混凝土轨枕
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混凝土枕分类及尺寸(一)混凝土枕分类混凝土枕,根据其使用部位的不同,可分一般混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕3种。
一般混凝土枕(以下简称混凝土枕),技术比较成熟,已列为部标准,目前已经大批铺设使用。
混凝土岔枕,经过多年来的铺设试验,岔枕本身强度、弹性均有所提高,扣件也有明显改进,可以大面积推广使用。
混凝土桥枕分有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕和钢桥用的混凝土桥枕两种。
有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕已铺设使用,钢桥用混凝土桥枕现正在铺设试验中。
(二)混凝土枕特性我国铁路已广泛使用预应力混凝土枕以代替木枕,与木枕相比,其优越性表现在以下几个方面:1.材源丰富;2.适宜于工厂化生产,规格一致,保证线路质量均匀; 3.强度高,耐腐蚀,使用寿命长,一般为木枕的3~4倍;4.道床阻力大,线路的稳定性好,适合铁路的高速大运量要求,且节约木材。
其缺点如下:1.弹性差,在同样荷载作用下所受的冲击力大(比木枕约大25%); 2.对道床铺设要求较高,除了增大道床厚度外,还须铺设缓冲垫层;3.重量大,Ⅰ、Ⅱ型混凝土枕一般在220~250 kg,Ⅲ型混凝土枕一般为350 kg左右,人工更换混凝土枕不便。
钢筋混凝土轨枕可分普通混凝土轨枕和预应力混凝土轨枕,两者本质区别在于后者在制造时应用了预应力技术。
普通混凝土枕强度较低,抗裂性差,容易开裂失效,线路上极少铺设。
预应力混凝土轨枕,制作时给混凝土施加强大的预压应力,弥补了普通混凝土轨枕的缺点,在我国已得到广泛使用。
在我国铁路上,曾先后试铺过多种类型的预应力混凝土轨枕,如“弦Ⅱ―61A”、“弦61”、“筋63”、“弦65一B”、“筋69”、“弦69”、“筋81”、“丝81”、“弦79”等型号。
其符号“弦”、“丝”表示采用的钢筋为高强度钢丝,“筋”表示的钢筋是粗钢筋;“61”、“69”、“79”、“81”等表示设计年份。
79型以前的混凝土轨枕统称为旧轨枕。
我国现用混凝土轨枕标准分为三级,并与不同类型轨道配套使用,其适用范围如表6―6所示。
新二型混凝土轨枕参数混凝土轨枕是铁路轨道上承受和传递列车荷载的重要组成部分,其参数的设计与选择对于铁路线路的安全、舒适和持久性具有重要影响。
新二型混凝土轨枕作为一种新型轨枕,具有较高的强度和耐久性,经过长期使用的验证,被广泛应用于铁路建设。
新二型混凝土轨枕的一些重要参数包括尺寸、强度、抗裂性、几何形状和重量等。
这些参数的合理设计和选择能够提高轨枕的使用寿命、减少维护成本和提高运行效率。
尺寸是新二型混凝土轨枕参数中的一个关键指标。
尺寸的合理设计应该满足轨枕在安装和使用过程中的要求,包括与轨道的匹配、与连接件的配合和对列车荷载的承载能力等。
同时,合理的尺寸设计还可以减少轨枕的重量,提高铁路线路的运载能力。
强度是新二型混凝土轨枕参数中的另一个重要指标。
强度的设计应该满足轨枕在不同荷载下的安全和稳定要求。
强度设计的关键是要考虑轨枕的材料特性和结构形式,避免出现强度不足或过度强度的问题。
同时,合理的强度设计还可以延长轨枕的使用寿命,减少更换频率和成本。
抗裂性是新二型混凝土轨枕参数中的另一个重要指标。
抗裂性的设计应该考虑到轨枕在不同温度和湿度变化下的变形和开裂情况。
合理的抗裂性设计可以防止轨枕出现裂缝和破损,提高轨枕的稳定性和安全性。
几何形状是新二型混凝土轨枕参数中的另一个关键指标。
几何形状的设计应该满足轨枕的安装和使用要求,包括与轨道的连接、与道砟的配合和对列车荷载的传递等。
合理的几何形状设计可以提高轨枕的稳定性和使用寿命,减少维护和更换成本。
