混凝土轨枕范文

混凝土轨枕范文（精选11篇）

混凝土轨枕 第1篇

轨枕作为一种预应力混凝土结构, 裂缝是难避免的, 因此研究预应力混凝土轨枕裂缝的成因及其危害性, 研究如何预防和控制裂缝, 对提高混凝土轨枕的结构耐久性, 延长轨枕的使用寿命, 将十分重要。

1 混凝土轨枕裂缝的类型及表现

1.1 混凝土枕裂缝的类型

轨下垂直横向裂缝 (轨下正弯矩裂缝) 。这种裂缝出现在轨枕两侧下部, 一般情况下, 裂缝较小, 宽度在0.1mm以下, 长度未超过中和轴。

枕中垂直 (横向) 裂缝 (枕中正弯矩和负弯矩裂缝) 。这种裂缝的宽度及长度均比轨下裂缝严重, 有的枕中正负弯矩裂缝连在一起形成环向裂缝, 个别轨枕有多道环向裂缝。

轨枕顶面螺栓孔纵向裂缝。这种裂缝通常从螺栓孔处为起点逐渐向轨枕中部和端部延伸, 有的一直裂到端部, 造成劈裂, 严重者裂缝宽达3~5mm。轨枕顶面沿螺栓孔纵裂是预应力混凝土轨枕最为普遍存在的裂缝, 不仅运营数年的轨枕有, 存在路边备用的轨枕有, 甚至未出厂的轨枕也有;不仅国内轨枕有, 就连国外的轨枕也有。

轨枕顶面螺栓孔处横裂 (平行于钢轨方向) 。69型轨枕和Ⅱ型枕都有这种裂缝出现。从调查结果看, 大多数横裂方向与列车运行方向一致, 即出现于复线铁路的单向运行区段。

轨枕端部纵向裂缝。这种纵向裂缝有的出现在轨枕端部顶面和底面, 也有的出现在端部两侧, 大致与钢筋 (钢丝) 平行。

轨枕中部纵向裂缝。这种纵向裂缝发生在轨枕中部的顶面和侧面, 平行于钢筋方向, 裂缝长度可达30~110mm, 裂缝宽度约0.5~3mm, 最大可达5mm。

龟裂。轨枕端部、中部的顶面或侧面出现纵横交错、不规则的网状裂缝。

1.2 裂缝的表现

预应力混凝土轨枕产生裂缝较难避免。包括沿螺栓孔纵裂在内的各类型纵向裂缝起初长度和宽度都很小。随着时间推移, 不论是运营线路上的轨枕还是未铺设的备用轨枕, 裂缝均存在不断发展的趋势, 裂缝宽度从0.5mm-5mm不等, 长度一直纵裂至两端, 直至贯通, 造成劈裂。虽不同型号轨枕产生裂缝情况没有明显区别, 但不同厂家, 不同时间生产的轨枕, 包括在同一线路区段的不同厂家轨枕纵裂缝的表现却有明显区别。

2 混凝土轨枕裂缝的成因

混凝土轨枕裂缝的生成可以从结构、工艺、材料等方面探讨, 也可从设计、制造、铺设、使用等方面研究。在此, 仅从物理、化学、力学的角度进行分析。

2.1 力学因素

混凝土轨枕所受弯矩的大小不仅与枕上动压力有关, 而且与枕下道碴支承状态有关。原先设计规定铺设和养护时应使轨枕中间部分掏空400rnm, 掏空部分道碴顶面应低于枕底30mm, 避免负弯矩过大而产生枕中上部横裂。近年来要求中间不掏空, 即中间应垫满浮碴。设计时假设中间部分的支承反力应为轨下部分的3/4 (掏空时为0) 。与一般的预应力混凝土制品不同的是轨枕的支承状态随着列车的运行及养护维修条件而不断变化, 一旦当支承状态与枕上垂直动压力力联合作用引起的弯矩超过设计限值时, 则轨枕的相应部分就会产生裂缝。此外当预加应力偏大而脱模时混凝土强度又不足时, 轨枕端部就会产生纵向裂缝;列车运行时对钢轨的水平和纵向作用力和螺旋道钉引起的上拔力又会使轨枕螺栓道钉孔周围产生纵向裂缝和横向裂缝。

2.2 物理因素

物理因素系指轨枕制造和铺设、运营过程中受冷热、干湿、冻融等的作用。当蒸汽养护过程中升温很快, 恒温温度很高时, 由于混凝土中气、水、水泥、砂石等不同材料热膨胀系数不同, 而混凝土初期结构强度又很低时, 高温使气、水大大膨胀, 造成混凝土内部结构缺陷, 容易引起轨枕表面特别是端头表面的混凝土龟裂, 疏松。

有一段时间, 不少工厂轨枕生产中蒸汽养护没有预养时间, 升温很快, 恒温温度高于95℃, 脱模时轨枕端部混凝土肿胀、疏松情况常有发生。而且放张时混凝土强度很多低于35N/mm2 (70%fcu) , 造成混凝土轨枕纵裂、龟裂现象较多。

当出厂时仅有细微裂缝或仅有隐性微裂 (肉眼看不见) 的轨枕, 在运营过程中, 受到振动、冲击、疲劳荷载的作用, 以及外界环境不断变化着的干湿循环, 冻融循环作用, 也会使裂缝的宽度和长度发展。

2.3 化学因素

化学因素指钢筋锈蚀、混凝土腐蚀、碳酸化、碱集料反应等。对中国混凝土轨枕而言, 其中碱集料反应 (AAR) 引起的破坏不容忽视。碱集料反应的三个条件是:活性集料、高碱水泥和水, 其破坏机理是以上三种物质进行化学反应, 在混凝土内集料与水泥石的界面上生成硅酸盐凝胶, 体积膨胀, 引起混凝土开裂。其中最为普遍的碱-硅酸反应, 方程式为:Si O2+2ROH+n H2O→R2Sio3 (n+1) H2O (R为Na或K)

由于中国生产的水泥长期对碱含量不作限制。采用高碱水泥可提高水泥产量, 降低成本。而中国有一些地区的混凝土粗集料 (石子) 具有明显的碱活性, 二者结合在一起, 容易形成碱集料反应 (AAR) 破坏。这个问题是从六十年代末期开始, 某工厂生产的预应力混凝土轨枕 (以及桥梁) 屡屡发生纵裂和龟裂, 而又从结构、工艺、铺设养护条件进行改进还依然有纵裂、龟裂出现, 直至八十年代末期, 才开始认识并通过试验予以证实的。检验过程是:先从轨枕混凝土中取芯样, 检验项目包括: (1) 肉眼或用立体显微镜观察, 再用偏反光显微镜观察光薄片, 一般AAR造成的破坏常会损伤集料颗粒, 裂缝多从集料延伸至浆体, 有时还能明显观察到集料颗料裂开, 或边缘被撕裂。这一特征十分重要, 因盐腐蚀、化学腐蚀、钢筋锈蚀、碳酸化、机械荷载等不会使集料颗粒受到损伤, 因此这是AAR与其他破坏因素的主要特征; (2) 依靠电子显微镜加上能谱分析可以测得碱硅酸盐凝胶的化学成分, 这是发生AAR的直接证明。另外, 将混凝土的集料用机械方法和化学方法 (一般是盐酸溶液处理) 分离出来, 再用快速法和岩相法鉴定其碱活性, 综上所述, 纵向裂缝主要由内因 (材料、结构、工艺因素) 所致, 外因 (荷载及冻融、干湿循环) 仅是促其发展, 横向裂缝则是内因 (预应力配筋, 断面及混凝土强度) 与外因 (荷载及轨枕支承条件) 综合作用所致。

3 裂缝对混凝土轨枕结构耐久性的影响

轨枕处在露天环境中, 由于混凝土致密, 水、气不会渗入内部, 但当裂缝开展到一定宽度, 且裂缝深度到达保护层时, 水、气就会沿着裂缝逐步渗透到达钢筋, 引起钢筋腐蚀、生锈, 铁锈是一种铁的化合物 (氧化铁) , 其体积膨胀4倍, 在混凝土内部引起内应力, 导致混凝土进一步开裂, 并使预应力钢筋与混凝土的握裹力降低, 从而影响轨枕的承载能力。

研究表明, 结构混凝土的裂缝只有达到一定宽度时, 水、气才能渗入, 引起钢筋腐蚀。国内外规范规定, 钢筋混凝土结构的裂缝允许宽度为0.1~0.3mm (视不同介质环境) , 预应力混凝土结构甚至不允许出现裂缝, 其目的都是为了保证钢筋不锈蚀。但从国内外作的多次调查和试验, 又证明裂缝宽度与钢筋锈蚀没有直接关系。

调查研究还表明, 纵向裂缝对结构耐久性的影响一般要比横向裂缝严重。因钢筋混凝土构件的纵向裂缝引起的钢筋锈蚀会使保护层剥落, 龟裂扩展会引起混凝土疏松、掉块。宽度和长度都不大的裂缝对轨枕承载能力几乎没有影响。因此可以采用修补办法将裂缝封闭, 以提高结构耐久性。中国铁科院等单位研制的补缝胶、修补胶等用来修补裂缝轨枕, 施工简单易行, 造价低廉, 对提高轨枕结构耐久性, 具有良好效果.

