第五屆全國(guó)稱(chēng)重技術(shù)研討會(huì)論文集

    [摘要] 本文涉及軌道衡秤及基礎(chǔ)和道床在結(jié)構(gòu)和安裝方面的技術(shù)創(chuàng)新事項(xiàng)，具體提出降低軌道衡秤臺(tái)造價(jià)，避免占軌封道進(jìn)行安裝，軌道衡基礎(chǔ)的必要性和解決方案及其特性。

    關(guān)鍵詞：旁支式 基礎(chǔ) 混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái) 軌道衡

一、 旁支式混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)的產(chǎn)生基礎(chǔ)

    現(xiàn)有的動(dòng)、靜態(tài)電子軌道衡稱(chēng)重臺(tái)，大都是在軌道下面的道床內(nèi)設(shè)置混凝土基墩，而安裝混凝土基墩能滿(mǎn)足抗壓強(qiáng)度的凝固時(shí)間一般為二十多天，所以軌道衡安裝時(shí)需封道施工的工期長(zhǎng)，若在繁忙的鐵路線(xiàn)上安裝軌道衡困難很大，影響鐵路的正常運(yùn)輸，因其封道停運(yùn)代價(jià)巨大，使軌道衡的廣泛使用受到了限制。
    圍繞現(xiàn)在普遍使用的軌道衡秤臺(tái)加基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)方式，為減少軌道衡成套安裝所必需的封道時(shí)間，成套廠(chǎng)家和用戶(hù)采用了多種辦法及獲得相應(yīng)效果主要有：
    對(duì)軌道衡秤體基礎(chǔ)或道床基礎(chǔ)的混凝土設(shè)法早強(qiáng)，使混凝土基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)凝固時(shí)間減至7天左右。
    采用扣軌施工方式，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的技術(shù)措施處理，在懸空的枕木下面進(jìn)行建筑基礎(chǔ)及安裝作業(yè)。用這種方式避免安裝時(shí)的封道時(shí)間，增加了施工難度和費(fèi)用，且容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。
    采用已經(jīng)制備的混凝土寬枕板結(jié)構(gòu)作為道床基礎(chǔ)，以減少軌道衡道床建筑所需的封道時(shí)間。這種墊壘速成的道床，其平穩(wěn)性是沒(méi)有穩(wěn)固基礎(chǔ)保障的。
    采用在鐵軌上安裝板式傳感器所構(gòu)成的軌道衡系統(tǒng)，雖免去了秤臺(tái)基礎(chǔ)，但存在制約其廣泛使用的原因：（1）計(jì)量準(zhǔn)確度較差，難以滿(mǎn)足貿(mào)易結(jié)算要求；（2）耗用板式傳感器較多，且單價(jià)較高，構(gòu)成軌道衡所需傳感器費(fèi)用約三、四十萬(wàn)元；（3）只適宜于動(dòng)態(tài)計(jì)量檢測(cè)，而不適宜靜態(tài)計(jì)量檢測(cè)。
    如上所述，安裝軌道衡時(shí)，基礎(chǔ)施工必需封道，是一個(gè)突出問(wèn)題。
    而且，現(xiàn)有的軌道衡秤體的造價(jià)高達(dá)十至十幾萬(wàn)元，用戶(hù)投資難舍，也是一個(gè)突出問(wèn)題。傳統(tǒng)的全鋼結(jié)構(gòu)秤臺(tái)，須耗材數(shù)噸，一般占成套軌道衡設(shè)備造價(jià)的三分之二，因而，軌道衡秤臺(tái)造價(jià)是影響成套價(jià)格的主要因素。
    為此本文提出一種“旁支式混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡”，旨在避免占軌工期，提高秤臺(tái)性能，降低軌道衡造價(jià)。其“旁支式軌道衡稱(chēng)重臺(tái)”已申報(bào)實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)。

