大型CRTSⅡ型轨道板设备和工艺流程布置.doc

大型CRTS型轨道板设备和工艺流程布置CRTS型轨道板是高速铁路建设中一项从德国引进，逐渐成熟的技术，其轨道板的制作工艺流程日渐规范，其生产工艺及设备的配置也日渐规范化，而大规模生产，大型厂房的配置，却不多见。现就生产规模在50000块以上的轨道板厂工艺流程及设备配置作以探讨：中铁十八局集团有限公司驻马店轨道板厂承担了石武客专DK850+281.45DK1041+550.14全长共191KM的轨道板生产任务，共生产型轨道板58300块，其中特殊版52块，补偿板50块，标准板58198块，工期2009年元月至2010年9月。一般CRTS型轨道板生产厂均为20000块左右规模，而在同样的时间里要完成23倍的生产任务，从建厂规划、布局、工艺流程的安排都要考虑到这一点。一、CRTS型轨道板生产工艺流程简介图1 生产工艺流程图安装下层钢筋网片安装扣件预制上层钢筋网片预制下层钢筋网片试件制作16小时养护R脱模48MP混凝土试件标养28天标养强度运输混凝土搅拌计量运往安装地点运至成品库存放运至成品库单独存放成品板检验合格成品板检验不合格轨道板磨削、编号切断轨道板侧面预应力钢筋的突出部分翻转轨道板运往半成品库存放28天运往静置台存放覆盖养护安装调高装置混凝土表面拉毛混凝土灌注成型、刮平调整保护层、安装塑料套管、绝缘测试安装橡胶件及上层钢筋网片预应力筋终张拉安装分丝隔板预应力筋初张拉10预应力筋入模定位预应力筋入模模型清理、喷脱模油轨道板脱模切割预应力筋放松应力切断5预应力钢丝卷起养护模水泥、砂、石、外加剂10预应力钢丝5预应力钢丝精轧螺纹钢筋普通钢筋原材料、配件进场及检验二、钢筋加工车间在23721m的钢筋加工车间内须预备所需要的钢筋。钢筋经切割，并在指定的胎床上借助绝缘卡子组装成上层或下层钢筋网片。根据选定的信号技术，必须使用绝缘卡子对钢筋进行电气绝缘。制成的上层和下层钢筋网片可临时存放在预定的多功能托盘上。这些托盘将根据需要装在横向运输车上运入生产车间。这一横向运输区域的柱间距增大了，以实现钢筋网片的横向运输。三、轨道板预制车间1.生产设备1）每条生产线3台负荷为16吨的双梁行车。位居中间的2号行车带有2个吊钩，吊钩间距约为2.50m； 2）每条生产线81套生产轨道板模具，包括振捣装置以及模具加热装置； 3）1套模具侧模板清理装置； 4）用于6个张拉台座的6套张拉设备； 5）2套预应力钢筋切割装置，包括盘条架、送料机、液压剪以及导料槽； 6）2台混凝土布料机，用于向模具内均匀浇入混凝土； 7）6个混凝土料罐，用于在搅拌站和混凝土布料机之间运送混凝土； 8）拉毛装置，用于对已浇混凝土的表面进行拉毛处理； 9）2台多功能运输车，带有钢筋梳理装置，并能放置不同的工作托盘； 10）用于装载模具侧模板的通用托盘； 11）用于装载清理设备的通用托盘； 12）用于装载钢筋网片的通用托盘； 13）用于装载保温布的通用托盘； 14）用于切割板与板之间的预应力钢筋的钢筋切割车； 15）用于轨道板脱模的真空吊具； 16）用于在生产车间内硬化轨道板的堆放场； 17）用于运输1垛3块板的运输车（蓄电池驱动）； 18）高压清洗机，用于清洗混凝土料罐和混凝土布料机。 2.轨道板（毛坯板）的生产流程 1）移去保温布，并整卷起。 2.）预应力钢筋的放张：在毛坯板混凝土已硬化并达到所要求的早期强度的时，应对预应力钢筋放张。启动设备，将钢筋拉至可松开螺纹环时为止。之后取下支撑环，并将油缸收回。开始收回油缸时应相对慢些，以便全部预应力能缓慢释放掉。当预应力钢筋切断后，油缸便可以回到其初始位置。 3）在模具与模具之间的中间位置切断预应力钢筋 在用切断车切断预应力钢筋之前，应先人工取出5mm预应力钢筋处的莫斯橡胶密封块，并同样以人工方式使用钢筋钳切断5mm预应力钢丝。同时松解轨道板端面处端封块。接着便可使用切断预应力钢筋的切割车。 