預應力混凝土軌道板及其生產方法
【專利摘要】一種預應力混凝土軌道板及其生產方法，其特征在于：包括軌道板板體、構造鋼筋籠、縱向鋼絲和橫向鋼絲，所述構造鋼筋籠、縱向鋼絲和橫向鋼絲均設于軌道板板體內，軌道板板體采用混凝土澆筑而成，縱向鋼絲和橫向鋼絲設于構造鋼筋籠內，并采用模具確定縱向鋼絲和橫向鋼絲的錨固位置，所述縱向鋼絲設有兩層，橫向鋼絲設有一層，縱向鋼絲和橫向鋼絲與構造鋼筋籠分離設置，構造鋼筋籠通過焊接位置引出接地端子，該預應力混凝土軌道板經(jīng)過配筋、混凝土澆筑、蒸汽養(yǎng)護、脫模、水養(yǎng)而制成。本發(fā)明預應力混凝土軌道板在不增加絕緣措施的情況下，解決了軌道板內縱橫向鋼筋對軌道電路的影響問題，避免了為滿足軌道電路采取的絕緣措施對軌道板耐久性產生影響。
【專利說明】
預應力混凝土軌道板及其生產方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及地鐵軌道板技術領域，具體涉及一種預應力混凝土軌道板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]軌道板具有質量易保障、耐久性高、抗裂性好、施工速度快、軌道可修復性較好等優(yōu)點，被廣泛用于地鐵工程中。但由于軌道板、底座、凸形擋臺內的鋼筋回路與鋼軌通過電流之間的互感作用，影響了諧振式無絕緣軌道電路的傳輸長度。若不做絕緣處理，軌道電路傳輸距離與標準要求差距很大。因此，降低軌道板區(qū)段對軌道電路的傳輸影響，是我國無砟軌道大規(guī)模推廣使用中必須解決的重要問題。
[0003]根據(jù)國內最新的研究測試結果，軌道板內的鋼筋絕緣處理仍然存在數(shù)量多、難度大的問題。通常工程中采取的措施是鋼筋間的絕緣。鋼筋間的絕緣方式有兩種:一種是鋼筋交叉點加設絕緣套管或絕緣夾;另一種是采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋。
[0004]但這些絕緣措施存在以下的問題:
一是鋼筋的交叉點加設絕緣卡或絕緣套管:絕緣卡或絕緣套管一般采用普通聚乙烯塑料或尼龍制作，在常溫下聚乙烯、尼龍材料與混凝土收縮系數(shù)差別較大，其結合處易形成的孔洞，容易產生裂縫發(fā)，必然對軌道板的耐久性產生不良的影響，其影響程度尚不明確，需要通過實踐來檢驗。
[0005]二是采用涂層鋼筋:采用涂層鋼筋避免了裂縫源的產生，但環(huán)氧樹脂涂層導致混凝土的握裹力降低，對結構的承載力和耐久性產生較大的影響。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種預應力混凝土軌道板及其生產方法，該預應力混凝土軌道板在不增加絕緣措施的情況下，解決了軌道板內縱橫向鋼筋對軌道電路的影響問題，避免了為滿足軌道電路采取的絕緣措施對軌道板耐久性產生影響。
[0007]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
