预应力轨道板生产模具的制作方法

本实用新型涉及一种预应力轨道板生产模具。

背景技术：

目前，随着我国高速铁路建造水平的不断发展，无砟轨道结构形式被普遍采用。为完善适应不同运营条件下的无砟轨道结构型式，为我国高速铁路的“ 走出去”发展战略提供强有力的技术支持，铁道部组织相关单位自主研发了CRTSⅢ 型板式无砟轨道结构。

CRTSⅢ 型轨道板在生产过程中，需要进行以下工艺步骤，首先要清模，以保证轨道板混凝土外观质量，将模具的模腔清理干净后，均匀喷涂一层脱模剂；其次进行预埋套管的安装起吊、钢筋笼的放入以及套丝，套丝后，对钢筋进行初张预紧，再放入楔块后进行钢筋张拉，张拉结束后进行绝缘检测；最后，向模具中投入混凝土并振捣，蒸汽养护后放张、拆张以及脱模，再进行水浴养护。

而目前用于制作轨道板的模具结构一般包括长方形的底板、设置在底板两端的端板和设置在底板两侧的边板，两个边板、两个端板和底板之间围绕成顶部敞口的模腔，其次，两个边板和两个端板上均穿装有内端部伸入模腔中的多根张拉杆，张拉杆的内端部设有内螺纹孔，同时，两个边板上的相对应的两根张拉杆之间安装有横向钢筋，相应的，横向钢筋的两端分别螺装在两根张拉杆的的内螺纹孔中；其次，两个端板上的相对应的两根张拉杆之间安装有纵向钢筋；为了对横向钢筋和纵向钢筋进行放张处理，通过向外拉伸张拉杆，并在张拉杆的外端部与模具的外侧面之间楔入楔块，从而保持横向钢筋和纵向钢筋的拉伸工作；但是在横向钢筋和纵向钢筋的拉伸处理过程中，两个边板和两个端板会在横向钢筋和纵向钢筋牵拉下，向膜腔方向歪斜，同时，底板也会在横向钢筋和纵向钢筋牵拉下发生凹变；继而使成型的轨道板尺寸误差过大，从而引起报废隐患；目前为了解决模具变形的改善方式，通常是加厚模具的壁体尺寸，或者是在模腔底面上进行预起拱加工，但是加厚模具壁体尺寸，容易增大模具重量，从而增大模具成本，且不易转移模具，而进行预起拱加工，则增加了模具的加工难度，增大模具加工成本，且预起拱加工尺寸不易掌握。

其次，现有技术中的模具还存在结构复杂，制作成本高，同时，轨道板与模具分离时，不方便将轨道板与模具进行快速分离等问题；鉴于现有技术中模具的各种缺点，因此，有必要对现有技术中的模具进行升级换代，从而设计一种结构简单、重量轻、制造成本低、轨道板与模具脱模方便，且不易变形的模具。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，重量轻，制造成本低，使用方便，能避免模具发生变形，从而延长模具寿命，且轨道板与模具脱模方便的预应力轨道板生产模具。

为解决上述技术问题，本实用新型包括模具本体和连接在模具本体底部的支撑架，其特征在于：

所述模具本体包括水平设置的底板和设置在底板四个侧部并向上延伸的边板，四个边板和底板围绕成顶部敞口用于轨道板成型的模腔，所述模具本体的四个边板上分别设有插装张拉杆的多个穿装孔，所述模腔的底面中部插装有多个横向间隔设置且用于在成型轨道板上形成浇注孔的浇注孔成型装置；

