轨枕生产线的优化

2019-04-08任陟成

工程建设与设计 2019年6期

关键词：封闭式轨枕生产线

任陟成

（中铁十四局集团房桥有限公司，北京102400）

1 引言

轨枕生产中，生产线的设计优劣直接影响投产后的生产效率、产品质量、安全文明、成本控制等各个方面。加强轨枕生产线优化设计意义重大[1]。

2 工程概况

中铁十四局集团房桥有限公司新余轨枕场于2016年10月开始建场，在建场过程中充分考虑建场成本、质量、安全、现场文明等因素，在传统轨枕生产线的基础上进行了改进。实践证明，改进后的生产线在建设成本、质量、安全、现场文明等方面得到了显著的提高。

3 轨枕生产线的优化

对比传统生产线，新生产线主要在以下几个方面进行了改进。

3.1 环形布局，环内预留作业位

传统的生产线将预应力钢筋制作工位放在轨枕生产线之外，各岗位工人在生产线外侧作业，作业区域覆盖整个车间，车间内显得比较凌乱。为了使生产线布局更加整洁、条理，新余轨枕场用环形布局，在环内预留工人作业位，将钢丝下料区域设置在环形区域以内，将作业区和非作业区明显分开，在车间内形成了一条绿色通道，使车间更加整洁有条理。

3.2 养护池集中布置，提高安全系数

传统生产线养护池采用分开布置，布置于整个生产线中间。经过灌注后的钢模由行车吊入养护池中。由于养护池在车间内分散布置，致使行车吊运模具的运行区域也覆盖整个生产车间，给生产线带来了较大的不安全因素。采用养护池集中布置方式，可使灌注后的钢模直接吊入养护池，很大程度上缩小了行车运行区域，大大减少了行车在工人作业区的运行次数，提高了生产过程中的安全系数，大大减少了吊装过程中事故发生的概率[2]。

3.3 引进封闭式箍筋

传统的轨枕用箍筋是半开口、带插销的形式。该形式制作工艺复杂，工人操作难度大，要求的技术水平高，安全风险大，人力及设备投入高。封闭式箍筋的制作过程是使用自动弯箍机，通过信息输入系统输入箍筋尺寸，使箍筋生产实现自动化。

使用封闭式箍筋有以下几个优点：

1）操作简单，自动化程度高，精度高，安全性好。降低了对工人数量和技能的要求，普通工人经过简单培训即可操作。而传统箍筋制作，需要具有一定施工经验及技术的工人方可胜任此岗位。实现了机器自动化制作，减少了生产过程中的安全隐患。

2）劳动强度低，节省劳动力。封闭式箍筋生产过程中只需2人，即可完成制作；箍筋安放过程中只需安排4名经过简单培训的工人即可完成操作。传统的箍筋需由6名熟练工种，付出较大强度的体力劳动方能完成该项工序。

3）节约成本。（1）根据2）中的叙述，整个箍筋生产安放过程中可以减少操作人员4名，可以节约成本4×135×25×11=148 500元；使用普通工种代替熟练工种可以节约的成本：6×15×25×11=24 750 元；（2）每根箍筋节省盘条 672-637=35mm。以每年生产5.0×105根IIIA枕（每根轨枕使用13根箍筋）为例计算，共可节约钢材 0.035×13×500 000×0.222×3.7=186 869 元。

综上，使用封闭式箍筋每年共可节约成本360 119元。

4）提高轨枕内在质量。封闭式箍筋自动化程度高，精度高，结构设计合理，可提高轨枕内在质量。静载是表征轨枕内在质量的一个重要指标，是多年来困扰众多轨枕生产厂家的一大难题[3]。为了验证封闭式箍筋对轨枕内在质量的影响，以最常用的IIIa型轨枕为例进行静载试验，分别取了6根采用普通箍筋生产的IIIa轨枕，6根采用封闭式箍筋生产的IIIa轨枕做对比试验。按照1kN/s的速度进行加载，枕中加载至162kN，轨下加载至210kN，并恒载180s，未出现裂纹为合格。恒载合格后继续进行破坏性试验试验，进一步验证轨枕静载抗裂性能。试验结果如表1和表2所示。

表1 采用普通箍筋生产的IIIa轨枕静载试验结果

表2 采用封闭式箍筋生产的IIIa轨枕静载试验结果

从试验结果可以看出，采用封闭式箍筋能够提高轨枕静载抗裂强度。枕中开裂荷载平均提高20kN，轨下开裂荷载平均提高28kN。根据预应力混凝土结构中预应力钢丝、箍筋与混凝土的工作原理，封闭式箍筋结构设计更合理，能够更好地发挥抗剪能力；与主筋的结合更加紧密，使预应力钢丝、箍筋、混凝土紧密联系在一起，提高了受力构件的整体性，减少了结构体局部受力过大产生裂纹的概率，提高了结构抗裂性能，更好地保证了轨在质量。

3.4 设置附跨

在生产车间设置附跨，将钢筋加工车间、材料设备库房及其他生产班房设置于附跨内有如下优点：（1）拉近主生产车间和服务班组之间的联系，使相应岗位工人能够与生产车间紧密联系，第一时间解决现场的问题；（2）减少了箍筋、设备及配件等的运输搬运产生的能源消耗和设备消耗，减少了领料过程中不必要的时间消耗，提高了生产效率，降低了成本；（3）诸如行车等吊运设备能够达到资源共享，减少了不必要的设备投入。

3.5 噪声控制

传统的轨枕生产线采用底部整体式定频振捣成型，振动台敞开布置于车间内，噪声较大。为了降低噪声，新余轨枕场采用升降架将初振、加压振工位下移至地面以下，并设置在封闭的房间内，内设吸声板，待振动完毕后，开启房间门，进入下一道工序，大大降低了施工噪声。同时，改定频振动为变频振动，有利于混凝土气泡的排出，提高了混凝土的密实度，有利于提高混凝土质量[4]。