双块式轨枕预制场方案设计指导书.doc

双块式轨枕预制场方案设计指导书
1 适用范围
本条文适用铁路双块式轨枕预制场选址，平面布局设计的作业。
2 设计思路
2.1双块式轨枕场应建于所供标段的中部，这主要是基于减少运输费用、加快轨枕运输效率考虑。
2.2轨枕场从功能上分为3个区，分别是：生产区、存枕区和办公生活区；枕场占地大小，主要是取决于根据需要临时存放轨枕数量确定。
2.3一方面枕场选址要根据总体平面布置保证有足够的建场面积，另一方面枕场总体布置要根据已选场址合理调整，保证经济与适用性的平衡。
2.4客运专线双块式轨枕场具有生产量大、标准高、工艺新等特点,因此,合理进行枕场工装和设备的配备,对于降低工程成本,确保工程质量、安全和进度均大有裨益。
2.5为了加快生产节奏、提高养护质量和节约能源考虑，本制枕场采用养护池进行养护。养护池数量的多少，应根据设计日产量确定。（本设计方案考虑日常量为800根）。
3 枕场的选址
3.1 枕场选址前先根据工期、产量及生产工艺确定枕场大致所需面积。
3.2尽量选在所供标段的中部，根据铺架速度、工期、运距、轨枕运输方式和当地的地址状况等进行选址。一般选在铁路沿线周边，交通枢纽段，交通便利。
3.3 所选场址附近水、电供应方便,最好有高压输电干线，防止频繁停电对制枕的影响。
3.4地质状况好，尽量减少枕场主要结构物的地基处理费用。制枕场的位置应尽量选在地质条件好的地方，减少土石方工程和基础加固工程量，降低工程费用。
3.5征地拆迁少，复耕量少。在满足制枕场工期和存枕的前提下，制枕场应选在占用耕地少、拆迁量少的地方。
3.6 考虑防洪排涝，确保雨季施工安全。
4 制枕场总体平面布置
4.1 生产区设计
4.1.1 钢筋结构生产车间共有两个：一个是在车间内安装双块式轨枕生产线，用于轨枕预制，设计尺寸为48m×24m；另一个车间是钢筋加工车间，在车间内安装冷轧生产线、桁架生产线、焊网机、冲弯机等设备，用于加工轨枕所用各种规格的钢筋，设计尺寸为96×18m。为了方便车间内材料的运输，两个车间共用中间一排钢柱，并排布置。轨枕生产线由钢模型、模型输送辊道、混凝土灌注设备、振动台、养护池、钢模运输车、翻模机、轨枕传送辊道、扣件安装台位、轨枕码垛机、轨枕入库运送平车等组成。其中钢模型为4×1联短模型式。生产场区布置图如下：

