本实用新型涉及轨枕技术领域,更具体的说是涉及一种活性粉末混凝土轨枕。
背景技术:
齿轨铁路是一种适用于山区中短距离、中小客流量运输的轨道交通系统,其最为显著的特点是爬坡能力强。作为一种新制式轨道交通系统,齿轨铁路凭借其特有的诸多优点预计将在我国山地轨道交通中有着巨大的发展及应用前景。轨道系统作为保证列车安全运行的基础,因其与普通铁路截然不同的受力与运营状况,必须对大坡度地段进行全新理念的设计。其中,轨枕结构作为轨道结构的重要支撑和承重体,在齿轨地段的服役环境则更加严峻,传统轨枕形式不能较好地满足其应用条件。线路坡度大,对轨枕的稳定性要求高;轨枕受力复杂、且中部纵向荷载极大,对轨道结构强度要求高;高寒环境,对轨枕结构的耐久性要求高;西南山区地震频发,对轨道结构的韧性要求高。因此,在上述特殊的工况条件下,轨枕结构在材料的选择上,既要保证足够的刚度和强度,还要考虑高原地区的轻量化、高耐久性、少维护以至免维护需求,并尽可能节约建造成本。
现今铁路轨枕所用材料大多是木枕、钢筋混凝土轨枕和钢轨枕,然而它们都有着各自的优缺点。硬木轨枕材料是使用广泛的轨枕材料,具有适应能力强、易加工,且替换方便、装配简单等优点。但木枕缺点是寿命短、易受生物侵蚀、易机械磨损、消耗大量优质木材以及防腐处理所需的杂酚油等化学制品危害环境及人体健康等,每年都需要更换大量劣化和损伤的木枕。混凝土轨枕轨枕已经成功运用在了各种高速线上,且使用量最大。它们的优点在于使用寿命长、保养费用低。它比实木轨枕的稳定性平均提高15~20%。但混凝土轨枕缺点在于质量重,安装时需要特殊的机具,这就使得水泥轨枕的造价相当于木枕的两倍。除此之外,水泥轨枕硬度大,柔韧性不足,抗摩擦能力差。钢轨枕由于特殊的结构设计使轨枕重量轻,使用寿命长,超过50年,但只用于轻载场合,且列车时速要求在160公里以内,此外,钢轨枕价格昂贵,耐腐蚀性能差,安装孔会引发疲劳断裂等缺点。因此,如何提供一种超高强度,高韧性,高抗冻性且具有良好的耐久性的轨枕是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素:
为此,本实用新型的目的在于提出一种活性粉末混凝土轨枕,克服现有技术中不同轨枕的缺点,获得一种强度、韧性高,抗冻性好且具有良好的耐久性的轨枕。
本实用新型提供的一种活性粉末混凝土轨枕,包括:
轨枕本体,轨枕本体由活性粉末混凝土预制而成;
螺纹套筒,轨枕本体内部预埋有螺纹套筒、且轨枕本体内预埋有插筋。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种活性粉末混凝土轨枕,轨枕本体内预埋有插筋,并通过活性粉末混凝土预制而成,利用活性粉末混凝土材料的优良力学性能、耐久性能加上插筋的支撑,使得活性粉末混凝土轨枕具有高强度、高韧性、高耐久性以及抗冻性能优越等特性,同时具有重量轻、材料稳定性好等优点,更大程度的保证了轨枕的结构可靠度。克服了普通钢筋混凝土轨枕重量大、强度低和耐久性差的缺点,同时也避免了钢制轨枕造价高、后期运营维护工作量大的弊端。
进一步地,插筋包括交错布置的预应力钢筋和普通钢筋形成轨枕骨架。
进一步地,插筋配筋率为0.5%-3%。
进一步地,轨枕本体内分布有钢纤维体。采用此方案,通过在活性粉末混凝土中掺入钢纤维,利用钢纤维具有分散性好,对活性粉末混凝土的裹附力加强等特性,避免轨枕开裂掉渣现象,从而提高了活性粉末混凝土轨枕的使用寿命。
进一步地,轨枕本体底部设置有防滑部,防滑部为防滑凸起或凹槽,凸起或凹槽形状可以为菱形或多边形。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型提供的一种活性粉末混凝土轨枕一种实施例的结构示意图;
图2附图为图1的俯视图;
图3附图为本实用新型提供的一种活性粉末混凝土轨枕另一种实施例(安装接触轨轨枕)的结构示意图;
图4附图为图3的a-a截面图;
图5附图为图3的b-b截面图(示出了钢纤维体);
图6附图为本实用新型提供的一种活性粉末混凝土轨枕底部局部示意图(示出了防滑部);
图中:100-轨枕本体,200-螺纹套筒,300-插筋,400-钢纤维体,500-防滑部。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见附图1-2,本实用新型提供了一种活性粉末混凝土轨枕,包括:
轨枕本体100,轨枕本体100由活性粉末混凝土预制而成;
螺纹套筒200,轨枕本体100内部预埋有螺纹套筒200、且轨枕本体100内预埋有插筋300。
