預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝分析

李蘭

摘 ?要：當(dāng)前隨著我國研制技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝作為一種分布面較廣，應(yīng)用力較大，研制較為成功的鐵路混凝土制品，在自動化生產(chǎn)和機(jī)械化生產(chǎn)水平上獲得了長足的進(jìn)步。文章圍繞我國預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝流程和工藝布置等展開論述。針對預(yù)應(yīng)力混凝土枕軌生產(chǎn)，如何提升自動化水平，獲得長足發(fā)展進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土;軌枕生產(chǎn);工藝分析

中圖分類號：U213.3+4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）15-0112-03

Abstract： At present， with the continuous development of research and development technology in our country， the production technology of prestressed concrete sleeper， as a kind of railway concrete products with wide distribution and large application force， has been developed successfully. Great progress has been made in the level of automatic production and mechanized production. In this paper， the production process characteristics， production process and process layout of prestressed concrete sleeper in China are discussed. This paper discusses how to improve the automation level and obtain considerable development in the production of prestressed concrete pillow rail.

Keywords： prestressed concrete; sleeper production; process analysis

隨著技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土枕軌生產(chǎn)水平，在相關(guān)技術(shù)人員和生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)以及生產(chǎn)實(shí)踐后獲得了長足進(jìn)步。不僅每年為國家節(jié)省大量的木材，而且預(yù)應(yīng)力混凝土整軌生產(chǎn)工藝，無論是在生產(chǎn)工藝自動化和機(jī)械化程度上，都在拉近與國際先進(jìn)水平的距離。但是不容的是，關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土枕軌生產(chǎn)工藝，還要在系統(tǒng)性上加大研發(fā)和實(shí)踐力度，通過對生產(chǎn)工藝的流程等進(jìn)行深入的分析，能夠?qū)⑦@一生產(chǎn)工藝予以傳承和弘揚(yáng)，不斷拓展出新的開發(fā)領(lǐng)域，對于促進(jìn)我國預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用具有非常深遠(yuǎn)的意義。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土枕軌生產(chǎn)的發(fā)展

我國鐵路早先使用的是木枕，一般采用優(yōu)質(zhì)的木材作為木枕的材料，但是木材資源使用后不得再生。因此預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)的開發(fā)研究及其改進(jìn)，相繼在國內(nèi)大部分地區(qū)進(jìn)行，為國家經(jīng)濟(jì)體制改革提速和發(fā)展提供了動力。

進(jìn)入21世紀(jì)，我國鐵路更是迎來了大發(fā)展的時代，混凝土軌枕生產(chǎn)企業(yè)為了鐵路建設(shè)不斷的拓展，開發(fā)出一些嶄新的移動式整緯生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)設(shè)備和施工工藝上有了不斷創(chuàng)新。預(yù)應(yīng)力混凝土枕軌生產(chǎn)工藝，目前實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動化水平，與同類產(chǎn)品對比，我國的預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕質(zhì)量是較為先進(jìn)的，其機(jī)械設(shè)備包括運(yùn)輸機(jī)泥土攪拌機(jī)等，配合生產(chǎn)工序流水線進(jìn)行運(yùn)行。

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)需求的不斷加大，在振動、張拉、脫模、養(yǎng)護(hù)等方面都進(jìn)行了大量的技術(shù)研發(fā)，配備有專門的技術(shù)人員，使得設(shè)備壽命使用時間更長。預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)和應(yīng)用也在同步進(jìn)行，例如流水機(jī)組到傳送法等生產(chǎn)工序，已經(jīng)擁有了完整的運(yùn)行系統(tǒng)。此外，預(yù)應(yīng)力鋼筋、墩頭蒸汽養(yǎng)護(hù)池、動靜載抗裂試驗(yàn)機(jī)、軌枕鋼模型等等，都應(yīng)用在了預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝中。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝特征

