CN102031731B - 板式无砟轨道道岔板及其制造工法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种板式无砟轨道道岔板及其制造工法，包括以下步骤：提供用于制造板式无砟轨道道岔板的模型；对模板的承轨面进行精确测量；对模型进行钢筋下料；在钢筋绑扎胎架上组装钢筋网片并吊至模型内；在模型内安装预埋筋；为模型灌注混凝土；对板式无砟轨道道岔板进行蒸汽养护；对板式无砟轨道道岔板进行精确钻孔；为板式无砟轨道道岔板安装扣件；成品板式无砟轨道道岔板的存放。本发明集合了无砟轨道稳定性高、维修工作量小和板式枕整体性好的特点，并突出其尺寸精确性和高平顺性，减小了客运专线列车运行时的冲击力、摩擦力，提高了列车运行的平稳性。

Description

板式无砟轨道道岔板及其制造工法

技术领域

本发明涉及一种客运专线混凝土轨道板及其制造方法。

背景技术

由于客运专线道岔板要求的类型多样，板型复杂，传统的混凝土轨道板及其制造方法具有外形尺寸精确性差、维修工作量大、整体性不好的缺陷，已不能满足客运专线和城市轨道交通的要求，无法保障客运专线轨道线路的高平顺性，客运专线列车在运行时所受到的冲击力和摩擦力较大，影响列车运行的平稳性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板式无砟轨道道岔板制造方法，解决传统混凝土轨道板外形尺寸精确性差、维修工作量大、整体性不好的、不能适应固定台座生产的问题。

本发明的技术方案： 

一种板式无砟轨道道岔板的制造工法，其特征在于所述板式无砟轨道道岔板，板体为钢筋混凝土结构，板体的边缘内有预埋筋和预埋吊装件，混凝土内布有钢筋网，所述钢筋网的经纬钢筋交叉处由绝缘扎带绑扎连接，所述板体的厚度均为 240mm，其上设置300mm宽、纵向间距600mm的横向承轨台，承轨台表面水平；承轨台间的道岔板表面设置0.5%的横向排水坡及横向预裂缝，缝深40mm，板体上有固定扣件用的定位孔。

所述板式无砟轨道道岔板的制造工法包括以下步骤：

步骤1，安装制造板式无砟轨道道岔板的模型，对底模板的承轨面进行精确测量；

步骤2，侧隔板安装固定；

步骤3，喷涂脱模油；

步骤4，在钢筋绑扎胎架上组装钢筋网片并吊至模型内，安装钢筋网片；

步骤5，在模型内安装预埋筋和预埋吊装件；

步骤6，在模型内灌注混凝土；

步骤7，将混凝土表面刮平，并振动成型；

步骤8，将混凝土表面刷毛，使道岔板底面沿横向形成1～2mm深的纹路；

步骤9，覆盖板养护；

步骤10，拆除侧隔板；

步骤11，脱模；

步骤12，将板式无砟轨道道岔板运至临时存板场；

步骤13，翻转道岔板；

步骤14，在道岔板上进行精确钻孔；

步骤15，为板式无砟轨道道岔板安装扣件；

步骤16，检验合格后，运往成品库存放。

所述步骤4中，钢筋网片的制作加工工序为：钢筋下料；加工接地装置；安装绝缘卡；组装钢筋网片；检测绝缘电阻；安装钢筋网入模。

接地装置在加工下层钢筋网片时安装，之后即可开始安装绝缘卡并组装钢筋网片，根据模具位置，将钢筋网片底部增加保护层卡块，并用绝缘扎带绑扎牢固；其后安装钢筋网，绑扎完毕，用专用吊具将钢筋笼吊入模型。

所述步骤6中，灌注混凝土的设计强度等级为C55，根据试验室试验确定混凝土配合比后，按照当天的原材料含水率确定施工配合比，原材料称量采用计算机控制技术精确下料，下料顺序是：先依次下砂、水泥，拌合时间20s；然后加碎石和70～80%的水，搅拌30s；再加掺和剂和剩余的水，搅拌不少于90s。

