CRTSⅢ型軌道板智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)

張傳順

CRTSⅢ型軌道板智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)

張傳順

（中鐵三局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030073）

介紹了CRTSⅢ型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軌道板結(jié)構(gòu)、智能養(yǎng)護(hù)的實現(xiàn)方式，以期確保產(chǎn)品質(zhì)量。

軌道板；智能養(yǎng)護(hù)；翹曲變形；養(yǎng)護(hù)單元

1 CRTSⅢ型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軌道板結(jié)構(gòu)

CRTSⅢ型軌道板是薄板結(jié)構(gòu)，以P4925軌道板為例，長度為4.925 m，寬度為2.5 m，厚度為0.2 m，C60混凝土14 h脫模強(qiáng)度達(dá)到45 MPa，軌道板平整度要求高±1.0 mm/（5 600 mm×2 500 mm），因此，蒸汽養(yǎng)護(hù)直接影響脫模強(qiáng)度（生產(chǎn)效率）及軌道板的翹曲變形。該智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)全過程智能化，養(yǎng)護(hù)期間實時全方位滿足養(yǎng)護(hù)的溫度濕度要求，提高了早期強(qiáng)度，避免了后期的翹曲變形。

2 智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)

采用按批建養(yǎng)護(hù)單元集中養(yǎng)護(hù)模式即按照軌道板檢驗批數(shù)量要求建設(shè)養(yǎng)護(hù)單元。建立兩條縱向運輸通道，在縱向通道中間分別建立多個橫向通道，每個橫向通道設(shè)置一個獨立的養(yǎng)護(hù)單元。縱向通道設(shè)置縱向智能小車、橫向通道設(shè)置變軌小車。模板通過縱向橫向運輸依次進(jìn)入養(yǎng)護(hù)單元。模板內(nèi)的軌道板在養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)按照養(yǎng)護(hù)規(guī)則進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)完成后，模板通過縱橫向運輸，依次駛出養(yǎng)護(hù)單元。

該技術(shù)主要由智能化養(yǎng)護(hù)棚的搭建、模板依次進(jìn)入養(yǎng)護(hù)單位、養(yǎng)護(hù)靜停、養(yǎng)護(hù)恒溫、養(yǎng)護(hù)降溫、模板依次駛出養(yǎng)護(hù)單元等智能化組成。

2.1 智能化養(yǎng)護(hù)棚建設(shè)

2.1.1 養(yǎng)護(hù)棚搭建

養(yǎng)護(hù)棚由兩道縱向運輸通道及縱向運輸通道之間多個橫向養(yǎng)護(hù)單元組成，每個養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)設(shè)置多個養(yǎng)護(hù)支座，用于存放養(yǎng)護(hù)的模板。養(yǎng)護(hù)單元相互獨立，之間隔墻及屋頂采用保溫防火材料搭建。養(yǎng)護(hù)棚的屋頂加設(shè)采光瓦，四周對應(yīng)養(yǎng)護(hù)單元的位置設(shè)置窗戶，養(yǎng)護(hù)單元與縱向通道之間設(shè)置自動開啟關(guān)閉的保溫門。養(yǎng)護(hù)棚如圖1所示。

2.1.2 鋼軌鋪設(shè)

縱向通道與所有的橫向養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)均鋪設(shè)鋼軌，交叉處采用鋼軌平交方式。運輸車通過卡內(nèi)輪的方式防止脫軌。

2.1.3 支座的建設(shè)

養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)建設(shè)固定支座，用于存放模板。縱向通道設(shè)置活動的臨時支座。

養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)養(yǎng)護(hù)支座如圖2所示。

圖1 養(yǎng)護(hù)棚

圖2 養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)養(yǎng)護(hù)支座

2.1.4 溫度、濕度傳感器的布置

在每個養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)設(shè)5個溫度傳感器、1個濕度傳感器，其中3個溫度傳感器用于測試養(yǎng)護(hù)通道內(nèi)環(huán)境溫度，2個溫度傳感器分別用于測量板芯部溫度和板面溫度。1個濕度傳感器用于測量濕度。傳感器用于對溫度與濕度的采集及控制系統(tǒng)對溫度與濕度控制的依據(jù)。