所述模具本体的四个外侧面上分别固定连接有多根向下延伸设置的摆梁，每侧的多根摆梁分别沿所在侧面的长度方向间隔设置；

所述支撑架的四个侧面上分别设有用于支撑同侧的相应摆梁进行摆动的支座；

位于模具本体前后两侧且前后对应的两根摆梁下端共同连接有用于牵拉前后对应的两根摆梁下端部的纵向拉杆；

位于模具本体左右两侧且左右对应的两根摆梁下端共同连接有用于牵拉左右对应的两根摆梁下端部的横向拉杆。

采用上述结构后，本实用新型采用模具本体和支撑架的框架结构，因此，与现有技术的铸造结构相比，能降低本实用新型的重量及制造成本；同时，模具本体的模腔中可用于盛装混凝土从而实现轨道板的成型结构；其次，当向模腔中放入纵向钢筋和横向钢筋时，横向钢筋依然能安装在左右对应的两个张拉杆之间，而纵向钢筋则依然能安装在前后对应的两个张拉杆之间，因此，在对横向钢筋和纵向钢筋进行拉伸作业时，模具本体的四个边板和底板承受的挤压力能通过摆梁传递至底部的纵向拉杆和横向拉杆上，其次，通过纵向拉杆和横向拉杆牵拉两端的摆梁可平衡横向钢筋和纵向钢筋对模具本体的四个边板的挤压力，继而能避免模具本体的四个边板向模腔一侧倾斜变形和底板的中部向下凹变；另外，浇注孔成型装置可使成型的轨道板上形成多个上下贯通的浇注孔，因此，当将轨道板在施工现场进行轨道组装时，如果施工现场地面不平造成轨道板与地面之间孔隙较多，可通过向浇注孔中浇筑水泥从而填充轨道板与施工路面之间的间隙，继而增加轨道板铺设在地面上的牢固性。

所述浇注孔成型装置包括设置在模腔底面上的托座，所述托座的底面与模腔底面密封接触，所述托座的顶面与模腔顶面平齐设置，所述模具本体与支撑架之间还设有将模腔中的轨道板向上顶出的顶出装置。

所述支撑架包括设置在底板四个侧部并向下延伸的支撑板，四片支撑板之间设有与底板上下平行间隔设置的上加强平板，所述上加强平板与底板之间均匀设有多片竖向设置的上加强筋板；所述顶出装置包括横向设置在底板中部的多个上通孔，所述上通孔与托座同轴设置，所述上加强平板上设有与上通孔对应设置的下通孔，位于底板与上加强平板之间设有连通相应上通孔和相应下通孔的支撑管，所述支撑管中插装有从上通孔插入支撑管管腔中的滑杆，所述滑杆的上端部伸入模腔中并与托座固定连接在一起，所述托座呈上端直径小、下端直径大的圆锥状；所述托座的底面与底板的顶面之间设有弹性密封垫片；所述滑杆的下端部同轴设有定位孔。采用该结构后，当模腔中的轨道板成型后，通过由下向上顶动滑杆上移，滑杆则能顶动托座上移，由于托座呈上端直径小、下端直径大的圆锥状，因此，能将模腔中的轨道板向上顶出，继而实现轨道板与模腔分离；同时，由于滑杆是在支撑管的导向作用下上移，因此，能保证上移的轨道板在脱模过程中避免发生倾斜。

所述支撑架的底部设有连接在四片支撑板之间的下加强平板，所述下加强平板与上加强平板之间设有多片竖向设置的下加强筋板，所述下加强平板上设有与下通孔同心设置的底部通孔。

所述模具本体的四个外侧面上固定连接有分别与同侧的边板固定连接在一起的加强梁，所述加强梁与同侧的边板上设有多个穿装孔，多个穿装孔沿加强梁的长度方向均匀间隔设置，所述穿装孔中插装有一端部伸入模腔中的张拉杆；所述加强梁的底部设有多根向下延伸且沿加强梁长度方向间隔设置的摆梁，所述摆梁的下端高于支撑架的底面；所述横向拉杆的左端部从左侧摆梁的左侧面伸出，所述横向拉杆的右端部从右侧摆梁的右侧面伸出；所述纵向拉杆的前端部从前侧摆梁的前侧面伸出，所述纵向拉杆的后端部从后侧摆梁的后侧面伸出，所述纵向拉杆和横向拉杆的两端部上分别螺装有调节螺母；所述支撑架上设有供纵向拉杆和横向拉杆穿过的避让孔；所述横向拉杆的安装高度低于纵向拉杆的安装高度。