本实用新型轨枕本体内预埋有插筋,并通过活性粉末混凝土预制而成,利用活性粉末混凝土材料的优良力学性能、耐久性能加上插筋的支撑,使得活性粉末混凝土轨枕具有高强度、高韧性、高耐久性以及抗冻性能优越等特性,同时具有重量轻、材料稳定性好等优点,更大程度的保证了轨枕的结构可靠度。克服了普通钢筋混凝土轨枕重量大、强度低和耐久性差的缺点,同时也避免了钢制轨枕造价高、后期运营维护工作量大的弊端。
有利的是,插筋300包括交错布置的预应力钢筋和普通钢筋形成轨枕骨架。
具体而言,插筋300配筋率为0.5%-3%。
参见附图3和4,本实用新型提供了另一种活性粉末混凝土轨枕的实施例,其一端需安装接触轨,因此其对应位置预埋有连接件。
参见附图5,上述实施例中轨枕本体100内分布有钢纤维体400。由此通过在活性粉末混凝土中掺入钢纤维,利用钢纤维具有分散性好,对活性粉末混凝土的裹附力加强等特性,避免轨枕开裂掉渣现象,从而提高了活性粉末混凝土轨枕的使用寿命。
参见附图6,本实用新型中,轨枕本体底部设置有防滑部,防滑部为防滑凸起或凹槽,凸起或凹槽形状可以为菱形或多边形。
在本实用新型实施中,活性粉末混凝土轨枕主体采用活性粉末混凝土材料制作,在活性粉末混凝土中掺入钢纤维体能够克服高强混凝土材料的脆性,提高了抗弯强度,同时获得了良好的韧性和延展性。
活性粉末混凝土材料在工程结构中的应用可以解决目前的高性能混凝土抗拉强度低、脆性大、体积稳定性不良等缺点,减少结构物的截面尺寸,减轻自重。同时还具有防火性能高、抗腐蚀等特点,提高了结构的耐久性,并可以根据需要制备出各种结构形式的构件,满足不同工程需要。
具体而言,rpc轨枕施工方法主要包括以下步骤:
s1、模具组装;
s2、预应力钢筋入模;
s3、工装与锚具安装;
s4、预应力钢筋张拉;
s5、预埋件及普通钢筋安装;
s6、rpc混凝土搅拌;
在本实用新型实施例中,可采用如下原料配比并添加适量钢纤维体;
混凝土配料允许误差应符合tb10210的规定。混凝土各配料误差按重量计为:石英砂±2%,水泥、水、减水剂、掺合料±1%。
搅拌机加料顺序:先将石英砂、水泥、掺合料、钢纤维体投入搅拌机搅拌干拌不少于180秒钟后,再将水、减水剂投入搅拌机搅拌不少于180秒钟后出罐。混凝土搅拌至各种材料混合均匀,颜色一致。自全部材料投入搅拌机起,延续搅拌的最短时间不得小于180秒。
轨枕试制时混凝土每罐必须测定混凝土坍落度,坍落度应控制在160~200mm范围内。
s7、rpc混凝土浇筑;
开工前应将料斗内、外清理干净,并喷水润湿料斗内壁。灌注前要检查预埋角钢、预埋螺母是否全部安放准确和牢固,同时检查插销、定位筋安装是否正确。检查所有振动器是否完好。下灰时操作人员应注意控制灰斗的移动速度,以确保混凝土的均匀的灌注到肋柱模具内。混凝土灌注时,混凝土灰斗自由灌注高度不得大于2m,下料过程中如发现杂物应及时捡出,振动后混凝土平齐钢模顶面为准。
采用侧振进行混凝土灌筑,沿模具用灰斗进行布料,边布料边振动,振动3min后停止,进行边角补料,再开启振动器振动2min,最后再振动30s。最后一次振动时间为30s至120s,以混凝土表面不再冒气泡、表面泛浆为准。
s8、蒸汽养护;
养护采取自动蒸汽养护系统进行养护。在养护过程中,自动养护系统由电脑控制,自动按照既定的养护程序进行养护:静停6小时,升温速度不大于12℃/h,升温至80℃,恒温时间72小时,降温速度不大于15℃/h,具体养护按养护制度进行。其中降温时间可根据当天厂房气温进行设定,如当天厂房气温20℃,按照产品表面温度与环境温度之差不超过20℃的要求,则降温时间至少需要[80℃-(20+20)℃]/15℃/h=2.7h,则将自动养护系统的降温时间设置为160min即可。
s9、预应力钢筋放张;
s10、脱模。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种活性粉末混凝土轨枕,其特征在于,包括:
轨枕本体(100),所述轨枕本体(100)由活性粉末混凝土预制而成;
螺纹套筒(200),所述轨枕本体(100)内部预埋有所述螺纹套筒(200)、且所述轨枕本体(100)内预埋有插筋(300)。
2.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土轨枕,其特征在于,所述插筋(300)包括交错布置的预应力钢筋和普通钢筋形成轨枕骨架。
3.据权利要求2所述的一种活性粉末混凝土轨枕,其特征在于,所述插筋(300)配筋率为0.5%-3%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种活性粉末混凝土轨枕,其特征在于,所述轨枕本体(100)内分布有钢纤维体(400)。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种活性粉末混凝土轨枕,其特征在于,所述轨枕本体(100)底部设置有防滑部(500)。
技术总结