預應力混凝土軌枕的自動拉張設備探討

張國(北京中鐵房山橋梁有限公司 北京 102400)

傳統(tǒng)的預應力混凝土軌枕的張拉控制主要是對先張法的采用，在一定程度上先將預應力鋼絲張拉好，并將其固定在鋼模上，通過對混凝土進行澆搗成型，當混凝土的強度達到規(guī)定時，才從根本上放松張拉的鋼絲。而自動張拉設備在預應力混凝土軌枕的應用實現(xiàn)了全自動化的張拉控制。因此本文對預應力混凝土軌枕的自動張拉設備進行探討有一定的理論價值和現(xiàn)實意義。

一、淺述預應力混凝土軌枕人工張拉控制存在的弊端

預應力混凝土箱梁張拉人工控制存在的弊端主要有以下幾點體現(xiàn)：

第、傳統(tǒng)的人工控制使得張拉力與壓力表的標定有著較大的誤差，同時又有著不穩(wěn)定的壓力表讀數(shù)。

第、要想指導張拉力的大小，就要從根本上對壓力表讀數(shù)進行換算，對于張拉力的控制有著極大的不便。

第、加壓控制有著較大的誤差和較低的分辨率。

就其實質(zhì)性而言，預應力混凝土軌枕人工張拉控制存在的弊端并不僅僅局限于以上幾點，同時其張拉控制的記錄相對來說也是極其的混亂，常處于一種失真狀態(tài)，很難保證張拉的質(zhì)量。

二、自動張拉設備的特點

為了更好的實現(xiàn)預應力混凝土軌枕的張拉控制，自動張拉設備的應用在一定程度上實現(xiàn)了預應力混凝土的全自動化控制。一般來說，自動張拉設備的特點主要表現(xiàn)在以下幾點：

1.實現(xiàn)全過程自動化控制，精確施加預應力

所謂的自動張拉控制主要是對電腦程序自動控制的采用，從根本上對輸入各階段的張拉力以及伸長值實現(xiàn)全過程的智能控制和張拉，同時自動記錄和自動保存張拉的結(jié)果。如果在實際的全自動化張拉控制過程出現(xiàn)一定的異常情況，還能從根本上進行聲光報警，其物產(chǎn)范圍嚴格的控制為±1%以下，實現(xiàn)精確施加預應力。

2.對伸長量及時的控制

自動張拉設備能夠及時的控制伸長量，其校核指標主要是以伸長量為主要指標，其控制要素則是張拉力，通過對程序自動控制系統(tǒng)的采用，實現(xiàn)應力和伸長的同步控制。

3.對張拉過程進行規(guī)范性的智能控制

自動張張拉設備不僅僅實現(xiàn)全自動化的智能控制，同時從根本上不受其他因素的影響，比如說人為因素和環(huán)境因素，張拉過程實現(xiàn)規(guī)范的控制。

4.實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控

自動張拉設備從根本上打破了地域上的限制，對施工現(xiàn)場的各個情況及時的進行掌握，其智能控制過程中通過遠程監(jiān)控及時的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，使得管理效率最大限度的提高。

5.節(jié)省人工

由于自動張拉設備是全自動化的職能控制，極大的降低了疲勞度，節(jié)省了人力。

總而言之，自動張拉設備的特點是極其的多，不僅僅實現(xiàn)了預應力混凝土軌枕張拉過程的全自動化控制，同時帶來的社會效益和經(jīng)濟效益也是不可估量的。

三、自動張拉設備系統(tǒng)組成以及工作原理

1.自動張拉設備系統(tǒng)的組成

自動張拉設備系統(tǒng)主要是由主站、分站和上位機三個部分組成的。一般來說，“站”是自動張拉設備智能控制系統(tǒng)最常見最基本的一種組成單元，其自動張拉系統(tǒng)則是由多個“站”組成的，共同實現(xiàn)全自動化的張拉控制。同時每套自動張拉設備控制系統(tǒng)僅僅有一個主站，而分站則不允許超過7個。

就主站而言，自動張拉設備系統(tǒng)控制的核心，主要是通過對手提電腦的連接，從根本上實現(xiàn)對系統(tǒng)運作的智能化監(jiān)控。主站示意圖如圖1所示。

圖1 主站示意圖

就分站而言，在一定程度上是對整個自動張拉設備的漏電、過載一斤短路進行的保護。而上位機主要是對太網(wǎng)主站的連接，對整套自動設備系統(tǒng)運行實現(xiàn)實時監(jiān)控。自動張拉設備系統(tǒng)結(jié)構圖如圖2所示。

圖2 自動張拉設備系統(tǒng)結(jié)構圖

2.自動張拉設備的工作原理

自動張拉設備在工作的時候，首先就其操作系統(tǒng)進入而言，在對各電控柜進行接線以及千斤頂安裝完成之后，通過對各電控柜進行上電，而自動張拉設備中的上位機在一定程度上連接到主站，進而將上位機監(jiān)控軟件打開，從根本上進入實時監(jiān)控。但是在進入操作系統(tǒng)的時候，為了保證操作的安全性，往往需要進行用戶登錄，進而實現(xiàn)對主界面的監(jiān)控。

當進入操作系統(tǒng)之后，就要從根本上對系統(tǒng)參數(shù)進行設置，當系統(tǒng)重新啟動的時候，無需再次進行參數(shù)設置，其參數(shù)將會自動加載。就其張拉而言，就要從根本上對需要的站點有機的進行選擇，經(jīng)過對參數(shù)的再次確認，執(zhí)行開始張拉的命令，進而實現(xiàn)全自動的張拉控制，通過其數(shù)據(jù)曲線就可以清楚的對各個站點之間的同步情況進行掌握。

其張放的過程主要是在張拉過程完成之后自動進行的張放控制，自動張拉設備在控制預應力混凝土軌枕的張拉過程中，每次的張拉力以及其張拉的位移都會有記錄，便于檢索和打印。

四、預應力混凝土軌枕自動張拉施工的注意事項

雖然自動張拉設備在一定程度上實現(xiàn)對預應力混凝土軌自動張拉控制，但是就其實質(zhì)性而言，不規(guī)范的自動張拉施工往往會引發(fā)一系列的安全問題，對于預應力混凝土軌枕自動張拉施工的注意事項應從以下幾點做起：

第一、在施工之前，對自動張拉設備的操作人員進行培訓。

第二、嚴格執(zhí)行工程技術要求標準，針對施工方案的各個結(jié)構特點做好一定的安全防范措施。

第三、自動張拉設備必須經(jīng)過嚴格的保管和定期的維護。

第四、當自動張拉設備出現(xiàn)異常時，及時的暫停機器的運行。

結(jié)語

自動張拉設備的應用對于軌枕節(jié)約建設以及結(jié)構安全有著一定的基礎保障，同時自動張拉設備在一定程度上實現(xiàn)了環(huán)境的保護，推動了我國鐵路建設的快速發(fā)展。

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