4 其他混凝土轨枕伤损的主要形态

4.1 轨下截面压溃

轨枕轨下部分由于橡胶垫板损坏或串出, 使钢轨直接作用于承轨槽, 引起轨下部分混凝土压溃。有些轨枕由于轨下截面横向裂缝过大, 混凝土受压区产生过大的压应力使混凝土压溃。

4.2 轨枕中间部分压溃

轨枕中间部分由于受了过大的正弯矩, 不仅使轨枕中间部分的下部产生过大的裂缝, 而且还引起截面受压区的过大压应力, 致使混凝土压溃, 这种情况一般发生在钢轨接头。有些轨枕由于中间部分承受了过大的负弯矩, 不但引起中间部分的上部裂缝, 而且还使中间截面下部受到过大的压应力以致压溃, 甚至出现钢筋外露。

4.3 轨枕的龟裂

龟裂是轨枕表面纵横交错的细小裂纹, 一般多发生在轨枕端部及中部顶面和侧面处。龟裂对轨枕的使用寿命影响也很大。

4.4 轨枕中间部分斜裂及扭伤

轨枕中间部分斜裂扭伤是指沿对角方向的破损。线路维修工作中的捣固作业, 因在轨枕两侧进行对角捣固, 过车时容易使轨枕中间部分产生斜裂或扭伤。据调查统计, 因线路维修养护不当使轨枕中部扭断、折断的轨枕在伤损轨枕总数中占有一定的比例。

4.5 轨枕挡肩破损

轨枕挡肩承受由扣件传来的水平推力而产生破损, 特别在小半径曲线上这种现象十分普遍, 有的采用加宽铁座仍不能解决问题, 据统计, 在半径为400m的曲线上, 挡肩破损高达70%。另外, 由于垫片损坏或在轨枕制造过程中挡肩部分的缺陷也可能造成挡肩破损。

4.6 轨枕的腐蚀

在长期放水地段和车辆装载有害介质散落在轨枕上, 都会造成轨枕的腐蚀, 轻者混凝上表面出现麻点、脱层等现象, 重者钢筋锈蚀, 并逐渐向里延伸。

4.7 轨枕底边掉块

手工捣固冲击轨枕底边使混凝土掉块, 严重时掉块面积可多达100cm2, 其结果是轨枕受力状况恶化, 容易出现应力集中而造成其他各种伤损, 并且削弱了轨道的稳定性。

5 混凝土轨枕裂缝和伤损的预防和控制

轨枕作为一种预应力混凝土结构, 要想完全杜绝裂缝是很难做到的。但裂缝毕竟是有害的, 为此, 应当竭尽全力来防止裂缝的出现。

预防和控制裂缝裂缝和伤损, 可以从三方面入手:

从力学角度, 为防止横向裂缝, 除了根据可能出现的最大荷载, 合理配置预应力钢筋外, 还应加强端部箍筋和道钉孔处螺旋筋的配置。此外, 加强线路维修养护, 使轨枕处于良好支承状态也是防止轨枕轨下和枕中出现横向裂缝的重要条件。

加强生产管理, 严格操作工艺。九十年代以后, 中国混凝土轨枕工厂的上级管理部门对工艺操作提出按《技术条件》和《检查细则》严格要求, 如严格混凝土配合比, 确保振动密实和混凝土强度 (包括放张强度) , 特别是蒸汽养护, 要求预养时间≥2h, 升温速度≤20℃/h, 恒温速度≤60℃, 脱模时轨枕表面与环境温度之差≤20~40℃, 有的工厂还在轨枕脱模存放的三天内进行浇水养护。这些措施对于减少轨枕裂缝, 特别是龟裂及纵裂, 将是十分有利的。

严格控制混凝土原材料。除了对水泥强度与安定性、集料的级配与含泥量等常规指标严格控制外, 还应重点考虑碱集料反应问题。

摘要：根据预应力混凝土轨枕裂缝和伤损的调查情况, 从物理、力学、化学的角度分析了裂缝和伤损的成因, 分析了裂缝和伤损对轨枕结构和耐久性的影响, 提出了混凝土轨枕裂缝和伤损的防止与控制措施

关键词：预应力,混凝土,轨枕,裂缝和伤损,碱集料反应,耐久性

参考文献

轨枕车间工作总结 第2篇

律回春晖渐，万象始更新，2013年即将过去，转眼间又将跨过一个之坎，回首过去的一年，我所做的工作虽然没有突出的业绩，但也算经历了一段不平凡考验和磨砺。我们告别2013，迎来了充满希望的2014。过去的一年，我们有付出也有收获； 一年来在公司领导的关怀和支持下，在各部门的密切配合下，轨枕车间始终保持着健康、稳步、持续的发展势头，以“安全生产，质量第一”为准则，高标准，严要求，认真完成了公司安排的各项任务。2013年1月---11月车间共计生产各种型号轨枕395904根，岔枕将近1000组，轨枕全年一次合格率：98.4%，最终合格率：99.99%，外形尺寸方面与往年相比都有了大幅度的提高！作为轨枕车间的一名管理员现将过去的一年工作总结汇报如下：

一、警钟长鸣，抓好安全工作

一年来，在公司正确领导下，车间始终把安全生产工作作为重中之重，全年车间安全事故为零，车间始终坚持以人为本的原则，把安全工作放在首位，针对在安全预防工作的基础上，车间要求各班每周针对本班的情况做一次周总结，同时，及时解决。另外，车间每月组织班组长对车间的安全、工艺、纪律、卫生进行三次综合检查，在检查中发现问题及时整改，加大检查力度，及时发现异常情况，在平常检查中发现的一切不安全因素及问题，车间能够解决的安排相关负责人自己解决，解决不了的问题及时上报公司进行协调处理，一年来车间未曾出现安全事故。来年，我们将一如既往抓好安全管理工作。

二、数据统计

平时根据公司每月的生产计划车间组织安排生产，我主要负责统计车间日常的生产日报、月报及质检每日反馈的各类信息数据，并且，根据车间指示为了明确每日的生产进度，计划制定了生产进度统计表，及时登记车间每天的生产情况。还有根据车间生产需要提写物资采购计划，不影响生产。另外，由于现在公司全部实施无纸化办公，每次到周末的时候公司文件夹无法打开，使得一些数据无法及时得到落实。进入十月份由于车间生产任务加大，车间开双班生产，双班生产时，由于新进人员流动性较大，要做好新员工的登记工作，在月末我要做好各班考勤及产量杂工等统计工作，由于此项工作牵扯到各位员工的收入，不得有半点马虎。

三、质量控制 物资消耗

在质量控制方面制定了严格的考核细则，奖罚分明，极大的调动了全体员工的积极性，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，尤其是今年岔枕多以Ⅲ型套管为主，套管稍不注意就容易造成废品，保证了岔枕和电容枕等特殊枕形的外观质量，另外，车间成品辊道由于年久老化，在脱模过程中产品掉角现象增加。在外形控制方面，车间针对钢模变形、开焊等及时进行维修，对底部压板螺栓进行更换及时修补损坏的螺栓，从而也达到了降低物资消耗。同时保证了上保护层的合格率，今年在九千方面逐渐完善各项工作使得九年认证顺利通过。另外，在关键岗位养护台位所存在的问题：我们现在用于记录养护过程的有手写记录和电子版记录，但是，手写记录在现实生产中用于参考的作用不是太大，建议取消此项记录。还有，车间用于安装套管螺栓用的工具小风炮使用频率较高，损坏较多，每台工具的成本也相当高。建议解决此项问题。

混凝土轨枕 第3篇

关键词：混凝土轨枕；养护现状；技术改造

中图分类号： U216.65 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-107-2

0 引言

在生产过程中，轨枕容易受到不同因素的影响而出现各种各样的损伤，混凝土制品会受到这些损伤的影响出现不同程度的损坏，这将降低生产效率和经济效益，而混凝土轨枕养护不到位是造成这些损伤的一个重要因素，主要是因为养护的方法和措施不恰当等，导致轨枕出现裂纹、损伤等问题。

为了有效地提高混凝土制品初期的强度，我国采用了常压饱和蒸汽养护法对轨枕进行养护，有效地提升了生产的效率。不过在养护过程中一大难点就是混凝土较差的导热性，导致混凝土内外受热分布不均匀，加上受力不均匀导致混凝土轨枕更加容易出现裂纹，这将大大影响轨枕的质量，降低使用效果和年限。所以，加强混凝土轨枕养护有助于工程项目建设，应当加强技术改造方案的制定和实施。

