预应力混凝土轨枕的自动拉张设备探讨

张国(北京中铁房山桥梁有限公司 北京 102400)

传统的预应力混凝土轨枕的张拉控制主要是对先张法的采用，在一定程度上先将预应力钢丝张拉好，并将其固定在钢模上，通过对混凝土进行浇捣成型，当混凝土的强度达到规定时，才从根本上放松张拉的钢丝。而自动张拉设备在预应力混凝土轨枕的应用实现了全自动化的张拉控制。因此本文对预应力混凝土轨枕的自动张拉设备进行探讨有一定的理论价值和现实意义。

一、浅述预应力混凝土轨枕人工张拉控制存在的弊端

预应力混凝土箱梁张拉人工控制存在的弊端主要有以下几点体现：

第、传统的人工控制使得张拉力与压力表的标定有着较大的误差，同时又有着不稳定的压力表读数。

第、要想指导张拉力的大小，就要从根本上对压力表读数进行换算，对于张拉力的控制有着极大的不便。

第、加压控制有着较大的误差和较低的分辨率。

就其实质性而言，预应力混凝土轨枕人工张拉控制存在的弊端并不仅仅局限于以上几点，同时其张拉控制的记录相对来说也是极其的混乱，常处于一种失真状态，很难保证张拉的质量。

二、自动张拉设备的特点

为了更好的实现预应力混凝土轨枕的张拉控制，自动张拉设备的应用在一定程度上实现了预应力混凝土的全自动化控制。一般来说，自动张拉设备的特点主要表现在以下几点：

1.实现全过程自动化控制，精确施加预应力

所谓的自动张拉控制主要是对电脑程序自动控制的采用，从根本上对输入各阶段的张拉力以及伸长值实现全过程的智能控制和张拉，同时自动记录和自动保存张拉的结果。如果在实际的全自动化张拉控制过程出现一定的异常情况，还能从根本上进行声光报警，其物产范围严格的控制为±1%以下，实现精确施加预应力。

2.对伸长量及时的控制

自动张拉设备能够及时的控制伸长量，其校核指标主要是以伸长量为主要指标，其控制要素则是张拉力，通过对程序自动控制系统的采用，实现应力和伸长的同步控制。

3.对张拉过程进行规范性的智能控制

自动张张拉设备不仅仅实现全自动化的智能控制，同时从根本上不受其他因素的影响，比如说人为因素和环境因素，张拉过程实现规范的控制。

4.实现远程实时监控

自动张拉设备从根本上打破了地域上的限制，对施工现场的各个情况及时的进行掌握，其智能控制过程中通过远程监控及时的发现问题、解决问题，使得管理效率最大限度的提高。

5.节省人工

由于自动张拉设备是全自动化的职能控制，极大的降低了疲劳度，节省了人力。

总而言之，自动张拉设备的特点是极其的多，不仅仅实现了预应力混凝土轨枕张拉过程的全自动化控制，同时带来的社会效益和经济效益也是不可估量的。

三、自动张拉设备系统组成以及工作原理

1.自动张拉设备系统的组成

自动张拉设备系统主要是由主站、分站和上位机三个部分组成的。一般来说，“站”是自动张拉设备智能控制系统最常见最基本的一种组成单元，其自动张拉系统则是由多个“站”组成的，共同实现全自动化的张拉控制。同时每套自动张拉设备控制系统仅仅有一个主站，而分站则不允许超过7个。

就主站而言，自动张拉设备系统控制的核心，主要是通过对手提电脑的连接，从根本上实现对系统运作的智能化监控。主站示意图如图1所示。

图1 主站示意图

就分站而言，在一定程度上是对整个自动张拉设备的漏电、过载一斤短路进行的保护。而上位机主要是对太网主站的连接，对整套自动设备系统运行实现实时监控。自动张拉设备系统结构图如图2所示。

图2 自动张拉设备系统结构图

2.自动张拉设备的工作原理

自动张拉设备在工作的时候，首先就其操作系统进入而言，在对各电控柜进行接线以及千斤顶安装完成之后，通过对各电控柜进行上电，而自动张拉设备中的上位机在一定程度上连接到主站，进而将上位机监控软件打开，从根本上进入实时监控。但是在进入操作系统的时候，为了保证操作的安全性，往往需要进行用户登录，进而实现对主界面的监控。

当进入操作系统之后，就要从根本上对系统参数进行设置，当系统重新启动的时候，无需再次进行参数设置，其参数将会自动加载。就其张拉而言，就要从根本上对需要的站点有机的进行选择，经过对参数的再次确认，执行开始张拉的命令，进而实现全自动的张拉控制，通过其数据曲线就可以清楚的对各个站点之间的同步情况进行掌握。

其张放的过程主要是在张拉过程完成之后自动进行的张放控制，自动张拉设备在控制预应力混凝土轨枕的张拉过程中，每次的张拉力以及其张拉的位移都会有记录，便于检索和打印。

四、预应力混凝土轨枕自动张拉施工的注意事项

虽然自动张拉设备在一定程度上实现对预应力混凝土轨自动张拉控制，但是就其实质性而言，不规范的自动张拉施工往往会引发一系列的安全问题，对于预应力混凝土轨枕自动张拉施工的注意事项应从以下几点做起：

第一、在施工之前，对自动张拉设备的操作人员进行培训。

第二、严格执行工程技术要求标准，针对施工方案的各个结构特点做好一定的安全防范措施。

第三、自动张拉设备必须经过严格的保管和定期的维护。

第四、当自动张拉设备出现异常时，及时的暂停机器的运行。

结语

自动张拉设备的应用对于轨枕节约建设以及结构安全有着一定的基础保障，同时自动张拉设备在一定程度上实现了环境的保护，推动了我国铁路建设的快速发展。

[1]吴开旺.轨枕预应力自动张拉机控制系统的研制[J].铁道标准设计,2001,21(12):23-24.

[2]白玲,汪加蔚.预应力混凝土轨枕生产专用设备综述[J].混凝土世界,2014,(3):26-38.