預(yù)埋套管式混凝土道岔板模型技術(shù)研究探討

(中鐵二局集團(tuán)新運(yùn)工程有限公司，四川 成都 610031)

傳統(tǒng)方式的弊病在某些方面阻礙了中國(guó)高速鐵路的發(fā)展；在世界蓬勃發(fā)展的今天，我們急迫需要新技術(shù)、新思路來(lái)解決諸多問(wèn)題。尤其在道岔板模型方面，在投入與產(chǎn)出的矛盾尤為突出，我們?cè)趺礃硬拍艽蚱破款i，把思路擴(kuò)展出去，這對(duì)我們是一個(gè)極具挑戰(zhàn)的課題。

1 傳統(tǒng)方式

CRTSⅠ型和CRTSⅡ型無(wú)砟軌道板預(yù)制模型和博格式無(wú)砟道岔板預(yù)制模型是傳統(tǒng)手段。CRTSⅠ型和CRTSⅡ型無(wú)砟軌道板預(yù)制模型，模型特點(diǎn)都是一種模型適應(yīng)一種尺寸軌道板生產(chǎn)，投入與產(chǎn)出很不經(jīng)濟(jì)，不利于項(xiàng)目資源優(yōu)化。博格式無(wú)砟道岔板預(yù)制模型為拼裝結(jié)構(gòu)，但其使用壽命不長(zhǎng)，且還存在預(yù)制后必須重鉆孔以埋設(shè)螺栓孔時(shí)孔的定位及制取的問(wèn)題。

2 預(yù)埋套管式混凝土道岔板模型技術(shù)研究論述

2.1 研究視角

基于對(duì)已有模型的分析，新型模型需要著力解決好五個(gè)方面問(wèn)題：①模型材料、制作工藝的精度與成本；②道岔板預(yù)埋套管的精確定位；③除特殊部件外，主要部件能互通共用；④部分或全部實(shí)現(xiàn)一種模型能同時(shí)生產(chǎn)多種道岔板；⑤模型的整體結(jié)構(gòu)方便安裝、維護(hù)和拆解。

2.2 研發(fā)思路

將道岔板劃分成4個(gè)類(lèi)別后，以道岔板規(guī)格尺寸類(lèi)別劃分為主思路，以確定道岔板模型配置原理，滿足模型需要生產(chǎn)。

（1）因板外形尺寸不同，根據(jù)生產(chǎn)周期推算，側(cè)模需配置178套來(lái)滿足生產(chǎn)。

（2）通過(guò)調(diào)整排水坡面模板坡度、方向?qū)崿F(xiàn)道岔板左右開(kāi)轉(zhuǎn)換。

（3）預(yù)埋套管孔位偏差較大，在底模上把板型的預(yù)留孔鉆，則制板將不使用預(yù)留孔封堵，以專(zhuān)用側(cè)模來(lái)滿足尺寸要求。

（4）預(yù)埋套管個(gè)數(shù)與孔位不同，在拼裝模型時(shí)以更換調(diào)整承軌面模板來(lái)實(shí)現(xiàn)孔位準(zhǔn)確，以專(zhuān)用側(cè)模滿足道岔板外形尺寸。

（5）預(yù)埋套管孔位一致，需專(zhuān)用側(cè)模來(lái)滿足道岔板外形尺寸。

（6）解決特殊板型不能拼裝共用的問(wèn)題。

2.3 面臨問(wèn)題和解決方法

（1）難點(diǎn)及問(wèn)題：①道岔板類(lèi)型不同產(chǎn)生的道岔板匯水坡方向問(wèn)題。②道岔板扣件鋪裝控制點(diǎn)的精度控制問(wèn)題。③道岔板板型多變，生產(chǎn)空間有限問(wèn)題。④套管在澆筑混凝土過(guò)程中上浮、歪斜問(wèn)題。⑤道岔板模型漏漿問(wèn)題。

（2）解決方法：

①對(duì)于道岔板排水坡方向問(wèn)題。在排水坡面底模下方采用螺絲固定，可調(diào)整坡度，從而達(dá)到調(diào)整道岔板排水坡方向的作用。

②精確控制問(wèn)題。承軌臺(tái)面通過(guò)精密儀器測(cè)量并預(yù)先打好孔，在道岔板模型上對(duì)道岔板扣件鋪裝控制點(diǎn)定位。