混凝土采取两次灌注，第一次在模板上方均匀注入约10cm，对混凝土进行短时振捣；第二次将全部混凝土注入模中然后振捣至密实为止。

所述步骤14中，板式无砟轨道道岔板用高精度定位的的数控机床在胎具上进行钻孔。在开始钻孔前，必须将道岔板翻转，道岔板翻转采用软带，用行车进行翻转，胎具使用前，用全站仪、球型棱镜、相应的适配器测量胎具中的所有钻孔，把孔位的测量数据与设计数据进行比较，确保误差在要求范围内，每胎具有两个定位孔，用定位孔中心对准道岔板的三角槽后，放置在道岔板上，经检验钻孔胎具正确的安装在板上后，在任意板角开始钻第一个孔，在第一个孔处插入一根直径27.5mm的销栓，然后检查定位孔的位置，并调整胎具位置。接下来在道岔板上钻第二个孔,这个钻孔的位置在第一个钻孔的对角，之后也插入一根直径27.5mm的销栓，用于最终固定胎具的位置，使其不再移动，接下来钻余下的孔位；钻孔机利用电磁铁与胎具固定，在钻孔前用直角尺确认钻头是否与胎具垂直，如不垂直及时调整；道岔板钻孔完毕后，将其吊装到测量台位，利用全站仪对孔位进行测量，测量后的数据与设计数据进行比较，并形成记录，道岔板钻孔胎具的定位应与道岔板的中心线一致。

所述步骤5中，先将预埋锚栓按设计位置放入钢筋网中，再通过连接螺栓与预埋筋连接，并将锚栓拧紧固定，同时用绑扎带将锚栓与钢筋网片中的钢筋绑扎到钢筋网片内设计位置。

所述步骤11中，道岔板脱模采用真空吸盘。

所述步骤15中，钻完孔后的道岔板，吊放到安装扣件的工位，用螺栓将扣件固定，将要求的安装好的扣件拧紧，道岔板中间部位的部分扣件，在工地现场组装。

所述步骤16中，道岔板在车间组装完扣件后，运到车间外存板区进行存放，存放地的地基承载力大于等于7MPa，垫木所放地基高差为±2mm，板与板间用四块垫木三点式支撑，垫木的抗压强度不小于15MPa，成品板板间垫木采用硬质木块。

在本发明的板式无砟轨道道岔板的制造方法中，模型优选为钢模，钢模变形量小，同时在钢侧模上预留了预埋筋的安装孔位，减少误差。

在本发明的板式无砟轨道道岔板的制造方法中，混凝土优选为C55混凝土，严格控制混凝土的拌合质量、养护温度与时间，混凝土强度提高快，生产周期短，易于施行工厂化管理，实行批量大规模生产，可实现高速铁路高精度、高平顺性的要求。

在本发明的板式无砟轨道道岔板的制造方法中，钢筋胎具优选为正反两面使用的钢筋胎具，控制良好的钢筋位置，且一个胎具可以绑扎四种不同的钢筋网片，使用效率高。

在本发明的板式无砟轨道道岔板的制造方法中，钻孔方式优选为高精度定位的的数控机床在胎具上进行钻孔，实现精确钻孔。

本发明的无砟轨道道岔板集合了无砟轨道稳定性高、维修工作量小和板式枕整体性好的特点，并突出其尺寸精确性和高平顺性，减小了客运专线列车运行时的冲击力、摩擦力，提高了列车运行的平稳性。本发明的板式无砟轨道道岔板为满足高平顺性，承轨台的精度控制要求严格，全部承轨面偏差在±1.0mm内，相邻两承轨面偏差在±0.5mm，单块道岔板钻孔孔位的平面位置偏差在±0.5mm内；混凝土的强度在16小时内达到设计强度80%，满足脱模的强度要求，本发明方法制出的板式无砟轨道道岔板使道岔板承轨台满足了高速铁路高精度、高平顺性的要求，本发明尤其适用于客运专线和城市轨道交通的板式无砟轨道道岔板。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的制造板式无砟轨道道岔板的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为图1的俯视图。