一種預應力混凝土軌道板，其特征在于:包括軌道板板體、構造鋼筋籠、縱向鋼絲和橫向鋼絲，所述構造鋼筋籠、縱向鋼絲和橫向鋼絲均設于軌道板板體內，軌道板板體采用混凝土澆筑而成，所述縱向鋼絲和橫向鋼絲設于構造鋼筋籠內，并采用模具確定縱向鋼絲和橫向鋼絲的錨固位置，所述縱向鋼絲設有兩層，橫向鋼絲設有一層，縱向鋼絲和橫向鋼絲與構造鋼筋籠分離設置，所述構造鋼筋籠通過焊接位置引出接地端子。
[0008]進一步優(yōu)選，所述軌道板板體表面兩端分布設有混凝土承軌臺，混凝土承軌臺上設有絕緣套管。
[0009]進一步優(yōu)選，所述軌道板板體側面設有用于起吊的起吊套管。
[0010]進一步優(yōu)選，所述縱向鋼絲和橫向鋼絲為螺旋肋鋼絲。
[0011]本發(fā)明預應力混凝土軌道板的生產方法，包括如下步驟: 配筋:先將絕緣套管套入定位栓內，用橡膠錘垂直向下敲擊套管底部，直至套管口與鋼模底板密貼，然后把已裝好預應力鋼筋和錨墊板的構造鋼筋籠吊入側板內，在構造鋼筋籠焊接位置引出接地端子，將預應力鋼筋手工旋入連接桿內，用扳手將連接桿一端固定，防止其旋轉，另一端用電動扳手將連接桿與預應力鋼筋緊固連接;將組裝好的側板、構造鋼筋籠、連接桿整體吊入模具張拉井中的底板上，采用預張拉設備將預應力鋼筋張拉。
[0012]混凝土澆筑:混凝土配比按TB/T 3275進行配制，將配制好的混凝土澆筑到配筋好的模具張拉井中，混凝土膠凝材料用量<500kg/m3，水膠比<0.35，混凝土含氣量為2.0-4.0% ο
[0013]蒸汽養(yǎng)護:混凝土澆筑完畢后先在5°C_30°C的環(huán)境中靜置3小時，然后開始進行蒸汽養(yǎng)護，蒸汽養(yǎng)護時升溫或降溫速度< 10°C/h，蒸汽恒溫養(yǎng)護時溫度不超過40°C，混凝土軌道板芯部最高溫度<55°C;所述蒸汽養(yǎng)護條件為:先靜置3小時，然后升溫2小時，再恒溫養(yǎng)護9小時，最后降溫養(yǎng)護2小時。
[0014]脫模:混凝土軌道板蒸汽養(yǎng)護完成后拆掉鋼模底板和側模的連接螺栓，用吊架上的四個千斤頂同步起升將混凝土軌道板頂離底板10mm，吊點對準軌道板中心，水平將側板連同軌道板吊離鋼模底板，放在平臺上面，用專用設備將張拉桿從軌道板內旋出，清理、涂脫模劑以備下次使用，側板解體，清理，將混凝土軌道板吊離平臺。
[0015]水養(yǎng):將脫模后的混凝土軌道板放入水池中進行養(yǎng)護，水養(yǎng)時間3-5天，養(yǎng)護的水溫>15°C，水溫與混凝土軌道板溫度之間的溫差>10°C，混凝土軌道板水養(yǎng)完成后應立即覆蓋保濕材料，保濕養(yǎng)護時間10-15天，軌道板水養(yǎng)時應用連接螺栓板和連接螺栓將緊鄰兩塊軌道板連接，使軌道板堆放成一整體。
[0016]進一步優(yōu)選，所述蒸汽養(yǎng)護時，混凝土軌道板芯部混凝土和表面混凝土、表面混凝土與環(huán)境之間的溫差均< 15 °C。
[0017]本發(fā)明突出的實質性特點和顯著的進步是:
1、本發(fā)明凝土軌道板在不增加絕緣措施的情況下，解決了軌道板內縱橫向鋼筋對軌道電路的影響問題，避免了為滿足軌道電路采取的絕緣措施對軌道板耐久性產生影響。CRTSI型、CRTS Π型軌道板內縱橫向鋼筋交叉點I 000個左右，采用套管、絕緣卡或涂層鋼筋，均會對混凝土內在質量、鋼筋與混凝土之間握裹力以及結構的耐久性產生不利影響，而先張法預應力軌道板的配筋方式可徹底解決了這一難題。
