CN111993558A - 一种钢管混凝土轨枕生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土轨枕生产方法，包括两种生产工艺，即低成本人工作业钢管混凝土轨枕生产工艺和高效率机器人作业钢管混凝土轨枕生产工艺，包括钢管混凝土构件与钢筋笼二者先分开放入模具，在模具中进行结合的方式；也包括二者先结合在一起形成整体结构，后放入模具的工艺，解决了钢管混凝土轨枕的骨架入模难题。同时本发明设计的自动化机器人流水生产工艺流程，可保障轨枕生产过程中质量稳定的同时，生产效率极大的提高。为轨枕生产制造过程中高效稳定的进行提高了技术保障。可实现轨枕批量化生产，确保轨枕制造过程工艺正确，流程顺利。同时可确保生产的轨枕质量可靠，耐久性能好，服务于轨道交通的建设。

Description

一种钢管混凝土轨枕生产方法

技术领域

本发明属于无砟轨道施工领域，具体涉及一种钢管混凝土轨枕生产方法。

背景技术

在现有的预制轨枕的生产，主要有短轨枕、长轨枕、双块式轨枕等，现有双块式混凝土轨枕主要生产过程分为两条主线，其中一条是混凝土的装配成型过程，另一条主线则是钢筋。

桁架的生产加工过程。轨枕生产过程主要经过混凝土的拌合、浇筑入模(模具已经装配完整喷涂脱模剂)、振动成型、蒸汽养护、冲击脱模等工序。钢筋的加工服务于装配过程，使轨枕的成型过程形成一个完整的循环。

传统双块式轨枕需要使用流水线机械进行桁架钢筋的生产加工，将采购的钢筋原材料加工成设计的桁架钢筋，一方面增加了工艺流程，桁架钢筋生产加工需要专用的成型和焊接机械，另一方面加工出的桁架钢筋造价较高。

发明内容

钢管混凝土轨枕生产过程中钢管混凝土构件与轨枕块内钢筋笼的结合。钢管混凝土轨枕生产过程中钢管混凝土构件与钢筋笼是分开的，而轨枕在生产过程中必须将二者同时放入模具中然后浇筑混凝土进行振捣，针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种钢管混凝土轨枕生产方法，包括二者先分开放入模具，在模具中进行结合的方式；也包括二者先结合在一起形成整体结构，后放入模具的工艺。解决了钢管混凝土轨枕的骨架入模难题。

同时本发明设计的自动化机器人流水生产工艺流程，可保障轨枕生产过程中质量稳定的同时，生产效率极大的提高。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种低成本人工作业钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)准备原材：

准备钢管混凝土构件若干；按照轨枕设计尺寸准备钢模具，放置在平整地面；准备钢筋和混凝土；

(2)焊接钢筋笼：

按照设计图人工焊接轨枕块内所需钢筋笼若干；

(3)钢筋笼入模：

人工将钢筋笼分别放置进入轨枕模具中，并将扣件预埋套管及螺旋钢筋安装在设计位置；

(4)钢管混凝土构件入模：

将2根钢管混凝土构件按照设计尺寸要求放入模具卡口，将钢筋笼调整到与钢管混凝土构件结合的设计位置，并将钢筋笼支撑，将钢管混凝土构件端部与轨枕块钢筋笼进行绑扎；确保后续混凝土灌注过程中钢筋笼、钢管混凝土构件不发生移位；并确认钢筋及预埋件的位置和间距；

(5)混凝土入模：

搅拌C60强度的混凝土若干，将混凝土灌注入模具，对混凝土进行振捣；混凝土连续浇筑，下料均匀连续，振捣过程中不得接触钢筋笼和钢管混凝土构件，当模具中的混凝土平整后停止，振捣后不得对混凝土进行抹面；

