专利名称：宽轨距预应力钢筋混凝土轨枕的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路线路专用设备，特别适用于1520mm轨距的宽轨线路。
目前，我国宽轨距铁路线路上普遍采用木枕。由于木枕成本高、寿命短、维修不便、并受环境、腐蚀等因素的影响，容易出现轨道不平顺等缺陷，不利于运输生产而且耗费大量宝贵木材。因此，国外一些厂家研制宽轨距预应力混凝土轨枕。原苏联制出шC－2Y型钢混凝土轨枕，其主要缺点混凝土设计强度低、没有横向和孔周构造配筋，因此强度和抗冻性能较差，容易出现开裂。
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点提供一种抗断裂性能好又便于制造的适用宽轨距的预应力钢混凝土轨枕。
本实用新型轨枕的技术方案是这样实现的在配有预应力钢的专用钢模型在浇筑高强度混凝土并振捣成型经蒸养达到足够的强度，其特殊之处在于在结构设计上加大了中间钢丝间的距离，即加大了上下两排钢丝的力矩，从而提高了抵抗正负弯矩的能力，并适当加大了轨枕的长度，提高了枕中抵抗负弯矩的能力；在构造上，分别在轨枕的两端、轨下、变截面和枕中配置了九道横向箍筋，在四个预留螺栓孔外周设置了螺旋筋，全面提高了轨枕的整体强度和端部抗挤压强度；在造型上根据受力状态选用变截面，两端部上332mm长呈平面便于行走，顶面棱角作成折角；在相关的技术条件方面，制定了严格的工艺要求和质量控制。
本实用新型轨枕与现有技术相比具有结构合理、力学性能好、枕形美观和较高的抗冻、抗裂强度，简化了维修和养护并方便了线路人员的巡视等优点。
现结合附图详细描述本实用新型最佳实施例
图1为宽轨距预应力钢混凝土轨枕主视图图2为宽轨距预应力钢混凝土轨枕俯视图图3为轨下断面A－A剖面图图4为枕中断面B－B剖面图图5为箍筋结构图图6为螺旋筋结构图图7为宽轨距预应力钢混凝土轨枕带有花块的底面图图中1.预应力高强度钢丝2.箍筋3.螺旋筋4.立筋5.高标号混凝土6.折角7.用于锚固道钉的螺栓孔横向箍筋配置位置a.两端处b.轨下断面处c.变截面处d.枕中处宽轨距预应力钢混凝土轨枕如
图1、2所示，是用混凝土5浇筑，内部配有预应力钢丝1、箍筋2、螺旋筋3和立筋4，经振捣成型、蒸汽养生而成。其所用的混凝土材料为600级，加之合理的构造和严格的工艺控制，提高了轨枕的抗疲劳强度和抗冻性能，特别适用于寒冷地区。
轨枕中的配结构和长度选择的最佳方案是1.对轨枕截面中预应力配置有意加大了中间两排钢丝间的距离，从而加大了上下两排钢丝的力矩，提高了抵抗正负弯矩的能力。
2.为了加强轨枕的总体强度，特别是抗纵向劈裂及剪力作用，分别在轨枕的两端a、轨下b、变截面c和枕中d等处配置了九道横向箍筋2，从而提高了轨枕抗纵向劈裂强度和放张时端部混凝土的挤压强度，减少了预应力损失。
3.为了加强预留螺栓孔7周边强度，在四个预留螺栓孔7的外周设置带有立筋的螺旋筋3，保证了螺旋道钉足够的抗拔强度。
4.从不同长度的轨枕在同样外荷载作用下考虑各种不利的支撑状态枕中截面的负弯矩值短枕要大于长枕，因此本型轨枕采用2.7m长度，在同样荷载下枕中负弯矩值比2.6m长轨枕可降低25％以上。
5.本型轨枕设计方法是在进行轨道力学分析时采用等弹性、等间距点支持无限长梁轨道力学模型，按不稳定重覆荷载，由枕上压力和枕下道床反力分布图示计算得出作用在轨枕截面上的内力，再根据预应力轨枕截面专门设计方法进行配筋和构造设计。
本实用新型轨枕中的预应力钢丝采用高强度碳素钢丝，直径为Φ3mm的压波光面钢丝，极限强度为1500MPa；箍筋采用3号钢直径6mm或6.5mm的光面钢筋；螺旋筋采用3号钢直径3mm冷拔钢丝。混凝土标号为600级，粗管料采用碎石卵石与碎石混合物；水泥为525R；外加剂采用高效减水剂，以保证混凝土的强度和必要的流动性。钢丝的预加应力采用二次张拉，程序为0→105％控制应力，静停30秒，在40％控制应力下绑箍筋，在105％控制应力时拧紧螺母→0。蒸养温度严格控制不超过60℃，轨枕顶面棱角做成5×5mm的折角。
本实用新型轨枕适用于1520mm轨距铁路重型、次重型轨道。轴重23t，行车速度120km／h，每公里铺设根数为1840根。
本实用新型轨枕与前苏联生产的最新шC－2Y型预应力钢混凝土轨枕力学性能相比轨下断面破损强度提高7.2％疲劳强度提高11.0％抗裂强度提高6.6％枕中断面破损强度提高66.67％疲劳强度提高3.4％抗裂强度提高5.8％主要技术参数外型尺寸长×宽×高2700×280×200mm混凝土标号600号预应力钢丝极限抗拉强度为1500MPa的Φ3mm压波钢丝48根。
设计承载能力轨下断面为1.65t·m中间断面为0.878t·m
权利要求1.一种适用于宽轨距铁路线路的预应力钢混凝土轨枕，是用混凝土浇筑，内有预应力钢丝配的钢混凝土结构，其特征在于分别在轨枕的两端、轨下、变截面和枕中等部分配置了九道横向箍筋，在四个预留螺栓孔的外周设置了螺旋筋。
2.根据权利要求1所述的钢混凝土轨枕，其特征在于混凝土采用标号为600号。
3.根据权利要求1所述的钢混凝土轨枕，其特征在于预应力钢丝采用直径为Φ3mm的高级碳素压波光面钢丝。
4.根据权利要求1所述的钢混凝土轨枕，其特征在于箍筋采用直径为6mm或6.5mm的光面钢筋。
5.根据权利要求1所述的钢混凝土轨枕，其特征在于螺旋筋采用直径为3mm冷拔钢丝。
6.根据权利要求1所述的钢混凝土轨枕，其特征在于轨枕顶面棱角做成5×5mm的折角。
专利摘要宽轨距预应力钢混凝土轨枕适用于1520mm轨距铁路重型、次重型轨道，系采用高强度预应力压波钢丝和不低于600级的高标号混凝土以及其它辅料和辅件制造而成。在结构设计上尽可能加大中间钢丝间距和优化支撑条件从而提高了承载能力。在构造上设置了九道横向筋和预留孔处的螺旋筋，改善了结构性能。在造型上既考虑到美观适用，又便于大批量生产，使其具有结构合理、力学性能好、枕形美观和较高的抗冻、抗裂强度，简化了维修和养护并方便了线路人员的巡视等优点。
文档编号E01B3/32GK2131896SQ9222084
公开日1993年5月5日 申请日期1992年9月26日 优先权日1992年9月26日
发明者马绍周, 宋玲 申请人:呼和浩特铁路局物资工业处