1 混凝土轨枕养护现状

常压饱和蒸汽养护是目前我国轨枕养护中最为常用的一种方法，主要是以坑池式养护为主。对于养护池建造的要求，需要考虑到混凝土早期养护保温、节能、场地等方面的限制和要求，所以需要有良好的保温效果，同时保证各个坑池相连接，池内的温度难以在一个池内轨枕养护完成后降低。很多铁路受到夏季高温的影响有着甚至比冬季难度还高的施工方式和要求，如果温度达到了40℃，那么混凝土中水泥水化热会在轨枕静停过程中释放出来，进一步提升了养护池内的温度。通过将饱和蒸汽供给量降低的方式能够降低池内的湿度和温度，控制了混凝土芯部温度在55℃范围内，但是这样会导致轨枕在低湿高温的环境中，对混凝土轨枕的养护非常不利，导致混凝土早强快，后期增长比较慢。如图1为某客运专线轨枕静载抗裂试验的数据结果，通过数据能够发现，冬季施工轨枕强度反而比夏季的要高出很多。表1是改造前养护池内的温差情况，在养护完毕后，出池时上部温度应当保持在室温左右，下部想要达到室温需要较长一段时间。所以，需要通过改造养护池来满足铁路轨枕技术条件需要。

2 养护是保证轨枕内在质量的关键工序

在混凝土制品生产中，养护是至关重要的一个环节，由于工程质量受到混凝土强度的影响，所以受到人们越来越多的关注。混凝土养护的主要目的是满足水泥水化用水需要提高混凝土在一定时间内的湿度，将混凝土渗透性降低，对各个阶段的养护进行温度的控制，为混凝土后期创造硬化条件。

人们对混凝土养护的重视度逐渐提高，以往由于没有充分重视混凝土养护，所以在紧急需要大量的轨枕的时候会采用加快水化反应的方法来将混凝土的早期强度提高，很多工厂没有充分进行静停，甚至进行高温养护，很多工程不合理的养护方法导致轨枕出现细微裂纹，导致质量下降，使用时间缩短。铁道部调查了很多工厂在轨枕的组织设计、制造、维护方面的状况，发现很多轨枕都存在龟裂、纵裂等问题，超出了正产的裂纹数量范围。裂纹在温度、干湿等环境影响下会扩散，导致轨枕经过几年或者十几年就无法再使用。

3 养护池改造和养护工艺改进

3.1 养护池改造

本文主要探讨风冷和水冷结合的混凝土轨枕养护改造方案。首先，需要配出养护空间内的高温蒸汽，然后将空间热量吸收，可以采用雾状水汽的方式进行降温。将风冷和水冷相结合能够将降温的时间大大缩短，同时还能够控制下一环节的轨枕静停温度，有着较为良好的效果，经过改造养护池基本能够满足轨枕养护的需要。

3.2 养护工艺改进的试验研究

3.2.1 高速铁路轨枕养护技术要求的解析

轨枕养护可以分为四个阶段，主要包括静停、升温、恒温、降温。这四个阶段有着不同的技术要求，养护中需要作出明确的规定。在不同的阶段，应当加强对其中注意事项的管理。在搅拌、浇筑成型到静停过程，一般需要大约2-3个小时来完成，这时混凝土处于半流动状态，水泥才刚刚开始水化作用，需要对入模温度进行控制，从而保证混凝土芯部在静停期间不会出现过高的温度，保证水泥水化作用。进而提高轨枕的强度，避免混凝土体积受到温度的影响出现结构性的损伤；为了避免混凝土在升温过程中温度应力超过混凝土的硬化强度导致混凝土开裂需要控制好升温的速率；轨枕后期强度会受到过高恒温温度和过长蒸养时间的影响而出现不同程度的损失，因此应当严格控制恒温养护阶段的温度和时间；应当保证环境温度和轨枕出池温度相差不大，避免温差变化出现轨枕裂缝的问题，从而保证轨枕的耐久性。

3.2.2 根据实际生产情况制定养护制度

在混凝土轨枕养护中静停、升温、恒温、降温四个阶段是影响养护效果的最重要的几个阶段，因此需要针对这四个阶段重点调整生产的工艺步骤，根据季节、水泥品种等实际情况制定养护管理制度。混凝土轨枕养护制度和工艺可以在试生产后制定如下：混凝土在成形后要求在5℃-30℃的环境中静停大约三个小时，然后再将饱和蒸汽缓缓注入到养护池中，将温度按照每小时升高15℃的速率升溫，需要根据夏冬季节室温状况设置升温时间。在温度达到了45℃时养护温度是恒温，此阶段需要将整齐注入的速率和排放量进行谨慎地控制，恒温时间保持在6小时左右。然后按照每小时15℃内的速率进行降温。为了充分达到降温的目的，可以启动强制降温系统。

3.2.3 池内自然养护的试验

利用养护池的保温效果好，混凝土自身水化热就可以使池内温度逐渐上升到理想恒温的特点，进行了池内自然养生的试验。试验时的环境温度18℃左右，轨枕静停后，池内温度逐渐上升到35℃，经过15h的保温保湿养护，脱模强度达到48MPa，养护过程中，枕芯的最高温度未超过40℃。养护池改造后，自然养护的效果较为理想，随同轨枕出池的标准试件经过28d的标准养护，强度达到63MPa；轨枕轨下静载抗裂强度平均值为285kN，枕中静载抗裂强度平均值为200kN，均满足技术标准要求。

3.2.4 轨枕脱模后的保湿养护试验

混凝土轨枕脱模后，保湿养护是不可忽视的重要环节，对截面变化大的轨枕，脱模后的养护尤为重要。电容枕是一种可以安装轨道电路用电容器的轨枕，为了安装电容器，轨枕中部的截面被削弱，被削弱部位虽然是在中性轴附近，对静载抗裂强度影响不大，但由于局部的剧烈变化，静载抗裂强度试验值十分不稳定。为此，对电容枕脱模后继续水池浸泡养护3d，继续3d洒水养护和不再养护的对比试验。48 h的静载抗裂强度试验结果表明，继续水养的电容枕的静载抗裂强度试验值比不再养护的提高了9%左右，继续洒水养护的电容枕的静载抗裂强度值比不再养护的提高了8%左右，继续水养的效果最佳。

4 结束语

混凝土是现代工程项目建设中最为常用的原材料之一，混凝土的质量直接影响了工程项目的质量。为了加强对混凝土轨枕的养护，应当加强对养护池的改造，制定合理的养护制度和工艺，从而提升混凝土效果。本文首先分析了混凝土轨枕养护现状，对轨枕生产中养护的关键工序进行了总结，进而从养护池改造和改进工艺试验方面进行了探讨。希望本文的提出具有一定的参考价值。

参 考 文 献

[1] 杨富民，孙成晓.预应力混凝土轨枕C60混凝土配合比优化设计[J].铁道建筑，2015（01）：141-145.

[2] 王茂龙，赵龙，聂飞.轨枕破坏及养护措施[J].黑龙江交通科技，2015（04）：181-182.

一种新的混凝土轨枕装卸机设计 第4篇

水泥轨枕因其使用寿命长, 稳定性高, 养护工作量小, 损伤率和报废率比木枕要低得多。在无缝线路上, 钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高15%~20%, 因此, 尤其适用于高速客运线。但是在日常维护和保养过程中, 不允许大的工程机械进行占道作业, 为了能够快速实现轨枕的装卸, 经过不断试验, 研制出一种新的混凝土轨枕装卸机。

1 基本原理

卸枕施工前, 预先将“混凝土轨枕装卸机”牢固安装在装有砼枕的轨道平车上。施工时, 将机器吊臂伸出, 用快速挂钩挂紧砼枕上的内侧两立螺栓孔, 由电动提升机提供动力, 手动控制按钮, 使砼枕完成提升、横移, 到达预定位置后, 再将砼枕平稳下放, 防止砼枕伤损和保护路肩上施工人员的安全。装轨枕的过程和卸轨枕的过程相反。

2 设计特点

1) 两侧轨道采用38 kg/m重轨分别用6个夹紧装置与轨道平车固定, 轨道之间用插板联结。如图1所示。

2) 机架两侧采用滚轮挂钩式配重, 以免机械侧翻。每侧两个滚轮挂钩, 滚轮挂钩可以张开, 安装时挂住轨道工字钢顶部下额, 安装完成后用螺栓连接, 防止脱开, 如图2所示。

3) 该机自带装拆机构, 机器在轨道平车上用人工装拆。机器两侧支架连接后, 用自带的装拆机构可将横梁吊起, 使其与两侧支架连成整体。横梁下有4个定位凸台, 支架对应部位是4个凹孔, 横梁在下落过程中可自动对位, 如图3所示。