混凝土浇筑时，钢模温度在5℃～35℃，混凝土入模温度在5℃～30℃；

(6)轨枕养护：

轨枕可采用自然养护或蒸汽养护；

(7)轨枕脱模：

轨枕脱模时，将模具与轨枕块同时正向放置，利用地面固定装置固定轨枕块门型钢筋、钢管混凝土构件，向上提拉模具使得轨枕块脱出模具；混凝土脱模强度不低于40MPa。

优选地，步骤(5)中，混凝土浇筑时，当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，采取骨料保温、预热钢模，并按冬期施工处理；夏季混凝土浇筑时，骨料使用前采取降温措施。

优选地，步骤(6)中，自然养护时，在混凝土浇筑完成后立即覆盖保湿材料。

优选地，步骤(6)中，采用蒸汽养护时，养护分为静置、升温、恒温、降温四个阶段；混凝土浇筑后在5℃～35℃的环境中静置不小于2h后再升温，升温速度不大于15℃/h，恒温时枕芯温度不大于55℃；降温速度不应大于15℃/h；蒸养结束时，轨枕表面与环境温差不大于15℃。

优选地，步骤(7)之后，还包括步骤(8)轨枕存储：

轨枕脱模后，当环境温度低于5℃时，且轨枕表面与环境温差不大于10℃时，进行室外存放。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，还提供了一种高效率机器人作业钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)工位1准备原材：

准备C60混凝土，输送至工位2；

通过自动切割机将定尺长钢管切割成预定长度的钢管，通过自动传送装置输送至工位3；

切割所需钢筋，通过自动传送装置输送至工位4；

(2)工位2搅拌混凝土：

自动搅拌机搅拌C60混凝土材料，通过自动传送装置输送至工位3；

(3)工位3灌注钢管：

自动灌注机向钢管内灌注自密实混凝土材料；通过自动传送装置输送至工位4；

(4)工位4焊接钢筋笼：

按照设计图，采用焊接机器人，焊接轨枕块内所需钢筋笼，并将钢管混凝土构件按照设计图与钢筋笼焊接在一起；

(5)工位5钢筋笼入模：

机器人抓取钢管混凝土构件与钢筋笼焊接一体成型的骨架，放置进入轨枕模具中，并将扣件预埋套管及螺旋钢筋安装在设计位置；

(6)工位6混凝土入模：

自动搅拌机搅拌C60混凝土材料以预定量将混凝土灌注进入模具，模具下部自动振动台同时振动；振动完毕自动传送装置将轨枕输送至工位7；

混凝土浇筑时，钢模温度在5℃～35℃，混凝土入模温度在5℃～30℃；

(7)工位7轨枕养护：

轨枕可采用自然养护或蒸汽养护；

(8)工位8轨枕脱模：

轨枕脱模时，轨枕仍然倒置，机器人向上抓取轨枕，使得轨枕块脱出模具；混凝土脱模强度不低于40MPa。

优选地，步骤(6)中，当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，采取骨料保温、预热钢模，并按冬期施工处理；夏季混凝土浇筑时，骨料使用前采取降温措施。

优选地，步骤(7)中，自然养护时，在混凝土浇筑完成后立即覆盖保湿材料。

优选地，步骤(7)中，采用蒸汽养护时，养护分为静置、升温、恒温、降温四个阶段；混凝土浇筑后在5℃～35℃的环境中静置不小于2h后再升温，升温速度不大于15℃/h，恒温时枕芯温度不大于55℃；降温速度不应大于15℃/h；蒸养结束时，轨枕表面与环境温差不大于15℃。

优选地，步骤(8)之后，还包括步骤(9)工位9轨枕存储：

轨枕脱模后，当环境温度低于5℃时，且轨枕表面与环境温差不大于10℃时，进行室外存放。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供了一种钢管混凝土轨枕生产方法，包括钢管混凝土构件与钢筋笼二者先分开放入模具，在模具中进行结合的方式；也包括二者先结合在一起形成整体结构，后放入模具的工艺，解决了钢管混凝土轨枕的骨架入模难题。