[0018]2、本發(fā)明采用雙向先張預應力軌道板優(yōu)選了允許設計荷載作用下截面出現(xiàn)一定拉應力的部分預應力體系。在配置普通鋼筋骨架前提下，對比分析縱向雙層、橫向單層雙向先張預應力結構設計方案，通過結構承載能力、施工性能、結構構造要求等對比研究，優(yōu)選縱向配置雙層預應力鋼筋、截面中心對稱布置，橫向配置單層預應力筋、截面中心布置的結構設計方案。預應力鋼筋的抗疲勞性能與其和周圍混凝土的黏結情況密切相關，一旦裂紋附近黏結力遭到破壞，會加速預應力筋破壞，從而影響結構的承載能力和耐久性，基于預應力軌道板露天使用環(huán)境、承受列車疲勞荷載等特點，軌道板設計時，在頂層和底層配置了普通鋼筋，并采用較小的10 _直徑及較密的間距，形成鋼筋骨架，控制裂縫寬度擴展，防止預應力筋腐蝕；同時，合理配置普通鋼筋，還可以提高軌道板結構的延性和整體性，有效吸收和耗散振動能量。
[0019]3、、本發(fā)明凝土軌道板通過優(yōu)化配筋可知，雙向先張預應力軌道板結構設計特點為:按部分預應力結構設計，采用混合配筋提高結構整體性，預應力筋端部設置錨固板減小預應力傳遞長度并防止軌道板劈裂，預應力筋端部不露出軌道板側面提高結構耐久性。
[0020]4、軌道板內設置接地鋼筋與兩端接地端子相連，實現(xiàn)軌道結構綜合接地，混凝土本身具有較強的絕緣性能，可利用這一特性來達到絕緣的目的?；炷恋碾娮杪室话阍?0000-15000W/cm，高的超過20000W/cm;若鋼筋間距5mm以上，電阻率大于5000Ψ，對軌道電路沒有影響。軌道板生產過程中需要水養(yǎng)3d以上，先張法預應力軌道板在水池中浸泡14d后，濕潤條件下測試的導電率沒有變化。通過分析檢算和室內試驗表明，雙向先張預應力混凝土軌道板的強度、抗裂和疲勞承載力等各項力學性能指標較高，滿足板式無砟軌道結構的要求。經(jīng)現(xiàn)場測試，軌道板絕緣性能良好，滿足軌道電路的要求。
[0021]5、經(jīng)濟性好，先張法生產P5930型預應力軌道板成本較低的原因在于，軌道板內的鋼筋用量較少，節(jié)省了采用涂層鋼筋或絕緣套管所需要的費用。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明預應力混凝土軌道板的主視結構示意圖；
圖2是本發(fā)明預應力混凝土軌道板的俯視結構示意圖；
圖3是本發(fā)明預應力混凝土軌道板的右視結構示意圖；
圖4是本發(fā)明預應力混凝土軌道板的預應力筋布置結構示意圖；
圖5是本發(fā)明預應力混凝土軌道板的預應力筋布置俯視結構示意圖；
圖6是螺旋肋鋼絲的結構示意圖。
[0023]圖中序號相對的部件名稱:
軌道板板體1、構造鋼筋籠2、縱向鋼絲3、橫向鋼絲4、混凝土承軌臺5、絕緣套管6、接地端子7、起吊套管8。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明預應力混凝土軌道板作進一步的說明。
[0025]如圖1-6所示，本發(fā)明預應力混凝土軌道板包括軌道板板體1、構造鋼筋籠2、縱向鋼絲3、橫向鋼絲4、混凝土承軌臺5、絕緣套管6、接地端子7和起吊套管8。
