中铁十一局集团桥梁有限公司江西省鹰潭市335000
摘要:在我国双块式混凝土轨枕目前也算太成熟的阶段了,我国为了设计时速高达350公里的高铁需求进而采取了这一技术领域,在我国四纵四横的铁路网建设这一技术的成熟运用也是一大突破,我国首先在宝鸡至兰州的铁路建设中采用了双线双块铁道,我国对以往的铺设方式进行了改进,并在这一方面已经取得了很好的效果,在未来发展的道路上,我国高铁将会引领世界的步伐。
关键词:技术的改进;生产线;双轨式轨枕
一、背景
(一)工程的介绍
我国的人口流动量特别大,尤其在节假日的时候可以赶上人口少的迁移,随之而来的就是我们铁路建设的发展,在我国的铁路网中,分为北、南、西、东四块,这就要求铁路建设需要更好的技术支持,也能满足我国对高铁的需求。
在我们国内一开始是没有高铁的运营,我们从德国引进了5条生产线也面对高铁的发展,当时我国的双块式轨枕技术处于初期阶段,这个工程要求采用C60混凝土浇注的爽快式轨枕,使大部分的工序机械化施工,但是传统的地坑式还是采用人工吊运,工作的效率可想而知,而且容易出现轨枕中断,影响轨枕的预期的生产效率。
二、轨枕循环生产线的改造和现在对比
(一)蒸养池以及吊装码垛的设计和验收
(1)护理池的设计工作
要根据生产的模具和规格来生产,双块式轨枕一般采用5m×5m,深度4m的混凝土养护池,一般设置10个左右的池子基本能满足生产的需要,这个装置要有良好的护养工作,例如好的蒸汽供气系统、通风降温系统、温控系统、外排系统等。
蒸汽供气系统:在每个池子里都有一个专门的通道来连接,为了就是给系统提供好的接入点,在每个池子的入口都有一些电磁阀的设计,主要是来保证系统的运作的平稳性,使得内外大气压和温度的平衡,在每个电磁阀都有检查设备,来保证能及时的检测和维修[1]。
通风及降温的系统:在设计的时候每个养护池基本上都会高出地面80cm,在一侧的旁边都有一个排风管道,官道与养护池都与设有一个排风阀门,同时在另一侧也会有一个进风的阀门,在降温的过程中即使抽走蒸汽来保证控制温度的效果,同时在外围也有喷水设置辅助外部的降温工作,里外同步进行能有效的快速降温。
外排系统:在养护池外难免会有一些积水,大多数都在设计的水坑底部,这样就可以通过排水系统将其排出养护池,来保持养护池的温度不相互影响,在养护池的一个端头设置抽水泵可以及时的排出多余的水分,来稳定系统的平衡。
温控系统:在养护池中都有自动化的电脑程序,每个养护池都有一些温度检测探头,通过电脑的plc来记录养护池里面的温度变化,一般把探头放在上中下三个部分,这样可以充分来检测养护池的温度变化,如果温度变化过大,都会通过电脑控制的电磁阀来进行一系列的温度调控,排气与吸气,这样来保持温度稳定,进而给制造工艺提供良好的环境,来保证产品的质量。
(2)吊装码垛的设计
吊装码垛十位双块式轨枕设计的自动吊装码垛机器,一般通过电脑控制码垛机的运行,也可以进行手动控制,在养护池的上面一定距离铺设码垛机轨道,通过电脑控制能准确的定位每一个工序,主动地进行一系列的工作,完成轨枕吊装到运送入池再到移动至养护结束送到脱模区然后返回到原来位置[2]。
(3)模具入池
这个工序需要自动码垛机将模具调运到空的养护池,但是每次只能同时吊两个轨枕,这也是保护吊装机器,而每个养护池最多放10层。
(4)合盖等待
当养护池中放慢了桂珍的时候,就要将盖子盖上,盒盖以后要打开蒸汽护养自动控制系统,在每个阶段都要设计好温度和时间限制,来保证轨枕处于一个看良好的环境,轨枕在恒定的温度下静停三个小时左右。