同时本发明设计的自动化机器人流水生产工艺流程，可保障轨枕生产过程中质量稳定的同时，生产效率极大的提高。

采用钢管混凝土构件与钢筋笼先组装后入模具或先入模后组装的方式，可确保钢管混凝土轨枕生产过程中稳定、高效。

作为一种新型轨枕的生产制造工艺，具有适应性强，既可以采用简单机械配合人工以较低成本的方式生产，也可以采用自动化机械自动高效的生产。

可智能高效服务于钢管混凝土轨枕的生产制造，为钢管混凝土轨枕的部件生产、组装、转运等提供极具性价比和高效的生产流程。

本发明制订了钢管混凝土轨枕的生产工艺流程，为轨枕生产制造过程中高效稳定的进行提高了技术保障。可实现轨枕批量化生产，确保轨枕制造过程工艺正确，流程顺利。同时可确保生产的轨枕质量可靠，耐久性能好，服务于轨道交通的建设。

附图说明

图1是本发明实施例的低成本人工作业钢管混凝土轨枕生产方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的高效率机器人作业钢管混凝土轨枕生产方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1所示，本发明提供一种低成本人工作业钢管混凝土轨枕生产工艺，包括如下步骤：

(1)准备原材。准备长1750mm，外径42mm的钢管混凝土构件若干。按照轨枕设计尺寸准备钢模具，放置在平整地面。

(2)焊接钢筋笼。按照设计图人工焊接轨枕块内所需钢筋笼若干。

(3)钢筋笼入模。人工将钢筋笼分别放置进入轨枕模具中，并将扣件预埋套管及螺旋钢筋安装在设计位置。

(4)钢管混凝土构件入模。

将2根钢管混凝土构件按照设计尺寸要求放入模具卡口，将钢筋笼调整到与钢管混凝土构件结合的设计位置，并将钢筋笼支撑，将钢管混凝土构件端部与轨枕块钢筋笼进行绑扎。确保后续混凝土灌注过程中钢筋笼、钢管混凝土构件不发生移位。并确认钢筋及预埋件的位置和间距。

(5)混凝土入模。

搅拌C60强度的混凝土若干，将混凝土灌注入模具，采用振动棒对混凝土进行振捣。混凝土应连续浇筑，下料应均匀连续，振捣过程中不得接触钢筋笼和钢管混凝土构件，当模具中的混凝土平整后停止，振捣后不得对混凝土进行抹面。

混凝土浇筑时，钢模温度宜在5℃～35℃，混凝土入模温度应控制在5℃～30℃。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应采取骨料保温、预热钢模等措施，并按冬期施工处理；夏季混凝土浇筑时，骨料使用前应采取降温措施。

(6)轨枕养护。轨枕可采用自然养护或蒸汽养护。

自然养护时，应在混凝土浇筑完成后立即覆盖保湿材料；

采用蒸汽养护时，养护分为静置、升温、恒温、降温四个阶段。混凝土浇筑后在5℃～35℃的环境中静置不小于2h后方可升温，升温速度不应大于15℃/h，恒温时枕芯温度不应大于55℃。降温速度不应大于15℃/h。蒸养结束时，轨枕表面与环境温差不应大于15℃；

(7)轨枕脱模。轨枕脱模时，将模具与轨枕块同时正向放置，利用地面固定装置固定轨枕块门型钢筋、钢管混凝土构件，向上提拉模具使得轨枕块脱出模具。混凝土脱模强度不应低于40MPa；