图1 生产场区布置图
4.1.2 轨枕生产线厂房内布置2排养护池，每排5个，每个养护池存放20套钢模；两排养护池中间间隔，安装钢模存放辊道。轨枕振动成型后，可以先开到存放辊道上，等待龙门吊入池。这样设计主要考虑提高生产节奏，不耽误生产。
4.1.3 厂房内采用双设计振动台位，并排布置在一起，详见厂房布置图。
可以实现交叉布料、振动连续生产模式。
4.1.4 生产车间内布置两台10t龙门吊，一台主要完成钢模入池和出池，另一台主要进行轨枕的翻转作业。
4.1.5 搅拌站紧贴生产厂房布置，皮带上料，通过运料小车将拌合好的混凝土运进厂房，这样可以减少整个厂区的面积，厂房内布置紧凑、合理。搅拌站混凝土制备能力为30m3/h，配备1个100t散装水泥仓和1个50t粉煤灰仓。
4.1.6 钢筋垫木存放区主要是储存新进场的钢筋和轨枕打包用垫木，需要进行简易硬化处理。考虑节约成本，采用级配水泥稳定碎石硬化，完全能够满足要求。
4.1.7 试验室采用保温隔热板房结构，占地面积约100m2。分为力学室、材料室、混凝土室、标准养护室和办公室，试验内容包括：混凝土的物理力学性能检验；砂、石的常规性能检验；混凝土试件的标准养护等。
4.1.8 钢筋加工车间设计应满足：
钢筋加工区长为96m，宽为18m。包括钢筋下料机、钢筋弯曲机、螺旋筋绕制机等设备，用于加工双块式轨枕所需钢筋网和螺旋筋以及钢筋桁架。
4.1.9 钢筋存放区
钢筋存放区分为卷材存放区和型材存放区，共占地140m2，可存放钢筋280t，满足轨枕最大日产量时50天生产需要。
4.1.10 锅炉房
制枕场设锅炉房1座，占地面积约55m2，内设置1台2t锅炉，提供轨枕养护用蒸汽，蒸汽管道主管道采用φ80mm，支管采用φ50mm的保温管线。
4.1.11 配电室
配电室占地面积20m2，放置变压器、高压配电屏、低压配电屏等，并配置500kW备用发电机一台。
4.1.12 砂石料场设计
⑴客运专线预制轨枕场所用高性能混凝土有3种骨料，按照每种骨料配备一个料仓，共需3个料仓。根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》对混凝土原材料的要求，骨料库修建防雨棚，采用15cm厚C20混凝土硬化地面，总占地面积约为600m2，可堆放砂550t，碎石1150t，能满足轨枕最大日产量时10天生产需要。
⑵料仓内混凝土地面应高出其他区域混凝土地面5-10cm，防止雨水倒灌。同时料仓内地面应适当放坡，使雨水能迅速排出，防止雨水聚集。
⑶料仓周围必须开挖足够深度的排水沟。
⑷当制枕场处于北方寒冷地区时，合格仓必须用活动板房包围起来，并接入蒸汽管道，以满足冬季施工的要求。
4.2 存枕区
4.2.1 根据铺架进度、运距和工期确定成品库的大小，双块式轨枕最高堆放12层。存枕区占地2.5hm3，可存放大约8万根轨枕。
4.2.2 为了避免存枕区发生扭曲变形和地面下陷，存枕区场地需要硬化。考虑到存枕区比较大，采用条形基础，完全可以满足功能要求，节约大笔建场费用。
4.2.3 根据地形条件，存枕区可适当放坡，既可以减少土方施工投入，又可以减少排水系统的投入。
4.3 生活区
4.3.1 生活区要远离锅炉房、发电房等重大危险源区以及搅拌站等重大灰尘和噪音污染源区。
4.3.2如果有条件，土方施工时生活区可以单独施工，无须和生产区处于同一高程。生活区可以适当放坡，减少排水系统的投入。
4.3.3 生活区所有房屋基础必须高出路面10-20cm，防止雨水倒灌。
4.3.4 生活区布置时必须要考虑消防因素，房屋距离不宜过近，且消防用水能覆盖整个生活区。
4.3.5 生活区布置前，先要确定生活区房屋数量，由枕场人员定额确定。
5 制枕场主要工装设备选择
5.1 控制系统
控制系统是整条轨枕生产线的核心部分，包括：中央控制系统、翻模系统、模具返回系统、浇筑振动系统。控制系统的操作模式分类如下：调整模式、手动模式、自动模式。传感器全部采用光电传感器，保证设备运行可靠。
5.2 搅拌供料系统
无砟轨道双块式轨枕的生产工艺要求使用干硬性混凝土，经振动密实成型，强度要求达到C60。高品质的搅拌物料是生产高品质制品的基本保证，物料的搅拌由搅拌供料系统负责完成。搅拌站选用立式行星强制搅拌机，可手动也可通过微机自动完成配料称量。骨料称单独计量，保证精度。
布料机由前后行走机构、左右行走机构和布料机三部分组成。布料机下出料口由四个螺旋给料器组成，可实现四个布料器同时布料，保证下灰速度。
振动台带有气动升降功能，可实现变频振动。设计双振动台位，完成混凝土的排气、密实和成型。配合布料机进行交叉布料、振动连续生产模式，提高生产效率。
5.3 养护系统
养护系统由蒸汽锅炉、自动温控系统、养护池、钢模吊架组成。锅炉为2T蒸汽锅炉，可满足轨枕供汽和生产车间供暖需要。养护池采用2×5并联结构，养护温控系统可以实现独立供汽，节约能源，养护效果好。养护制度为2-2-6.5-1.5（静停2个小时，升温2个小时，恒温6.5个小时，降温1.5个小时）。
5.4 翻模系统
翻模系统由翻模机、气垫、缓存输送辊道等几部分组成。翻模机采用普通轨枕翻模机改进而来，根据钢模设计翻臂，大大提高生产节奏。翻模完成后，采用气动式进行脱模，由8个传感器同时控制，减少对轨枕的磕损。缓存输送辊道采用柔性非金属材料，避免轨枕表面的磕损。
5.5 模具返回系统
模具返回系统由多组输送辊道（根据实际情况确定）和运输小车组成，其中两组输送辊道具有倾斜功能，主要完成喷涂脱模剂工作。输送辊道前几组，主要完成钢模清理；后几组最主要完成预埋套管、钢筋组焊件、钢筋桁架、绝缘卡及挡奖夹的安装。
5.6 成品输送系统
成品输送统的主要设备是链式输送机，其功能为在此工位对脱模完成的轨枕进行质量检验，将检测合格的产品输送到成品包装工位进行打包。
5.7 钢模选择
双块式轨枕钢模，我们设计采用4*1联结构，钢模应具有足够的强度、刚度和稳定性。应能保证双块式轨枕各部形状、尺寸及预埋件的准确性。在模板的制作上允许公差为双块式轨枕成品的1/2；但是对于关键尺寸，我们力求钢模的公差为成品的1/3，保证工人操作时产品质量容易控制。
5.8 钢筋加工设备
钢筋加工选择天津建科，性能比较稳定，加工钢筋尺寸精度较高。
5.9 主要生产设备和检测设备明细
表1 双块式轨枕生产线设备清单
序号
设备名称
单位
数量
生产厂家
备注
1
钢筋弯曲机
台
1
天津建科

