專利名稱：寬軌距預應力鋼筋混凝土軌枕的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路線路專用設備，特別適用于1520mm軌距的寬軌線路。
目前，我國寬軌距鐵路線路上普遍采用木枕。由于木枕成本高、壽命短、維修不便、并受環(huán)境、腐蝕等因素的影響，容易出現(xiàn)軌道不平順等缺陷，不利于運輸生產而且耗費大量寶貴木材。因此，國外一些廠家研制寬軌距預應力混凝土軌枕。原蘇聯(lián)制出шC－2Y型鋼混凝土軌枕，其主要缺點混凝土設計強度低、沒有橫向和孔周構造配筋，因此強度和抗凍性能較差，容易出現(xiàn)開裂。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的缺點提供一種抗斷裂性能好又便于制造的適用寬軌距的預應力鋼混凝土軌枕。
本實用新型軌枕的技術方案是這樣實現(xiàn)的在配有預應力鋼的專用鋼模型在澆筑高強度混凝土并振搗成型經蒸養(yǎng)達到足夠的強度，其特殊之處在于在結構設計上加大了中間鋼絲間的距離，即加大了上下兩排鋼絲的力矩，從而提高了抵抗正負彎矩的能力，并適當加大了軌枕的長度，提高了枕中抵抗負彎矩的能力；在構造上，分別在軌枕的兩端、軌下、變截面和枕中配置了九道橫向箍筋，在四個預留螺栓孔外周設置了螺旋筋，全面提高了軌枕的整體強度和端部抗擠壓強度；在造型上根據(jù)受力狀態(tài)選用變截面，兩端部上332mm長呈平面便于行走，頂面棱角作成折角；在相關的技術條件方面，制定了嚴格的工藝要求和質量控制。
本實用新型軌枕與現(xiàn)有技術相比具有結構合理、力學性能好、枕形美觀和較高的抗凍、抗裂強度，簡化了維修和養(yǎng)護并方便了線路人員的巡視等優(yōu)點。
現(xiàn)結合附圖詳細描述本實用新型最佳實施例


圖1為寬軌距預應力鋼混凝土軌枕主視圖圖2為寬軌距預應力鋼混凝土軌枕俯視圖圖3為軌下斷面A－A剖面圖圖4為枕中斷面B－B剖面圖圖5為箍筋結構圖圖6為螺旋筋結構圖圖7為寬軌距預應力鋼混凝土軌枕帶有花塊的底面圖圖中1.預應力高強度鋼絲2.箍筋3.螺旋筋4.立筋5.高標號混凝土6.折角7.用于錨固道釘?shù)穆菟讬M向箍筋配置位置a.兩端處b.軌下斷面處c.變截面處d.枕中處寬軌距預應力鋼混凝土軌枕如
圖1、2所示，是用混凝土5澆筑，內部配有預應力鋼絲1、箍筋2、螺旋筋3和立筋4，經振搗成型、蒸汽養(yǎng)生而成。其所用的混凝土材料為600級，加之合理的構造和嚴格的工藝控制，提高了軌枕的抗疲勞強度和抗凍性能，特別適用于寒冷地區(qū)。
軌枕中的配結構和長度選擇的最佳方案是1.對軌枕截面中預應力配置有意加大了中間兩排鋼絲間的距離，從而加大了上下兩排鋼絲的力矩，提高了抵抗正負彎矩的能力。
2.為了加強軌枕的總體強度，特別是抗縱向劈裂及剪力作用，分別在軌枕的兩端a、軌下b、變截面c和枕中d等處配置了九道橫向箍筋2，從而提高了軌枕抗縱向劈裂強度和放張時端部混凝土的擠壓強度，減少了預應力損失。
3.為了加強預留螺栓孔7周邊強度，在四個預留螺栓孔7的外周設置帶有立筋的螺旋筋3，保證了螺旋道釘足夠的抗拔強度。
4.從不同長度的軌枕在同樣外荷載作用下考慮各種不利的支撐狀態(tài)枕中截面的負彎矩值短枕要大于長枕，因此本型軌枕采用2.7m長度，在同樣荷載下枕中負彎矩值比2.6m長軌枕可降低25％以上。