(8)轨枕存储。轨枕脱模后，当环境温度低于5℃时，轨枕表面与环境温差不应大于10℃方可室外存放。

作为本发明的另一种较佳实施方式，如图2所示，本发明提供一种高效率机器人作业钢管混凝土轨枕生产工艺,包括如下步骤：

(1)工位1准备原材。通过自动切割机将定尺长钢管切割成长1750mm钢管，通过自动传送装置输送至工位3。切割所需钢筋。通过自动传送装置输送至工位4。

(2)工位2搅拌混凝土。自动搅拌机搅拌C60混凝土材料。通过自动传送装置输送至工位3。

(3)工位3灌注钢管。自动灌注机向钢管内灌注自密实混凝土材料。通过自动传送装置输送至工位4。

(4)工位4焊接钢筋笼。按照设计图，采用焊接机器人，焊接轨枕块内所需钢筋笼。并将钢管混凝土构件按照设计图与钢筋笼焊接在一起。

(5)工位5钢筋笼入模。机器人抓取钢管混凝土构件与钢筋笼焊接一体成型的骨架，放置进入轨枕模具中，并将扣件预埋套管及螺旋钢筋安装在设计位置。

(6)工位6混凝土入模。自动搅拌机搅拌C60混凝土材料定量将混凝土灌注进入模具，模具下部自动振动台同时振动。振动完毕自动传送装置将轨枕输送至工位7。

混凝土浇筑时，钢模温度宜在5℃～35℃，混凝土入模温度应控制在5℃～30℃。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应采取骨料保温、预热钢模等措施，并按冬期施工处理；夏季混凝土浇筑时，骨料使用前应采取降温措施。

(7)工位7轨枕养护。轨枕可采用自然养护或蒸汽养护。

自然养护时，应在混凝土浇筑完成后立即覆盖保湿材料；

采用蒸汽养护时，养护分为静置、升温、恒温、降温四个阶段。混凝土浇筑后在5℃～35℃的环境中静置不小于2h后方可升温，升温速度不应大于15℃/h，恒温时枕芯温度不应大于55℃。降温速度不应大于15℃/h。蒸养结束时，轨枕表面与环境温差不应大于15℃；

(8)工位8轨枕脱模。轨枕脱模时，轨枕仍然倒置，机器人向上抓取轨枕，使得轨枕块脱出模具。混凝土脱模强度不应低于40MPa。

(9)工位9轨枕存储。轨枕脱模后，当环境温度低于5℃时，轨枕表面与环境温差不应大于10℃方可室外存放。

综上所述，与现有技术相比，本发明的方案存在如下显著优势：

本发明提供了一种钢管混凝土轨枕生产方法，包括钢管混凝土构件与钢筋笼二者先分开放入模具，在模具中进行结合的方式；也包括二者先结合在一起形成整体结构，后放入模具的工艺，解决了钢管混凝土轨枕的骨架入模难题。

同时本发明设计的自动化机器人流水生产工艺流程，可保障轨枕生产过程中质量稳定的同时，生产效率极大的提高。

采用钢管混凝土构件与钢筋笼先组装后入模具或先入模后组装的方式，可确保钢管混凝土轨枕生产过程中稳定、高效。

作为一种新型轨枕的生产制造工艺，具有适应性强，既可以采用简单机械配合人工以较低成本的方式生产，也可以采用自动化机械自动高效的生产。

可智能高效服务于钢管混凝土轨枕的生产制造，为钢管混凝土轨枕的部件生产、组装、转运等提供极具性价比和高效的生产流程。

本发明制订了钢管混凝土轨枕的生产工艺流程，为轨枕生产制造过程中高效稳定的进行提高了技术保障。可实现轨枕批量化生产，确保轨枕制造过程工艺正确，流程顺利。同时可确保生产的轨枕质量可靠，耐久性能好，服务于轨道交通的建设。

可以理解的是，以上所描述的系统的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)准备原材：

准备钢管混凝土构件若干；按照轨枕设计尺寸准备钢模具，放置在平整地面；准备钢筋和混凝土；

(2)焊接钢筋笼：

按照设计图人工焊接轨枕块内所需钢筋笼若干；

(3)钢筋笼入模：

人工将钢筋笼分别放置进入轨枕模具中，并将扣件预埋套管及螺旋钢筋安装在设计位置；

(4)钢管混凝土构件入模：

将2根钢管混凝土构件按照设计尺寸要求放入模具卡口，将钢筋笼调整到与钢管混凝土构件结合的设计位置，并将钢筋笼支撑，将钢管混凝土构件端部与轨枕块钢筋笼进行绑扎；确保后续混凝土灌注过程中钢筋笼、钢管混凝土构件不发生移位；并确认钢筋及预埋件的位置和间距；

