國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕發(fā)展現(xiàn)狀及生產(chǎn)工藝對(duì)比

朱鴻飛

鄭州市建設(shè)工程治理檢測(cè)有限公司（450000）

國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕發(fā)展現(xiàn)狀及生產(chǎn)工藝對(duì)比

朱鴻飛

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這里介紹了國(guó)內(nèi)及國(guó)外雙塊式軌枕發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)比和分析了國(guó)內(nèi)及國(guó)外雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝的區(qū)別及各自優(yōu)缺點(diǎn)。

雙塊式軌枕；生產(chǎn)工藝；混凝土

0 引言

世界范圍內(nèi)，雙塊式軌枕的產(chǎn)生和發(fā)展較我國(guó)早，其中以日本及歐洲一些國(guó)家最為先進(jìn)。當(dāng)時(shí)其主要目的是通過設(shè)計(jì)新穎的結(jié)構(gòu)從而達(dá)到節(jié)約資源及投資的目的。

在我國(guó)，尤其是建國(guó)初期，應(yīng)用最為廣泛的是木枕。但是由于我國(guó)木材資源稀缺，木枕造價(jià)相對(duì)較高，到20世紀(jì)50-60年代，我國(guó)也開始對(duì)混凝土軌枕進(jìn)行研制[1]。直至20世紀(jì)80年代我國(guó)才通過引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)工藝技術(shù)并著手對(duì)雙塊式軌枕進(jìn)行系統(tǒng)研究。

由于雙塊式軌枕的諸多優(yōu)勢(shì)，其在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用日益廣泛。同樣，在我國(guó)各種型號(hào)的雙塊式混凝土軌枕被規(guī)?；圃斐鰜恚灸軌驖M足我國(guó)鐵路建設(shè)中的使用需求，但是從使用情況來看依然存在諸多問題。因此，有必要對(duì)國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行論述，并對(duì)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)工藝進(jìn)行對(duì)比分析。

1 國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外雙塊式軌枕的發(fā)展現(xiàn)狀

早在上世紀(jì)60年代初，法國(guó)、荷蘭、匈牙利等國(guó)家就開始對(duì)雙塊式軌枕的應(yīng)用進(jìn)行研究。

世界各國(guó)對(duì)雙塊式軌枕的研究和開發(fā)主要集中于對(duì)軌枕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝技術(shù)上。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，法國(guó)最開始研發(fā)了“Vogneus”型雙塊式軌枕[2]，該類混凝土軌枕的中間連接鐵采用了角鋼，瑞士和匈牙利的混凝土軌枕中間連接鐵為圓管內(nèi)部灌注水泥砂漿或者僅使用圓管。捷克研發(fā)的雙塊式軌枕中間連接鐵為2個(gè)槽鋼；此外，捷克還制造了一種雙鉸式（即中間連接為鋼筋混凝土塊）的結(jié)構(gòu)形式，軌枕全長(zhǎng)貫穿預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉錨固。荷蘭同樣在20世紀(jì)60年代首次試驗(yàn)研究了Zlg－Zag型軌枕，它是在梅花式的塊體支承之間采用中間連接鐵的形式[3]。

在生產(chǎn)過程中和工藝技術(shù)上許多國(guó)家采用的雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝是一種定型產(chǎn)品工藝，生產(chǎn)線上的兩條行走軌道上都安有機(jī)械設(shè)備，設(shè)備可沿軌道向前行進(jìn)，其工作范圍位于軌道范圍中。設(shè)備運(yùn)行時(shí)需要兩套模具交替使用，其中一套模具由工人完成配件安裝,然后設(shè)備開始下料，過后依次搗振和壓花，最后將其模具直接反轉(zhuǎn)進(jìn)行脫模。與此同時(shí)處于下方的模具翻轉(zhuǎn)至上方重復(fù)上述操作，以此類推，不斷交替進(jìn)行，這個(gè)生產(chǎn)過程連續(xù)性很強(qiáng)[4]。

1.2 國(guó)內(nèi)雙塊式軌枕的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)混凝土軌枕發(fā)展初期，軌枕的主要型號(hào)包括：弦61型、弦65B型等，且該類混凝土軌枕命名混亂。直至1984年為了改變這種混凝土軌枕命名混亂的情況，將混凝土軌枕的類型減少為S-1型、S-2型、S-3型、J-2型。而后又按照混凝土軌枕承載力的不同把這些混凝土軌枕歸類為Ⅰ型、Ⅱ型，后來，通過不懈努力，相繼又設(shè)計(jì)出了Ⅲ型和新Ⅲ型雙塊式混凝土軌枕[5]。隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展,Ⅰ型混凝土軌枕由于其承載力低，已不能適應(yīng)現(xiàn)階段我國(guó)鐵路的使用需求，因而逐漸被淘汰。現(xiàn)階段在我國(guó)，混凝土軌枕鋪設(shè)的主流型號(hào)為新Ⅱ以及Ⅱ型軌枕。Ⅱ型、新Ⅱ型混凝土軌枕的外形形式均為帶擋肩型式。圖1即為帶擋肩的雙塊式混凝土軌枕結(jié)構(gòu)形式。這種軌枕由于其承載能力相對(duì)較高，所以在使用時(shí)可以用于鋪設(shè)次重型及重型軌道。