为了限制摆臂的下端部向支撑架方向一侧的摆动角度，每个摆臂的下端部至支撑架的相应外侧面之间设有限制摆臂的下端部向支撑架方向一侧的摆动角度的限位垫块。

为了能对摆梁进行稳定支撑，所述支座包括连接在支撑板外侧面上且位于相应摆梁两侧的耳板，所述耳板上设有主铰装孔，所述摆梁上设有与相应的主铰装孔同轴设置的副铰装孔，所述摆梁通过穿过主铰装孔和副铰装孔的铰轴铰装在相应的两片耳板之间。

为了实现张拉杆的结构，所述张拉杆包括依次连接在一起的旋拧牵拉部、过渡杆段、限位部和能插柱在穿装孔中的拉杆段，所述拉杆段的外端部能伸入模腔中且外端部设有用于螺装纵向钢筋或横向钢筋两端的螺纹孔，所述限位部为直径大于拉杆段直径和过渡杆段直径的环台，所述旋拧牵拉部为断面尺寸大于过渡杆段直径的多棱柱体；伸入模腔中的拉杆段的杆段为外端部直径逐渐变小的圆锥状杆段；位于边板上的穿装孔中安装有弹性密封圈，所述张拉杆穿过弹性密封圈的内孔伸入模腔中。

为了对模腔中混凝土进行震动，从而提高轨道板在凝固成型过程中的密实度，位于支撑架底部的前后两侧设有将支撑架支撑一定高度的前震动装置和后震动装置，所述前震动装置和后震动装置分别包括多个安装在地面上且左右间隔设置的空气弹簧，所述空气弹簧均与充气装置连通，前侧多个空气弹簧的顶部和后侧多个空气弹簧的顶部分别连接有用于支撑支撑架的震动板；所述震动板的底部安装有多个左右间隔设置的震动器，所述震动板的左右两端部上相应安装有用于固定支撑架左侧部的左锁紧装置和用于固定支撑架右侧部的右锁紧装置；所述左锁紧装置包括设置在震动板左端底部的左铰装座和铰装在左铰装座上的摆臂，所述摆臂的左端部和右端部均能沿摆臂的铰装轴线上下摆动，所述震动板的左端底部安装有位于左铰装座右侧的右铰装座，所述右铰装座上铰装有伸缩缸体，所述伸缩缸体的左端部与摆臂的右端部铰装连接在一起，所述摆臂的左端设有用于钩取支撑架的钩爪，所述震动板上设有当摆臂的左端部向上摆动时供钩爪伸向上方的避让开口，所述支撑架的底部设有供钩爪钩取的钩挂部；所述右锁紧装置与左锁紧装置结构相同，所述右锁紧装置与左锁紧装置左右对称设置在震动板的右端部。

综上所述，本实用新型结构简单，重量轻，制造成本低，能避免模具在使用过程中发生变形，从而延长模具寿命，且轨道板与模具脱模方便，同时能避免脱模过程中的轨道板发生倾斜，其次，轨道板在模腔中成型时，能保证轨道板自身结构的密实度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为模具本体和支撑架连接在一起的主视结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