重量是新二型混凝土轨枕参数中的一个重要指标。
重量的设计应该考虑到轨枕的承载能力和运输要求。
合理的重量设计可以提高轨枕的稳定性和抗荷载能力,减少铁路线路的维护成本和运行风险。
新二型混凝土轨枕参数的合理设计和选择对于铁路线路的安全和持久性具有重要影响。
尺寸、强度、抗裂性、几何形状和重量等参数的合理设计可以提高轨枕的使用寿命、减少维护成本和提高运行效率。
铁路建设者和设计师应该根据实际情况,综合考虑各个参数,选择最合适的新二型混凝土轨枕参数,以确保铁路线路的安全和可靠运行。
预应力混凝土轨枕型号、混凝土及钢筋耗量表在铁路建设中,预应力混凝土轨枕起着至关重要的作用。
它们为铁轨提供稳定的支撑,确保列车运行的安全和平稳。
不同型号的预应力混凝土轨枕在设计和使用中有着不同的特点,其所需的混凝土和钢筋用量也有所差异。
下面将为您详细介绍常见的预应力混凝土轨枕型号,以及对应的混凝土和钢筋耗量情况。
一、预应力混凝土轨枕型号1、Ⅰ型轨枕Ⅰ型轨枕是我国早期广泛使用的一种轨枕型号。
它具有结构简单、制造方便等优点。
然而,随着铁路运输的发展和要求的提高,Ⅰ型轨枕在承载能力和耐久性方面逐渐显露出不足。
2、Ⅱ型轨枕Ⅱ型轨枕在Ⅰ型轨枕的基础上进行了改进,增加了承载能力和耐久性。
它采用了更合理的结构设计,能够更好地适应现代铁路运输的需求。
3、Ⅲ型轨枕Ⅲ型轨枕是目前我国铁路中较为先进的一种轨枕型号。
它具有更高的强度、更好的稳定性和更长的使用寿命。
Ⅲ型轨枕的设计和制造采用了先进的技术和工艺,能够有效降低轨道的维修成本。
二、混凝土耗量混凝土是预应力混凝土轨枕的主要材料之一,其用量直接影响轨枕的成本和性能。
1、Ⅰ型轨枕的混凝土耗量相对较少,一般在每根 200 公斤左右。
但由于其承载能力有限,在重载铁路和高速铁路中已逐渐被淘汰。
2、Ⅱ型轨枕的混凝土耗量有所增加,通常每根在 250 公斤左右。
这种增加的混凝土用量有助于提高轨枕的承载能力和耐久性。
3、Ⅲ型轨枕由于其更高的性能要求,混凝土耗量进一步提高,每根大约在 300 公斤以上。
需要注意的是,混凝土的实际耗量还会受到轨枕的具体尺寸、设计要求以及生产工艺等因素的影响。
三、钢筋耗量钢筋在预应力混凝土轨枕中起到增强和抗拉的作用,其用量对轨枕的性能也有着重要影响。
1、Ⅰ型轨枕的钢筋耗量相对较少,一般每根在 20 公斤左右。
2、Ⅱ型轨枕的钢筋用量有所增加,大约每根在 25 公斤左右。
3、Ⅲ型轨枕由于其更高的承载要求,钢筋耗量通常在每根 30 公斤以上。
同样,钢筋的实际耗量也会受到轨枕的设计和生产等因素的影响。
轨枕名词解释轨枕是铁路上的一种重要构件,它是支撑铁路轨道的基础,承载着列车的重量和运行压力。
在铁路建设和维护中,轨枕发挥着不可替代的作用。
本文将为读者介绍轨枕的定义、种类、制作材料、安装方式以及维护保养等方面的内容,希望能为读者更好地了解轨枕及其在铁路建设中的重要作用。
一、轨枕的定义轨枕是指位于铁路轨道下方,支撑轨道和承载列车荷载的木质或混凝土构件。
轨枕的主要作用是固定轨道、分散列车荷载、保证列车平稳运行。
轨枕的质量和性能直接影响着铁路的安全和运行效率。
二、轨枕的种类按照材料分类,轨枕可以分为木质轨枕和混凝土轨枕两种。
1. 木质轨枕木质轨枕是指用木材制作的轨枕。
木质轨枕具有重量轻、弹性好、价格低廉等优点,但其使用寿命较短,易受潮、虫蛀和腐烂等问题的困扰。
2. 混凝土轨枕混凝土轨枕是指用水泥、沙子、石子、钢筋等材料制作的轨枕。
混凝土轨枕具有强度高、耐久性好、不易老化等优点,但其制作工艺复杂,价格较高。
按照形状分类,轨枕可以分为T形轨枕和P形轨枕两种。
1. T形轨枕T形轨枕是指轨枕的横截面呈T形。
T形轨枕具有结构简单、安装方便等优点,但其在使用过程中易出现变形、磨损等问题。
2. P形轨枕P形轨枕是指轨枕的横截面呈P形。
P形轨枕具有稳定性好、使用寿命长等优点,但其制作难度大,价格较高。