4) 在曲线地段作业时, 由于外轨超高, 如不采取措施, 整机将处于倾斜状态, 无法进行装卸作业, 为此在机械一侧设有调整装置, 作业时用顶镐将曲线内侧机架调高, 使整机处于水平状态。如图4所示。

5) 机上设有快速锁紧装置, 在机器工作时将其锁定, 防止机器晃动;机器需推行前进时松开;机器工作完毕, 需在轨道车的牵引下长途运输时除使用快速锁紧装置锁紧外, 还需使用其它方式捆绑加固保证运输安全, 如图5所示。

3 机架强度的校核

为使问题简化, 把钢梁视为简支梁, 把提升物工作载荷视为集中载荷, 钢梁 (承重梁) 的受力情况如图6所示。当提升物移动到梁跨长的中间时弯矩最大截面为梁的危险截面。其中, 提升物载荷F为5000 N, 大梁的许用应力[σ]=140 MPa, 大梁是工字钢查表得型号为12.6号, Wz=77.529 cm3, 大梁的长度L=3.18 m, 所以大梁的自重G=14.2×3.18×10×2=903.12 N。大梁中间的弯矩Mmax= (F+2G) L/4= (5000+2×451.6) ×3.18×103÷4=4693 044 N·mm大梁中间许用应力σmax=Mmax/Wz=4 693044÷ (77.529×103) =60.5 MPa≤[σ], 故大梁能够承受。

当起吊机大梁伸出大架2 m时大梁的受力情况如图7所示, A点受支座的约束反力FA, B点受支柱的约束反力FB, C、D点是大梁的自身重力G, E点受提升物的重力F, 以A点为矩心列平衡方程:由ΣMA (F) =0, 得FB×3.18-451.6×1.59-451.6×3.59-5000×5.18=0, 解得FB=8880.3 N。由ΣFy=0, 得FA+FB-G-G-F=0, 解得FA=-2977.8 N所以FA方向向下。

画外伸时梁的弯矩图如图7, 求得C、B、D三截面的弯矩分别为:MC=2977×1.59×103=4 733 430 N·mm;MB=2977×3.18×103+451.6×1.59×103=10 185 200 N·mm;MD=5000×1.59×103=7 950 000 N·mm。这时B点的弯矩最大, 故截面B为梁的危险截面, 校核B截面的弯曲应力得[σmax]=Mmax/Wz=10 185 200÷77.529×103=131.4 MPa≤[σ]。所以梁的强度足够。

4吊钩强度的校核

当大梁伸出时A点向下的压力最大, 故此处的两个吊钩受力最大, 每个吊钩的危险截面为螺丝孔处, 其中截面长为38 mm、宽27 mm, 孔的直径为10 mm。

截面尺寸, 截面受力F=FN/4=4155.5÷4=1038.9 N, 截面工作应力σ=F/A=1038.9÷378=3 MPa≤[σ], 故吊钩强度足够。

5 立柱强度校核

按照立柱承受的最大载荷FB=8880.3 N。

如图8所示, 由平衡方程ΣFy=0, 得Fcos5°-FB=0, 解得F=FB/cos5°=8880.3÷cos5°=8914.22 N。

对立柱进行压缩强度校核, 立柱为外径d=75 mm, 内径d=70 mm的钢管, 钢管的材料为Q215钢, 许用应力[σ]=σs/ns=215÷2.5=86 MPa。

由σ=FB/A=8914.22×4/[π (d2-d02) ]=8914.22×4÷[π (752-702) ]=15.7 MPa<[σ]=86 MPa, 所以强度足够。

6 结论

通过详细地选型与计算, 机架的设计与强度校核等结构满足设计要求。该结构是一种新的高效率、低成本的轨枕装卸机械。

摘要：针对高速无缝线路上的水泥轨枕, 文中介绍了一种应用于铁路的维修、维护过程中的新型水泥轨枕快速装卸设备, 可降低装卸工人的体力消耗, 并减少轨枕的损坏。该设备体积小, 拆装、使用方便, 结构合理。

关键词：水泥轨枕,装卸,铁路维修

参考文献

[1]郭剑.客运专线双块式轨枕混凝土试验研究[D].北京:北京交通大学, 2008.

[2]金守华.无碴轨道设计理论与工艺装备研究[D].长沙:中南大学, 2007.

[3]方波.高速铁路轨枕埋入式道岔施工技术[J]铁道建筑技术, 2011 (1) :44-49.

[4]何晓敏.路基上旭普林无砟轨道系统竖向动力响应研究[D].长沙:中南大学, 2007.

[5]朱满福.试析轨枕病害成因及现场处理措施[J].大陆桥视野, 2006 (增刊1) :124-125.

[6]孙再鸣.新型无砟轨道施工技术研究[D].西安:长安大学, 2010.

[7]HUART F H.法国铁路线路及其机械化维修[J].铁道建筑, 1984 (7) :35-36, 19.

轨枕生产技术部个人工作总结 第5篇

时间一晃而过，转眼间我到生产技术部8年了，这是我人生中弥足珍贵的一段经历。我刚开始从不认识游标卡尺到现在自己能独立工作，保质保量的完成生产技术部的分内工作：包括轨枕的成品检验，岔枕底板的核查，钢模的投产检查，各种型号配件的抽查,业务水平有了显著提高。以下是我的一年以来的工作总结：

首先，在工作中坚持不怕苦不怕累的态度，需要全检的第一批岔枕风雨无阻，都能认真检测各项数据，如发现问题立即上报整改把损失降到最低点。其次，一边工作一边学习，不断提高自身业务水平，遇到不懂的技术问题时，王部长总是耐心的解答，在此我对王部长表示深深的感谢!

2017年，双块式轨枕即将投产，要尽快熟练掌握各种相关检测仪器的操作规程和使用方法。在今后的工作中严格要求自己，当好领导的参谋助手，把自己的工作做好做扎实，团结同事，为公司的发展贡献自己的一份力量。

双块式无砟轨道轨枕的优化设计研究 第6篇

关键词：双块式无砟轨道；轨枕；优化设计

中图分类号：U213.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0024-02

1 工程实例

大同至西安铁路客运专线，是国家中长期铁路规划网的重要组成部分，北起山西大同，经朔州、忻州、太原、晋中、临汾、运城、渭南等站至陕西西安，全长859 km，设计行车速度250 km/h，其中原平西-西安北段预留350 km/h提速条件，太原-原平段则作为高铁实验线路。

2 双块式轨枕的优化设计原则

根据目前我国双块式轨枕在生产、运输和铺设过程中还存在的一些问题，对双块式轨枕进行优化设计必须遵循以下原则：①轨枕具有较高的安全性、稳定性和经济性；②混凝土轨枕块与桁架钢筋的联结紧固，桁架具有较高的抗弯扭刚度；③新老混凝土的结合面积小；④轻量化设计；⑤考虑混凝土块内的配筋方式对轨道电路的影响；⑥易脱模；⑦较强的形位保持能力；⑧缓和轨枕棱角处道床板裂缝的产生与发展。

3 双块式无砟轨道轨枕的优化设计

3.1 国内外双块式轨枕概述

双块式轨枕为预制结构，两个混凝土块通过钢骨架联结，提高了钢骨架的抗弯刚度。双块式轨枕在现场与道床板纵横向钢筋绑扎起来，使预制结构与现浇混凝土的结合面减少，完善了结构的整体性。双块式轨枕型号多、应用广，如德国、荷兰等国在高速铁路无砟轨道线上应用。目前，我国双块式无砟轨道使用了CRTS I 、 II型双块式轨枕，同样采用了钢筋桁架连接两混凝土块的结构型式，配套使用WJ-7型扣件。

3.2 轨枕的受力计算

①轨枕混凝土抗压强度检算。

在列车运行过程中，轨枕上作用有很高的竖向压力。设计荷载取300 kN，按弹性地基梁计算，不利条件下的钢轨支点反力约为150 kN，扣件中铁垫板的面积约为290×160 mm。则混凝土枕承轨台上的压应力为：

轨枕采用的混凝土强度等级为C60，强度60 N/mm2。假定使用寿命为60年，长期的容许应力值取抗压强度的50%，容许应力取为30 N/mm2。

轨枕承轨台上3.23 N/mm2的压应力远远小于容许值。

②挡肩混凝土抗剪能力检算。

由列车运行产生的水平力，取决于离心力与竖向力夹角，对安装有弹性的高速铁路，根据标准EN13481，该角度值为260。轴重为200 kN时，水平：

H=tan26 °·100 kN=0.49·100 kN=49 kN

该水平力的作用面积约为155 mm ×195 mm，剪应力：

C60混凝土的平均抗拉强度4.1 N/mm2，长期作用下取50%，即容许应力值为2.05 N/mm2。

③钢筋桁架的受力分析。

与传统长轨枕相比，带桁架结构的双块式轨枕体积小、重量轻，和现浇混凝土的结合面更少；与其它类型的双块式轨枕相比，这种轨枕的结构稳定性强，与现浇混凝土连的连接更紧密。掌握钢筋桁架的受力特点对于了解和使用该轨枕具有重要的意义。

