探讨板式无砟轨道CA砂浆车的发展现状[筑路施工机械化]

RM C M 本刊 特稿S p e c i a 1 s t r y 板式无砟轨道 De ve l o p me n t o f Ce me n t As ph a l t M o r t a r Ve h i c l e f o r Ba l l a s fl e s s Tr a c k Co ns t r uc t i o n 李光明中铁二十局集团西安工程机械有限公司 陕西 ex 7 1 0 0 3 2 0 引言 随 着 中 国铁 路 客运 专 线 建 设 的 快速 发展 特 别 是京 津 高铁 的开通 运 营 板 式无 砟 轨道 技 术成 为 目前 中 国 高 铁 建 设 的 主 要 方 向 在 石 武 京 沪 哈 大 等长 大 线路 得 到 广 泛 推 广和 应 用 受近 几 年市 场 需 求 推 动 水 泥 乳 化 沥青 砂 浆车 作 为板 式无 砟轨 道 客 运专 线 关键 的施工 设 备 之一 其 生 产技 术 和施 工 应 用得 到 了多 家企 业和 单 位 深入 全 面 的研 究 并 取得 了显著 的成绩 水 泥 乳化 沥 青砂 浆 车 主 要用 于 板 式 无砟 轨 道 水 泥 乳 化 沥 青 C A 砂 浆 的 搅 拌 灌 注 CA砂 浆 是 灌 注于 混 凝 土底 座 和 轨道 板 之 间 的 一 种 半弹 性 半刚 性填 充 层 既有 一 定 的弹 性 又 有 一定 的强 度 起 到 承 上启 下 的过 渡 和连 接 作 用 利 于 施工 中精确 控 制 轨 道 的高 程 同 时 为轨 道 提供 一 定 的 弹性 变 化量 保 证 高 速 列 车 运 营 的平 顺 性 C A 砂 浆是 由水泥 乳 化 沥青 砂 水 和 外加 剂 等按 一 定 的 配合 比 经 专 用 搅拌 机 按一 定 的操 作 工 艺拌 制 而 成 的 目前 国 内 C A砂 浆 有两 种 弹 性模量 一种 为高弹性模量 用于 C R T S 型 板 一种 为低 弹 性模 量 用于 C I S I 型板 每 种 弹性 模 量都 有 不 同 的 配 方 各 种 配 方根 据 材 料 环 境 工 艺 不 同会采 用 不 一样 的酉 己 合 比 由于 高速 铁路 运营 时速达 到3 5 0 k m 对 砂 浆 的 性 能 指 标 提 出 了 非 常严 格 的要 求 从 成 分组 成 配制 到施 工 工 艺 设备 以及检 验 都 有技 术标 准 规定 为规 范加 工 生 产和 施 工 铁 道 部 工 管 中 心 对cA砂 浆 的 原 料 计 量 拌制 7 艺 性 能 指标 等制定 了 客 运专 线铁 路C R T S 型 板 式 无砟 轨 道水 泥 乳化 沥 青 暂行 技 术 条件 客 运专 线 铁路 C R T SI 型板 式 无砟 轨 道水 泥 乳化 沥 青 暂行 技 术 条 件 对C A砂 浆 搅 拌 车 系 统 构 成 技 术性 能 使用 操作 要 求 等制 定 了 板 式 无砟 轨道 水 泥 乳化 沥青 砂 浆搅 拌 车生 产 制造 暂 行技 术 条件 为 了保证 生 产企 业 执行和 遵守 标准 规 定 的 条款 内容 铁道 部 工 管 中 心对 砂 浆车 的 生产 有严 格 的 技 术 审查 程 序 只 有通 过 技 术审查 和 严格 试 验 才 能具备 上 线使 用 的 资格 在 企 业获 得 正式 的资格 后 工 管 中 心仍 将 对其 产 品进 行持 续 监 督 如 果 产 品性 能 质 量 不 能满 足 图1 基地灌装模式 1 8国画 国画h t t p w w w r o a d m c h i n a C O L T RM C M 本 刊 特 稿S p e c ia 1 S t ry 图3 遂渝 线 l t i l 用的CA砂 浆车 两个 阶段 2 3 1 摸 索 时期 最 早 的C 砂 浆 搅拌 设备在 秦 沈 