好保证轨枕的养护制度,同时其生产效率较低,而长模生产模式在养护和生产效率上具有较明显的优势。 因此,目前采用长模生产模式的厂家越来越多。
有砟轨枕生产均采用长模生产的机组流水线工艺,其工艺布置与无砟双块式轨枕生产的长模生产工艺基本适应,可以通过相应的改造来有效满足无砟双块式轨枕生产的要求,将有砟轨枕生产线改造为无砟双块式轨枕生产线。
2.2主要改造方案
2.2.1浇灌振动成型系统
2.2.1.1混凝土灌注设备
由于一般既有生产线浇灌台位与振动台位为分开设置,如果布料不均就会给振动过程中的填料增加一定的困难,同时考虑到双块式轨枕中如布料量不均匀后,由于钢筋桁架及配件安放已到位,很难将多余拌合料从模具中移除,一般需对布料机(浇灌车)进行改造。 改造的主要方式为:1将浇灌工位与振动工位合并;2布料机(浇灌车)增加计量传感装置,改造为定量浇灌系统,如螺旋机定量浇灌设备。
2.2.1.2振动成型设备
有砟轨枕生产线振动设备一般为定幅定频设备,在以往有砟轨枕的生产中完全可以满足相关技术标准要求,但在无砟双块式轨枕生产中对混凝土外观质量要求更高,产品质量更严。 须将原振动系统改造为具有变频功能的振动系统,该变频系统具有水平和垂直振动功能,同时能实现振动频率的变化。 在实际生产中,该变频振动系统的应用对混凝土成型质量起到了很好的效果。
2.2.2脱模系统
2.2.2.1翻模机
脱模机在轨枕生产中起到重要作用,原脱模机一般为自动挂钩形式,主要依靠翻模机大臂反复轻磕方式脱模,但无砟双块式长线生产工艺已无法保证脱模顺畅和产品外观质量,必须将翻模机自动挂钩改为液压挂钩,保证钢模翻模后能拆除挂钩。 共需要改造2套钩爪,增加1台控制油泵,1套控制台。
2.2.2.2成品脱模改气囊结构
按2×4长模气动冲击锤需配5组顶升台架,8个承料台,承料台要使用厚胶板防止钢筋桁架掉落引起的钢筋变形。
通过翻模机将模具顶升到一定高度 (一般为120mm左右 ),利用轨枕自重 ,可以克服轨枕与模具腔体的摩擦力、混凝土的附着力、定位轴与预埋套管变形力等可以保证轨枕的脱模顺畅[3],同时 ,其轨枕棱角不易破损,从而确保双块式轨枕外观质量要求。
2.2.3产品堆码系统
2.2.3.1成品运输辊道
目前轨枕生产厂家成品运输一般有两种,一种是小车组形式,另一种是升降成品轨道形式。 如为小车运输,可以照样使用,但如为辊道运输,就必须根据实际情况进行相应改造。 双块式轨枕由于桁架为半裸露,如辊道间距超过500mm以上,轨枕的运输将严重影响桁架在辊道上的走行,桁架也将碰伤变形。 对辊道改造主要要求为:1辊道间距应小于500mm,宜在350mm左右 ;2辊道运行速度必须低; 3根据经验也可以将辊道上增加输送皮带。
2.2.3.2成品码垛机构
一般既有线码垛装置为码垛吊装装置,对双块式生产已不再适用,这部分需新增,采用在出水辊道尾端增加一组低速链传动承料台 (可以排15根双块式轨枕的铺设尺寸),同时,增加一台平推装置 (称之为归拢机 ),把在成品辊道上移动的双块式轨枕横向推到低速链传动承料台上等待起重机用专用吊具吊装。
3生产线改造后的实际应用情况
3.1改造后浇灌振动成型系统的使用情况
由于混凝土灌注设备改造后是将浇灌工位与振动工位合并,使得生产节奏更快;同时将浇灌车增加计量系统改造为螺旋机定量浇灌设备,确保了每模混凝土用量更准确。 如在生产SK-1型轨枕中, 其单根理论材料消耗为0.083m3,采用2×4的钢模 , 共计单模材料消耗0.664m3,依据立方混凝土实际容重2500kg/m3,转化为单根轨枕的质量207.5kg,在结合实际定额损耗,通过计量装置,可以确保单根轨枕用量控制在5%左右,大大减少了用料浪费,使得布料更均匀,减少了振动台平料人员的工作量。
振动成型设备的改造后,完全实现了变频振动的功能,在确保合理的激振力的前提下,将原有的初振120s,复振60s的简单振动工艺,调整为垂直变频振动:初振为先低频再高频,复振为先高频再低频,初振为不少于100s,复振不少于60s,混凝土复振动完成后,再采用不少于10s的点振方式(水平振动)收浆,以利于混凝土浆的复位。 通过合理的振动工艺确保了混凝土成型的密实度的需求,对混凝土的强度和外观都起到了决定性的作用。
3.2改造后脱模系统的使用情况
脱模系统改造后,翻模机利用顶升气囊将模具顶升到约120mm的高度,利用轨枕自重,仅需2至3次的重复上下撞击 ,轨枕便可以顺利脱出 ,整个脱模周期仅需1min,以前脱模周期至少为3min。 新的脱模方式不仅节省了大量脱模时间而且大大降低了轨枕破损的概率,外观质量有了大幅提升。
3.3改造后产品堆码系统的使用情况
由于缩减了辊道间距,同时降低了辊道运行速度,使得成品轨枕在辊道上运输时被磕坏底部边缘的现象明显减少。 加之采用归拢机后,依靠其平推作用,使得双块式轨枕横向推到低速链传动的承料台上,再用专用吊具进行转运入库。 从而保证了轨枕码垛的整齐、高效,解决了以往单根独立转运入库的重复动作。
改造后近一年的实际生产应用表明,其双块式产品质量均满足标准要求,同时,工厂已于2014年9月取得了生产许可 , 可见经改造后的生产线完全具备生产合格产品的能力。
4结论
(1)依据双块式轨枕相关技术条件结合工厂实际生产情况,对有砟轨枕生产线优化改造为双块式轨枕生产线是完全可行的。
(2) 浇灌振动成型系统采用定量浇灌 、 变频振动工艺可有效保证双块式轨枕成型需求;脱模系统依据双块式轨枕自重,冲击气动脱模方式可满足脱模顺畅,符合生产节奏,能确保轨枕外观;堆码系统采用低速运输辊道或成品输送小车与成品归拢机的组合,可有效保证双块式轨枕堆码需求。
参考文献
[1]胡安峰,伍云利,孙波,等.高速列车荷载作用下无砟轨道-地基竖向耦合动力响应研究[J].工程力学,2012(3):237-243.
[2]国家质量监督检验检疫总局.XK17-002-2013预应力混凝土枕产品生产许可证实施细则[S].北京:中国标准出版社,2013.