3.3 双块式轨枕的优化方案

根据国内外双块式轨枕设计应用经验以及对轨枕的受力计算和分析，可对以下几个方面进行优化设计。

①轨枕混凝土块采用倒圆角处理（R-20 mm），减小边角处的应力集中。

采用倒角后，轨枕棱角处的最大应力分别比不倒角或倒棱下降约27%， 3%，缓和了此处应力集中，降低了此处裂缝的产生几率。

②加粗桁架钢筋。根据西安至大同铁路轨枕施工经验，加粗桁架钢筋直径，有利于提高轨枕块之间桁架变形能力，减小轨枕块承轨面相对扭曲变形；加粗桁架连接筋，提高堆放层数，减小轨枕存放面积，节省工程投资。

3.4 道床板优化设计

根据我国《混凝土结构设计规范GB 50010-2002》道床板的设计要求。为了将道床板的裂缝宽度控制在0.2 mm，对道床板进行优化设计首先需要系统的分析道床板受到的荷载和工况，通过计算分析分块式道床板或连续浇注道床板的受力和配筋情况，合理优化道床板尺寸。

3.4.1 道床板设计荷载分析

道床板受到的荷载根据实际运营情况，应考虑列车荷载、温度荷载、线下基础的变形、混凝土的收缩等几种主要荷载。

3.4.2 道床板优化分析

①道床板的配筋宜采用双层配筋。

我国双块式无砟轨道由于裂缝的设计控制宽度为0.2 mm，保护层厚度根据规范为40 mm，所以可以采用双层配筋，同时双层配筋也使结构更为合理。能够抵抗更大的弯距。

②道床板宜采用分块式浇注。

路基上双块式无砟轨道连续道床板与不连续道床板的配筋比经过计算分析，保证道床板的裂纹宽度控制在0.2 mm的基础上，长度为5 200 mm的不连续道床板需要的配筋率为0.7%～0.9%，而连续板需要的配筋率为1.8%～2.2%。所以道床板采用分块式可以降低钢筋用量，从钢筋的用量上来说分块道床板更为合理。

3.5 支承层优化设计

对于多层混凝土结构，其中一层开裂后，裂缝会反射至其他相邻结构层。土工布的设置不仅可以减小支承层受到的道床板附加应力，还在一定程度上可以阻断裂缝映射。为避免假缝开裂后反射至道床板，适当增加土工布长度，覆盖支承层假缝，优化设计中土工布覆盖支承层长度取50 mm，隔离区长度增加至850 mm，依旧满足隔离区长度选取要求。通过计算分析，提出假缝最终优化设计方案：距单元板板端800 mm处支承层切割假缝，单元板伸缩缝下铺设1720 mmm土工布，土工布中心线与伸缩缝中心线重合。如图1所示。

4 双块式无砟轨道施工精度控制策略

4.1 对作业人员进行培训

作业人员对施工工艺的熟练程度直接影响着无砟轨道施工规范程度。这对无砟轨道施工的精度、工期、成本等都存在影响。在施工前对作业人员进行施工工艺、技术要点、质量标准、安全技术措施等进行系统培训，使作业人员对操作要点熟练掌握，可以有效降低施工不规范的情况；设置现场试验段。这样不仅能够培训安装技工，也能对施工队伍的作业能力进行检验。

4.2 对轨枕的尺寸、运输、存放进行严格检查

轨枕的制造精度决定了浇筑混凝土道床后轨距等几何参数的精度。轨枕进场前对进场轨枕的外观质量、几何尺寸进行严格检查，确保使用的轨枕符合规范要求。选择合适的运送方式，避免对双块式轨枕造成损伤；轨枕的运输采用木质托盘，轨枕间用方木隔开，绑扎带绑在弹性基板的位置，避免轨枕中间的钢筋桁架变形。

参考文献：

[1] 杨荣山，万章博，刘学毅，等.CRTSⅠ型双块式无砟轨道冬季温度场试 验[J].西南交通大学学报，2015，（3）.

混凝土轨枕 第7篇

在混凝土的各种破坏方式中,通常包含有水的因素,混凝土对于水的渗透常常决定其破坏速率。因此,混凝土的抗渗性被认为是评价混凝土耐久性的重要指标。众所周知,混凝土中的硬化水泥浆体孔隙率越高,粗大孔隙体积越大,以及连通孔隙量越多,混凝土的抗渗性必然降低。据已有的研究成果[3,4],在蒸养环境中,养护温度的提高有利于粉煤灰的水化,能更好地发挥其活性效应,有效减少了体系中氢氧化钙的含量,改善混凝土的过渡区相,提高混凝土密实度,细化孔隙,因此也将提高蒸养粉煤灰混凝土的抗渗性。本文采用快速氯离子渗透试验方法对蒸养粉煤灰混凝土的抗渗性进行了一系列的试验研究。

2 原材料与配合比

采用浙江宁波海螺牌P.O42.5级水泥,粉煤灰为浙江宁波北仑港电厂生产的Ⅰ级粉煤灰,湖南长沙市郊产5 mm～25 mm石灰石碎石,压碎指标为7.8%;湖南湘江河砂,中砂,细度模数为2.7,Ⅱ区级配合格;高效减水剂采用上海花王化学有限公司生产的迈地100萘系高效减水剂,试验配合比见表1。

3 制备与测试方法

混凝土由强制式搅拌机拌合,搅拌时间为2 min,试件进行振动成型密实。一部分试件采用标准养护,一部分试件采用蒸汽养护。 蒸养试件采用的养护制度为:常温下静停2 h,升温2 h,恒温8 h,降温1 h,恒温温度为(60±5)℃。蒸汽养护完毕后立即脱模,测试其脱模强度,其余蒸养试件均放到标准养护室内养护至试验龄期,采用快速氯离子渗透试验方法进行试验。

氯离子渗透试验方法(Rapid Chloride Permeability Test),又称直流电量法,利用外加电场作用替代化学推动力加快氯离子在混凝土中的迁移过程,该方法最早由Whiting提出,后被AASHTO T277[5]及ASTM C1202[6]吸收为规范,是目前世界上最流行的混凝土渗透性评价方法,越来越多的研究者将其作为一种常规测试手段[7]。该方法量测在60 V直流电压下通电6 h通过混凝土试件的库仑电量,用以评价混凝土的渗透性。

利用上述方法得到的混凝土试块6 h库仑电量可以评价混凝土抗氯离子渗透性能。试验研究了粉煤灰掺量对混凝土28 d及180 d抗氯离子渗透性能的影响。试验结果见表2,图1。

4 试验结果与分析

蒸养混凝土的抗氯离子渗透性能与耐久性能密切相关,特别是对北方撒除冰盐的桥梁构件及跨海大桥等海工构筑物,混凝土抵抗氯离子渗透能力十分重要,但蒸养环境下养护可导致混凝土孔结构粗化,抵抗氯离子渗透能力降低,表现出混凝土耐久性不足的问题[2,4]。Detwiler等的研究表明:在较高温度下养护,会降低波特兰水泥混凝土对氯离子渗透的抵抗力,这是由于水泥浆体中的孔结构变粗;降低水灰比并不能很有效地改善混凝土的性能,采用掺合料可以有效地解决这一问题[3]。

4.1 单掺粉煤灰蒸养混凝土抗氯离子渗透性能

当Ⅰ级粉煤灰等量替代0%～40%水泥,采用6 h库仑电量法试验评价了标准养护和蒸汽养护混凝土抗氯离子渗透性能,试验结果如图1,图2所示。由图1可见,在蒸养条件下,粉煤灰等量取代部分水泥可以较大幅度降低混凝土的6 h库仑电量,即提高混凝土抗氯离子渗透性能。

由图2可知,随着龄期的增长,无论标养还是蒸养混凝土,抗氯离子渗透性能都有所提高,相比空白蒸养混凝土,掺粉煤灰的蒸养混凝土的180 d 6 h库仑电量下降的更快,这可能是由于纯水泥在蒸养条件下更易于形成较大的水化产物及孔隙。