圖1 雙塊式混凝土軌枕結(jié)構(gòu)形式

我國(guó)通過借鑒外國(guó)生產(chǎn)工藝，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，形成了一套獨(dú)特的雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝。該生產(chǎn)過程主要生產(chǎn)過程分為兩條主線，其中一條是混凝土軌枕的裝配成型過程，另一條主線則是鋼筋桁架的生產(chǎn)加工過程。軌枕生產(chǎn)過程主要經(jīng)過混凝土的拌合、澆筑入模（模具已經(jīng)裝配完整噴涂脫模劑）、振動(dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)、沖擊脫模等工序。鋼筋的加工服務(wù)于裝配過程，使軌枕的成型過程形成一個(gè)完整循環(huán)[6]。

2 國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝對(duì)比及分析

2.1 國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝對(duì)比

對(duì)比國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝不難發(fā)現(xiàn)，二者的區(qū)別集中體現(xiàn)在脫模工藝上。我國(guó)的傳統(tǒng)的混凝土軌枕生產(chǎn)工藝是在澆筑完畢后經(jīng)過蒸汽養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)過后混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)脫模即 “干脫”。而國(guó)外一些國(guó)家和地區(qū)則是在澆筑完畢后直接進(jìn)行脫模，即“濕脫”。脫模程序上的不同必然會(huì)造成整個(gè)混凝土軌枕生產(chǎn)過程所采用的生產(chǎn)技術(shù)及工藝存在較大區(qū)別。

采用我國(guó)傳統(tǒng)工藝脫模時(shí)為了能夠振搗密實(shí)，需保證混凝土的流動(dòng)性，因此我國(guó)用于生產(chǎn)雙塊式軌枕所用混凝土水灰比較外國(guó)的要大。同時(shí)，由于我國(guó)混凝土軌枕經(jīng)養(yǎng)護(hù)到一定強(qiáng)度后脫模，需采取沖擊脫模方式進(jìn)行脫模。我國(guó)傳統(tǒng)工藝養(yǎng)護(hù)時(shí)需帶模養(yǎng)護(hù)，而外國(guó)則可不帶模具進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.2 國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕生產(chǎn)工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析

我國(guó)采用的干脫方式最為明顯的優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)效率高、產(chǎn)量大，每條生產(chǎn)線每天的生產(chǎn)能力取決于周轉(zhuǎn)速度和模具數(shù)量。但由于這種干脫模式使用了較高的水灰比，對(duì)混凝土軌枕強(qiáng)度及耐久性有不利影響。由于我國(guó)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式需在養(yǎng)護(hù)階段帶有鋼模，較厚的鋼模不利于熱量的傳遞且由于鋼模的存在水蒸氣同混凝土軌枕的接觸面積大大減小，阻礙了水蒸氣的進(jìn)入，不利于混凝土軌枕的養(yǎng)護(hù)。沖擊式脫模方式也會(huì)對(duì)混凝土軌枕結(jié)構(gòu)造成損傷甚至直接造成結(jié)構(gòu)斷裂。

國(guó)外由于其在養(yǎng)護(hù)前進(jìn)行脫模，為了保證其具有一定的外形穩(wěn)定性，水灰比較我國(guó)采用的水灰比低，混凝土質(zhì)量更好，同我國(guó)相比生產(chǎn)同等強(qiáng)度等級(jí)的混凝土軌枕節(jié)省了水泥用量，而且提高了耐久性。濕脫法在脫模過程中對(duì)混凝土損傷小，即便在脫模時(shí)產(chǎn)生了損傷也可在其初凝前進(jìn)行簡(jiǎn)單的磨平修復(fù)。但濕脫工藝也存在不足之處，如其效率較低、產(chǎn)品表面光潔度較差、生產(chǎn)環(huán)境要求嚴(yán)格等。

3 結(jié)語(yǔ)

縱觀國(guó)內(nèi)外雙塊式軌枕發(fā)展不難看出，我國(guó)雙塊式軌枕的應(yīng)用及生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)展迅速；但在諸多生產(chǎn)細(xì)節(jié)方面依然有提升空間。通過改進(jìn)提高，會(huì)更進(jìn)一步滿足我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展需求，為我國(guó)鐵路事業(yè)發(fā)展提供更有力的保證。

[1]李文斌.試論在生產(chǎn)混凝土軌枕中如何提高經(jīng)濟(jì)效益[J].鐵道學(xué)報(bào),1983(4)：66-67.

[2]韓啟孟,徐文杰.法國(guó)混凝土軌枕技術(shù)在我國(guó)鐵路應(yīng)用分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),1999(11)：1-3.

[3]蔡小培,曲村,高亮.國(guó)內(nèi)外高速鐵路橋上有砟軌道結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2011(11)：6-10.

[4]王興奎.利用中國(guó)傳統(tǒng)工藝改進(jìn)生產(chǎn)歐標(biāo)雙塊式軌枕的探討[J].鐵道建筑技術(shù),2009(7)：47-50.

[5]郭劍.客運(yùn)專線雙塊式軌枕混凝土實(shí)驗(yàn)研究[D].北京：北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,2008：1-3.

[6]王正壽.高速鐵路雙塊式軌枕制造關(guān)鍵技術(shù)研究[J].山西建筑.2010,36(18)：252-253.