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旁支式混凝土结构秤台轨道衡的技术创新及适用特性 |
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作者： |
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摘要：本文涉及轨道衡秤及基础和道床在结构和安装方面的技术创新事项，具体提出降低轨道衡秤台造价，避免占轨封道进行安装，轨道衡基础的必要性和解决方案及其特性。
关键词：旁支式 基础 混凝土结构秤台 轨道衡
一、 旁支式混凝土结构秤台的产生基础
现有的动、静态电子轨道衡称重台，大都是在轨道下面的道床内设置混凝土基墩，而安装混凝土基墩能满足抗压强度的凝固时间一般为二十多天，所以轨道衡安装时需封道施工的工期长，若在繁忙的铁路线上安装轨道衡困难很大，影响铁路的正常运输，因其封道停运代价巨大，使轨道衡的广泛使用受到了限制。
围绕现在普遍使用的轨道衡秤台加基础的结构方式，为减少轨道衡成套安装所必需的封道时间，成套厂家和用户采用了多种办法及获得相应效果主要有：
对轨道衡秤体基础或道床基础的混凝土设法早强，使混凝土基础养护凝固时间减至7天左右。
采用扣轨施工方式，通过专门的技术措施处理，在悬空的枕木下面进行建筑基础及安装作业。用这种方式避免安装时的封道时间，增加了施工难度和费用，且容易出现安全问题。
采用已经制备的混凝土宽枕板结构作为道床基础，以减少轨道衡道床建筑所需的封道时间。这种垫垒速成的道床，其平稳性是没有稳固基础保障的。
采用在铁轨上安装板式传感器所构成的轨道衡系统，虽免去了秤台基础，但存在制约其广泛使用的原因：（1）计量准确度较差，难以满足贸易结算要求；（2）耗用板式传感器较多，且单价较高，构成轨道衡所需传感器费用约三、四十万元；（3）只适宜于动态计量检测，而不适宜静态计量检测。
如上所述，安装轨道衡时，基础施工必需封道，是一个突出问题。
而且，现有的轨道衡秤体的造价高达十至十几万元，用户投资难舍，也是一个突出问题。传统的全钢结构秤台，须耗材数吨，一般占成套轨道衡设备造价的三分之二，因而，轨道衡秤台造价是影响成套价格的主要因素。
为此本文提出一种“旁支式混凝土结构秤台轨道衡”，旨在避免占轨工期，提高秤台性能，降低轨道衡造价。其“旁支式轨道衡称重台”已申报实用新型专利技术。
二、 旁支式混凝土结构秤台的技术创新
旁支式混凝结构秤台，是借鉴钢架水泥结构汽车衡等最新国外新技术，同时还借鉴了由湖南韶峰水泥集团技术中心工程师开发成功的“不锈钢砼结构”电子汽车衡（厚度为300mm，承重面为3500×8000mm，由四4只传感器支承，能承载移动负载0-80吨。分辨力为2千克，系统标定精度优于0.1% ）的混凝结构秤台技术，“旁支式混凝结构秤台轨道衡”，其现场称重体如图一和图二所示，主要由其中的秤台面（1）铁轨（2）传感器（3）基墩（4）过渡枕（5）组成。由基墩支撑台面和检重负载；由台面承载检重负载；由传感器在基墩和台面之间实现压力至电信号的转换，以电信号至仪表构成轨道衡称重系统。
图一
图二
旁支式混凝土结构秤台轨道衡的创新之处及其主要措施在于：
1、用“旁支式”基础如图（4）替代秤台下面基础：即在轨道外侧的平齐枕木端头的轨道衡两侧位置，垂直下掘出基础底和足够的基础见方，按预期承重量和支点位置设计出基础结构；在基础上设计有支点定位、限位器调节装置支座、且在基础上设计有调节秤台位置的油顶位置和台阶。
2、用钢筋水泥混凝土结构秤台替代全钢结构秤台：按用途需要设计秤台尺寸；钢筋水泥混凝土结构秤台按抗折、抗压强度等指标设计支点跨距间最大承重量≥2倍实际负载量程；其秤台下面设计传感器定位装置和限位调节装置或预埋焊接支座；其秤台上面设计枕木定位槽或轨道衡定位槽及防震垫；秤台上面接口处设计有过渡器支座。