试验结果说明,粉煤灰等量取代部分水泥,可以解决蒸养混凝土抗氯离子侵蚀能力不够的问题。

4.2 双掺粉煤灰、矿渣蒸养混凝土抗氯离子渗透性能

图3,图4为双掺粉煤灰和矿渣等量取代水泥条件下的28 d,180 d试验结果,相关配合比见表1系列2。试验结果表明,与单掺粉煤灰混凝土相比,复合一定量矿渣,无论蒸养与标养混凝土6 h库仑电量均大幅度降低,6 h库仑电量均低于500 C,抗氯离子渗透等级均为“极低”,且随矿渣掺量增加,双掺混凝土6 h库仑电量显著降低。当复合20%矿渣掺量时,与单掺30%粉煤灰混凝土相比,蒸养混凝土6 h库仑电量降低28%,标养混凝土降低27%,此时,双掺混凝土的6 h库仑电量为最低,说明以10%粉煤灰复合20%矿渣能最有效的降低28 d 6 h库仑电量,其他复合比例下虽然稍高,但与两种养护制度条件下的纯水泥混凝土相比已显著降低。当双掺粉煤灰和矿渣时,由于矿渣的早期活性比粉煤灰高,粉煤灰的后期活性较高,这样能产生两种不同特性的矿物掺合料的叠加效应[7],使得混凝土的早期和后期性能比较均衡,更适合工程应用。

5 结语

掺入粉煤灰大大改善了混凝土的抗氯离子渗透性能,这可能要归因于粉煤灰在混凝土中的各种作用效应及温度的正面影响。其次,粉煤灰掺入使混凝土的有效水灰比提高,有利于水泥水化时水化产物的扩散。双掺粉煤灰和矿渣时,由于矿渣的早期活性比粉煤灰高,粉煤灰的后期活性较高,这样能产生两种不同特性的矿物掺合料的叠加效应,无论蒸养还是标养混凝土的28 d及180 d抗氯离子渗透性能都得以提高。当双掺10%粉煤灰和20%矿渣时,28 d及180 d抗氯离子渗透性最佳。

摘要：采用ASTM C1202试验方法研究了矿物掺合料对蒸养混凝土抗氯离子渗透性能的影响,试验结果表明:单掺粉煤灰可明显降低180 d时混凝土6 h库仑电量,以10%粉煤灰与20%矿渣组合等量取代水泥时,28 d和180 d抗氯离子渗透性最佳。

关键词：矿物掺合料,蒸养混凝土,抗渗性

参考文献

[1]铁道部丰台桥梁厂,铁道部科学研究院铁道建筑研究所.混凝土的蒸汽养护[M].北京:中国建筑工业出版社,1978:108-109.

[2]洪瑚.论重载、强化、系列、配套地发展我国预应力混凝土轨枕[J].铁道标准设计,1994(1):25-30.

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[4]S.Chatterji.Discussion of the paper“Delayed ettringite forma-tio:The effect of temperature and basicity on the interaction ofsulphate and C-S-Hphase”by L.Devit and R Randriambolona[J].Cement and Concrete Research,1998,28(12):1837-1838.

[5]Standard Test Method for Rapid Determination of the ChloridePermeability of Concrete.AASHTO T277-83.

[6]Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s A-bility to Resist Chloride Ion Penertration.ASTM C 1202-94.

混凝土轨枕 第8篇

关键词：预应力混凝土,混凝土轨枕,裂缝,耐久性

1 混凝土轨枕裂缝的成因

混凝土轨枕裂缝的生成可以从结构、工艺、材料等方面探讨, 也可从设计、制造、铺设、使用等方面研究。在此, 仅从物理、化学、力学的角度进行分析。

1.1 力学因素

混凝土轨枕所受弯矩的大小不仅与枕上动压力有关, 而且与枕下道碴支承状态有关。原先设计规定铺设和养护时应使轨枕中间部分掏空400mm, 掏空部分道碴顶面应低于枕底30mm, 避免负弯矩过大而产生枕中上部横裂。近年来要求中间不掏空, 即中间应垫满浮碴。设计时假设中间部分的支承反力应为轨下部分的3/4 (掏空时为0) 。与一般的预应力混凝土制品不同的是轨枕的支承状态随着列车的运行及养护维修条件而不断变化, 一旦当支承状态与枕上垂直动压力力联合作用引起的弯矩超过设计限值时由于预应力混凝土轨枕横向裂缝 (轨下正弯矩和枕中正、负弯矩) 在计算和试验方面均已有诸多研究, 而纵向裂缝的计算及试验却很少涉及。

1.2 物理因素

物理因素系指轨枕制造和铺设、运营过程中受冷热、干湿、冻融等的作用。当蒸汽养护过程中升温很快, 恒温温度很高时, 由于混凝土中气、水、水泥、砂石等不同材料热膨胀系数不同, 而混凝土初期结构强度又很低时, 高温使气、水大大膨胀, 造成混凝土内部结构缺陷, 容易引起轨枕表面特别是端头表面的混凝土龟裂, 疏松。

有一段时间, 不少工厂轨枕生产中蒸汽养护没有预养时间, 升温很快, 恒温温度高于95℃, 脱模时轨枕端部混凝土肿胀、疏松情况常有发生。而且放张时混凝土强度很多低于35N/mm2 (70%fcu) , 造成混凝土轨枕纵裂、龟裂现象较多。

当出厂时仅有细微裂缝或仅有隐性微裂 (肉眼看不见) 的轨枕, 在运营过程中, 受到振动、冲击、疲劳荷载的作用, 以及外界环境不断变化着的干湿循环, 冻融循环作用, 也会使裂缝的宽度和长度发展。

1.3 化学因素

化学因素指钢筋锈蚀、混凝土腐蚀、碳酸化、碱集料反应等。对中国混凝土轨枕而言, 其中碱集料反应 (AAR) 引起的破坏不容忽视。碱集料反应的三个条件是:活性集料、高碱水泥和水, 其破坏机理是以上三种物质进行化学反应, 在混凝土内集料与水泥石的界面上生成硅酸盐凝胶, 体积膨胀, 引起混凝土开裂。其中最为普遍的碱硅酸反应, 方程式为:

为Na或K)

由于中国生产的水泥长期对碱含量不作限制。采用高碱水泥可提高水泥产量, 降低成本。而中国有一些地区的混凝土粗集料 (石子) 具有明显的碱活性, 二者结合在一起, 容易形成碱集料反应 (AAR) 破坏。这个问题是从二十世纪六十年代末期开始, 某工厂生产的预应力混凝土轨枕 (以及桥梁) 屡屡发生纵裂和龟裂, 而又从结构、工艺、铺设养护条件进行改进还依然有纵裂、龟裂出现, 直至八十年代末期, 才开始认识并通过试验予以证实的。检验过程是:先从轨枕混凝土中取芯样, 检验项目包括: (1) 肉眼或用立体显微镜观察, 再用偏反光显微镜观察光薄片, 一般AAR造成的破坏常会损伤集料颗粒, 裂缝多从集料延伸至浆体, 有时还能明显观察到集料颗料裂开, 或边缘被撕裂。这一特征十分重要, 因盐腐蚀、化学腐蚀、钢筋锈蚀、碳酸化、机械荷载等不会使集料颗粒受到损伤, 因此这是AAR与其他破坏因素的主要特征; (2) 依靠电子显微镜加上能谱分析可以测得碱硅酸盐凝胶的化学成分, 这是发生AAR的直接证明。另外, 将混凝土的集料用机械方法和化学方法 (一般是盐酸溶液处理) 分离出来, 再用快速法和岩相法鉴定其碱活性。

综上所述, 纵向裂缝主要由内因 (材料、结构、工艺因素) 所致, 外因 (荷载及冻融、干湿循环) 仅是促其发展, 横向裂缝则是内因 (预应力配筋, 断面及混凝土强度) 与外因 (荷载及轨枕支承条件) 综合作用所致。

2 裂缝对混凝土轨枕结构耐久性的影响

2.1 轨枕处在露天环境中, 由于混凝土致

密, 水、气不会渗入内部, 但当裂缝开展到一定宽度, 且裂缝深度到达保护层时, 水、气就会沿着裂缝逐步渗透到达钢筋, 引起钢筋腐蚀、生锈, 铁锈是一种铁的化合物 (氧化铁) , 其体积膨胀4倍, 在混凝土内部引起内应力, 导致混凝土进一步开裂, 并使预应力钢筋与混凝土的握裹力降低, 从而影响轨枕的承载能力。

需要指出的是, 混凝土结构中钢筋的腐蚀主要是电化学腐蚀, 其腐蚀速度 (程度) 与钢筋所处环境的碱度 (p H值) 有关, p H值越高, 越能保护钢筋不被腐蚀。当结构混凝土有裂缝时, 水进入到钢筋引起氧化, 钢筋锈蚀, 气进入裂缝引起混凝土碳酸化, 降低p H值, 加深钢筋腐蚀, 而且这种腐蚀当有Cl-和SO42-离子存在时会加剧。