二、 旁支式混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)的技術(shù)創(chuàng)新

    旁支式混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)，是借鑒鋼架水泥結(jié)構(gòu)汽車(chē)衡等最新國(guó)外新技術(shù)，同時(shí)還借鑒了由湖南韶峰水泥集團(tuán)技術(shù)中心工程師開(kāi)發(fā)成功的“不銹鋼砼結(jié)構(gòu)”電子汽車(chē)衡（厚度為300mm，承重面為3500×8000mm，由四4只傳感器支承，能承載移動(dòng)負(fù)載0-80噸。分辨力為2千克，系統(tǒng)標(biāo)定精度優(yōu)于0.1% ）的混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)技術(shù)，“旁支式混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡”，其現(xiàn)場(chǎng)稱(chēng)重體如圖一和圖二所示，主要由其中的秤臺(tái)面（1）鐵軌（2）傳感器（3）基墩（4）過(guò)渡枕（5）組成。由基墩支撐臺(tái)面和檢重負(fù)載；由臺(tái)面承載檢重負(fù)載；由傳感器在基墩和臺(tái)面之間實(shí)現(xiàn)壓力至電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以電信號(hào)至儀表構(gòu)成軌道衡稱(chēng)重系統(tǒng)。

圖一

圖二

    旁支式混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡的創(chuàng)新之處及其主要措施在于：
    1、用“旁支式”基礎(chǔ)如圖（4）替代秤臺(tái)下面基礎(chǔ)：即在軌道外側(cè)的平齊枕木端頭的軌道衡兩側(cè)位置，垂直下掘出基礎(chǔ)底和足夠的基礎(chǔ)見(jiàn)方，按預(yù)期承重量和支點(diǎn)位置設(shè)計(jì)出基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；在基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)有支點(diǎn)定位、限位器調(diào)節(jié)裝置支座、且在基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)秤臺(tái)位置的油頂位置和臺(tái)階。
    2、用鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)替代全鋼結(jié)構(gòu)秤臺(tái)：按用途需要設(shè)計(jì)秤臺(tái)尺寸；鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)按抗折、抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)設(shè)計(jì)支點(diǎn)跨距間最大承重量≥2倍實(shí)際負(fù)載量程；其秤臺(tái)下面設(shè)計(jì)傳感器定位裝置和限位調(diào)節(jié)裝置或預(yù)埋焊接支座；其秤臺(tái)上面設(shè)計(jì)枕木定位槽或軌道衡定位槽及防震墊；秤臺(tái)上面接口處設(shè)計(jì)有過(guò)渡器支座。 
    旁支式鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡的秤臺(tái)及安裝，步驟如下：
    （1）在不封道保持營(yíng)運(yùn)情況下建筑“旁支式“基礎(chǔ)，并可同時(shí)另行灌制鋼筋水泥混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)一塊，和過(guò)渡枕兩根；
    （2）在基礎(chǔ)和秤臺(tái)及過(guò)渡枕制備充分后，起吊和安裝秤臺(tái)約需封道工期數(shù)小時(shí)，其作業(yè)過(guò)程及內(nèi)容主要有：整體起吊原軌道及枕木；清除稱(chēng)重臺(tái)板下的道渣墊層后將秤臺(tái)落位至基礎(chǔ)上；過(guò)度渡枕放在秤臺(tái)兩端在基礎(chǔ)上落位；將秤臺(tái)與基礎(chǔ)之間預(yù)墊支承；將鐵軌恢復(fù)至原線(xiàn)路上。秤臺(tái)上面設(shè)計(jì)有軌道定位槽時(shí)套裝鐵軌，有枕木定位槽時(shí)套裝枕木及鐵軌；安裝秤臺(tái)限位裝置。
    （3）恢復(fù)軌道營(yíng)運(yùn)，繼續(xù)進(jìn)行傳感器安裝和系統(tǒng)調(diào)整至完成調(diào)試。

三、旁支式混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡的適用特色

    由旁支式混凝結(jié)構(gòu)組成軌道衡，具備良好的匹配適應(yīng)性：
    混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)幾何尺寸能適應(yīng)任何動(dòng)態(tài)軌道衡的軟件要求；能方便地組成長(zhǎng)秤臺(tái)的靜態(tài)衡或多秤臺(tái)的軸計(jì)量組合靜態(tài)衡如圖三、圖四。

