混凝土轨枕冷施工锚固材料的研究与应用.pdf

1 2 6 铁道建筑 Ra i l wa y En g i ne e r i n g 文 章编 号 ： 1 0 0 3 1 9 9 5 ( 2 0 1 2 ) 0 6 - 0 1 2 6 0 2 混凝土轨枕冷施工锚 固材料 的研究 与应用 袁 遂林 ( 郑州铁路局 郑州桥工段 ， 河南 郑州4 5 0 0 0 3 ) 摘 要 ： 针 对 混凝 土轨枕 硫磺锚 固存 在 的污 染环境 及绝缘 性安 全储 备 小等 问题 ， 研 究 出 了以干粉锚 固剂为 锚 固料 的 冷施 工方 法 ， 用 内置 式锚 固架保 证 绝缘 螺 旋 道钉 准确 定 位 ， 以绝缘 螺 旋道 钉 满 足 绝缘 性 能要 求。经检测 ， 混凝土轨枕冷施工材料和配件均达到 了有关规定要求 ， 并经现场试用取得 了良好 的效果。 混凝 土轨枕 冷施 工锚 固材料 的 应用 ， 延长 了轨枕 使 用寿命 ， 提 高 了轨枕 绝缘 性 能 ， 避免 了硫 磺 污 染环 境 ， 社 会 效益和 经 济效益 显著 。 关键 词 ： 混凝 土轨枕锚 固材料冷施 工 中 图分类 号 ： U 2 1 3 5 2文 献标 识码 ： A 1 混凝土轨枕硫磺锚 固剂应用现状 混凝土轨枕采用硫磺锚 固剂锚固螺旋道钉 ， 在新 建铁路及既有线大修 、 维修 中一直使用至今。硫磺锚 固存在以下缺点： 施工作业复杂 ， 熬制硫磺锚 固剂费 工费时， 且经常会发生烧坏地下电缆 的事故； 硫磺锚 固不允许在隧道内作业 ， 影响线路维修 ； 硫磺在加热 过程 中， 产生大量有害气体 ， 严重污染环境 ， 影 响作业 人员健康 ； 硫磺水泥砂浆熬制后温度可达 1 6 0 1 8 0 o C， 有可能烫伤施工人员 ； 硫磺 为易燃物品 ， 保 管 不 当易造 成火灾 ； 硫 磺 锚 固 的绝 缘 性 能 安全 储 备 量 小 ， 不 能满 足铁 路发 展 的需要 。 针 对上 述硫磺 锚 固存在 的 问题 ， 自 2 0 0 6年开展 了 “ 混凝 土轨 枕冷施 工锚 固材 料 ” 的研 究 ， 所研 制 的混凝 土 轨枕 冷施 工锚 固材料 各项 主要 技术 指标达 到 了铁道 部 的有 关规 定要 求 ， 不仅 实 现 了轨 枕锚 固作 业 的 冷施 工 ， 而且 轨 枕绝缘 电阻 比硫 磺 锚 固提 高 了 3 0 。2 0 1 0 年 5月 开始 上道试 用 ， 经一 年多 的试 用 ， 达 到了 预期效 果 ， 于 2 0 1 1年 1 1月 2 3日通 过 了郑 州铁 路局 科技 成 果 技 术鉴 定 ， 建议 推广应 用 。 2冷施工锚 固材料的组成 轨枕锚固结构的冷施工以绝缘螺旋道钉满足轨枕 绝缘性能要求 ， 以于粉锚固剂作为轨枕冷施工锚固料 ， 以内置式锚固架保证绝缘螺旋道钉准确定位 ， 冷施工 锚 固结构 如 图 1 所 示 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 一 O 1 - I 5 ； 修回 日期 ： 2 0 1 2 0 2 2 0 作者简 介： 袁遂林 ( 1 9 5 7 一 ) ， 男 ， 河南郑州人 ， 工程师。 