(5)温度
在工件进入养护池以后要保持一定的温度,在静停结束后,要升温,可以通过系统内的温度调节系统控制,自动调节蒸汽供应,要保证温度升温不超过十五个小时,然后让工件进入恒温的环境,保持温度在40度左右,保持五六个小时,再接着就是降温处理,要大开系统降温,要保证会降温系统不超过15度每小时,降温时间一般保持三个小时左右,知道轨枕表面与环境温度、轨枕芯部温度与轨枕表明温度不能大于十五度。
(6)打开盖子出池
当温度恒定以后,就要打开养护池的盖子,让码垛机吊运至脱模区脱模。
(7)脱模区的改进方法
原先的脱模方式需要将木块移动到平台翻转180度,然后再由小车运送到脱模区进行脱模,再讲脱模后的模具运回生产线。这样的工序比较复杂,效率也不是特别的高,通过一系列的改造我们将翻转平台和脱模平台合成了一个工序进行,设计出了翻转脱模机构来代替平台的翻转运送小车,这样的生产线实现了同步进行,大大地提高了生产和工作的效率。
(二)设计改造前后比较
主要通过再生产效率一些方面地坑式蒸汽养护方式和传统养护方式比较。
(1)传统的养护
一般情况下的生产率的速度上,传统的工序需要四分钟,每一个小车可载运5套模具,将蒸汽养护通道放满以后才可以进行一系列的温度调控,在静停区以及蒸汽掩护通道以供有200套的设计,温控系统时间设为10小时。按照这个速度计算一下,一般循环一次要1400分钟,单模循环为7分钟。
(2)改良后的养护
在速度上每坑20模生产时间为80分钟。每个坑之间式独立的关系,在第一次模开始的后第二个才能进行,完成全部的模具需要800分钟,加上温控的时间完成一整套需要920分钟,单个模具需要4.6分钟,这样大大提高了效率,通过对比,改造后的模具能有效地避免轨枕预制过程因蒸汽养护而导致生产中断的问题,更好的实现自动化的护养工作,提高了双块式轨枕生产效率,不仅提高了工作效率,而且保证了施工的安全[3]。
三、现实的效益评价
自从运用了自动码垛机,很大程度上减少了人员的投入,提高了工作的效率,把工期提前完成变成了可能,使用了专机专用,也减少了交叉的施工方式,这样就避免了施工带来的危险系数,在传统装置作业中只要使用4人以上工作,都在高空作业,极大地提高了工作的危险性。
现在采用自动化的蒸汽控制系统实现了轨枕温度监控,使模具有了更加精确的质量保证,双块式生产以机械为主,人工为辅助的方式进行,对设备要求比较高,设备的维修难度加大,但是对于双块式轨枕的工厂化和机械化的特点,根据机械设备自动运转来进行生产,对于老式的改进不仅在技术上有长进,在施工方面也有提高,减少工期。
总结:双块式轨枕的运用不仅在生产方面有了很大的改进,在施工方面也有提高,改变了原有的耗时耗力的局面,迎来了快捷的工作方式,这也符合我国提倡的一带一路的战略方针,把我们的技术走出去,机械化的产生提高了质量也提高了安全,双块式轨枕的运用也是我们高铁普及的一个关键点。
参考文献:
[1]铁路主要大型临时工程设计技术探析[J].张立青.铁道标准设计.2012(11)
[2]双块式无砟轨道生产线蒸汽养护系统设计[J].李敏霞,李义强,李申山.工业安全与环保.2015(04)
[3]客运专线CRTSⅡ型无砟轨道板制板台座设计研究[J].张立青,王浩.铁道标准设计.2016(S1)
作者简介:宓皓(1986-01-29),男,汉族,籍贯:湖北省孝昌县,当前职务:中铁十一局集团桥梁有限公司安质部长,学历:大学本科,研究方向:铁路箱梁预制,铁路T梁预制,双块式轨枕预制,III型板预制,质量管理