圖三

圖四

    混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)底面與基礎(chǔ)面之間，能適應(yīng)各種傳感器及要求。該旁支式混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)對(duì)安裝現(xiàn)場(chǎng)無(wú)特殊要求，類(lèi)似于傳統(tǒng)的軌道衡結(jié)構(gòu)的基坑要求；當(dāng)?shù)来草^高時(shí)，可組成淺基坑或無(wú)基坑秤體，其秤臺(tái)的無(wú)基坑準(zhǔn)靜態(tài)衡深度為600-800mm（以頂軌高度為±0）；秤臺(tái)下面的傳感器位置移至了軌道衡道床外側(cè)的“旁支式“基礎(chǔ)上面，傳感器及秤體在排水方面與傳統(tǒng)軌道衡結(jié)構(gòu)的排水要求相同。
    混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)能組成多種不斷軌式或斷軌式的動(dòng)、靜態(tài)軌道衡；若組成斷軌式軌道衡時(shí)，則在秤臺(tái)上面接口處安裝過(guò)渡器；其軌道衡兩端對(duì)引軌及道床的要求與傳統(tǒng)秤體的要求完全相同。
    對(duì)于軌道衡秤臺(tái)兩端的各15m整體道床，同樣可采取旁支式混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)方式實(shí)現(xiàn)道床快速安裝，其安裝施工方式與上述混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)的施工方式相同。
    混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)和基礎(chǔ)創(chuàng)新的“旁支式混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡”，具有優(yōu)異的特性，主要體現(xiàn)在以下方面：
    1、將傳統(tǒng)的秤臺(tái)下面基礎(chǔ)改為旁支式基礎(chǔ)，建筑基礎(chǔ)時(shí)在軌道外施工并充分凝固，使不便成為方便；使難于封道的線(xiàn)路上安裝或改造軌道衡及道床成為可能；
    2、混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)耗用的鋼材僅是全鋼結(jié)構(gòu)秤臺(tái)的三分之一，通過(guò)用材材質(zhì)和用量的轉(zhuǎn)換，降低了秤臺(tái)造價(jià)約1/2，使成套軌道衡設(shè)備造價(jià)降低約1/3。在市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中，用戶(hù)和商家可以實(shí)現(xiàn)低價(jià)位雙贏(yíng)，尤其會(huì)增加講求效益的潛在用戶(hù)。
    3、混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)比全鋼結(jié)構(gòu)的秤臺(tái)更具剛性和穩(wěn)定性，受力后鋼筋水泥結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)曲變小，因而鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu)秤臺(tái)更有利于確保重載時(shí)的計(jì)量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
    4、混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)比全鋼結(jié)構(gòu)秤臺(tái)的抗干擾性能好�；炷�結(jié)構(gòu)秤臺(tái)，能有效防止雷電擊損，避免傳感器的損壞，因而更適用于雷區(qū)和腐蝕性環(huán)境，具有全方位的適應(yīng)能力。
    5、混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)及過(guò)渡枕可在用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)灌制，其工序簡(jiǎn)單成型容易；而全鋼結(jié)構(gòu)秤臺(tái)的制作及工藝技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，秤臺(tái)超寬超長(zhǎng)的長(zhǎng)途運(yùn)輸難免增加耗費(fèi)，尤其是能方便地?cái)U(kuò)大銷(xiāo)售半徑，并可在低價(jià)位營(yíng)銷(xiāo)，因而具有良好的適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要素。

結(jié)論

    上述“旁支式混凝結(jié)構(gòu)秤臺(tái)軌道衡”及其新技術(shù)，針對(duì)傳統(tǒng)軌道衡建造中的基礎(chǔ)施工難免封道和秤臺(tái)造價(jià)高的問(wèn)題，開(kāi)辟了新徑，實(shí)現(xiàn)了不封道而進(jìn)行基礎(chǔ)施工和基礎(chǔ)凝固，化簡(jiǎn)了困難，降低了造價(jià)，簡(jiǎn)易了安裝，可形成一系列新型產(chǎn)品，將成為軌道衡安裝或改造秤臺(tái)及道床設(shè)施的新秀，使軌道衡市場(chǎng)出現(xiàn)一個(gè)嶄新亮點(diǎn)。

    作者：湖南韶峰水泥集團(tuán)技術(shù)中心工程師：周健
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<全文完>