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高精度清水混凝土地铁短轨枕的设计制造方法技术

技术编号:3911030 阅读:575 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高精度清水混凝土地铁短轨枕的设计制造方法。文中针对轨枕小体积、多型号、大数量、多面坡、套管位置各异且底部均有数对的钢筋钩伸出等特点,提出了一种满足短轨枕成品高精度和清水的全新设计制造方法,并确定了模板设计“反打”和“组合”的两条具体原则。本文研究设计的弹性间隔式成组联模模板在实际的短轨枕生产中克服了传统的“全人工单模位模板”的所有缺点,从根本上保证了地铁短轨枕预制的高精度和清水表面要求,并具有简化生产程序、降低成本和缩短工期等优点。同时,该设计还可推广应用于类似小构件的生产,具有明显的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及作为地铁线路基础组件轨枕的设计制造方法。
技术介绍
随着城市地铁的快速发展,作为地铁线路基础组件短轨枕的需求日益增长。以北京为例, 至2012年地下交通将达到560km,需求的短轨枕数量约为450万块,总价值超过3.3亿元。 在全国范围内,新开和增开的地铁线路长达数千公里,需用短轨枕量达数千万块,总价值更 是高达到数十亿元。由于短轨枕在轨道走向、道床美观和列车运行安全性等方面都起着决定 性的作用,且随着地铁设计时速的提高,对轨枕的要求也越来越高,如在外观上要求为清水 和在尺寸上要求为高精度。鉴于此,传统的"全人工单模位"模板设计由于质量不稳定、生 产工期长和损耗高等缺点,已不能满足现阶段轨枕的高质量和大规模的需求,已经成为地铁 短轨枕预制生产的瓶颈。由于高精度清水混凝土地铁短轨枕具有小体积、多型号、大数量、 多面坡、套管位置各异且底部均有数对的钢筋钩伸出等特点,给模板设计及制作、混凝土施 工和质量管理均带来了诸多困难,而且轨枕的外观质量和外形尺寸要求高,要求不得有肉眼 可见裂缝。如果采用传统的"全人工单模位"模板,受约于工期紧张,按照每天2番共生产 IOOO块轨枕计算,至少需要制作500套模板、近100个震动台和将近200多人的施工队伍, 这不但会给预制工作的管理带来很大难度,更重要的是受限于操作工人素质、混凝土浇筑间 隔时间较长和震捣时间有差异、养护温度的不一致和工人间操作水平差异导致的成品轨枕质 量根本无法满足轨枕预制的清水和结构稳定均匀的质量要求。
技术实现思路
针对上述问题,确定了一种高精度清水混凝土地铁轨枕的设计制造方法,该轨枕采用钢 模板体系预制,包括(1)采取将轨枕倒过来预制的"反打"方式来设计模板;(2)采用机 械化流水作业工艺,将型号相同或相近的轨枕多块组合进行模板设计,从而 一套模板可以一 次生产数块轨枕;(3)确定底模、侧模和端模相互之间的联结形式,采用双排"侧底 -体" 形式加工模板;(4)内端模间采用间隔式端模,两块端模钢板之间采用弹性钢筋将侧模和底 模间以及端模与端模之间连结并固定;(5)采用焊接方式将单个侧底一体式模板间隔焊接在 已经成型的槽钢架子上;(6)确定预埋尼龙套管的位置,在6mm板上开圆孔后,用三点焊接 经铣床精确加.丁.而成的截面形状像汉字"凸"的"凸台"来达到深度要求,在"凸台"屮心 加工OIO的螺栓孔,用以固定下面带有与螺栓孔丝扣完全匹配的支座,支座外部的丝扣和套管内部的丝扣必须配套;(7)采用橡胶制作支座来固定套管,在冷的时候,该支座有足够的 刚性强度保证套管的垂直定位,而在长时间遇热后其具有的柔性恰好可以使产品在出模前省 去卸掉支座的操作,直接将成品从模具中拔出;(8)在每套模具上每间隔800mm焊接高度为 450mm的型钢支柱;(9)每间隔一定距离设置双向顶丝,顶丝的设置位置要与型钢支柱和吊 环的位置错开。与传统的"全人工单模位"的模具设计相比,本申请采用的高精度清水混凝土地铁轨枕 的设计制造方法,具有批量预制,从而最大程度减少人为因素对产品质量不稳定影响的特点, 有利于保证产品质量;还具有縮短工期、简化操作、节省人工和降低生产成本,产生了良好 的经济效益和社会效益。附图说明图1是模具和成品实体图 图2是弹性间隔式端模图具体实施例方式首先,应采取将轨枕倒过来预制的"反打"方式来设计模板。这样不但能满足轨枕设计 中对其承轨台表面的清水和平整度质量要求,而且便于尼龙套管的精确定位和轨枕的V型底部成型。