③生產(chǎn)成本問(wèn)題。只需要29套模型即可生產(chǎn)178種型號(hào)的道岔板，極大節(jié)約了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)空間。

④出現(xiàn)套管上浮問(wèn)題。傳統(tǒng)鋼材質(zhì)定位銷(xiāo)經(jīng)過(guò)多次使用后，定位銷(xiāo)卡突磨損，容易在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)套管上浮現(xiàn)象。在拼裝式道岔板模型中，采用橡膠螺旋定位銷(xiāo)來(lái)固定預(yù)埋套管，可以有效防止預(yù)埋套管在澆筑混凝土過(guò)程中上浮，并且使得安裝的套筒始終保持與板面垂直。

⑤產(chǎn)生漏漿問(wèn)題。對(duì)拼裝式道岔板模型的拼接處采用專(zhuān)用橡膠條進(jìn)行封堵，透明膠將其固定，有效防止漏漿情況的發(fā)生。

3 模型組成

道岔板模型結(jié)構(gòu)采用拼裝式鋼模型，由固定并支承模型結(jié)構(gòu)的支架系統(tǒng)、拼裝式固定底模和活動(dòng)式側(cè)模組成模型系統(tǒng)、安裝在支架上的振搗器的振搗系統(tǒng)和包括蒸養(yǎng)管道在內(nèi)的蒸養(yǎng)系統(tǒng)組成。

3.1 支架系統(tǒng)

支架系統(tǒng)由地腳螺栓、支承鋼板、緩沖橡膠墊及支架組成，此外還有為保證安全的步梯和圍欄。支架系統(tǒng)為模型安裝和施工操作起供平臺(tái)，也為振搗系統(tǒng)和蒸養(yǎng)系統(tǒng)提供安裝空間。

3.2 模型系統(tǒng)

模型系統(tǒng)從固定底模和活動(dòng)側(cè)模組成。固定底模采用拼裝式，組裝可獨(dú)立時(shí)進(jìn)行平面和高程位置調(diào)整。活動(dòng)側(cè)模根據(jù)道岔板外形尺寸制作即可，各活動(dòng)側(cè)模通過(guò)卡具或螺栓聯(lián)結(jié)即可與固定底模形成完整的道岔板模型。

3.3 振搗系統(tǒng)

振搗系統(tǒng)由固定在支架上的振動(dòng)器和操作控制柜組成。通過(guò)控制柜進(jìn)行各個(gè)振動(dòng)器單獨(dú)操作，可根據(jù)不同需要實(shí)現(xiàn)振搗道岔板混凝土的目的。

3.4 蒸養(yǎng)系統(tǒng)

蒸養(yǎng)系統(tǒng)由蒸養(yǎng)管道、鍋爐及自動(dòng)溫控系統(tǒng)組成。蒸養(yǎng)管道在道岔板混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)，通過(guò)篷布將生產(chǎn)線模型全部覆蓋，蒸汽通過(guò)蒸養(yǎng)管道直接進(jìn)入模型內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土。通過(guò)自動(dòng)溫控系統(tǒng)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔混凝土蒸養(yǎng)過(guò)程的自動(dòng)化控制。

3.5 模型自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

為防止同一模型使用不久產(chǎn)生變形，在拼裝后和每次使用后都需對(duì)道岔精度檢測(cè)，及時(shí)調(diào)試，以達(dá)到道岔板的拼裝精度和拼裝效率。

4 配置方案

預(yù)埋套管式混凝土道岔板示意圖（岔心位置、平面）

道岔板模型優(yōu)化調(diào)整配置：結(jié)合工期安排先將部分道岔板生產(chǎn)完成后，拆解并重新組裝模型生產(chǎn)另部分道岔板。例：石武客專(zhuān)鐵路道岔板預(yù)制只需29套拼裝式模型即可滿足道岔板生產(chǎn)的需要。為此，最終確定石武客專(zhuān)鐵路道岔板預(yù)制場(chǎng)投入三條道岔板的生產(chǎn)線共有29套底模178套側(cè)模，其中第一條生產(chǎn)線包含的底模有GM01～GM12，共12套；第二條生產(chǎn)線底模為GM13～GM19，共7套，第三條生產(chǎn)線底模為GM20～GM29，共10套。