三、轨枕的制作材料轨枕的制作材料主要有木材和混凝土两种。
1. 木材轨枕的木材一般采用松木、橡木、榆木等树种。
在制作过程中,通常需要进行防腐处理,以提高其耐久性。
2. 混凝土轨枕的混凝土主要由水泥、沙子、石子、钢筋等材料组成。
在制作过程中,需要进行模具制作、混凝土浇注、养护等工序。
四、轨枕的安装方式轨枕的安装方式主要有直接固定式和夹持式两种。
1. 直接固定式直接固定式是指将轨枕直接固定在轨道底板上,通过螺栓、钢钉等固定件将其固定在轨道上。
2. 夹持式夹持式是指将轨枕放置在轨道底板上,通过夹持装置将其夹紧在轨道上。
夹持式安装方式具有安装方便、调整方便等优点。
混凝土轨枕质量标准和标准附件9混凝土轨枕的质量标准和要求混凝土轨枕的质量标准和要求1.无碴轨道双块式轨枕技术条件以B355型(Rheda2000)为例,说明考虑并比较了相关的中国和欧洲/德国标准的双块式轨枕的技术条件。
本技术条件着重对双块式轨枕的原材料及成品的技术要求、试验方法、检验规则、标识、存放、运输及装卸等进行了规定。
1.范围本技术条件适用于无碴轨道用双块式混凝土轨枕(以下简称轨枕)。
本技术条件规定了一般环境条件下轨枕用原材料及成品的技术要求、试验方法、检验规则、标识、存放、运输及装卸。
当环境存在腐蚀性介质时,应采取相应的防腐附加措施。
2.规范性引用文件2.1一般说明有很多德国和欧洲标准被用来保证Rheda2000双块式轨枕生产所要求的质量。
为了实现双块式轨枕生产的本地化,对原材料的本地供应涉及的标准问题在附件14中明确。
未来将进一步研究在标准轨枕质量前提下,采用中国标准原材料的可能性。
为了实现对本地要求更好的理解,引用了部分适用的中国标准。
Rail.One认为:在没有证据证明改变材料标准不影响轨枕生产的质量之前,建议采用所列出的欧洲标准的材料来生产轨枕。
2.2技术规范下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。
凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本技术条件,然而,鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本技术条件。
2.3标准(德国标准/欧洲标准与中国标准之间的对应关系一览表)Rail.One公司比较了两国规范之间的一致性。
下表给出了两国规范之间的对应表格。
3.2轨枕应在工厂预制;现场临时修建的轨枕生产基地应达到厂制标准,包括:轨枕制造养生设备、试验和计量设备、建立有效的质量管理体系、编制相应的实施细则、熟练的管理人员及质量检验人员等。
3.3材料规格和要求(参见附件14;)3.3.1原材料及预埋件应有合格证明书和复验报告单。
混凝土枕分类及尺寸(一)混凝土枕分类混凝土枕,根据其使用部位的不同,可分一般混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕3种。
一般混凝土枕(以下简称混凝土枕),技术比较成熟,已列为部标准,目前已经大批铺设使用。
混凝土岔枕,经过多年来的铺设试验,岔枕本身强度、弹性均有所提高,扣件也有明显改进,可以大面积推广使用。
混凝土桥枕分有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕和钢桥用的混凝土桥枕两种。
有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕已铺设使用,钢桥用混凝土桥枕现正在铺设试验中。
(二)混凝土枕特性我国铁路已广泛使用预应力混凝土枕以代替木枕,与木枕相比,其优越性表现在以下几个方面:1.材源丰富;2.适宜于工厂化生产,规格一致,保证线路质量均匀;3.强度高,耐腐蚀,使用寿命长,一般为木枕的3~4倍;4.道床阻力大,线路的稳定性好,适合铁路的高速大运量要求,且节约木材。