图4为本发明的制造板式无砟轨道道岔板的工艺流程图。

附图标记：1－板体、2－承轨台、3－预裂缝、4－定位孔、5－钢筋网、6－预埋筋、7－预埋吊装件、8－绝缘扎带。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，板式无砟轨道道岔板系统包括18号渡线道岔板、18号开线道岔板、50号道岔板、42号道岔板。一种板式无砟轨道道岔板，板体1为钢筋混凝土结构，板体1的边缘内有预埋筋6和预埋吊装件7，混凝土内布有钢筋网5，所述钢筋网5的经纬钢筋交叉处由绝缘扎带8绑扎连接，所述板体1的厚度均为 240mm，其上设置300mm宽、纵向间距600mm的横向承轨台2，承轨台2表面水平；承轨台2间的道岔板表面设置0.5%的横向排水坡及横向预裂缝3，缝深40mm，板体上有固定扣件用的定位孔4。

如图4所示，制造板式无砟轨道道岔板的工艺流程包括如下工序：

步骤1，安装制造板式无砟轨道道岔板的模型，对底模板的承轨面进行精确测量；

板式无砟轨道道岔板模板的制造：板式无砟轨道道岔板模板由固定安装模板的预埋筋6、下部结构、三角条、底板和侧模板等组成。模板面采用机加工和冷成型工艺，且需全部抛光制作，保证其表面平整度和光洁度，减少脱模阻力；

板式无砟轨道道岔板模板的安装：模板的承轨面平整度要求为：全部承轨面平整度允许偏差为±0.5mm，相邻两承轨面平整度允许误差为±0.3mm，对不符合要求的点通过承轨面下方的调节螺栓调节。安装模板时要对模板的承轨面进行测量，测量点为每个承轨面下调节螺栓的位置，使用电子水准仪进行测量。在生产过程中定期测量模板，以保证其承轨面的平整度。

步骤2，侧隔板安装固定。

步骤3，喷涂脱模油。

步骤4，在钢筋绑扎胎架上组装钢筋网片并吊至模型内，安装钢筋网片；

板式无砟轨道道岔板钢筋制作加工主要工序为：钢筋下料；加工接地装置；安装绝缘卡；组装钢筋网片；检测绝缘电阻；安装钢筋网入模；

道岔板钢筋数量较多，种类较复杂。钢筋下料长度误差为纵向钢筋±10mm；横向钢筋±10mm。接地装置在加工下层钢筋网片时安装，之后即可开始安装绝缘卡并组装钢筋网片。根据模具位置，将钢筋网片底部增加保护层卡块，并用绝缘扎带绑扎牢固。

步骤5，在模型内安装预埋筋6和预埋吊装件7。先将预埋锚栓按设计位置放入钢筋网中，再通过连接螺栓与预埋筋6连接，并将锚栓拧紧固定，同时用绑扎带将锚栓与钢筋绑扎到钢筋网片内设计位置。

步骤6，在模型内灌注混凝土。道岔板混凝土的设计强度等级为C55。根据试验室试验确定混凝土配合比后，按照当天的原材料含水率确定施工配合比，原材料称量采用计算机控制技术精确下料，按照设计程序进行混凝土拌合；

下料顺序是：先依次下砂、水泥，拌合时间20s；然后加碎石和70～80%的水，搅拌30s；再加掺和剂和剩余的水，搅拌不少于90s；

混凝土采取两次灌注，第一次在模板上方均匀注入约10cm，对混凝土进行短时振捣；第二次将全部混凝土注入模中然后振捣至密实为止。

步骤7，将混凝土表面刮平，并振动成型。

步骤8，将混凝土表面刷毛，使道岔板底面沿横向形成1～2mm深的纹路。

步骤9，覆盖板养护。板式无砟轨道道岔板蒸汽养护：及时在混凝土表面覆盖帆布保温进行蒸汽养护。在混凝土灌注过程中，随机抽取混凝土做混凝土强度试块，确定混凝土拆模及28天强度的依据，抗压强度试块放在模具上，使试件与产品在相同条件下养护。