预应力钢筋切割车的功能如下：在混凝土硬化以及放张完成后，在模具间的缝隙处切断预应力钢筋。只有在整个预应力钢筋放张完成后才可使用预应力钢筋切割车。 正常情况下的工作流程如下： a.首先在张拉台座的中间进行切割，之后在台座的3/4处以及1/4处切割。 b.以人工方式将切断预应力钢筋的小车移动至切割处。 c.将小车上的销钉插入模具中预留的开口内，以便锁定小车。 d.开动吸尘器、供水装置以及切割片，并然后降下切割片 e.人工顺缝隙推动切割。 f.关闭吸尘器、供水装置以及切割片，并抬起切割片 g.解除锁定，返回到b处重新开始切割。 4）轨道板的起吊 由于轨道板上没有预埋运输用的钩环，因此要使用真空吊具起吊。只要将真空吊具悬挂在行车吊钩上，并将其和行车上的电缆连接起来，即可投入使用。 使用行车将真空吊具移至待起吊的轨道板上方，并落到板上。启动“抽真空”功能后，吸盘将紧紧吸在轨道板上。直到产生足够的吸力后，才能开始起吊。 为了保证能平稳起吊轨道板，真空吊具额外配有一套提升机构。它由5个油缸组成，4个在外，1个在中间。提升过程共分两个阶段。使用较少的压力使真空吊具在板上方调平，然后加至要求的最终压力。在模具表面已仔细涂抹了合适的脱模油的情况下，所需的最大起吊压力为250kN。通过模底板和轨道板之间的若干个喷气口吹入压缩空气，以对轨道板的起吊产生辅助作用。这时轨道板将平稳地从模具中吊出，在水平旋转90之后，放置在预定的堆放架上。真空起吊功能即可关闭。 按2列排布于模具边的单个支柱，作为轨道板在车间内临时存放时用的存放台。这些支柱各有一塑料垫板，并里外两侧各由2个支柱组成，同时外侧的2个支柱带有由气囊推动而活动的活动挡杆。通过这些支柱和挡杆能使轨道板准确地放置在静置台座上。每垛由3块轨道板垒成。轨道板间放置4块硬木垫块，规格为175x175mm，高120mm。木垫块应按木纤维方向受力。轨道板在存放到存板场之前，至少要在车间内存放24小时。本板场采用两排存放台座。 5）将轨道板从生产车间运到存板场 输出车的作用在于运出垛放在生产车间内的轨道板。输出车配有4个双轮缘车轮，其中2个为电驱动。每垛板由横向运输车的4个带有垫板的油缸顶起后升装在车上的。通过装在车上的感应器以及固定在地面的信号轨道可确定在轨道板下的装车位置。在输出车的停放区配有一个充电器，可对蓄电池进行充电或更换蓄电池。对轨道板的运输，从时间上看与其他工序无关，但轨道板必须在车间存放24小时。 6）清理需浇灌混凝土的张拉台座的模具 在清理需浇灌混凝土的模具时，应将装有清理单元的通用托盘放在多功能运输车上，再将多功能运输车开到需清理的模具上方，并使用一工业吸尘器吸掉混凝土余渣。 7）清理过的模具需涂脱模油，并用布将脱模油涂均匀。 8）将事先准备好的用于定距的6根5mm预应力钢筋放入模具内。9）将已装有上层钢筋网片以及接地桥的工作托盘放到多功能运输车上。将多功能运输车开到张拉台座上，并将钢筋安装到模具内。 10）通过3台行车将放在模具边上的已剪切好的预应力钢筋（60根10mm的预应力钢筋）吊入模具内。用锚栓将预应力钢筋的一端固定在张拉横梁的挂钩上，再将预应力钢筋放入固定在多功能运输车上的预应力钢筋梳理装置内。当钢筋梳理装置将张拉钢筋下压后，就可将多功能运输车驶向张拉台座的另一端，并梳理预应力钢筋，以便使钢筋能通过锚栓固定在另一面的张拉横梁的挂钩内。采用集束张拉时，须对4台张拉油缸均匀施压，直至达到总张拉力的约20时为止。预应力钢筋在此过程中将被绷直，以便模具的上部侧隔板能更好地装入模具并锁定在模具上。 11）在5mm预应力钢筋处安装密封件 12）将装有模具上部侧隔板的工作托盘放在多功能运输车上，将多功能运输车开到张拉台座上，并将上部侧隔板安装于模板的间隔处。通过一套由7个楔形锁块组成的锁紧机构将侧隔板与模板稳固地连接在一起。在模具的端面可启动此夹紧机构。 13）通过张拉设备以预定的压力对预应力钢筋进行100的张拉。