2.2 研究表明, 结构混凝土的裂缝只有达到一定宽度时, 水、气才能渗入, 引起钢筋腐蚀。

国内外规范规定, 钢筋混凝土结构的裂缝允许宽度为0.1~0.3mm (视不同介质环境) , 预应力混凝土结构甚至不允许出现裂缝, 其目的都是为了保证钢筋不锈蚀。但从国内外作的多次调查和试验, 又证明裂缝宽度与钢筋锈蚀没有直接关系。

3 混凝土轨枕裂缝的预防和控制

轨枕作为一种预应力混凝土结构, 要想完全杜绝裂缝是很难做到的。但裂缝毕竟是有害的。为此, 应当竭尽全力来防止裂缝的出现。

预防和控制裂缝, 可以从三方面入手:

(1) 从力学角度, 为防止横向裂缝, 除了根据可能出现的最大荷载, 合理配置预应力钢筋外, 还应加强端部箍筋和道钉孔处螺旋筋的配置。此外, 加强线路维修养护, 使轨枕处于良好支承状态也是防止轨枕轨下和枕中出现横向裂缝的重要条件。

箍筋和螺旋筋的设置有利于防止轨枕端部和中部纵裂以及钉孔裂缝, 但目前箍筋本身不成整体, 且与预应力钢筋只是松散搭接, 在防止纵裂方面效果有限。有的工厂严格将端部箍筋布置在离端头30mm范围内, 并与预应力钢筋牢固绑扎在一起, 从而发现对防止端部纵裂有很好效果。

(2) 加强生产管理, 严格操作工艺。

二十世纪九十年代以后, 中国混凝土轨枕工厂的上级管理部门对工艺操作提出按《技术条件》和《检查细则》严格要求, 如严格混凝土配合比, 确保振动密实和混凝土强度 (包括放张强度) , 特别是蒸汽养护, 要求预养时间≥2h, 升温速度20℃/h, 恒温速度60℃, 脱模时轨枕表面与环境温度之差20~40℃, 有的工厂还在轨枕脱模存放的三天内进行浇水养护。这些措施对于减少轨枕裂缝, 特别是龟裂及纵裂, 将是十分有利的。

(3) 严格控制混凝土原材料。

除了对水泥强度与安定性、集料的级配与含泥量等常规指标严格控制外, 还应重点考虑碱集料反应问题。

自动轨枕螺栓涂油机的设计 第9篇

关键词：轨枕螺栓,涂油机,传感器,PLC

0引言

随着铁路的提速和重载化,对线路的要求也在不断提高。因此,在现代铁路的建设和维修中,大量地使用自动化程度很高的机械设备。自动轨枕螺栓涂油机采用了PLC控制技术和传感器技术,是一个机电一体化的小巧设备,作业重量小于35kg,可利用列车运行的间隔时间,轻便、安全地上、下道,进行轨枕螺栓的涂油作业,并可以在轨垫、轨枕更换过程中进行螺栓的松紧作业,实现一机多用,从而进一步改善了劳动条件,提高了作业效率和质量。

1自动轨枕螺栓涂油机系统设计

自动轨枕螺栓涂油机的系统框图见图1。

涂油机设计为多功能,通过作业的转换实现不同的功能。它主要用于对轨枕螺栓的涂油作业,还可用于轨垫更换、轨枕更换中松紧轨枕螺栓的作业。将作业模式设定输入到控制系统,经过控制系统的程序处理,输出相应的作业模式。

涂油机设计为在轨道上推动行走,通过安装在扭转头前面的感应传感器检测到轨枕螺栓,经控制系统对信号处理后,输出涂油机行走的准确定位指令。

涂油机的涂油为储压喷油式。油液注入储油罐中并通过气泵加至一定的压力,压力油经细小孔喷出,产生雾散效果。利用压力传感器传送储油罐压力信号至控制系统,控制系统发出给储油罐加压或停止加压的指令。

2PLC控制设计

2.1 PLC硬件设计

选用西门子S7-200 CPU224型PLC作为控制器,它共有14个输入和10个输出。PLC的I/O接口见图2。图2中,SB1为启动按钮,SB2为停车按钮;S1、S2分别为左、右两扭转套筒上的光电编码器;SB3为涂油模式按钮,SB4为松开模式按钮,SB5为扭紧模式按钮,SB6为拆除螺母模式按钮;S3为感应传感器,S4为压力传感器;KM1和KM2分别为左松开螺母驱动接触器和能耗制动接触器,KM3和KM4分别为右松开螺母驱动接触器和能耗制动接触器;YA为喷油电磁阀;KM5为扭紧螺母驱动接触器,KM6为油罐加压接触器;HL1为定位指示灯,HL2、HL3分别为涂油和单松螺母作业模式指示灯。

2.2 PLC控制设计

PLC控制涂油机的3种作业模式:涂油、松开及扭紧。涂油作业模式要在一个作业循环中松开螺母、涂油、扭紧螺母,松开模式只松开螺母,扭紧模式只扭紧螺母。图3为自动轨枕螺栓涂油机的PLC控制原理图。

启动涂油机后,作业模式开关若在松开模式上,要松开螺母,接下来的判断如果是不需要涂油,则松开螺母,结束一次作业;如在更换轨垫时,松开与扭紧螺母的中间需要换轨垫,松开与扭紧螺母不能连续完成,首先要松开螺母。若在扭紧作业模式上,那么就不需要松开螺母了。接下来判断如果是需要涂油,喷油后扭紧螺母;如果不要涂油,直接扭紧螺母,结束一次作业。只有在涂油模式下,需要先松开螺母然后涂油,工作过程为松开螺母、喷油、扭紧螺母,结束一个作业循环。

选用光电编码器检测松开螺母的圈数,这样螺距与螺母松开圈数之积就是螺栓松开的距离了。利用PLC的计数器功能进行4倍计数,可以得到精度较高的螺母松开距离。

在确定了螺母松开距离的情况下,通过PLC对扭紧螺母的时间进行控制,达到精确控制扭紧力矩的目的,并且可以通过调节扭紧螺母的时间来改变扭紧力矩。

3自动轨枕螺栓涂油机的结构设计

自动轨枕螺栓涂油机主要由扭转驱动装置、控制系统、涂油系统、机架行走机构和电源组成,自动轨枕螺栓涂油机的结构简图见图4。

1油箱;2驱动装置;3控制箱;4操纵手柄;5后轨行轮;6后陆行轮;7喷油环;8扭转套筒;9检测装置;10前陆行轮;11摆动销轴

3.1 扭转驱动装置

扭转驱动装置由单相交流电动机驱动,经过行星减速器、离心式冲击装置驱动具有万向节的扭转套筒。通过电动机的正反转来改变扭转头的转动方向,实现螺母的松开与扭紧。行星减速器体积小、重量轻、减速比较大。离心式冲击装置具有蓄能作用,特别是对于松开那些锈紧的螺母起关键性作用。在驱动装置与扭转套筒之间采用万向联接,离心式冲击装置使扭转头又具有一定角度的自由转动范围,套筒设计为锥形敞口,这些都有利于扭转套筒与螺母套合。

3.2 涂油系统

油箱中的压力油在喷油电磁阀打开时,通过喷油环上的喷油孔向轨枕螺栓喷油。油箱中的压力是由气泵提供的,油箱的上部充加了压力气体,使下部的油液产生压力。本机的油箱容积为3.8L,油液压力为0.3MPa～0.5MPa。

3.3 机架行走机构

机架为全机安装支承。扭紧驱动装置绕机架上的轴销摆动,实现扭转套筒的升降,套合轨枕螺栓的螺母。涂油机套筒升降距离为40mm～50mm。4个胶轮支承涂油机在陆地行走,2个轨轮作为轨道上行走的支承。

4结束语

阿根廷平车加装轨枕改造生产工艺 第10篇

关键词：阿根廷平车,钢结构,生产工艺

1 车体结构简介

哈轨道装备公司制造分厂于2012年11月7~12日, 对首台PNR型阿根廷平车进行了加装轨枕运输架改造试制, 主要验证车体改造结构及制造工艺。

轨枕运输架主要由两侧导轨和轨枕承载架构成。其中导轨由固定轨道组成、滑轨组成、桥轨组成三部分构成, 均由55 mm厚Q345E钢板加工成型, 其余支撑座、护轨以及托板组成材料为Q450NQR1高强耐候板;轨枕承载架由Q235B工字钢等构成。在试制中, 总结生产过程, 以备批量生产参考。车体改造前、后如图1、图2所示。

2 试制过程

1) 车体测量、局部打磨、划安装线。将需改制的PNR型阿根廷平车架至标准架车凳, 对车体原始状态进行测量;根据设计图纸所示固定轨道、托板组成等改造件安装位置, 将表面油漆进行打磨, 露出金属母材, 便于加装配件的焊接作业;在车体上划打各配件安装定位线。

