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【摘 要】简述了CRTS Ⅱ型轨道板的自动化检测装置的组成及使用方法,通过具体的施工实践,为CRTS Ⅱ型轨道板的质量检测提供了有益的参考。
【关键词】CRTS;Ⅱ型轨道板;检测;装置;应用
1、项目简介
2008年举世瞩目的京沪高速铁路开工建设,全线采用CRTSⅡ型无砟轨道系统,其中CRTSⅡ型无砟轨道板是该系统的核心技术之一。中交第二公路工程局有限公司苏州制板场承担的京沪高速铁路DK1148+522~DK1221+421段约73.9Km轨道板预制任务,全部为CRTSⅡ型板式结构,共有22606块CRTSⅡ型板。
2、CRTS Ⅱ型轨道板简介
CRTSⅡ型无砟轨道结构是我国经过消化、吸收、再创新,形成中国特色的板式无砟轨道,是通过水泥乳化沥青砂浆调整层将预制轨道板铺设在现场摊铺的混凝土支撑层或现场浇筑的钢筋混凝土底座上,并适应ZPW-2000轨道电路要求的纵连板式无砟轨道结构形式,CRTS为“China Railway Track System”中国铁路轨道系统的缩写。
Ⅱ型轨道板分为标准板和异型板。标准板结构如图一:标准轨道板结构图所示。标准板长6.45m,宽2.55m,厚0.2m,为预应力砼结构。标准板纵向两列共20个承轨台,经过打磨后确定了其在线路上唯一位置属性,所以每一块板都有各自的顺序编号。异型板包括补偿板、特殊板、小曲线半径板以及道岔板。
图一:标准轨道板结构示意图
3、轨道板在预制过程中存在的问题
京沪高铁采用了新的轨道技术:CRTS II(博格II型)板。CRTS II对预制厂提出了很高的要求,在混凝土方面主要体现在摊铺的均匀度、厚度上,即摊铺到模具上时要尽可能均匀,厚度保持一致。否则模具震动时较稀的混凝土会往低处流动,导致轨道板碎石、细沙、水泥的分布不均而引致轨道板的强度、韧度、内应力不均匀。
目前预制厂生产轨道板的方法基本上是手动生产,布料不均匀,且受操作手的经验影响很大。当发生布料厚度太厚的情况时,如果用刮板将多余的混凝土刮走,试验证明这将把对CRTS II板的质量产生影响。如果为了保证布料厚度而进行多次摊铺,则降低生产效率的同时可能会造成分层,混凝土在布料机上停留太久也容易因硬化而导致混凝土卡阻。
4、自动化检测装置的改进
轨道板未打磨之前称为毛坯板,毛坯板原来的检测装置采用人工手动调节,在使用过程中,发现不仅费时费力,而且效率较低。经过理论分析,发现检测装置是可以改进的。我们在其原有装置的基础上增加了控制箱、步进电机及PLC控制程序,并对其局部做了相应的机加工,以更好的适应检测需要,经改造的检测装置可实现自动化检测,只需一名技术人员操作控制箱上的控制按钮即可实现各千斤顶的自动调节并完成检测。自动化检测装置由控制箱、步进电机、PLC控制程序、观测墩、显示控制仪、千斤顶、传感器、承重支座、限位架组成。安装图及实物图见图二和图三。检测装置中千斤顶的型号为QL5,承载能力为5T*6,称重传感器型号:MCC-M ,承载能力(量程)为5T*6,显示控制仪输入:模拟输入电压0-5V,可针对所有单极性模拟电压输出的传感器,观测墩高度为558mm。
图三:实物图
5、自动化检测装置的使用
该装置主要检测毛坯板承轨台的平整度、直线度、单个承轨台钳口间距、承轨台之间钳口间距和轨底坡,通过测量数据的分析,调整模具的状态,从而使毛坯板满足规范要求并获得较小磨削量的效果。
使用前将千斤顶顶杆全部收回,高度处于最低位置;将被测板放于支座上,再调整板的位置,使其侧边于限位架内侧面靠齐;再调整两端千斤顶,使被测板升起5~10mm,且等高;再调整中间两个千斤顶,达到适配要求为止,其中6个显示器分别显示6个支脚的重量、重力百分比。
毛坯板测量时,调高螺栓将轨道板的重量按照板首14%、板中22%、板尾14%的比例进行调平。调平步骤如下:
⑴ 将毛坯板测量平台上的六个压力传感器值在不受力的情况下清零。⑵ 将毛坯板吊运到毛坯板测量平台上,吊放时要将测量椎体一端放到全站仪的对面。⑶ 按照重量分配比例,通过控制箱上的各功能按钮,调节六个千斤顶,完成毛坯板对其的压力分配。调整时,千斤顶、显示器、步进电机三者具有连动性,通过观查显示器的数据,点击控制器上的按钮,调整各千斤顶的受力状态,调整的最终状态为显示器显示数值为板首14%、板中22%、板尾14%,即可进行相关项目的检测。
6、结束语
中交第二公路工程局有限公司苏州制板场实践证明,该装置在CRTS Ⅱ型轨道板施工中,结合生产实际和工期需要,是十分必要的,也是可行的。
⑴CRTS Ⅱ型轨道板的自动化检测装置大大提高了工作效率,该装置使原来的手动调节变为自动化调节,每块板的调节由原来的30分钟减少到5分钟以内,工作效率提高了至少6倍。
⑵通过使用CRTS Ⅱ型轨道板的自动化检测装置,大大减少了人工和检测设备的投入,工作人员由原来的4人减少至1人,一台TCA1800型全站仪可完全满足生产检测的频率和需求。