其次,应采用不同与传统单模位设计的组合式模板,即采用型号相同或相近的轨枕多块 组合进行模板设计, 一套模板可以一次生产数块轨枕。该种成组联模的设计,完全摈弃了落 后的传统的全人工手工作业,取而代之的是机械化流水作业工艺,可以将人工对预制轨枕各 个工序的影响降低到最低程度,确保成品轨枕所要求的高质量。然后确定底模、侧模和端模相互之间的联结形式,以确保模板体系的整体稳定性、方便 操作的支拆特性和预制出轨枕的各项质量要求。侧模与底模的连结形式可分为"侧包底"、"底包侧"和"侧底一体"的方式。如果采用 "侧包底"或"底包侧"形式,侧模和底模之间可采用活动螺栓联结,拆模时松动螺栓打开 侧模即可。该种设计对于侧面较高的预制构件非常实用,侧模和底模两间的密封能基本满足 要求,且相对加工成本较底。但是对于高度仅有300mm的短轨枕,侧模和底模之间的缝隙很 难避免出现漏浆和棱角不齐等质量问题,传统的"全人工单模位"的模板设计就是采用了此 种形式。为了克服上述缺点,充分利用了轨枕长度方向两侧的坡度和钢材的弹性进行设计, 选择采用了双排"侧底一体"形式加工模板,此种形式只需松动和紧固定位侧模的螺丝,减 少了支拆模工序,从根本上杜绝由于侧模和底模之间的缝隙导致的外观质量问题。"侧底一 体"既可以是同排侧模和底模共用一块钢板、用折弯机一次加工成型即"单排侧底一体", 也可以是单块侧模和底模共用-块钢板、用 弯机一次加工成型而后通过底部支撑连接在 起的"单块侧底一体"的形式。如果采用"单排侧底一体"的形式,端模与侧模间的连接必 须通过冼槽才能做到密封;如果采用后者则只需要保证2个内端模之间的间隔适当且方便端 模的放置,因此通过采用"单块侧底一体"的形式,不但能实现预制出高精度的清水混凝土 地铁短轨枕的目标,而且加工制作成本相对较底,同时还方便更换个别变形的模板,在技术 和经济上的综合成本也最底。在实际模板制作中,为了使模板满足在整体长度和宽度上尺寸 较为均衡、满足人工和机械的最合理利用和确保质量等综合因素,对数量最多的DTVI2普通 型采用2排、每排ll个模板组模的模板体系,参见图l。内端模间采用间隔式端模,只要保 证两块端模钢板垂直和固定稳定,就可以完全克服共用端模的所有缺点,改善轨枕端头的面 和棱线的质量。在实际生产中,两块端模钢板之间采用弹性钢筋将侧模和底模间以及端模与 端模之间连结并固定。采用焊接方式将完成折弯的单个侧底一体式面板间隔焊接在已经成型 的槽钢架子上,就完成了弹性间隔式成组联模的基本结构形式的设计。在完成模板的主体结构和优化细部设计后,预制短轨枕质量控制另一个重点就是确保预 埋尼龙套管的位置定位精确、保证其在生产过程中不被扰动且方便成品膜脱和出模,上述要 求必须在设计模板时充分考虑。套管位置我们采用了在6mm板上开圆孔后,用三点焊接经铣 床精确加工而成的截面形状像汉字"凸"的"凸台"来达成深度要求,100%地保证了成孔深 度,而且还减少了制作成本和孔位变形。至于套管的垂直定位,为了尽可能地简化人工操作步骤,我们在"凸台"中心加工①10 的螺栓孔,用以固定下面带有与螺栓孔丝扣完全匹配的支座(参见图2),支座外部的丝扣和 套管内部的丝扣必须配套。在生产时,只要将支座固定在"凸台"上之后,再将套管拧在支 座上即可。这样的平面操作既方便快捷,也能安全且切实保证套管的垂直定位。套管的支拆连结方便与否,会直接影响成品套管埋件的周边混凝土外观质量和套管与混 凝土结合是否紧密的内在结构质量。传统的全人工单模位生产工艺是采用了道钉固定套管埋 件,在成品出模前需要提前卸去,我们称之为"刚性连结"。其优点是道钉的螺纹与套管的螺 纹本来就是匹配的,钢质道钉对套管固定作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度清水混凝土地铁轨枕的设计制造方法,其特征在于该方法采用钢模体系预制,采取“反打”方式来设计模板,使用组合式整体模具,采用凸台与钢板及开孔配合确定预埋尼龙套管的位置,使用用橡胶制作支座来固定套管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡亚宁乔中胜刘章洲
申请(专利权)人:蔡亚宁乔中胜刘章洲
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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