油缸的活塞杆上带有长约250mm的梯形螺纹，并带有旋转环。当张拉设备达到预定压力时，放置支撑环，并将旋转环旋抵至支撑环上。在混凝土硬化过程中，可以关闭张拉装置，因为油缸已被机械锁定。 整个张拉过程以及张拉位移量均将被预应力张拉装置记录下来。 14）安置轨道扣件系统套管 15）将已装有下层钢筋网片的工作托盘放到多功能运输车上，将多功能运输车开到张拉台座上，将下层钢筋网片放入模具内。随后，通过两个旋转机构向下压紧轨道板接缝处的端封块。 16）在5mm的预应力钢筋和上层钢筋网片（即16mm和8mm的钢筋）之间安装绝缘卡子。、 17）在混凝土浇筑工作开始前约30分钟时，应开启每套模具下都有的加热装置。此步骤的必要性在于对模具钢板略微加热，使随后浇入的温热混凝土不会立即在模具钢板受到冷却，否则将导致延长混凝土的硬化时间。每套模具下匀装有4条与弯管相连的加热肋管。加热肋管内流有热水。 18）混凝土浇灌过程 将用于对模具浇灌混凝土的混凝土布料机开到第一套模具上方。混凝土布料机作用在于（通过辊刺）向模具内有控制地浇入混凝土。混凝土布料机上方的容量为4.5m的料罐起着缓冲料罐的作用，以保证下料的连续性。混凝土的下料按横移方向进行。在布料机上同时也安装了振捣板。 此工作流程一般如下：a.将混凝土布料机开到模具上方。 b.借助混凝土料罐向布料机内灌入混凝土。装料时使用带有2个吊钩的2号行车。 c.打开布料机的双开下料口（辊刺将自动开启）。 d.通过手动控制排料速度浇灌混凝土。下料分2个阶段进行，也就是说布料机第一遍布料时按75的量浇灌混凝土，在经短暂振捣后进行第二遍布料时，按100的量向模具内浇灌混凝土。 e.布料机移动至模具末端时，关闭双开下料口。 f.在布料机退回到起始位置的同时开始振捣混凝土。如在振捣过程中或在振捣后发现混凝土量过少，则再从c项开始重复以上流程。 g.混凝土振捣完成后，须将布料机移动至下一个模具上方，移动过程中须将刮平板降至侧隔板的同一高度，启动刮平板上的振动电机，并继续移动布料机。在此过程中，混凝土表面被刮平、振捣密实、多余的混凝土被送入邻近下一个空模具内。 h.从a项开始进行下一个工作流程。 振捣过程由8台安装在模具上的外部振捣器完成。外部振捣器在达到87的功率时应能产生至少14kN和约5220UPM的离心力。振捣器可以按模具逐步启用，即根据需要振捣的模具以及通过2台数字变频器启动振捣器。变频器的频率是不同的，7Hz的频率差为经常使用的最佳频率差。振捣器的连接是交替的，以使2台相邻的振动电机不会连接到同一台变频器上。当一个张拉台座的混凝土浇筑完毕后，需要在张拉台座之间的清理工位上清理混凝土布料机，对搅拌站和混凝土料罐也需要清理。 19）对混凝土表面进行拉毛处理 这里所使用的拉毛装置，是对新浇筑混凝土的表面（轨道板底面）进行拉毛，以保证在轨道板和底座板或水硬性材料支撑层之间能有较好的结合。拉毛痕迹在轨道板上呈横走向。 此工作流程一般如下： a.将无极电驱动刷毛装置开至第一套模具的侧隔板处。 b.借助电动卷扬机降下毛刷。 c.在模具上方移动，并对表面进行拉毛。 d.此工序完成后，再次升起毛刷。 20）将所需的S2调高预埋件压入新拌混凝土中。 21）将保温布覆盖在混凝土表面上 在一个通用托盘上安置了卷有保温布的滚筒。保温布在混凝土硬化过程中用于覆盖已浇入混凝土的模具。将装有保温布的通用托盘放到多功能运输车上。多功能运输车在张拉台座上方移动，展开的保温布便覆盖到混凝土表面上。 22）混凝土浇筑完成后约过1小时，就可移去张拉台座一半的保温布 23）取出1至14号模具的侧隔板，并放置在多功能运输车上的通用托盘上。使用行车将通用托盘连同模具侧隔板一起吊至清理工位。 24）将保温布覆盖在混凝土表面上，参见第21项。 25）混凝土浇筑完成后约2小时，将保温布完全卷起。 26）取出15至27号模具的侧隔板，并放置在多功能运输车上的通用托盘上。