绝缘螺 图 1 冷施工锚 固结构 2 1绝缘螺 旋道钉 绝 缘螺旋 道钉 绝缘 材料 采 用 玻纤 增 强 尼 龙 6 6 ， 通 过注 塑工艺 使绝 缘材 料 与 螺 旋 道钉 结 合 为 一 体 ， 注 塑 部位包括螺旋道钉下部螺纹部分和圆台以上的光杆部 分， 此种结构形式保证 了轨枕锚 固的绝缘性能 ， 还可避 免螺 旋道钉 因锈 蚀而折 断 。 2 2干粉锚 固剂 为 了实现 混凝 土轨 枕 锚 固作业 冷施 工 ， 方便 现 场 操作 ， 确定 以水 泥基 材料 作为轨 枕锚 固材 料 ， 即以水 泥 和砂子为主料 ， 掺入添加剂制成轨枕锚 固专用的干粉 锚 固剂 。此种 锚 固料 具 有 以 下 基 本 特 征 ： 早 强 、 高 强 ， 锚 固剂 1 d抗 压强 度 3 5 MP a ， 抗 拔力 6 0 k N； 微膨胀无收缩 ， 竖向膨胀率 0 0 2 ， 具有补偿收缩性 能 ， 确保锚固剂与轨枕预 留孔及绝缘螺旋道钉结合牢 固而无缝隙 ； 大流动性 ， 流动度 2 0 0 m m， 有利于灌 注作业 ， 可达到轨枕预留孔饱满密实 ； 防渗性能好 ， 可防水渗， 防油渗， 防化学液体渗人 ； 耐久性高， 不存 在老化现象 ， 可与混凝土同寿命 ； 绿色环保 ， 无毒 、 无 味、 无污染 ， 不燃不爆 ； 作业简便 ， 用一定 比例的水拌 合 即可 灌注 ， 初凝 时 问为 5 0 6 0 rai n， 可 作业 时 间不少 2 0 1 2年第 6期 混凝土轨枕冷施工锚 固材料 的研究与应用 1 2 7 于 3 0 m i n ； 冬 季施 工作业 温度 为 0以上 ， 当气 温较 低时用 4 0 5 0 c I = 热水拌合后即可使用。 2 3内置式 锚 固架 为 了实 现轨 枕锚 固作业 冷 施 工 ， 并 结 合 干 粉锚 固 剂 凝 固过程 较缓 的特 点 ， 研制 了内置式 锚 固架 ， 可 以起 到垫底的作用 ， 从根本上改变了填土垫底的作业方法 ， 可显著提高作业效率 ； 可使螺旋道钉准确定位 ， 并使螺 旋 道 钉处 于预 留孔 中 间位 置 ， 锚 固后 的螺 旋 道 钉 高 度 一 致 ； 由3根立柱连接底板和定位板 ， 使其成为一个整 体的锚 固架 ， 安装后可控制锚固深度 ， 便于掌握锚 固剂 用量 。 3 冷施工锚 固材料主要技术指标 依据铁道部文件( 6 5 ) 铁技会字第 6 5 2号 关于试 行混凝土轨枕线路 电器绝缘指标 的决定 、 混凝土轨 枕螺纹道钉硫磺锚固强度检测方法 ( 试行) 中有关检 测标准和方 法， 并参照 欧洲标准 E N 1 3 1 4 6 5 铁 路应 用轨道扣件系统试验方法第五部分： 绝缘 电 阻的测试， 确定了冷施工锚固材料的主要技术指标 ， 中 国铁道科学研究院铁道建筑研究所和铁道部质检中心 铁道建筑检 验站等检验单 位的检验结果见 表 1 。 表 1 混凝土轨枕冷施工锚 固材料主要技术指标及检验结果 4冷施工锚 固材料施工作业程序 根据现场施工作业条件， 经过反复实际操作试验， 混凝 土轨 枕冷施 工锚 固作 业程 序如 下 。 