（1）傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)線——流水機(jī)組傳送法的工藝特點(diǎn)是通過橋式吊車吊運(yùn)，將模型在生產(chǎn)線上進(jìn)行各個生產(chǎn)臺位的移動，通過專用設(shè)備完成各個臺位相應(yīng)的工序，將原材料最終經(jīng)過各工序的運(yùn)行，形成產(chǎn)品。

傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝包括了10多道模型移動，包括橋式吊車等，但這種傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝采用空中吊送，安全生產(chǎn)水平較低，生產(chǎn)效率也較為落后。在進(jìn)行了技術(shù)改革之后，依靠軌道進(jìn)行傳送模型的運(yùn)輸，而橋式吊車主要用于吊裝模型，進(jìn)行設(shè)備的蒸汽養(yǎng)護(hù)、檢修吊裝等，最終發(fā)展成為流水機(jī)組傳送法的預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝。該工藝采用組合式的鋼模完成工藝流程的施工，在流水線上依次通過預(yù)應(yīng)力鋼絲編組、張拉安裝配件、螺旋筋灌注、混凝土振動成型、械配件蒸汽養(yǎng)護(hù)、放張預(yù)應(yīng)力等，完成混凝土軌枕制品的生產(chǎn)作業(yè)。

（2）在預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕的生產(chǎn)中，流水機(jī)組傳送工藝是采用I型和II型枕，或者2×4聯(lián)的組合型鋼模，以減少規(guī)整生產(chǎn)過程中預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼金的工藝損耗。這種方式運(yùn)用組合鋼模，完成并列軌枕中單元臺面的布置，在臺面之上安裝有升降軌道，同時成型中運(yùn)用振動工藝，從普通工藝到特殊震動，并采用人將模型內(nèi)混凝土料量進(jìn)行調(diào)整。第二次振動一般采用加壓振動，滿足振動成型的要求，提高混凝土密實(shí)度。這樣可以實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)中混凝土拌合物的流動性，節(jié)約水泥的同時，還能將枕軌的底部壓出花紋。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)流程

（1）在預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕運(yùn)輸過程中采用輥道形成閉環(huán)工藝流程，在運(yùn)輸?shù)倪^程中減少車間的非生產(chǎn)性運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)軌枕生產(chǎn)工藝的節(jié)奏性和連續(xù)性。除了上述混凝土枕軌的生產(chǎn)流程，在混凝土寬枕、岔枕以及窄長形的預(yù)應(yīng)力混凝土制品上，也應(yīng)有相應(yīng)的模型。

（2）預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕流水機(jī)組傳送法。在工藝流程上，一般是先將預(yù)應(yīng)力鋼筋，也就是高強(qiáng)螺旋肋鋼絲穿入到掛板和擋板中，采用波紋夾具，或者是拉伸機(jī)、無齒摩擦鋸進(jìn)行鋸斷，運(yùn)用端頭機(jī)進(jìn)行分板和入模。

高強(qiáng)熱處理鋼筋時要先將單根鋼筋予以切斷，在使用夾具進(jìn)行鋼筋的夾取。在張拉掛板上，先使用自動張拉機(jī)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，再采用人工的方法將橡膠隔板螺旋筋和箍筋進(jìn)行設(shè)定，其工藝流程如圖1。

（3）在振動機(jī)上進(jìn)行普通振動時，運(yùn)用灌澆混凝土進(jìn)行灌澆，二次振動采取加壓振動的方式，利用懸臂吊加壓蓋板，并人工進(jìn)行模型周邊多余混凝土的清理。在蒸汽養(yǎng)護(hù)池運(yùn)行中，需要采用自動溫控的方法保持養(yǎng)護(hù)池的溫度，放張機(jī)緩慢放張運(yùn)用力，然后運(yùn)用翻轉(zhuǎn)脫模機(jī)從模型中將軌枕成品脫出，取下端擋板，逐根檢查外觀設(shè)計(jì)。在成品輥道上移動軌枕，采用無齒摩擦鋸將軌枕間的鋼絲進(jìn)行切斷，再使用碼垛機(jī)將成品運(yùn)入到成品庫中加以存放，并且要采用靜載抗裂強(qiáng)度檢驗(yàn)進(jìn)行隨機(jī)的檢驗(yàn)，包括軌枕的尺寸等。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)典型工藝布置