(5)混凝土入模：

搅拌C60强度的混凝土若干，将混凝土灌注入模具，对混凝土进行振捣；混凝土连续浇筑，下料均匀连续，振捣过程中不得接触钢筋笼和钢管混凝土构件，当模具中的混凝土平整后停止，振捣后不得对混凝土进行抹面；

混凝土浇筑时，钢模温度在5℃～35℃，混凝土入模温度在5℃～30℃；

(6)轨枕养护：

轨枕可采用自然养护或蒸汽养护；

(7)轨枕脱模：

轨枕脱模时，将模具与轨枕块同时正向放置，利用地面固定装置固定轨枕块门型钢筋、钢管混凝土构件，向上提拉模具使得轨枕块脱出模具；混凝土脱模强度不低于40MPa。

2.如权利要求1所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(5)中，混凝土浇筑时，当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，采取骨料保温、预热钢模，并按冬期施工处理；夏季混凝土浇筑时，骨料使用前采取降温措施。

3.如权利要求1所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(6)中，自然养护时，在混凝土浇筑完成后立即覆盖保湿材料。

4.如权利要求1所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(6)中，采用蒸汽养护时，养护分为静置、升温、恒温、降温四个阶段；混凝土浇筑后在5℃～35℃的环境中静置不小于2h后再升温，升温速度不大于15℃/h，恒温时枕芯温度不大于55℃；降温速度不应大于15℃/h；蒸养结束时，轨枕表面与环境温差不大于15℃。

5.如权利要求1所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(7)之后，还包括步骤(8)轨枕存储：

轨枕脱模后，当环境温度低于5℃时，且轨枕表面与环境温差不大于10℃时，进行室外存放。

6.一种钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)工位1准备原材：

准备C60混凝土，输送至工位2；

通过自动切割机将定尺长钢管切割成预定长度的钢管，通过自动传送装置输送至工位3；

切割所需钢筋，通过自动传送装置输送至工位4；

(2)工位2搅拌混凝土：

自动搅拌机搅拌C60混凝土材料，通过自动传送装置输送至工位3；

(3)工位3灌注钢管：

自动灌注机向钢管内灌注自密实混凝土材料；通过自动传送装置输送至工位4；

(4)工位4焊接钢筋笼：

按照设计图，采用焊接机器人，焊接轨枕块内所需钢筋笼，并将钢管混凝土构件按照设计图与钢筋笼焊接在一起；

(5)工位5钢筋笼入模：

机器人抓取钢管混凝土构件与钢筋笼焊接一体成型的骨架，放置进入轨枕模具中，并将扣件预埋套管及螺旋钢筋安装在设计位置；

(6)工位6混凝土入模：

自动搅拌机搅拌C60混凝土材料以预定量将混凝土灌注进入模具，模具下部自动振动台同时振动；振动完毕自动传送装置将轨枕输送至工位7；

混凝土浇筑时，钢模温度在5℃～35℃，混凝土入模温度在5℃～30℃；

(7)工位7轨枕养护：

轨枕可采用自然养护或蒸汽养护；

(8)工位8轨枕脱模：

轨枕脱模时，轨枕仍然倒置，机器人向上抓取轨枕，使得轨枕块脱出模具；混凝土脱模强度不低于40MPa。

7.如权利要求6所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(6)中，当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，采取骨料保温、预热钢模，并按冬期施工处理；夏季混凝土浇筑时，骨料使用前采取降温措施。

8.如权利要求6所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(7)中，自然养护时，在混凝土浇筑完成后立即覆盖保湿材料。

9.如权利要求6所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(7)中，采用蒸汽养护时，养护分为静置、升温、恒温、降温四个阶段；混凝土浇筑后在5℃～35℃的环境中静置不小于2h后再升温，升温速度不大于15℃/h，恒温时枕芯温度不大于55℃；降温速度不应大于15℃/h；蒸养结束时，轨枕表面与环境温差不大于15℃。

10.如权利要求6所述的钢管混凝土轨枕生产方法，其特征在于：

步骤(8)之后，还包括步骤(9)工位9轨枕存储：

轨枕脱模后，当环境温度低于5℃时，且轨枕表面与环境温差不大于10℃时，进行室外存放。

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