⑶提高了物流组织效率,为轨道板生产相关各工序赢取了时间。
【关键词】CRTS;Ⅱ型轨道板;检测;装置;应用
1、项目简介
2008年举世瞩目的京沪高速铁路开工建设,全线采用CRTSⅡ型无砟轨道系统,其中CRTSⅡ型无砟轨道板是该系统的核心技术之一。中交第二公路工程局有限公司苏州制板场承担的京沪高速铁路DK1148+522~DK1221+421段约73.9Km轨道板预制任务,全部为CRTSⅡ型板式结构,共有22606块CRTSⅡ型板。
2、CRTS Ⅱ型轨道板简介
CRTSⅡ型无砟轨道结构是我国经过消化、吸收、再创新,形成中国特色的板式无砟轨道,是通过水泥乳化沥青砂浆调整层将预制轨道板铺设在现场摊铺的混凝土支撑层或现场浇筑的钢筋混凝土底座上,并适应ZPW-2000轨道电路要求的纵连板式无砟轨道结构形式,CRTS为“China Railway Track System”中国铁路轨道系统的缩写。
Ⅱ型轨道板分为标准板和异型板。标准板结构如图一:标准轨道板结构图所示。标准板长6.45m,宽2.55m,厚0.2m,为预应力砼结构。标准板纵向两列共20个承轨台,经过打磨后确定了其在线路上唯一位置属性,所以每一块板都有各自的顺序编号。异型板包括补偿板、特殊板、小曲线半径板以及道岔板。
图一:标准轨道板结构示意图
3、轨道板在预制过程中存在的问题
京沪高铁采用了新的轨道技术:CRTS II(博格II型)板。CRTS II对预制厂提出了很高的要求,在混凝土方面主要体现在摊铺的均匀度、厚度上,即摊铺到模具上时要尽可能均匀,厚度保持一致。否则模具震动时较稀的混凝土会往低处流动,导致轨道板碎石、细沙、水泥的分布不均而引致轨道板的强度、韧度、内应力不均匀。
目前预制厂生产轨道板的方法基本上是手动生产,布料不均匀,且受操作手的经验影响很大。当发生布料厚度太厚的情况时,如果用刮板将多余的混凝土刮走,试验证明这将把对CRTS II板的质量产生影响。如果为了保证布料厚度而进行多次摊铺,则降低生产效率的同时可能会造成分层,混凝土在布料机上停留太久也容易因硬化而导致混凝土卡阻。
4、自动化检测装置的改进
轨道板未打磨之前称为毛坯板,毛坯板原来的检测装置采用人工手动调节,在使用过程中,发现不仅费时费力,而且效率较低。经过理论分析,发现检测装置是可以改进的。我们在其原有装置的基础上增加了控制箱、步进电机及PLC控制程序,并对其局部做了相应的机加工,以更好的适应检测需要,经改造的检测装置可实现自动化检测,只需一名技术人员操作控制箱上的控制按钮即可实现各千斤顶的自动调节并完成检测。自动化检测装置由控制箱、步进电机、PLC控制程序、观测墩、显示控制仪、千斤顶、传感器、承重支座、限位架组成。安装图及实物图见图二和图三。检测装置中千斤顶的型号为QL5,承载能力为5T*6,称重传感器型号:MCC-M ,承载能力(量程)为5T*6,显示控制仪输入:模拟输入电压0-5V,可针对所有单极性模拟电压输出的传感器,观测墩高度为558mm。
图三:实物图
5、自动化检测装置的使用
该装置主要检测毛坯板承轨台的平整度、直线度、单个承轨台钳口间距、承轨台之间钳口间距和轨底坡,通过测量数据的分析,调整模具的状态,从而使毛坯板满足规范要求并获得较小磨削量的效果。
使用前将千斤顶顶杆全部收回,高度处于最低位置;将被测板放于支座上,再调整板的位置,使其侧边于限位架内侧面靠齐;再调整两端千斤顶,使被测板升起5~10mm,且等高;再调整中间两个千斤顶,达到适配要求为止,其中6个显示器分别显示6个支脚的重量、重力百分比。
毛坯板测量时,调高螺栓将轨道板的重量按照板首14%、板中22%、板尾14%的比例进行调平。调平步骤如下:
⑴ 将毛坯板测量平台上的六个压力传感器值在不受力的情况下清零。⑵ 将毛坯板吊运到毛坯板测量平台上,吊放时要将测量椎体一端放到全站仪的对面。⑶ 按照重量分配比例,通过控制箱上的各功能按钮,调节六个千斤顶,完成毛坯板对其的压力分配。调整时,千斤顶、显示器、步进电机三者具有连动性,通过观查显示器的数据,点击控制器上的按钮,调整各千斤顶的受力状态,调整的最终状态为显示器显示数值为板首14%、板中22%、板尾14%,即可进行相关项目的检测。
6、结束语
中交第二公路工程局有限公司苏州制板场实践证明,该装置在CRTS Ⅱ型轨道板施工中,结合生产实际和工期需要,是十分必要的,也是可行的。
⑴CRTS Ⅱ型轨道板的自动化检测装置大大提高了工作效率,该装置使原来的手动调节变为自动化调节,每块板的调节由原来的30分钟减少到5分钟以内,工作效率提高了至少6倍。
⑵通过使用CRTS Ⅱ型轨道板的自动化检测装置,大大减少了人工和检测设备的投入,工作人员由原来的4人减少至1人,一台TCA1800型全站仪可完全满足生产检测的频率和需求。
⑶提高了物流组织效率,为轨道板生产相关各工序赢取了时间。