客运专线施工 中得 到使 用 它为国内 高铁建设积累 了施工经验 其灌注工 艺有两种 方案 第 一种 方案 是 采 用 两辆 平 板 车 组 成一 个移 动式 搅 拌存 料 车组 搅 拌 站 一 辆 放 置搅 拌 机 计 量材 料 和 水加 热 设 备 另 一 辆存 放材 料 其 中包括 安 放 一个 乳 化 沥青 存放 罐 材 料用 其他 平板 车 分批 输 送 到搅 拌 站 主 要 设 备 有 C A砂 浆 搅拌 机 安 放搅 拌 机 的移 动 式 台车 沥青 乳 化 机 送 料 平板 车 加 热 水 用 的锅 炉 等 CA砂 浆 搅拌 机 有 1 5 0 r mi n 和 6 0 r mi n 两 种 搅 拌速 度 移 动 式 台车 自带滚 轮 可 以在 临时铺 设 的 轨 道 随 浇 注 位 置 前 移 由于CA砂 浆搅 拌机 安 装在 移 动 式 台车 上 可 灵活 选择 作 业地 点 无 需长 距 离输 送 C A砂 浆 减 小 了C A砂 浆 出 现 泌 水 与 分层 的可 能性 简化 了施 工流 程 缩 短 了施工 周期 第 二 种 方 案 用 于 双 何 特 大 桥 上 在 桥 下 设 立C A砂 浆 搅 拌 站 试 验 室 等 临 时 设 施 CA F 浆 在 搅 拌 站 拌 和 完 成 后 采 用 自行 开 发 研 制 的 专 用cA砂 浆 运 输 灌 进 行 运 送 一 边 运 送 一 边 搅 拌 使CA砂 浆在 运 输 过程 当中一 直 处于 搅 拌状 态 搅拌 速 度 为 3 0 r mi n 在 灌注 现场 由1 0 t 龙 门 吊或 1 6 t 吊车 直 接 吊 装灌 注 2 3 2 研 究推 广 时期 在 秦 沈 客 专 的 应 用 基 础 上 2 0 0 3 年 铁 道部 科 技 司 成 立专 项课 题 对高 速铁 路 无砟 轨 道施 工 设备 C A砂 浆车 进行研 究 设计 2 0 0 5 3 g 在 遂 渝 线 应 用 样 机 如 图3 所 示 跨 线作 业 轮胎 走 行 方式 自带动 力 走 行 砂 浆在 搅 拌 车上 进行 拌 和 并 且 灌 注 在 早 期 的摸 索和 研 究 阶段 由 于 高速 铁 路 项 目不 多 施 工 需求较 少 设备 的研 制 没 有依 托 砂 浆 车 的开 发一 直 没有 形 成完 整 先进 的 技 术 产 品 2 0 0 5 年 在 京津 城 际 板 式 轨 道施 工 中 三 一重 工 和 中铁 二 局 南 方路 机和 中铁 十七 局 强强 联 合 分 别研 制 试 验 生产 出 了 国 内先 进 的专 业砂 浆车 中铁 四局 依 托 武 广 高 铁 的 施 工 引 进 日本 技 术 研 制 了包括 砂 浆 车在 内的 成套 技术 随着 京 津城 际通 车 板 式无 砟 轨 道 技 术 得 到 广 泛 的 推 广 和 应 用 以 京 沪 线 为 代 表 京 石 石 武 哈 大 沪杭 杭 长 哈 齐 等长 大线 路均 采 用板 式 无砟 轨 道 技术 极 大地促 进 了国 内砂 浆 车 的技 术创 h t t p w ww r o a d m c h i n a c o m 新 除上 述 4 家企 业 外 其 他 有 实 力 的厂 家也相 继于2 o o 8 g 开 始 进入 该 领 域 陆 续 研 发 出 了各 具 特 点 的 产 品 目前 通 过 铁 道 部 技 术 审 查 有 砂 浆 车 生 产 资 质 的企 业 共 有 8 家 分 别 是 三 一 重 工 南 方路 机 中铁 二十 局 西安 工程 机 械 有 限 公 司 通联 重 工 邯 郸机 械 中铁 四局 中联 重 科和 中铁 十一 局集 团 六公 司 相 对 早期 的成 果 通过 审 查 的产 品基 本 达 到 了较 好 的技术 水 平 具有计量精度高 操作 自动化 控制程序化 搅拌 陛能稳定 生产效 率高等特点 产 品集机 气 电 液 为一体 包括行走 动力 