2.1.5 霧化水加濕降溫設(shè)備的布置

養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)，對應(yīng)的每塊軌道板上方設(shè)置2個霧化水噴頭，控制系統(tǒng)依據(jù)檢測到的棚內(nèi)的溫度與濕度，按照養(yǎng)護(hù)規(guī)則對養(yǎng)護(hù)期間的對到板進(jìn)行加濕與降溫。霧化水加濕降溫如圖3所示。

2.1.6 蒸汽加溫設(shè)備的布置

配置環(huán)保型的蒸汽發(fā)生器用于供應(yīng)各養(yǎng)護(hù)單元的蒸汽，由蒸汽管道向每個蒸養(yǎng)通道進(jìn)行自動化供氣。每個蒸養(yǎng)通道內(nèi)設(shè)置兩道供應(yīng)蒸汽管道。控制系統(tǒng)依據(jù)檢測到的棚內(nèi)的溫度與濕度，按照養(yǎng)護(hù)規(guī)則對養(yǎng)護(hù)期間的對到板進(jìn)行加溫與 加濕。

2.1.7 通風(fēng)循環(huán)設(shè)備

每個養(yǎng)護(hù)通道內(nèi)放置4個自動化排風(fēng)扇，放置于養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)，用于加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)空氣的內(nèi)循環(huán)，確保養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)溫度、濕度均勻。

2.1.8 養(yǎng)護(hù)門自動開啟關(guān)閉設(shè)備

在每個養(yǎng)護(hù)單元的入口及出口處各設(shè)置1個自動化養(yǎng)護(hù)隔熱門，當(dāng)軌道板混凝土澆筑成型后，由智能小車及變軌小車運至每個養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)，在進(jìn)入養(yǎng)護(hù)單元時，入口自動開啟養(yǎng)護(hù)門簾，通道放滿后養(yǎng)護(hù)門簾自動關(guān)閉，出口一直處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)感應(yīng)到脫模小車支座時，入口養(yǎng)護(hù)門保持關(guān)閉狀態(tài)，而出口自動開啟。養(yǎng)護(hù)期間兩側(cè)的門根據(jù)需要全部關(guān)閉或開啟。養(yǎng)護(hù)門自動開啟關(guān)閉設(shè)備如圖4所示，安裝防水排水設(shè)施。

圖3 霧化水加濕降溫

圖4 養(yǎng)護(hù)門自動開啟關(guān)閉設(shè)備

2.1.9 養(yǎng)護(hù)工位的編碼及自動識別技術(shù)

對每個養(yǎng)護(hù)單元、每一個養(yǎng)護(hù)支座都進(jìn)行唯一編碼，每個模具上都安裝了芯片，在關(guān)鍵的支座處安裝識別器。

2.2 模板依次進(jìn)入養(yǎng)護(hù)單元

軌道板混凝土澆筑成型后，由智能小車通過縱向運輸，需要向哪個養(yǎng)護(hù)單元運輸，就將軌道板模板運輸?shù)綄?yīng)養(yǎng)護(hù)通道的入口臨時存放支座上，變軌小車將臨時支座上的模板運輸至養(yǎng)護(hù)單元內(nèi)依次存放，養(yǎng)護(hù)單元存滿后，變軌小車駛出養(yǎng)護(hù)單元，并在與該養(yǎng)護(hù)單元對應(yīng)的臨時支座處實現(xiàn)變軌，同時帶上臨時支座縱向運輸至下一個空的養(yǎng)護(hù)單元，臨時支座被制動后，對應(yīng)的養(yǎng)護(hù)單元的電動門自動關(guān)閉，并啟動養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，按照養(yǎng)護(hù)規(guī)則進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。入口處縱向運輸小車如圖5所示。