2
钢筋切断机
台
1
天津建科

3
螺旋筋绕制机
台
1
天津建科

4
桥式起重机
台
2
国产

5
龙门吊
台
2
国产

6
产品用吊具
台
1
自制

7
模型用吊具
台
2
自制

8
电气控制系统
套
1
国产

9
液压泵站
台
3
国产

10
空气压缩机
台
1
国产

11
模型输送辊道
套
1
国产

12
倾斜装置
个
1
国产

13
混凝土搅拌站
个
1
国产

14
混凝土储运装置
台
1
国产

15
钢模运输小车
台
36
国产

16
混凝土振动设备
台
2
国产

17
浇注区隔音装置
套
1
国产

18
蒸汽锅炉及供汽系统
套
1
国产

19
混凝土布料机
台
1
国产

20
钢筋桁架布设机
台
1
天津建科

21
钢筋桁架固定装置
台

天津建科

22
钢模型
套
200
天津建科

23
养护池
个
8
自制

24
养护自动温控设备
台
2
国产

25
脱模剂喷洒设备
台
1
国产

26
翻模机
台
1
国产

27
码垛机
台
1
国产

28
轨枕运输平车
台
1
国产

29
扣件安装台
台
3
国产

30
螺栓安装设备
台
3
国产

31
扣件安装气动工具
台
3
国产

32
小型工具
套
1
国产

33
实验、检验、计量设备
套
1
国产

表2 主要检测设备明细表
序号
机械设备名称
规格及型号
数量
1
万能材料试验机
WE-300B
1
2
压力实验机
TSY-2000
1
3
电动抗折机
KZJ-500
1
4
压力实验机
YES-300B
1
5
水泥抗压夹具
40*40
1
6
负压筛
FSY-150B
1
7
维卡仪