储料 补 料 计 量 输 料 搅 拌 灌 注 清 洗 控制等系统 科技含量较高 总 体 性能接近或超过 国外 同类产 品 完 全能满足 中国高铁施工需求 目前正 广泛应 用于 国内高铁施工建设 按 照 结构 布 置 不 同 目前砂 浆 车大 致可 以分 为三 大类 型 第 一 种是 以三 一 重工 南 方路 机 为代 表 的 牵 引车加 集 装 箱型 第 二 种是 以中铁 四局 通 联 重工 为代 表 的 分体列 车型 第 三 种 是 以中铁 二 十局 西 安工 程 机械 有 限公司 为代 表 的线 上作业 型 砂 浆 搅 拌 车 按 照 不 同 的 性 质 有 不 同 的 分 类 按 照 适 用 性 分 为 I C R T SI I 型 按照 投料 方 式 分 为双 组 分和 单 组 分 按走 行 方式 分 为轮胎 式 和 轨行 式 按 照 作 业 方 式 分 为线 下作 业 式和 线 上 作 业式 按 照 一 次 最 大 搅 拌 量 规 格 8 0 0 1 以下 的砂 浆 车 一般 将 储 料 输 料 计 量 搅 拌 控 制 温 控 清 洗 调 平 集 中 布 置 于 集 装 箱 式 车 体 称 为搅拌 车 1 0 0 O l 及 以上 的砂 浆车 由于 要 保证 存 料 空间 一 般 M C M 本 刊 特 稿S p e c i a 1 S t r y 送 料 计 量 根据 不 同 的对 象 采 不 同的 方式 干料 采 用 螺旋 输送 输 送 称 重 传 感 器 称 重计 量 方 C 水 沥 青 PN L 剂采 用齿 轮 泵 送 和 流量 计 计 量 的 方式 外加 剂 用 高精 度 蠕 动 泵循 环 泵送 计 量 的 式 计 量是 个 关键 过 程 直 接 影 砂 浆 的 性 能指标 按 照标 准 对 方原材 料 的计 量精 度 的 要 求很 高 主 料 一 1 1 外 加 剂 一5 5 所 以 对计 量 的控 制 除 要 有 高 度 的元 件外 对 自动 控制 方式 也 出 了很 高 的要 求 在 这 方面 生 产 一 家各 自采用 了不 同 的技术 搅 拌 系统 是搅 拌 车 的核 心 各 产 厂家 各 自专 业 开 发 均 有不 同 结构 和 技 术 而 且都 申请 了专 利 畏 护 是创 新 竞 争 的 重点领 域 目 自 搅拌 型 式 主要 以单 立轴 式 双 卧 式 以及 行 星单 立轴 式三种 形式 为 三 其 中单轴 式 因为 搅拌 均 匀性 优 2 卧轴 式 所 以在 实 际产 品 中应 用 多 单 立 轴 式 以 中联 重 科 为 代 变频 电机 带动 主 轴 主 轴布 置 片 桨 叶 双 卧轴 式 以 南 方 路 机 为 e 表 主 机 为强 制 式 双 卧轴 搅拌 形 1 特制 的搅拌 叶片 和衬 板 结构 乏 用 多 元 变频 搅拌 技 术 搅 拌效 率 歪 高 单 立轴行 星式 以 三一 重 工 铁 二 十局 西 安工 程 机械 有 限公 司 代 表 三 一 重工 的搅拌 系 统 配置 双 星轴 向混合 叶 片 其行 星 轮 不 带 动 力 随 主轴 旋 转进 行 搅拌 对流 式 搅拌 工 艺技 术 减 小气 泡 可 有 效解 决 砂 浆含 气 量 问题 中铁 二 十 局 西安 工程 机 械 有 限公 司研 制 的 四 行 星立 轴螺 旋 叶 片搅 拌机 主 轴和 行 星 叶 片 均 由 变 频 电 机 驱 动 公 转 自转 转 速 和 旋 向均 可 独 立调 整 搅 拌 动力 强 劲 充 分 搅 拌效 率 高 混 合 均 匀 性 更 好 气 泡 微 小 通 过调 整 主 轴和 行 星 轮正 反 转 向 可 实现含 气量 的调 整 3 3 控制系统 由 于cA砂 浆 拌 制 受原 料 计 量 精 度 环 境温 度 搅拌 工 艺等 因素 影 响很 大 所 以对 控制 系 统 的 自动 化 精 密 度 准确 性 提 出 了非常严 格 的 要 求 搅 拌 控