旁支式钢筋水泥混凝土结构秤台轨道衡的秤台及安装，步骤如下：
（1）在不封道保持营运情况下建筑“旁支式“基础，并可同时另行灌制钢筋水泥混凝结构秤台一块，和过渡枕两根；
（2）在基础和秤台及过渡枕制备充分后，起吊和安装秤台约需封道工期数小时，其作业过程及内容主要有：整体起吊原轨道及枕木；清除称重台板下的道渣垫层后将秤台落位至基础上；过度渡枕放在秤台两端在基础上落位；将秤台与基础之间预垫支承；将铁轨恢复至原线路上。秤台上面设计有轨道定位槽时套装铁轨，有枕木定位槽时套装枕木及铁轨；安装秤台限位装置。
（3）恢复轨道营运，继续进行传感器安装和系统调整至完成调试。
三、旁支式混凝结构秤台轨道衡的适用特色
由旁支式混凝结构组成轨道衡，具备良好的匹配适应性：
混凝结构秤台几何尺寸能适应任何动态轨道衡的软件要求；能方便地组成长秤台的静态衡或多秤台的轴计量组合静态衡如图三、图四。
图三
图四
混凝结构秤台底面与基础面之间，能适应各种传感器及要求。该旁支式混凝结构秤台对安装现场无特殊要求，类似于传统的轨道衡结构的基坑要求；当道床较高时，可组成浅基坑或无基坑秤体，其秤台的无基坑准静态衡深度为600-800mm（以顶轨高度为±0）；秤台下面的传感器位置移至了轨道衡道床外侧的“旁支式“基础上面，传感器及秤体在排水方面与传统轨道衡结构的排水要求相同。
混凝结构秤台能组成多种不断轨式或断轨式的动、静态轨道衡；若组成断轨式轨道衡时，则在秤台上面接口处安装过渡器；其轨道衡两端对引轨及道床的要求与传统秤体的要求完全相同。
对于轨道衡秤台两端的各15m整体道床，同样可采取旁支式混凝土结构秤台方式实现道床快速安装，其安装施工方式与上述混凝土结构秤台的施工方式相同。
混凝结构秤台和基础创新的“旁支式混凝结构秤台轨道衡”，具有优异的特性，主要体现在以下方面：
1、将传统的秤台下面基础改为旁支式基础，建筑基础时在轨道外施工并充分凝固，使不便成为方便；使难于封道的线路上安装或改造轨道衡及道床成为可能；
2、混凝结构秤台耗用的钢材仅是全钢结构秤台的三分之一，通过用材材质和用量的转换，降低了秤台造价约1/2，使成套轨道衡设备造价降低约1/3。在市场价格竞争中，用户和商家可以实现低价位双赢，尤其会增加讲求效益的潜在用户。
3、混凝结构秤台比全钢结构的秤台更具刚性和稳定性，受力后钢筋水泥结构比钢结构曲变小，因而钢筋水泥混凝土结构秤台更有利于确保重载时的计量准确性和稳定性。
4、混凝结构秤台比全钢结构秤台的抗干扰性能好。混凝结构秤台，能有效防止雷电击损，避免传感器的损坏，因而更适用于雷区和腐蚀性环境，具有全方位的适应能力。
5、混凝结构秤台及过渡枕可在用户现场灌制，其工序简单成型容易；而全钢结构秤台的制作及工艺技术相对复杂，秤台超宽超长的长途运输难免增加耗费，尤其是能方便地扩大销售半径，并可在低价位营销，因而具有良好的适应市场竞争的要素。
结论
上述“旁支式混凝结构秤台轨道衡”及其新技术，针对传统轨道衡建造中的基础施工难免封道和秤台造价高的问题，开辟了新径，实现了不封道而进行基础施工和基础凝固，化简了困难，降低了造价，简易了安装，可形成一系列新型产品，将成为轨道衡安装或改造秤台及道床设施的新秀，使轨道衡市场出现一个崭新亮点。
作者：湖南韶峰水泥集团技术中心工程师：周健
邮编：411423 地址：湖南省湘乡市棋梓桥韶峰集团技术中心
联系电话：0732-6996088 13975216643(end)
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(1/4/2007) |
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