其缺点如下:1.弹性差,在同样荷载作用下所受的冲击力大(比木枕约大25%);2.对道床铺设要求较高,除了增大道床厚度外,还须铺设缓冲垫层;3.重量大,Ⅰ、Ⅱ型混凝土枕一般在220~250 kg,Ⅲ型混凝土枕一般为350 kg左右,人工更换混凝土枕不便。
钢筋混凝土轨枕可分普通混凝土轨枕和预应力混凝土轨枕,两者本质区别在于后者在制造时应用了预应力技术。
普通混凝土枕强度较低,抗裂性差,容易开裂失效,线路上极少铺设。
预应力混凝土轨枕,制作时给混凝土施加强大的预压应力,弥补了普通混凝土轨枕的缺点,在我国已得到广泛使用。
在我国铁路上,曾先后试铺过多种类型的预应力混凝土轨枕,如“弦Ⅱ—61A”、“弦61”、“筋63”、“弦65一B”、“筋69”、“弦69”、“筋81”、“丝81”、“弦79”等型号。
其符号“弦”、“丝”表示采用的钢筋为高强度钢丝,“筋”表示的钢筋是粗钢筋;“61”、“69”、“79”、“81”等表示设计年份。
79型以前的混凝土轨枕统称为旧轨枕。
我国现用混凝土轨枕标准分为三级,并与不同类型轨道配套使用,其适用范围如表6—6所示。
预应力混凝土轨枕预制施工工法预应力混凝土轨枕预制施工工法一、前言预应力混凝土轨枕预制施工工法是一种用于铁路轨道基础建设的工法。
该工法通过预先制作预应力混凝土轨枕,并在施工现场进行安装,以提高轨枕的强度和稳定性,同时减少施工周期和成本。
二、工法特点1. 高强度和稳定性:预应力混凝土轨枕采用预应力技术加固,能够承受更大的载荷和变形。
其材料优于传统的混凝土轨枕,具有更高的强度和稳定性。
2. 快速施工:预应力混凝土轨枕采用预制工艺,工厂化生产,减少了施工现场的工作量。
施工过程不需要大量的混凝土浇筑和养护时间,可以大大缩短施工周期。
3. 提高施工质量:预制过程可以保证轨枕的几何形状和质量的一致性,减少了施工过程中的误差和缺陷。
4. 维护方便:预应力混凝土轨枕的维修和更换相对简单,只需替换轨枕即可。
三、适应范围预应力混凝土轨枕预制施工工法适用于铁路轨道基础建设,包括高速铁路、城市轨道交通和普通铁路。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程之间的联系:该工法通过先制作预应力混凝土轨枕,并在施工现场进行安装。
轨枕上预留的张拉孔用于预应力钢束的锚固,通过张拉预应力钢筋使轨枕产生压应力,提高其强度和稳定性。
2. 采取的技术措施:工程设计根据实际的轨道要求和承载能力确定预应力混凝土轨枕的尺寸、预应力大小和布置。
预应力钢束在施工现场进行张拉,经过一段时间的预应力传递和锚固后,轨枕达到稳定状态。
五、施工工艺1. 预制轨枕:根据设计要求和工艺规范,选取适当的原材料,通过模具和混凝土浇筑制作预应力混凝土轨枕。
2. 钢筋张拉:在预应力混凝土轨枕中预留的张拉孔中穿入预应力钢束,并按照设计要求进行张拉,并进行锚固。
3. 预应力传递:经过一段时间的预应力传递,确保预应力传递到轨枕中,使其达到预设的应力状态。
4. 轨枕安装:使用起重设备将预制好的轨枕安装到施工现场的轨道基础上。
六、劳动组织根据施工计划和工期安排,确定工程所需的人员数量和职责分工。
预应力混凝土轨枕型号、混凝土及钢筋耗量表在铁路建设中,预应力混凝土轨枕是确保铁路安全、稳定运行的重要组成部分。
不同型号的预应力混凝土轨枕在尺寸、承载能力等方面存在差异,其所需的混凝土和钢筋用量也各不相同。
以下将为您详细介绍常见的预应力混凝土轨枕型号,以及对应的混凝土和钢筋耗量情况。
一、预应力混凝土轨枕的作用与重要性预应力混凝土轨枕主要用于承受钢轨传递的压力,并将其均匀地分布到道床基础上。
它们为铁路轨道提供了稳定的支撑,减少了轨道的变形和沉降,有助于提高列车运行的平稳性和安全性。
同时,良好设计和制造的轨枕还能够延长铁路轨道的使用寿命,降低维护成本。
二、常见的预应力混凝土轨枕型号1、Ⅰ型预应力混凝土轨枕这种轨枕是我国早期铁路建设中常用的型号。