[0026]其中，構造鋼筋籠2、縱向鋼絲3和橫向鋼絲4均設于軌道板板體I內，軌道板板體I采用混凝土澆筑而成，縱向鋼絲3和橫向鋼絲4設于構造鋼筋籠2內，并采用模具確定縱向鋼絲3和橫向鋼絲4的錨固位置，所述縱向鋼絲3設有兩層，橫向鋼絲4設有一層，縱向鋼絲3和橫向鋼絲4與構造鋼筋籠2分離設置，所述構造鋼筋籠2通過焊接位置引出接地端子7;所述軌道板板體I表面兩端分布設有混凝土承軌臺5，混凝土承軌臺5上設有絕緣套管6;軌道板板體I側面設有用于起吊的起吊套管8;所述縱向鋼絲3和橫向鋼絲4為螺旋肋鋼絲。
[0027]實施例1
配筋:先將絕緣套管套入定位栓內，用橡膠錘垂直向下敲擊套管底部，直至套管口與鋼模底板密貼，然后把已裝好預應力鋼筋和錨墊板的構造鋼筋籠吊入側板內，在構造鋼筋籠焊接位置引出接地端子，將預應力鋼筋手工旋入連接桿內，用扳手將連接桿一端固定，防止其旋轉，另一端用電動扳手將連接桿與預應力鋼筋緊固連接;將組裝好的側板、構造鋼筋籠、連接桿整體吊入模具張拉井中的底板上，采用預張拉設備將預應力鋼筋張拉； 混凝土澆筑:混凝土配比按TB/T 3275進行配制并通過試驗確定，混凝土膠凝材料用量<500kg/m3，水膠比<0.35，混凝土含氣量為2.0-4.0%，將配制好的混凝土澆筑在配筋好的模具張拉井中；
蒸汽養(yǎng)護:混凝土澆筑完畢后先在5°C-3(TC的環(huán)境中靜置3小時，然后開始進行蒸汽養(yǎng)護，蒸汽養(yǎng)護時升溫或降溫速度< 10°C/h，蒸汽恒溫養(yǎng)護時溫度不超過40°C，混凝土軌道板芯部最高溫度<55°C;所述蒸汽養(yǎng)護條件為:先靜置3小時，然后升溫2小時，再恒溫養(yǎng)護9小時，最后降溫養(yǎng)護2小時;蒸汽養(yǎng)護時，混凝土軌道板芯部混凝土和表面混凝土、表面混凝土與環(huán)境之間的溫差均<15°C。
[0028]脫模:混凝土軌道板蒸汽養(yǎng)護完成后拆掉鋼模底板和側模的連接螺栓，用吊架上的四個千斤頂同步起升將混凝土軌道板頂離底板10mm，吊點對準軌道板中心，水平將側板連同軌道板吊離鋼模底板，放在平臺上面，用專用設備將張拉桿從軌道板內旋出，清理、涂脫模劑以備下次使用，側板解體，清理，將混凝土軌道板吊離平臺；
水養(yǎng):將脫模后的混凝土軌道板放入水池中進行養(yǎng)護，水養(yǎng)時間3-5天，養(yǎng)護的水溫>15°C，水溫與混凝土軌道板溫度之間的溫差>10°C，混凝土軌道板水養(yǎng)完成后應立即覆蓋保濕材料，保濕養(yǎng)護時間10-15天，軌道板水養(yǎng)時應用連接螺栓板和連接螺栓將緊鄰兩塊軌道板連接，使軌道板堆放成一整體。
【主權項】