步骤10，拆除侧隔板。

步骤11，脱模。在混凝土灌注16h后，混凝土强度试块送试验室进行压力鉴定，当试件强度达到设计强度的80%以上时，撤掉帆布，进行道岔板脱模作业，道岔板脱模采用真空吸盘。

步骤12，将板式无砟轨道道岔板运至临时存板场。

步骤13，翻转道岔板。

步骤14，在道岔板上进行精确钻孔。道岔板在脱模存放48小时后，方可用高精度定位的的数控机床在胎具上进行钻孔。在开始钻孔前，必须将道岔板翻转，道岔板翻转采用软带，用行车进行翻转；

道岔板胎具上的孔位是高精度定位的数控机床钻成。由于运输原因，胎具是分块制作的，在使用前必须进行拼装，拼装过程中要确保这些钻孔位置在任何情况下都能符合所要求的精确位置；

胎具使用前，用全站仪、球型棱镜、相应的适配器测量胎具中的所有钻孔，把孔位的测量数据与设计数据进行比较，确保误差在要求范围内，胎具方可使用。在胎具的吊运和存放过程中要注意对胎具进行保护，避免胎具钻孔孔位发生变化；

每胎具有两个定位孔4，用定位孔中心对准道岔板的三角槽后，放置在道岔板上，经检验钻孔胎具正确的安装在板上后，在任意板角开始钻第一个孔；

在第一个孔处插入一根直径27.5mm的销栓，理论上胎具只能围绕这个销栓旋转，然后检查定位孔4的位置，并调整胎具位置。接下来在道岔板上钻第二个孔,这个钻孔的位置在第一个钻孔的对角，之后也插入一根直径27.5mm的销栓，用于最终固定胎具的位置，使其不再移动。接下来钻余下的孔位；

钻孔机利用电磁铁与胎具固定，在钻孔前用直角尺确认钻头是否与胎具垂直，如不垂直及时调整；

道岔板钻孔完毕后，将其吊装到测量台位，利用全站仪对孔位进行测量，测量后的数据与设计数据进行比较，并形成记录。道岔板钻孔胎具的定位应与道岔板的中心线一致，且道岔板钻孔位置允许误差为±0.5 mm。

步骤15，为板式无砟轨道道岔板安装扣件。钻完孔后的道岔板，将其吊放到安装扣件的工位，用螺栓将扣件固定。将要求的安装好的扣件拧紧，保证扣件不脱落。道岔板中间部位的部分扣件，在工地现场组装。

步骤16，检验合格后，运往成品库存放。道岔板在车间组装完扣件后，运到车间外存板区进行存放。存放地的地基应该具有承载力7MPa，垫木所放地基高差为±2mm。毛坯板存放每个存板台上堆放12块毛坯板，板与板间用4块垫木三点式支撑，垫木的抗压强度应不小于15MPa。成品板堆放每个存板台上高度最多堆放9块，成品板板间垫木采用200×200×200mm规格的硬质木块，其加工允许误差为±2mm。

Claims (5)

1.一种板式无砟轨道道岔板的制造工法，其特征在于：所述板式无砟轨道道岔板，板体（1）为钢筋混凝土结构，板体（1）的边缘内有预埋筋（6）和预埋吊装件（7），混凝土内布有钢筋网（5），所述钢筋网（5）的经纬钢筋交叉处由绝缘扎带（8）绑扎连接，所述板体（1）的厚度均为 240mm，其上设置300mm宽、纵向间距600mm的横向承轨台（2），承轨台（2）表面水平；承轨台（2）间的道岔板表面设置0.5%的横向排水坡及横向预裂缝（3），缝深40mm，板体（1）上有固定扣件用的定位孔（4）；