其特点是结构简单,承载能力相对较低。
一般适用于低速、轻型铁路线路。
2、Ⅱ型预应力混凝土轨枕相比Ⅰ型轨枕,Ⅱ型轨枕在尺寸和承载能力上都有所提升。
它能够适应更高的列车速度和更大的轴重,广泛应用于中速铁路线路。
Ⅲ型轨枕是目前较为先进的型号,具有更高的强度和更好的耐久性。
适用于高速、重载铁路线路,能够满足现代铁路运输对轨道结构的高要求。
三、不同型号轨枕的混凝土耗量1、Ⅰ型预应力混凝土轨枕通常情况下,Ⅰ型轨枕的混凝土用量约为_____立方米。
其混凝土强度等级一般为_____,以确保轨枕具备足够的抗压能力。
2、Ⅱ型预应力混凝土轨枕Ⅱ型轨枕的混凝土用量相对较多,约为_____立方米。
由于承载要求的提高,所使用的混凝土强度等级也相应提升至_____。
3、Ⅲ型预应力混凝土轨枕Ⅲ型轨枕由于尺寸较大且承载能力强,混凝土耗量约为_____立方米。
为了满足高速重载的需求,混凝土强度等级通常达到_____。
四、不同型号轨枕的钢筋耗量1、Ⅰ型预应力混凝土轨枕Ⅰ型轨枕中所使用的钢筋数量相对较少,约为_____千克。
钢筋的布置和规格经过精心设计,以提供必要的预应力和增强轨枕的抗裂性能。
Ⅱ型轨枕的钢筋用量较Ⅰ型有所增加,约为_____千克。
混凝土轨枕混凝土轨枕模板范本:混凝土轨枕是一种用于铁路轨道的重要支撑组件,在铁路建设和维护中起到承重、固定轨道、减震、隔振等作用。
本将详细介绍混凝土轨枕的材料、制造工艺、安装方法和维护要点等内容。
一、混凝土轨枕的材料1.1 主材料混凝土轨枕的主要材料是普通混凝土,其配制比例应符合国家标准,强度等级应满足铁路运营要求。
此外,还需添加外加剂,如缓凝剂、塑化剂等,以提高混凝土的工艺性能和使用寿命。
1.2 钢筋混凝土轨枕中通常会嵌入钢筋,以提高其抗弯强度和抗震性能。
钢筋应符合国家标准的要求,并在制造过程中进行防腐处理,以防止钢筋受到腐蚀。
二、混凝土轨枕的制造工艺2.1 模具准备为了保证混凝土轨枕的形状和尺寸准确,制造前需要准备合适的模具。
模具应具有足够的强度和刚度,并且表面要光滑平整,以保证混凝土浇筑时不会产生变形或漏料现象。
2.2 混凝土配料和搅拌将准备好的混凝土材料按照配比比例进行搅拌,确保混凝土的均匀性和流动性。
搅拌时间应控制在适当范围内,避免混凝土过度凝固或过早凝固。
2.3 浇筑和养护将搅拌好的混凝土倒入模具中,用振动器进行振动,以去除混凝土中的气泡并使其充分密实。
浇筑后的混凝土轨枕需要进行养护,保持适宜的湿度和温度,使其正常硬化。
三、混凝土轨枕的安装方法3.1 轨枕摆放在铺轨之前,需先将混凝土轨枕按照设计要求进行摆放,保证其间距和位置准确。
轨枕的摆放应平整、密实,并注意避免轨枕之间的错位和倾斜。
3.2 固定轨枕将铁轨放置在轨枕上,并使用合适的固定件将其固定在轨枕上,确保轨道的稳定性和安全性。
固定件的选择应根据轨道类型和使用要求来确定,通常包括钢钉、膨胀螺栓等。
四、混凝土轨枕的维护要点4.1 清洁定期清洁混凝土轨枕的表面,去除积尘和杂物,以保持其外观整洁。
清洁时应注意避免使用腐蚀性物质或过度力量,以免对轨枕表面造成损伤。
4.2 检查定期检查混凝土轨枕的表面和固定件的状态,发现有裂纹、变形或松动等问题应及时修复或更换。
2024年混凝土轨枕市场需求分析混凝土轨枕是一种用于铁路轨道的重要组件,主要用于支撑和固定轨道。
随着铁路建设的不断发展,混凝土轨枕市场需求也在逐渐增加。
本文将对混凝土轨枕市场的需求进行分析。
1. 市场需求概述混凝土轨枕市场需求主要受到以下几个因素的影响:1.1 铁路建设规模和速度随着铁路网络的不断扩张和升级改造,尤其是高铁网络的快速发展,对混凝土轨枕的需求量呈现出明显增长的趋势。
铁路建设规模和速度是混凝土轨枕市场需求的主要推动因素。
1.2 轨枕更新需求随着铁路轨道的使用时间的增长,原有的木质轨枕逐渐老化,需要进行更换。
而混凝土轨枕作为一种更加耐久和稳定的替代品,正逐渐被广泛采用。