图4为沿图3中C-C线的剖视结构示意图；

图5为图4中A区域内的放大结构示意图；

图6为图4中B区域内的放大结构示意图；

图7为轨道板从图4中的本实用新型中脱模时的结构示意图；

图8为张拉杆带有局部剖视的结构示意图；

图9为模具本体和支撑架放置在前震动装置和后震动装置上的主视示意图。

具体实施方式

为了方便描述本实用新型的具体结构，现定义图1的左侧为本实用新型的左方，定义图1的上侧为本实用新型的上方。

如图1-图3所示，该预应力轨道板生产模具包括模具本体1和连接在模具本体1底部的支撑架2，该模具本体1包括水平设置的长方形的底板3和焊接在底板3四个侧部并向上延伸的边板4，四个边板4和底板3围绕成顶部敞口的长方体状的模腔，该模腔用于盛装混凝土，从而实现轨道板的成型结构；而支撑架2则包括设置在底板3四个侧部并向下延伸的支撑板5，四片支撑板5之间焊接有与底板3上下平行间隔设置的上加强平板6，其次，为了对底板3进行均匀支撑，上加强平板6与底板3之间均匀焊接有多片竖向设置的上加强筋板，该上加强筋板在图中并未示出，另外，为了继续增加支撑架2的结构强度，该支撑架2的底部还设有连接在四片支撑板5之间的下加强平板23，下加强平板23与上加强平板6之间焊接有多片竖向设置的下加强筋板，该下加强筋板在图中并未示出，因此，本实用新型在模具本体1与支撑架2为焊接成型的框架结构，从而能降低本实用新型的重量，同时，能保证本实用新型的结构强度。

继续参照附图，由于需要向模腔中放置纵向钢筋和横向钢筋，继而保证与混凝土一体成型，从而增强轨道板的结构强度，该纵向钢筋和横向钢筋在图中并未示出；另外，为了保证纵向钢筋和横向钢筋在牵拉的情况下与混凝土完成凝固成型，该模具本体1的四个外侧面上固定连接有分别与同侧的边板4固定连接在一起的加强梁10，而加强梁10与同侧的边板4上设有多个穿装孔，该多个穿装孔沿加强梁10的长度方向均匀间隔设置；其次，穿装孔中插装有一端部伸入模腔中的张拉杆11，因此，横向钢筋能安装在左右两侧互相对应的两个张拉杆11之间，而纵向钢筋则能安装在前后两侧相互对应的两个张拉杆11之间，而通过牵拉前后两侧和左右两侧的张拉杆11可对纵向钢筋和横向钢筋进行拉伸作业；为了实现张拉杆11的结构，如图6和图8所示，该张拉杆11包括依次连接在一起的旋拧牵拉部16、过渡杆段17、限位部18和能插柱在穿装孔中的拉杆段19，该限位部18为直径大于拉杆段19直径和过渡杆段17直径的环台，而旋拧牵拉部16为断面尺寸大于过渡杆段17直径的多棱柱体，其次，拉杆段19的外端部能伸入模腔中且外端部设有用于螺装纵向钢筋或横向钢筋两端的螺纹孔20，相应的，纵向钢筋和横向钢筋的两端部应设有与拉杆段19的螺纹孔20相匹配的外螺纹；因此，通过旋拧旋拧牵拉部16，可实现张拉杆11与纵向钢筋或者横向钢筋的拆装，而向远离模具本体1的方向牵拉旋拧牵拉部16时，可对纵向钢筋和横向钢筋进行拉伸作业，而为了保持对纵向钢筋和横向钢筋的牵拉力，可在模具本体1的外侧面与限位部18之间楔入楔块，即可保持对纵向钢筋和横向钢筋的牵拉力。

另外，为了方便将张拉杆11从轨道板中拔出，伸入模腔中的拉杆段19的杆段为外端部直径逐渐变小的圆锥状杆段，因此，当轨道板成型后，通过旋松张拉杆11，可使拉杆段19的外端部从轨道板中拔出；另外，为了避免模腔中的混凝土泥浆从穿装孔与张拉杆11之间的缝隙中渗出，位于边板4上的穿装孔中安装有弹性密封圈21，而张拉杆11的拉杆段19外端部则穿过弹性密封圈21的内孔并伸入模腔中。