1.一種預應力混凝土軌道板，其特征在于:包括軌道板板體(1)、構造鋼筋籠(2)、縱向鋼絲(3)和橫向鋼絲(4)，所述構造鋼筋籠(2)、縱向鋼絲(3)和橫向鋼絲(4)均設于軌道板板體(I)內，軌道板板體(I)采用混凝土澆筑而成，所述縱向鋼絲(3)和橫向鋼絲(4)設于構造鋼筋籠(2)內，并采用模具確定縱向鋼絲(3)和橫向鋼絲(4)的錨固位置，所述縱向鋼絲(3)設有兩層，橫向鋼絲(4)設有一層，縱向鋼絲(3)和橫向鋼絲(4)與構造鋼筋籠(2)分離設置，所述構造鋼筋籠(2)通過焊接位置引出接地端子(7)。2.根據(jù)權利要求1所述的預應力混凝土軌道板，其特征在于:所述軌道板板體(I)表面兩端分布設有混凝土承軌臺(5)，混凝土承軌臺(5)上設有絕緣套管(6)。3.根據(jù)權利要求1所述的預應力混凝土軌道板，其特征在于:所述軌道板板體(I)側面設有用于起吊的起吊套管(8)。4.根據(jù)權利要求1所述的預應力混凝土軌道板，其特征在于:所述縱向鋼絲(3)和橫向鋼絲(4)為螺旋肋鋼絲。5.如權利要求1所述的預應力混凝土軌道板的生產方法，其特征在于，包括如下步驟: 配筋:先將絕緣套管套入定位栓內，用橡膠錘垂直向下敲擊套管底部，直至套管口與鋼模底板密貼，再把已裝好預應力鋼筋和錨墊板的構造鋼筋籠吊入側板內，在構造鋼筋籠焊接位置引出接地端子，將預應力鋼筋手工旋入連接桿內，用扳手將連接桿一端固定，另一端用電動扳手將連接桿與預應力鋼筋緊固連接;然后將組裝好的側板、構造鋼筋籠、連接桿整體吊入模具張拉井中的底板上，采用預張拉設備將預應力鋼筋張拉； 混凝土澆筑:并將配制好的混凝土澆筑到配筋好的模具張拉井中； 蒸汽養(yǎng)護:混凝土澆筑完畢后先在5°C-3(TC的環(huán)境中靜置3小時，然后開始進行蒸汽養(yǎng)護，蒸汽養(yǎng)護時升溫或降溫速度< 10°C/h，蒸汽恒溫養(yǎng)護時溫度不超過40°C，混凝土軌道板芯部最高溫度<55°C;所述蒸汽養(yǎng)護條件為:先靜置3小時，然后升溫2小時，再恒溫養(yǎng)護9小時，最后降溫養(yǎng)護2小時； 脫模:混凝土軌道板蒸汽養(yǎng)護完成后拆掉鋼模底板和側模的連接螺栓，用吊架上的四個千斤頂同步起升將混凝土軌道板頂離底板10mm，吊點對準軌道板中心，水平將側板連同軌道板吊離鋼模底板，放在平臺上面，用專用設備將張拉桿從軌道板內旋出，清理、涂脫模劑以備下次使用，側板解體，清理，將混凝土軌道板吊離平臺； 水養(yǎng):將脫模后的混凝土軌道板放入水池中進行養(yǎng)護，水養(yǎng)時間3-5天，養(yǎng)護的水溫>15°C，水溫與混凝土軌道板溫度之間的溫差>10°C，混凝土軌道板水養(yǎng)完成后應立即覆蓋保濕材料，保濕養(yǎng)護時間10-15天，軌道板水養(yǎng)時應用連接螺栓板和連接螺栓將緊鄰兩塊軌道板連接，使軌道板堆放成一整體。6.根據(jù)權利要求5所述的預應力混凝土軌道板的生產方法，其特征在于:所述混凝土中膠凝材料用量<500kg/m3，水膠比<0.35，混凝土含氣量為2.0-4.0%。7.根據(jù)權利要求5所述的預應力混凝土軌道板的生產方法，其特征在于:所述蒸汽養(yǎng)護時，混凝土軌道板芯部混凝土和表面混凝土、表面混凝土與環(huán)境之間的溫差均< 15 °C。
【文檔編號】E01B1/00GK106012694SQ201610381479
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】葉繼艇, 祖愷先, 廖環(huán)武, 陸健, 葉未行, 馬貴傳
【申請人】廣西三維鐵路軌道制造有限公司