轨枕更新需求对混凝土轨枕市场需求的增长起到了重要作用。
1.3 轨枕结构和技术改进随着轨枕结构和技术的不断改进,混凝土轨枕的性能和质量不断提高,更好地满足了铁路运输的需求。
这也使得混凝土轨枕的市场需求呈现出稳步增长的态势。
2. 市场需求趋势2.1 高铁建设的推动作用随着高铁建设规模的不断扩大,对混凝土轨枕的需求将继续增长。
高铁的快速发展意味着更多的轨道里程和更快的运营速度,这对轨道设备的要求也更高,包括混凝土轨枕。
2.2 轨枕技术的进一步改进随着科技的不断进步,混凝土轨枕的技术水平也在不断提升。
在材料选用、结构设计、生产工艺等方面的改进,使得混凝土轨枕具备更好的抗压、耐久性能,同时也为轨枕市场需求的增长提供了技术支持。
2.3 轨道交通的可持续发展需求轨道交通作为一种环保、高效的交通方式,得到了越来越多的关注和推广。
作为轨道交通重要组成部分的混凝土轨枕,需求量也将随之增加。
随着全球环保意识的提高,对可持续发展的需求将进一步推动混凝土轨枕市场的增长。
3. 市场发展机会3.1 市场竞争格局目前,混凝土轨枕市场存在着一定的竞争,主要体现在产品质量、性能、价格等方面。
提供高质量的混凝土轨枕,满足不同需求的客户,将有机会在市场竞争中占据一定优势。
户服务凝土网线客服更多>>材有限责任有限公施工索赔研究土生产的流程细化凝土养护的方法土存在的若干问题料选择与成本分析凝土有限责任公司更多>>新闻浏览中国铁路混凝土制品居国际前列国铁道科学研究院铁道建筑研究所汪加蔚谢永江提要:我国混凝土轨枕自1958年研制以来,产品升级换代、工艺材料发展变化速度加快,从而使得我国预应力混凝土轨枕不仅在生方面跃居国际前列,而且在产品结构性能、生产工艺技术装备水平、产品质量等方面均逐步达到国际先进水平。
随着铁路建设事业的场浇筑的普通钢筋混凝土结构物如涵洞、电缆槽及盖板、人行道步板等也逐渐采用预制构件,预应力混凝土管桩及预应力混凝土电杆广泛,形成了一种混凝土制品在现场预制生产运作的新模式。
笔者在文中介绍了适应我国高速铁路发展的无砟轨道采用的混凝土轨道产工艺,此外还介绍了我国电气化铁路混凝土接触网支柱等铁路采用的混凝土制品。
前言中国铁路采用预应力混凝土制品具有悠久的历史,早在上世纪40年代,属于铁路系统的北京丰台桥梁工厂就开始生产预应力于桥梁和其他结构物基础中。
到1958年,中国开始第二个五年计划,铁路系统以预应力混凝土轨枕、预应力混凝土梁为主的混凝土制到发展,当时因国家木材、钢材短缺,以混凝土轨枕代替木枕、混凝土梁代替钢梁成为必需。
由于预应力混凝土梁包括已有50年历史发的箱型梁,属于特大型混凝土制品,这里暂予忽略。
本文仅介绍预应力混凝土轨枕、预应力混凝土轨道板及预应力混凝土接触网支品的结构及生产工艺等的发展情况。
一、混凝土轨枕1.1发展概况混凝土轨枕是一项重要的铁路器材,也是我国产量和用量都很大的一项重要水泥制品。
以前我国铁路轨枕采用的是用优质木材我国木材资源匮乏,从第二个五年计划(1958年~1962年)起便大量发展混凝土轨枕。
近50年来,随着我国铁路建设事业的不断发的需要,作为铁路重要器材之一的预应力混凝土轨枕产品不断升级换代,预应力混凝土轨枕的生产工艺越来越完善,混凝土轨枕的铺技术及设备配套更加完善,从而使得我国预应力混凝土轨枕不仅在生产数量和铺设数量方面跃居国际前列,而且在产品结构性能、生层工程施工问题研裂性能的技术措施料及混凝土研究进部排水及防治的研究现状引水隧洞施工技术防腐蚀混凝土及施平、产品质量等方面均逐步达到国际先进水平。
截至2009年,全国已经生产了各种类型的混凝土轨枕(含岔枕、桥枕、宽枕、地方铁路和专用线轨枕等)近4亿根。
中国铁近9万km,由于产品升级换代,不断抽换,现在铁路线上混凝土轨枕总量约2亿根。
目前,全国有固定的混凝土轨枕生产企业40多应新线建设应运而生的现场制枕场,年生产能力可达2000万根以上。
根据新线建设和旧线大修、维修换枕需要,混凝土轨枕年需求量我国混凝土轨枕市场总体虽有些供大于求,但分布却不尽合理。