1 ) 清理预留孔。清除预留孔 中粉尘及杂物等。 2 ) 放 置锚 固架 。将 锚 固架 底 板 上 的 叶 片 向 上 翻 起 ， 用刮浆棒 ( 刮浆棒用 钢管制作 ， 一端为 圆头 ， 一端 为扁 头 ) 圆头顶 住锚 固架底 部 置人孔 内。 3 ) 拌浆 。按每根轨枕 1 5 k g称取干粉锚 固剂( 单 孔为 0 4 k g ) ， 并按重量 比 1 5 1 6 加入一定 比例 的水 ， 在容器中拌合均匀 ， 达到既有一定稠度 ， 又有较 好 的流动 度 即可使 用 。 4 ) 灌浆。用灌浆勺将拌合好的浆液 ， 从锚 固架 中 间灌 人预 留孔 中 ， 距 孔顶 约 2 c m 即可 。 5 ) 插人道钉。在灌浆后应尽快旋转插 入绝缘螺 旋道钉 ， 使 圆 台落 在锚 固架 定位 板 上 ， 并 注 意保 证 垂 直 。 6 ) 清理外观。用刮浆棒 ( 扁头 ) 将溢 出的浆液刮 除 ， 并 压 平 。 7 ) 安 装扣 件 。锚 固 1 d后可 人工 安装扣 件 ， 3 d后 可使 用 内燃扳 手作 业 。 5 结 语 自2 0 1 0年 以来 ， 郑 州铁 路 局 管 内 5个 工 务 段 ( 桥 工段) 在线路维修 、 大修 锚 固作业 中应用 了冷施工锚 固材料。经过一年多的观测 ， 效果 良好 ， 实现了冷施工 锚固的目的， 延长轨枕使用寿命 ， 解决了硫磺锚固污染 环境、 影响作业人员健康 、 易烧坏 电务电缆 等问题 ， 冷 锚固尤其适合隧道 、 林区、 油库等禁止烟火的铁路地段 使 用 ； 绝 缘螺 旋道 钉可 以有 效 地提 高 轨 枕 锚 固 的绝 缘 性能， 预防螺旋道钉锈蚀 ， 不仅可以减少更换失效螺旋 道钉的工作量 ， 而且可以明显提高轨道设备的安全可 靠性； 混凝土轨枕锚固冷施工工艺改变了 4 0多年来用 大锅熬制硫磺锚固剂的热施工工艺， 操作简便 ， 内置式 锚固架的应用改变 了填土垫底 的传统作业方法 ， 使螺 旋 道钉定 位 准确 、 高度 一致 。 参 考 文 献 1 卢祖文 客 运专 线铁 路轨 道 M 北京 ： 中国铁 道 出版社 ， 2 0 05 2 王会永 ， 王平 ， 付 淑娟 复合锚 固技术在 混凝土轨 枕 中的应 用 J 铁道建筑 ， 2 0 0 8 ( 5 ) ： 1 0 1 1 0 3 3 中华人 民共 和国铁道部 铁道 部文件 ( 6 5 ) 铁 技会字 第 6 5 2 号 关 于试行混凝 土轨 枕线路 电气绝缘指标 的决定 z 北 京 ： 中华人 民共和 国铁道部 ， 1 9 6 5 4 欧洲标准 E N 1 3 1 4 6 5 ： 2 0 0 2 ( E) 铁路应用一轨 道一 扣件 系统试验 方法第 五部分 ： 绝缘 电阻 的测量 s 布鲁塞尔 ： 欧 洲铁路联盟 ， 2 0 0 2 5 中华人 民共和 国 国家发展 和改 革委 员会 J C T 9 8 6 -2 0 0 5 水泥基灌浆材料 s 北京 ： 中国建材工业出版社 ， 2 0 0 5 6 王新 民， 李颂 新型建筑干拌砂浆指南 M 北 京 ： 中国建筑 工业 出版社 ， 2 0 0 4 ( 责任 审编 王红)