示例：

（1）第一條生產(chǎn)線：生產(chǎn)線底模為GM01～GM12共12套規(guī)格為6420mm×4400 mm，均為活動(dòng)模型可生產(chǎn)多型號(hào)道岔板。GM01:可生產(chǎn)18#渡線左右開(kāi)5、7號(hào)；18#到發(fā)線左右開(kāi)5、7號(hào)；42#聯(lián)絡(luò)線左右開(kāi)9、10、11號(hào)。GM02:可生產(chǎn)18#渡線左右開(kāi)6、8號(hào)；18#到發(fā)線左右開(kāi)6、8號(hào)；42#聯(lián)絡(luò)線左右開(kāi)12、13、14號(hào)。GM03:可生產(chǎn)18#渡線左右開(kāi)7、5號(hào)；18#到發(fā)線左右開(kāi)7、5號(hào)；42#聯(lián)絡(luò)線左右開(kāi)15、16、17號(hào)......

（2）第二生產(chǎn)線：底模為GM13～GM19共7套，其中GM13～GM17規(guī)格為5820mm×4200 mm，GM18～GM19規(guī)格為5800mm×4800 mm均為拼裝式活動(dòng)模型可調(diào)配生產(chǎn)多型號(hào)道岔板……

（3）第三條生產(chǎn)線：生產(chǎn)線共10套底模，GM20～GM29規(guī)格為5820mm×4200 mm，為固定模型只能生產(chǎn)固定型號(hào)道岔板。GM20:可生產(chǎn)18#到發(fā)線左開(kāi)17號(hào)。GM21:可生產(chǎn)18#到發(fā)線左開(kāi)18號(hào)......

5 優(yōu)勢(shì)總結(jié)

預(yù)埋套管式混凝土道岔板模型技術(shù)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 整套模型按“支架固定式、底模拼裝式、側(cè)模活動(dòng)式”設(shè)計(jì)，可將178種不同規(guī)格類(lèi)型的道岔板集中在29套底模上預(yù)制完成。

5.2 拼裝式底模按分塊式設(shè)計(jì)，承軌臺(tái)面及匯水面分塊制作，拼裝調(diào)試維修更換方便。每塊承軌臺(tái)面模型可設(shè)置多個(gè)預(yù)埋套管定位孔，用于不同位置不同道岔板模型的拼裝組合。

5.3 使用橡膠螺栓定位銷(xiāo)安裝道岔板套筒，有效的防止了在預(yù)制過(guò)程中套筒上浮及歪斜情況。

5.4 使用自制橡膠條對(duì)模型接縫處封堵，解決了漏漿問(wèn)題，保證了道岔板承軌面倒角美觀。

5.5 與整體式模型相比，拼裝式模型不僅配置數(shù)量少，而且單套費(fèi)用少，同時(shí)減少了生產(chǎn)線及廠房建設(shè)規(guī)模，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

例：若采用固定式模型需要178套，每套模型12萬(wàn)元，總投入為2136萬(wàn)元；拼裝式模型實(shí)際使用41套，每套模型15萬(wàn)元，總投入為615萬(wàn)元。此外，固定式模型還需要增建3500平米的廠房，此項(xiàng)費(fèi)用175萬(wàn)元。

兩者相比較：采用拼裝式道岔板模型則節(jié)約投資2136+175-615=1696萬(wàn)元。

結(jié)語(yǔ)

鐵道部、河北省相關(guān)省市部委領(lǐng)導(dǎo)、國(guó)內(nèi)外友人專(zhuān)家學(xué)者等先后來(lái)到工程施工現(xiàn)場(chǎng)參觀，給予了極高的評(píng)價(jià)。2010年9月12日道岔板預(yù)制場(chǎng)一次性通過(guò)鐵道部專(zhuān)家組的上道審查；2010年10月21日首組道岔板鋪設(shè)以高分通過(guò)鐵道部首件工程評(píng)估并得到工管中心的高度認(rèn)可和推介！

[1]科技基〔2008〕173號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線鐵路岔區(qū)板式無(wú)砟軌道混凝土道岔板暫行技術(shù)條件[S].

[2]鐵科技函〔2006〕248號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線扣件系統(tǒng)暫行技術(shù)條件[S].

[3]鐵建設(shè)〔2007〕85號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線無(wú)砟軌道鐵路工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]工管技〔2010〕145號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線鐵路預(yù)埋套管式混凝土道岔板制造及驗(yàn)收技術(shù)條件(試行)[S].