此外,根据对外经援和经贸的需要,我国曾帮助坦桑尼亚、蒙古等国土轨枕厂。
回顾我国混凝土轨枕发展的历史,大体可分为三个阶段。
第一个阶段为1958年~1980年,是预应力混凝土轨枕研制成功并开始推广应用的阶段。
这个阶段是在以前研制了多种型式混凝统一了外形尺寸,采用两种不同的预应力钢材,即直径为3mm的高强碳素钢丝(每根轨枕共36根)和直径为8.2mm的高强热处理低合共4根),配筋率基本相同,混凝土强度等级同为C50,轨枕型号分别称S69(钢丝轨枕)和J69(钢筋轨枕),后来改称为S-1和J 枕,二者除预应力钢筋品种不同外,其他在外形尺寸、张拉力、混凝土强度等级、构造配筋、轨枕力学性能等方面基本一样,这个阶是流水机组法,生产效率不是很高,工人劳动强度较大。
第二阶段为1981年~1995年,是推广应用Ⅱ型枕的阶段。
Ⅱ型枕的预应力钢材是直径3mm的高强碳素压波钢丝(数量比Ⅰ型轨枕共44根)和直径10mm的高强热处理低合金钢筋(每根轨枕共4根),分别称S-2和J-2型,由于采用了减水剂,混凝土强度等面高度、张拉力等均比Ⅰ型枕有所增加,轨枕力学性能有所加强。
这阶段混凝土轨枕的生产工艺也有了比较大的改进,首先是完全由的流水机组法发展为模型以辊道传送为主,吊车仅作为将模型吊出、吊入养护池的流水机组-传送法。
这阶段轨枕行业为保证产品质量科学级配、准确计量、均匀搅拌、低温蒸养、蒸养温度和预应力钢筋张拉自动控制、工艺设备改进方面均有了很大进步。
第三阶段是1995年以后至今的发展,是应用推广Ⅲ型枕并改进Ⅱ型枕的阶段。
这阶段首先是进一步提高Ⅱ型枕的质量,在产直径7mm和直径6.25mm的螺旋肋钢丝,设计并生产新Ⅱ型枕,同时在重要干线上逐步推广应用Ⅲ型枕,以适应中国铁路重载提速发展研制成功500KN轨枕静载试验机和轨枕外形尺寸专用量器具,为进一步提高轨枕质量提供了更强大的保障。
1.2混凝土轨枕的结构现以当前正线上铺设最普遍的新Ⅱ型枕和Ⅲ型枕为例来介绍混凝土轨枕的结构。
新Ⅱ型、Ⅲa型、Ⅲb型轨枕,分别见图1、性能参数见表1。
由于Ⅱ、Ⅲ型枕的适用条件不同,铁路在新线建设和旧线改造、大维修中,将根据线路的不同等级要求合理地分级用于重载、提速的铁道线路,如京沪、京广等主要干线,而Ⅱ型枕用于一般正线,如青藏铁路等。
新Ⅱ型枕是在原Ⅱ型枕基础上在预量及截面作了一些改进和加强。
Ⅲa型枕为有挡肩、用预留孔硫磺锚固来安装扣件;Ⅲb枕为无挡肩,有预埋铁件来安装扣件。
近年来枕,截面、配筋等和Ⅲa型枕相同,也为有挡肩,只是预留孔硫磺锚固改为采用塑料套管。
1.3混凝土轨枕的生产工艺预应力混凝土轨枕的生产工艺就其施加预应力而言均为先张法,就其模型是否移动而言可分为流水机组-传送法(模型移动)和台座法于我国混凝土轨枕工厂普遍采用流水机组-传送法生产线,台座法生产线只是极个别的,而且与后面介绍的Ⅱ型轨道板生产线工艺基本介绍混凝土轨枕的流水机组-传送法工艺。
1)混凝土轨枕流水机组-传送法工艺及其特点我国早期的混凝土轨枕生产主要是流水机组法,即模型通过桥式吊车在生产线上吊运移动到各个生产台位,在这些台位上有专的工序,整套工序就是一个将原材料转变为产成品的实现过程。
由于预应力混凝土轨枕的生产有10多个工序,全部要用桥式吊车来移效率低,而且不利于安全生产,后来就发展成主要是用辊道传送模型,桥式吊车主要是用来吊装模型出入蒸汽养护池以及设备检验时使原来的流水机组法发展成为流水机组-传送法。
预应力混凝土轨枕流水机组-传送法工艺是采用2×5或2×4联组合式钢模型在流水艺流程,依次通过各个生产台位,包括钢筋组装、张拉、灌注混凝土、振动成型、蒸汽养护、放张钢筋、脱模、成品堆放等,来完成全部生产作业。
混凝土轨枕制品的生产周期相当于模型的周转期。
中国现行的轨枕流水机组-传送法的工艺特点是:a.采用2×5或2×4联组合钢模型,一次可成型10或8根轨枕。
它可以减少预应力钢筋的工艺损耗,又能提高轨枕的生产效率。