车体初始挠度状态如图3所示。

2) 固定轨道组装。首先以车体挠度最大区域即车体横向中心处为基准, 将该处托板组成与车体紧密组装, 使用水准仪测量托板承载面高度, 其余托板组成则以中心处为基准安装, 增加垫板将各托板承载面高度调整一致;将轨道依次吊运至承载面, 调整直线度、上平面高度差 (保证轨道顶面的单侧高低差在3 m范围内不大于1.5 mm/m, 局部不大于3 mm;截面高度差不得大于3 mm) 及两轨道间距 (3000±2 mm) 。

3) 一次焊接。考虑到焊接热变形, 两轨道间每1.5 m使用DN32钢管做工艺支撑, 对托板与地板、托板与轨道间焊缝及车体内部焊缝进行了焊接;焊后测量两轨距受热变形情况, 发现工艺管发生弯曲。待车体温度降至室温, 换用240型槽钢以及千斤顶装置再次进行内部支撑。如图4所示。

两侧轨道横截面高度见表1。

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4) 一次翻转焊接。焊接车体外部焊缝, 待降至室温, 两侧轨道间距基本恢复至对装尺寸3 000±2 mm;单侧轨道高度差最大3 mm/m。

车体挠度状态如图5。

两侧轨道横截面高度见表2。

5) 轨枕承载架、支撑座、护轨组装:依次将车体其他配件组装至车体上。

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6) 二次焊接。考虑到结构原因, 焊接量较大, 且车体已变形, 焊接前实施焊接变形限制:使用丝杠等夹具将车体端部四角与地面基础连接, 同时在车体横向中心地面位置使用千斤顶装置支撑, 分别作用于底架侧梁、中梁上。在反变形状态下实施焊接。温度降至室温时拆除反变形装置, 并进行翻转焊接。

车体最终状态见表3。

两侧轨道横截面高度差见表4。

根据试制数据显示, 单侧轨道上平面的平面度超限, 最大3 mm/m;轨道旁弯超限, 最大2 mm/m;两侧轨道横截面高度差未超限, 最大3 mm;轨道内距基本符合, 此时车体已变形, 呈下挠状态。

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3 批量生产工艺思考及实施

混凝土轨枕 第11篇

1 传统人工换枕改进的必要性

1.1 保证既有线路施工安全的需要

传统人工换枕的做法是在慢性地段慢行时间, 人工逐根开挖石碴, 逐根抽枕和进枕, 然后再逐根回填石碴和捣固。但是, 由于施工人员缺乏责任心及不时出现偷工减料状况, 在实际工作中, 往往不能做到逐根回填石碴, 逐根捣固, 造成线路高低不平, 车辆运行发生晃动等安全威胁状况较多。因此, 对传统人工换枕进行改进具有重大意义。

1.2 机械换碴同步推进的需要

目前, 铁路由2台RM80大型清筛机完成线路换碴, 其工作效率较高, 可以在3 h内完成线路换碴800 m。更换轨枕作业要与换碴作业同步推进, 但是传统的人工换枕效率过低, 要想在3 h内完成800 m的换枕作业极为困难。要想完成换枕作业, 就需要大量的劳动力。这不仅大幅增加了劳务费用, 还给后勤保障和施工现场管理工作带来较大的困难。因此, 机械换碴要求对传统换枕方法进行改进。

2 施工技术分析

人工换枕施工一般需要以10~15 m为一段划分, 每个施工单元操作人员为4名。各组先拆除影响作业的防爬器、轨距杆, 每组更换18~28根, 同方向施工。保证每两根开挖轨枕之间有8根以上枕底串实, 肩宽、堆高均符合规定。当天换枕施工后, 需要相关作业人员对施工地段进行捣固处理, 检查对应施工操作的几何尺寸, 避免平整度、饱满度不良等状况。

2.1 准备工作

传统人工逐根换枕操作中, 轨枕无法进行对应数量预卸, 需要补卸轨枕, 对操作人员的负面影响过高。慢行操作中, 还会对线路的行车安全、线路尺寸等造成负面影响。仅进行工作量较少的平砟、预松螺丝处理即可, 对行车安全、主体结构的破坏较少, 降低了操作人员的工作量。

具体来说, 准备工作主要包括以下内容: (1) 预留抬量。机械换碴时, 除拢口按要求顺坡以外, 其余地段要求预留100~150 mm的抬道量, 测量线路标高, 在轨腰标明数据。 (2) 预卸轨枕操作, 车站设立轨枕锚固操作区, 进行卸车、装车处理。根据对应轨枕预估数量, 进行卸下处理。各个作业小组需要合理摆放轨枕, 避免后期抬枕距离过长。 (3) 整理石碴。抬道量在0~50 mm的地段, 将轨枕盒内及轨枕头外侧的石碴全部扒平轨枕底部, 特别是清筛机作业的拢口地段, 要求扒得更深些, 以免换枕后高于设计标高;抬道量在50~120 mm的地段, 要求将轨枕盒内及轨枕头外侧的石碴扒至轨枕高度的一半。 (4) 螺丝松动, 对不能预松的螺丝进行合理标记。利用扳手进行松紧螺帽处理。一般按每台60 m进行合理划分操作, 避免过多的劳动量。

2.2 成段抽换轨枕操作分析

成段抽换轨枕操作主要包括以下2项内容: (1) 轨条起道, 在封锁前提下, 除标记保留轨枕外, 放松其余轨枕的螺帽, 在齿条式起道机底部垫上一块枕木头对着钢轨起道。当钢轨底部高于轨枕螺杆顶部100 mm时, 用4个木尖两两相对放在齿条式起道机旁轨枕的承轨槽内, 对着轨底调整高度垫好, 防止齿条式起道机滑扣扎伤作业人员。 (2) 抽换轨枕。作业人员取出需要更换的轨枕, 置于最后一个轨枕处, 抽出旧轨枕。将胶垫植入新轨枕的承轨槽内部, 用撬棍及绳子将新穿入的轨枕以钢轨为支点吊起, 把下一根待换旧枕上的扣件套到所穿入的新枕上, 手动带紧螺母, 拨枕对好白点。依次作业即可。

2.3 线路恢复作业

这一环节主要包括以下几点操作内容: (1) 根据设计数据对标高、起道量等数值进行合理测量, 并标记于轨道上, 两桩号间的起道量和拨道量捣固车作业时用内插近似值。 (2) K车卸砟处理。装车前, 负责人应检查卸砟门及操作系统, 对于可能漏砟货影响行车安全的, 及时整修。 (3) 线路捣固操作。捣固车根据起道量和拨道量对换枕后的线路进行2次捣固作业, 直线地段要充分利用激光准直系统, 最后由稳定车进行稳定作业。 (4) 带班人员对设备、线路尺寸等进行达标办理登记, 避免机具、设备的不合理操作, 保证合格后进行列车线路开通操作即可。

3 安全管理分析

根据成段轨条更换操作中的轨温进行合理控制, 必要时可进行喷水降温处理。作业轨温应保持在锁定轨温±l0℃。慢行准备操作中, 由于工作状况复杂, 需要加强对相关作业人员的人身安全控制管理, 列车接近时, 及时疏散人员。无碴桥、道岔前后、道口等受控处要注意做好线路的衔接。轨条起道后, 相关管理人员需要对木尖采取相应的防护措施, 保证安全后方可进行后续抽枕、进枕操作。新轨枕安装施工后, 需要下放起道机, 并及时通知周边及相关作业人员, 避免轨排下滑导致人员伤亡事故的发生。另外, 线路相关作业人员需要充分了解本线路的设备运营、运行速度、信号显示等状况, 便于实施相关安全防护管理。更换操作中, 防护员应提高对邻线车辆来往状况的关注度, 及时作预报处理, 保证统一指挥、协调管理, 并对特殊设备设施进行重点防护操作管理。

4 结束语

无缝线路大修换枕作业工作量大、技术要求高, 能够避免传统方法效率低、强度高的状况。为了保证成段轨枕施工质量、后期运营安全、人身安全管理等方面符合要求, 需要充分掌握换枕方法、技术方案、标准规范等, 提高作业队伍的整体配合能力。成段轨枕施工技术的应用是实现优化管理、改善维修质量的重大举措, 对交通运输业的稳定发展、社会经效益的稳步提升具有重大积极影响。

摘要：为了满足时代的需求, 铁路运输对提速、重载方面提出了更严格的要求, 需要从线路结构安全、稳定运输方面加强维护处理, 定期进行线路大修作业。无缝线路大修环节中, 轨枕更换操作极为重要, 必须加强对该操作的施工技术、施工进度等方面的研究, 避免因施工疏忽导致后期出现安全隐患。

关键词：无缝线路,大修成段轨枕施工,安全管理,施工进度

参考文献

[1]谢大伟, 陈利民, 柳传飞.京沪线集中修大机换枕施工技术及控制[J].盐城工学院学报 (自然科学版) , 2012, 25 (1) :70-74.