5.本型軌枕設計方法是在進行軌道力學分析時采用等彈性、等間距點支持無限長梁軌道力學模型，按不穩(wěn)定重覆荷載，由枕上壓力和枕下道床反力分布圖示計算得出作用在軌枕截面上的內力，再根據(jù)預應力軌枕截面專門設計方法進行配筋和構造設計。
本實用新型軌枕中的預應力鋼絲采用高強度碳素鋼絲，直徑為Φ3mm的壓波光面鋼絲，極限強度為1500MPa；箍筋采用3號鋼直徑6mm或6.5mm的光面鋼筋；螺旋筋采用3號鋼直徑3mm冷拔鋼絲。混凝土標號為600級，粗管料采用碎石卵石與碎石混合物；水泥為525R；外加劑采用高效減水劑，以保證混凝土的強度和必要的流動性。鋼絲的預加應力采用二次張拉，程序為0→105％控制應力，靜停30秒，在40％控制應力下綁箍筋，在105％控制應力時擰緊螺母→0。蒸養(yǎng)溫度嚴格控制不超過60℃，軌枕頂面棱角做成5×5mm的折角。
本實用新型軌枕適用于1520mm軌距鐵路重型、次重型軌道。軸重23t，行車速度120km／h，每公里鋪設根數(shù)為1840根。
本實用新型軌枕與前蘇聯(lián)生產的最新шC－2Y型預應力鋼混凝土軌枕力學性能相比軌下斷面破損強度提高7.2％疲勞強度提高11.0％抗裂強度提高6.6％枕中斷面破損強度提高66.67％疲勞強度提高3.4％抗裂強度提高5.8％主要技術參數(shù)外型尺寸長×寬×高2700×280×200mm混凝土標號600號預應力鋼絲極限抗拉強度為1500MPa的Φ3mm壓波鋼絲48根。
設計承載能力軌下斷面為1.65t·m中間斷面為0.878t·m
權利要求1.一種適用于寬軌距鐵路線路的預應力鋼混凝土軌枕，是用混凝土澆筑，內有預應力鋼絲配的鋼混凝土結構，其特征在于分別在軌枕的兩端、軌下、變截面和枕中等部分配置了九道橫向箍筋，在四個預留螺栓孔的外周設置了螺旋筋。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼混凝土軌枕，其特征在于混凝土采用標號為600號。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋼混凝土軌枕，其特征在于預應力鋼絲采用直徑為Φ3mm的高級碳素壓波光面鋼絲。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋼混凝土軌枕，其特征在于箍筋采用直徑為6mm或6.5mm的光面鋼筋。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋼混凝土軌枕，其特征在于螺旋筋采用直徑為3mm冷拔鋼絲。
6.根據(jù)權利要求1所述的鋼混凝土軌枕，其特征在于軌枕頂面棱角做成5×5mm的折角。
專利摘要寬軌距預應力鋼混凝土軌枕適用于1520mm軌距鐵路重型、次重型軌道，系采用高強度預應力壓波鋼絲和不低于600級的高標號混凝土以及其它輔料和輔件制造而成。在結構設計上盡可能加大中間鋼絲間距和優(yōu)化支撐條件從而提高了承載能力。在構造上設置了九道橫向筋和預留孔處的螺旋筋，改善了結構性能。在造型上既考慮到美觀適用，又便于大批量生產，使其具有結構合理、力學性能好、枕形美觀和較高的抗凍、抗裂強度，簡化了維修和養(yǎng)護并方便了線路人員的巡視等優(yōu)點。
文檔編號E01B3/32GK2131896SQ9222084
公開日1993年5月5日 申請日期1992年9月26日 優(yōu)先權日1992年9月26日
發(fā)明者馬紹周, 宋玲 申請人:呼和浩特鐵路局物資工業(yè)處