所述板式无砟轨道道岔板的制造工法包括以下步骤：

步骤1，安装制造板式无砟轨道道岔板的模型，对底模板的承轨面进行精确测量；

步骤2，侧隔板安装固定；

步骤3，喷涂脱模油；

步骤4，在钢筋绑扎胎架上组装钢筋网片并吊至模型内，安装钢筋网片；

步骤5，在模型内安装预埋筋（6）和预埋吊装件（7）；

步骤6，在模型内灌注混凝土；

步骤7，将混凝土表面刮平，并振动成型；

步骤8，将混凝土表面刷毛，使道岔板底面沿横向形成1～2mm深的纹路；

步骤9，覆盖板养护；

步骤10，拆除侧隔板；

步骤11，脱模；

步骤12，将板式无砟轨道道岔板运至临时存板场；

步骤13，翻转道岔板；

步骤14，在道岔板上进行精确钻孔；

步骤15，为板式无砟轨道道岔板安装扣件；

步骤16，检验合格后，运往成品库存放；

所述步骤4中，钢筋网片的制作加工工序为：钢筋下料；加工接地装置；安装绝缘卡；组装钢筋网片；检测绝缘电阻；安装钢筋网（5）入模；

接地装置在加工下层钢筋网片时安装，之后即可开始安装绝缘卡并组装钢筋网片，根据模具位置，将钢筋网片底部增加保护层卡块，并用绝缘扎带绑扎牢固；其后安装钢筋网（5），绑扎完毕，用专用吊具将钢筋笼吊入模型；

所述步骤6中，灌注混凝土的设计强度等级为C55，根据试验室试验确定混凝土配合比后，按照当天的原材料含水率确定施工配合比，原材料称量采用计算机控制技术精确下料，下料顺序是：先依次下砂、水泥，拌合时间20s；然后加碎石和70～80%的水，搅拌30s；再加掺和剂和剩余的水，搅拌不少于90s；

混凝土采取两次灌注，第一次在模板上方均匀注入10cm，对混凝土进行短时振捣；第二次将全部混凝土注入模中然后振捣至密实为止；

所述步骤14中，板式无砟轨道道岔板用高精度定位的的数控机床在胎具上进行钻孔；

在开始钻孔前，必须将道岔板翻转，道岔板翻转采用软带，用行车进行翻转，胎具使用前，用全站仪、球型棱镜、相应的适配器测量胎具中的所有钻孔，把孔位的测量数据与设计数据进行比较，确保误差在要求范围内，每胎具有两个定位孔（4），用定位孔中心对准道岔板的三角槽后，放置在道岔板上，经检验钻孔胎具正确的安装在板上后，在任意板角开始钻第一个孔，在第一个孔处插入一根直径27.5mm的销栓，然后检查定位孔（4）的位置，并调整胎具位置；

接下来在道岔板上钻第二个孔,这个钻孔的位置在第一个钻孔的对角，之后也插入一根直径27.5mm的销栓，用于最终固定胎具的位置，使其不再移动，接下来钻余下的孔位；钻孔机利用电磁铁与胎具固定，在钻孔前用直角尺确认钻头是否与胎具垂直，如不垂直及时调整；道岔板钻孔完毕后，将其吊装到测量台位，利用全站仪对孔位进行测量，测量后的数据与设计数据进行比较，并形成记录，道岔板钻孔胎具的定位应与道岔板的中心线一致。

2.根据权利要求1所述的板式无砟轨道道岔板的制造工法，其特征在于：所述步骤5中，先将预埋锚栓按设计位置放入钢筋网（5）中，再通过连接螺栓与预埋筋（6）连接，并将锚栓拧紧固定，同时用绑扎带将锚栓与钢筋网片中的钢筋绑扎到钢筋网片内设计位置。

3.根据权利要求1所述的板式无砟轨道道岔板的制造工法，其特征在于：所述步骤11中，道岔板脱模采用真空吸盘。

4.根据权利要求1所述的板式无砟轨道道岔板的制造工法，其特征在于：所述步骤15中，钻完孔后的道岔板，吊放到安装扣件的工位，用螺栓将扣件固定，将要求的安装好的扣件拧紧，道岔板中间部位的部分扣件，在工地现场组装。

5.根据权利要求1所述的板式无砟轨道道岔板的制造工法，其特征在于：所述步骤16中，道岔板在车间组装完扣件后，运到车间外存板区进行存放，存放地的地基承载力大于等于7MPa，垫木所放地基高差为±2mm，板与板间用四块垫木三点式支撑，垫木的抗压强度不小于15MPa，成品板板间垫木采用硬质木块。

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