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用也迅速增長，在生產(chǎn)工藝布置上，如今實(shí)現(xiàn)了科學(xué)高效，這也決定了生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，代表了我國軌枕生產(chǎn)在國際先進(jìn)中已經(jīng)占有一定的地位。目前，我國是使用預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕最大的國家。在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)達(dá)的今天，我國的預(yù)應(yīng)力混凝土枕軌生產(chǎn)工藝也得到了迅速提升，無論是機(jī)械化程度還是其生產(chǎn)工藝上的自動化、生產(chǎn)典型工藝上都值得被研究。

（1）在典型工藝布置上，混凝土軌枕車間的布置要避免吊車作業(yè)彼此干擾，同時按照一條流水線進(jìn)行跨間布置。例如在車間流水線的布置上，生產(chǎn)作業(yè)臺應(yīng)該縱向布置。作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的高強(qiáng)螺旋肋鋼絲要通過調(diào)直定長切斷機(jī)切斷掛板。在布置輥道時，將升降輥道和縱向輥道采用普通的設(shè)置方法，保證普通振動和加壓振動，然后裝橡膠隔板、安裝箍筋、螺旋筋， 通過模型橫移小車進(jìn)行橫移，在卸載橡膠隔板之后進(jìn)行清理，使用翻轉(zhuǎn)式脫模機(jī)將軌枕從模型上脫出，用碼垛機(jī)將軌枕吊放放置在成品車上后取下端擋板，最后放入露天成品庫存放。整條流水線設(shè)置為閉環(huán)系統(tǒng)，包括空模型返回脫模軌道、脫模升降軌等整個系統(tǒng)動力來源于小型油封站，作業(yè)線作業(yè)方便，車間寬敞明亮。

（2）還有一種流水線的布置是采用軌枕車間工藝平面布置，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)⒄羝B(yǎng)護(hù)池放置在軌枕車間端部，形成單獨(dú)作業(yè)的養(yǎng)護(hù)車間。這種布置跨度較大，在空間有限的情況下，能夠保證系統(tǒng)良性運(yùn)行。而且安裝工位一般是在編好的預(yù)應(yīng)力鋼筋組運(yùn)到軌枕車間后再裝入模型，采用集中由泵站進(jìn)行動力的供應(yīng)，工藝線所有液壓設(shè)備，如張垃機(jī)裝置、張拉橫移裝置等都由集中由泵站提供高壓油，在工藝實(shí)施、生產(chǎn)時間和傳送方法上，通過軌枕工藝流程，將各個工序進(jìn)行編制和分解，為每個生產(chǎn)工具規(guī)定同樣的節(jié)拍時間，達(dá)到均衡流水線的作業(yè)的目的。

這種工藝布置方式，能夠縮短流水接盤時間，提高工藝生產(chǎn)能力，縮短模型出入養(yǎng)護(hù)池的作業(yè)時間，而且使用橋式吊車也減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。

5 結(jié)束語

按照流水機(jī)組傳送法進(jìn)行生產(chǎn)時，每個工序的作業(yè)均有其相應(yīng)的主要指標(biāo)作為指導(dǎo)，依據(jù)指標(biāo)作出相應(yīng)的布設(shè)，完成預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝的全部流程。在生產(chǎn)中預(yù)應(yīng)力混凝土規(guī)制生產(chǎn)工藝，為社會發(fā)展提供了眾多的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。經(jīng)過生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，生產(chǎn)效率不斷提高，成本也加以降低，在鐵軌建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。當(dāng)前這一工藝已經(jīng)與國際接軌，通過進(jìn)一步的創(chuàng)新和研究，我國預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕生產(chǎn)工藝已經(jīng)具有世界一流水平，形成了具有中國特色的工業(yè)體系，這對于提升我國的綜合實(shí)力也有積極的作用。

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