1
8
雷氏煮沸箱
EZ-31
1
9
胶砂流动度仪
MLD-III
1
10
行星式水泥胶砂搅拌机
JJ-5
1
11
水泥静浆搅拌机
NJ-160
1
12
水泥胶砂振实台
ZT-96
1
13
雷氏夹测定仪
LD-50
1
14
水泥恒温恒湿养护箱
YH-40B
1
15
电子天平
TD5102
1
16
电子天平
TD10001
1
17
机械加码分析天平
TG-328A
1
18
比重瓶
225ml
1
19
水泥砂浆稠度漏斗
F2062
1
20
砂筛
300mm
1
21
石子筛
300mm
1
22
电子天平
ACS-A
1
23
游标卡尺
0~200mm
1
24
标准钢卷尺
0~5m
1
25
标准钢卷尺
0~20m
1
26
电热干燥箱
101~3
1
27
箱式高温炉控制器
KSW-6-12
1
28
箱式高温炉
SX-2.5-10
1
29
钢板尺
0~500mm
1
30
片状规准仪

1
31
石子压碎指标值
¢150
1
32
针状规准仪

1
33
机振式标准振筛机
ZBSX-92A
1
34
混凝土振动台
HZJ-A
1
35
维勃稠度仪
HCY-A
1
36
台秤
0~100kg
1
37
混凝土弹性模量测定仪
TM-2
1
38
混凝土强制式搅拌机
HJW-60
1
39
标养室自动控温控湿设备
FHBS-60
1
40
混凝土真空饱水机
ZB-06A
1
41
自动比表面积测定仪
KBS-2
1
42
混凝土氯离子电通量
HDL-5A
1
43
静水力学天平
TD
1
44
轨枕成套检测仪

1
45
轨枕抗拔及静载试验仪
GZ-Y600-L100
1
46
钢筋标注仪

1
47
试模
150mm×150mm×150mm
40
48
试模
40mm×40mm×100mm
20
49
抗折试模

10
50
弹模试模

12
51
钢筋夹具

1
52
水泥留样筒

5
53
容量筒

1
6 安全、消防和环保设施
6．1 制枕场周围采用栅栏全维护，确保场内生产生活相对封闭，保护财产、物资安全。
6．2 在生产区设立足够的、醒目的交通和特殊作业区域警示标志，提醒行人注意厂区交通安全和作业安全。在生产线设置合格的安全通道。新建生产线投产前必须进行危险源辩识和风险评估，并落实防范措施。
6．3 场内重点部位如锅炉房、配电室、仓库、油品使用及储存地等区域分别配备合适型号及数量的灭火器、消防带、沙袋等消防器材，并定期检查。
6．4 做好场内排水系统设施，设排水暗沟，污水沉淀池。生活污水和施工废水，经沉淀处理，达到排污标准后进行排放。按环境保护要求设生产、生活垃圾存放场一处，集中分类堆放垃圾，定期分别进行掩埋或运至指定地点处理。
7 场内平整及用水、用电
7.1 进出场道路
制枕场内场地平整、压实，设场内环形道路，道路采用混凝土浇注路面，厚200mm，路宽5m，两侧设排水沟，进场道路与现有公路相连。
7.2 施工用水
在制枕场内设置一座提水井，设100m3蓄水池一座，通过铺设φ100mm供水主管路和φ50mm、φ30mm支管路引进各用水区，并设置一座10m3水塔提供生活用水。
7.3 施工用电
制枕场外接电源与标段架空高压线统一布置。场内架设低压线路1km，铺设电缆0.6km，安装500kVA变压器一座，备用一台500kW发电机。制枕场地设备用电总功率约500kW，主线路使用3×150+1×90（mm2）的电缆，地沟铺设，过路处预埋DN100线管敷设。