使用行车将通用托盘连同模具侧隔板一起吊至清理工位。 27）将保温布覆盖在混凝土表面上，参见第21项 28）清洁模具侧隔板 使用一清洗装置对长6.45米的模具侧隔板进行清洗。 此工作流程一般如下 a.混凝土浇筑完毕后，将分两批取出侧模板，并放置于通用托盘上。 b.然后使用行车将通用托盘连同侧隔板一起吊至清洗工位。 c.在清洗工位，将通用托盘放到一托架上。 d.在清洗工位的滚轮线的另一端上放置另一个空的通用托盘。 e.此时可将一块侧模板放至滚轮线上，并旋转180，使锁紧耳柄朝上。 f.开启高压清洗装置 g.采用人工方式将侧隔板在清洗筒内前后移动，直至侧隔板完全冲洗干净为止。h.将已清洗的侧隔板放置在空的通用托盘上，并用人工方式涂油。 i.再从e项开始新的工作循环。四、由于CRTS型轨道板的大量使用，CRTS型轨道板专用磨床生产厂家有限，2009年11月份我们接到生产任务后就与华东数控厂家进行了联系，磨床生产主要部件要从德国进口，周期较长，大约为10个月左右，而根据工期安排，我轨道板厂在5月份即可开始生产毛坯板，从6月份开始正常生产，每月正常生产毛坯板4000块，至8月份磨床正常投入使用时，厂里共有毛坯板12000块后，打磨才能正常开始，这就要考虑毛坯板存放场地的问题，而所征地现场情况表明，为了保证整个存板区及设备的充分利用，经过反复论证，我们采用了轨道板的汽车运输倒运来实现：毛坯板的生产：在毛坯板的生产过程中，拆模、布筋、混凝土浇筑大约占7个小时左右，养护时间是以混凝土强度来确定的，因此，工作时间压缩到7个小时左右已无时间空间可用，而混凝土强度尽早达到拆模强度，可用减少养护时间。经过反复试验，在夏天温度较高时，每一个循环可缩短到12小时左右，每个循环控制在20小时以内，每天每个台座节约4小时，因此6个台座节约24小时，每天可生产7个台座。据此，根据天气情况，及时调整混凝土养护措施，每个台座每月噌生产处40个循环，大大提高了模具的周转次数，提高了毛坯板的生产速度，为工期的保证作出了贡献。五、轨道板的打磨我们在2008年12月初和华东数控股份有限公司签订了两台CRTS型轨道板专用数控磨床合同。在2009年7月，第一台磨床到厂，到8月中旬安装完毕并开始试运行：翻转机、滚轮输送线、门式起重机、磨床、吸油吸水机、油脂加注机等进行联动试车。打磨车间主要设备配置如下：-整个厂的设备配置是以打磨为中心的，因为磨床投资较大，生产周期较长，因此大型轨道板厂要充分考虑到磨床生产能力与毛坯板生产能力相匹配，特别要考虑到工期的要求。六、检测仪器及设备的配置根据轨道板生产的特点与要求，需要配置一下检测设备，如下：序号专用量器具名称出厂编号型号型格证书编号检定日期出厂日期有效日期制造单位备 注检测依据1全站仪426662TCA1800QH090088 号2009-02-132010-02-12LEICAJJG100-2003 JJG703-2003全站仪、测距仪检定规程2电子水准仪338907DNA03SH090133 号2009-02-132010-02-12LEICAJJG455-2000 工作测力仪检定规程3智能电桥测试仪4数字兆欧表098471098476HT26712009-04武汉华天电力自动化有限责任公司5GRTS-S检测平板16PPB-1第 200900042084-1 号2009-08-052009-08-05成都普罗米新科技有限公司6钢直尺300mm第 200900036242-2 号2009-07-162010-07-15天 府JJG-1999钢直尺检定规程7钢卷尺3.0m测 字 2009100696测 字20091006982009-08-102009-08-09天 津JJG419998钢卷尺10m测 字2009100695测 字20091006972009-08-102009-08-09天 津JJG419999刀口形直角尺5015（200125）mm第 