b.为与2×5联组合钢模型相适应,采用1×5联组合式振动台,相当于每一对并列轨枕布置一个单元台面。
台面之间可以安装升降辊型在流水线上传送。
c.轨枕成型采用二次振动工艺。
第一次振动为普通振动,第二次振动采用加荷振动,即振动时振动台上有加荷盖板,加荷压力不小于加荷振动,从而可采用干硬性或低流动性混凝土拌合物,不但节约了水泥,提高了混凝土密实性,还满足了振动成型时模型内分隔轨漏浆的工艺要求。
d.生产流水线由于主要采用了辊道传送,形成闭环工艺流程,实现了轨枕生产工艺的连续性和节奏性,减少了车间的非生产性运输。
e.现行的轨枕生产线,除生产混凝土轨枕外,只要改变模型,还可生产宽枕、岔枕及其他窄长形的预应力混凝土制品。
轨枕按流水机组时,每个工序的作业时间是控制轨枕生产效率的主要指标。
根据生产水平的不同,目前我国轨枕生产线采用的工序节拍时间一般为3 2)混凝土轨枕生产工艺流程(见图4)我国大部分轨枕工厂的生产工艺均为流水机组-传送法,但也有少数工厂采用先张法台座工艺。
图5就是我国援建的采用先张法台座工铁路轨枕厂。
二、高速铁路无砟轨道用混凝土轨道板2.1无砟轨道发展历程40多年来,随着世界高速铁路的发展,尽管无砟轨道初期造价比有砟轨道高,但由于其具有轨道平顺性好,整体性强,纵向结构高度低,几何状态持久,以及低维修量、社会经济效益显著等优点,在国外越来越受到重视,越来越多的国家都在致力采用和发术,并取得长足发展。
自上世纪60年代开始,德国和日本相继开展了铁路工程无砟轨道技术的研究,并取得了成果。
其采用范围已从了土质路基和车站的道岔区。
可以肯定,无砟轨道工程技术在世界高速铁路上的广泛应用将是大势所趋。
无砟轨道从概念上讲,就是轨道结构,是区别于传统的碎石道床组成的有砟轨道结构。
目前,我国无砟轨道已形成双块式无砟轨道和CRTSI型板式无砟轨道和CR道等多种形式。
我国对无砟轨道的研究始于上世纪60年代,与国外研究几乎同步。
当时由铁科院、铁路第二、第三设计院及施工单位道兵)等单位组成联合战斗组在贵昆铁路上进行试验、试铺后,又在成昆、襄渝、京原、京通等铁路上推广应用。
被采用的无砟轨道凝土短枕(当时称支承块)埋入式混凝土整体道床,应用范围主要是长度大于1km的隧道内铺设;此外,成昆铁路部分混凝土桥梁和上也采用了无砟无枕结构。
由于造价的限制,当时隧道内整体道床除混凝土短枕(支承块)内配有普通钢筋外,整体道床部分均为素道基底要求较高。
除岩石和有仰拱的混凝土基础外,其他容易造成下沉的基础将会给短枕埋入式整体道床这种无砟轨道带来开裂破损且不易维修。
在之后的二三十年期间,我国在短枕(支承块)埋入式混凝土整体道床这种无砟轨道的结构设计、施工方法、轨道基础出现基础下沉引起病害的整治等方面既积累了经验,也吸取了教训,在铁路长大隧道和城市轨道交通、地下铁道中得到了广泛应用,的研究和发展奠定了基础。
1995年以后,我国迎来了高速铁路及客运专线大发展的良好机遇,无砟轨道的研究与发展势在必行,我国铁路部门积极引进轨道工程技术,加以消化并自主再创新,先后在秦沈、遂渝、武广、郑西等客运专线的桥梁、隧道、路基等不同区段进行了双块埋入元板式等不同结构形式无砟轨道的铺设与试验,积累了很好的经验。
其中京津城际铁路和武广客运专线的建成通车并达到时速350km 得成功的良好范例。
正在建设中的京沪高速铁路和多条客运专线及城际铁路将使我国高速铁路建设的规模与技术达到国际先进水平。
我国高速铁路无砟轨道可分为CRTSI型板式无砟轨道、CRTS II型板式无砟轨道和双块式无砟轨道三种形式。
CRTS I型板式无型混凝土轨道板,配有双向预应力钢筋,铺设在线路上时板与板之间不连接,故又称为单元板;CRTS II型板式无砟轨道采用CRTS I 单向(横向)预应力钢筋和纵向精轧螺纹钢筋,铺设在线路上板与板之间通过精轧螺纹钢筋并灌筑混凝土实现沿线路方向的纵向连接CRTS II型轨道板又分为有挡肩和无挡肩两种板型。