2.3 養(yǎng)護(hù)靜停

每套模板底部配置1個電子芯片，進(jìn)入養(yǎng)護(hù)通道后，自動識別、自動采集養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)上傳到信息化平臺，由信息化平臺自動形成檢驗批。靜停指澆筑完畢初凝前，混凝土的骨架尚未形成，靜停3 h以上，期間在進(jìn)行板底粗糙度處置后及時運至養(yǎng)護(hù)通道，要求此時養(yǎng)護(hù)通道內(nèi)溫度控制在5～30 ℃之間。當(dāng)氣溫低于5 ℃時，在靜停期間通蒸汽保證棚內(nèi)溫度為5～30 ℃，當(dāng)氣溫高于30 ℃時，在靜停期間通霧化水降溫為5～30 ℃，均由控制系統(tǒng)自動控制。

2.4 養(yǎng)護(hù)升溫

升溫是混凝土的定型階段，自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)升溫，升溫速度小于等于15 ℃/h，自動控制系統(tǒng)，根據(jù)檢測到的溫度和濕度控制蒸汽、霧化水量控制升溫速度。

2.5 養(yǎng)護(hù)恒溫

恒溫時間不短于6 h，恒溫時間過短，強(qiáng)度不會太高，恒溫時，板芯溫度不超過55 ℃，通過板芯與環(huán)境溫度對比曲線得出，養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度不超過45 ℃，具體以對比試驗結(jié)論為準(zhǔn)。恒溫時板體芯部混凝土溫度不超過55 ℃，自動控制系統(tǒng)，根據(jù)檢測到的溫度和濕度控制蒸汽、霧化水量控制恒溫溫度。

2.6 養(yǎng)護(hù)降溫

降溫是蒸養(yǎng)的關(guān)鍵階段，施工時嚴(yán)格控制，并根據(jù)環(huán)境溫度變化時調(diào)節(jié)降溫時間，降溫速度小于等于10 ℃/h，養(yǎng)護(hù)期間板表面與環(huán)境、板芯與板表面溫差不大于15 ℃。自動控制系統(tǒng)，根據(jù)檢測到的溫度和濕度控制蒸汽、霧化水量控制降溫溫度及速度。養(yǎng)護(hù)完成后，自動溫控系統(tǒng)自動顯示養(yǎng)護(hù)完畢。

2.7 軌道板駛出養(yǎng)護(hù)單元

軌道板養(yǎng)護(hù)完成后，出口處變軌小車將攜帶臨時支座縱向移動至改養(yǎng)護(hù)單元出口，落下臨時存放支座，橫向移動駛?cè)腽B(yǎng)護(hù)單元，識別第一個模板，將該模板橫移出養(yǎng)護(hù)單元，落到出口處的臨時支座上，縱向移動小車，將臨時存放支座上的模板移出養(yǎng)護(hù)棚，進(jìn)入下一工序。橫向變軌小車將該養(yǎng)護(hù)單元的模板全部移出后，在該養(yǎng)護(hù)單元出口處的臨時支座處實現(xiàn)變軌，由橫向運行改為縱向運行，縱向運行至需要脫模的養(yǎng)護(hù)單元出口，這樣不斷地循環(huán)，如圖6所示。

圖5 入口處縱向運輸小車

圖6 軌道板模板駛出養(yǎng)護(hù)單元

2.8 養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)自動采集上傳

養(yǎng)護(hù)期間，傳感器自動采集溫度和濕度數(shù)據(jù)，實時上傳至信息化平臺。

3 結(jié)束語

通過在鄭濟(jì)鐵路鄭州至濮陽段34255塊軌道板的生產(chǎn)實踐，該技術(shù)有效地提高了軌道板養(yǎng)護(hù)施工工藝水平，實現(xiàn)智能化施工，同時也取得了良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益，得到了行業(yè)內(nèi)一致好評。設(shè)計效果如圖7所示，生產(chǎn)實踐效果如圖8所示。

圖8 生產(chǎn)實踐效果

U216.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.09.039

2095－6835（2020）09－0098－02

〔編輯：張思楠〕