200900036241-2 号2009-07-132010-07-12成 量JJG7-2004直角尺检定规程10深度游标卡尺0903870202（0300）mm第 200900036245-1 号2009-07-102010-07-09成 量JJG30-2002通用卡尺检定规程11游标卡尺094121145（01000）mm第 200900036249-1 号2009-07-102010-07-09成 量JJG30-2002通用卡尺检定规程12数显卡尺00957134（0300）mm第 200900036246-1 号2009-07-102010-07-09广 陆JJG30-2002通用卡尺检定规程13万能角度尺0904391916（0320）第 200900036247-1 号2009-07-102010-07-09成 量JJG30-2002通用卡尺检定规程14塞 尺01#(0.02-0.50)mm:200mm第 200900036244-1 号2009-07-132010-07-12成都标准件厂JJG62-2007塞尺检定规程15塞 尺02#(0.02-0.50)mm:200mm第 200900036244-2号2009-07-132010-07-12成都标准件厂JJG62-2007塞尺检定规程16条码因瓦水准标尺 37617/37622GPCL3标尺 字2009092 号2009-07-082010-07-07LEICA水准标尺JJG8-199117钢模检测工装6#PGZ-2第 200900042950-3 号2009-08-12成都普罗米新科技有限责任公司18型板钢模螺栓桩套筒1#PLSZ-1第 200900041604 号2009-08-03成都普罗米新科技有限责任公司19型板钢模螺栓桩套筒2#PLSZ-1第 200900041604 号2009-08-03成都普罗米新科技有限责任公司20型板钢模螺栓桩套筒3#PLSZ-1第 200900041604 号2009-08-03成都普罗米新科技有限责任公司21型板钢模螺栓桩套筒4#PLSZ-1第 200900041604 号2009-08-03成都普罗米新科技有限责任公司22压力试验机498TYE-2008B测 字第 2009030010 号2009-03-192010-03-18无 锡压力.拉力和万能试验机检定规程JJG-146-200023万能试验机90201WEW-600B测 字第 2009030011 号2009-03-192010-03-18浙 江压力.拉力和万能试验机检定规程JJG-146-200024恒应力抗折抗压试验机090226BC-300D测 字第 2009030012 号2009-03-192010-03-18北 京JJG139-1999JJG476-200225水泥净浆搅拌机0038NJ-160B测 字第 2009030012 号2009-03-192010-03-18无 锡净浆搅拌机检定规程JJG102-199926水泥胶砂搅拌机6250JJ-5测 字第 2009030013 号2009-03-192010-03-18无 锡水泥胶砂搅拌机检定规程JJG102-199927水泥胶不振实台/ZS-15测 字第 2009030014 号2009-03-192010-03-18无 锡JJG34-200228混凝土搅拌机062HJW-60测 字第 2009030015 号2009-03-192010-03-18天 津搅拌机检定规程JJG918-199929振 动 台090104100cm测 字第 2009030016 号2009-03-192010-03-18天 津振动台检定规程JJG103-8830标准养护室全自动控温控湿设备09026FHBS-120热 字第 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