继续参照附图，为了牵拉纵向钢筋和横向钢筋时，避免使边板4向模腔一侧倾斜，同时，也为了避免底板3产生凹变，继而影响轨道板的成型尺寸，每个加强梁10的底部连接有多根向下延伸且沿加强梁10长度方向间隔设置的摆梁12，该摆梁12的下端高于支撑架2的底面；另外，支撑架2的四个侧面上分别设有用于支撑同侧的相应摆梁12进行摆动的支座13，为了能对摆梁12进行稳定支撑，每个支座13均包括连接在支撑板5外侧面上且位于相应摆梁12两侧的耳板22，而耳板22上设有主铰装孔，该摆梁12上则设有与相应的主铰装孔同轴设置的副铰装孔，该摆梁12通过穿过主铰装孔和副铰装孔的铰轴铰装在相应的两片耳板22之间；另外，位于左右两根加强梁10上且左右对应的两根摆梁12下端共同穿装有横向拉杆14，该横向拉杆14的左端部从左侧摆梁12的左侧面伸出，该横向拉杆14的右端部从右侧摆梁12的右侧面伸出；其次，位于前后两根加强梁10上且前后对应的两根摆梁12下端共同连接有纵向拉杆15，纵向拉杆15的前端部从前侧摆梁12的前侧面伸出，纵向拉杆15的后端部从后侧摆梁12的后侧面伸出，纵向拉杆15和横向拉杆14的两端部上分别螺装有调节螺母，另外，支撑架2上还设有供纵向拉杆15和横向拉杆14穿过的避让孔。因此，在对横向钢筋和纵向钢筋进行拉伸作业时，模具本体1的四个边板4和底板3承受的挤压力能通过加强梁10、摆梁12传递至底部的纵向拉杆15和横向拉杆14上，因此，通过纵向拉杆15和横向拉杆14牵拉两端的摆梁12可平衡横向钢筋和纵向钢筋对模具本体1的四个边板4的挤压力，继而能避免模具本体1的四个边板4向模腔一侧倾斜变形和底板3的中部向下凹变；另外，为了利用杠杆原理，从而通过旋拧调节螺母即可调节纵向拉杆15或横向拉杆14对摆臂的牵拉力，继而抵消纵向钢筋和横向钢筋对摆臂的牵拉力，本实用新型优选纵向拉杆或横向拉杆至所在支座铰装轴心的距离大于上方对应的张拉杆至支座铰装轴心的距离，因此，实现下方的力臂长度大于上方的力臂长度；另外，为了避免纵向拉杆15或横向拉杆14对摆臂的牵拉力过大，继而使模具本体的边板向外侧倾斜，如图6所示，每个摆臂的下端部至支撑架2的相应外侧面之间设有限制摆臂的下端部向支撑架2方向一侧的摆动角度的限位垫块34，该限位垫块的厚度根据实际需要进行设置，该限位垫块可以为刚性的金属垫块，当然，也可以为弹性的橡胶垫块；另外，为了避免横向拉杆14与纵向拉杆15形成空间干涉，优选横向拉杆14的安装高度低于纵向拉杆15的安装高度。

如图1-图7所示，为了将模腔中成型的轨道板顶出，位于底板3的中部设有三个沿底板3长度方向间隔设置的上通孔，该上通孔的数量根据实际需要进行设置，而上加强平板6上设有与上通孔对应设置的下通孔，另外，下加强平板23上设有与下通孔同心设置的底部通孔，其次，位于底板3与上加强平板6之间连接有连通相应上通孔和相应下通孔的支撑管7；该支撑管7中插装有从上通孔插入支撑管7的管腔中的滑杆8，该滑杆8的上端部伸入模腔中并安装有上端直径小、下端直径大的圆锥状的托座9，该托座9的顶面与边板4的顶面平齐设置，其次，托座9的底面压靠在底板3的顶面上且与底板3的顶面密封接触，该托座可在成型的轨道板上形成三个上下贯通的浇注孔，因此，当将轨道板在施工现场进行轨道组装时，如果施工现场地面不平造成轨道板与地面之间孔隙较多，可通过向浇注孔中浇筑水泥从而填充轨道板与施工路面之间的间隙，继而增加轨道板铺设在地面上的牢固性；继续参照附图，为了避免模腔中的混凝土泥浆从托座9底面渗入支撑管7中，托座9的底面与底板3的顶面之间设有弹性密封垫片24。因此，如图7所示，当采用伸缩油缸，并使伸缩油缸的活塞杆上端部顶动滑杆8上移时，滑杆8会顶动托座9上移，由于托座9呈圆锥状，因此，三个托座9能带动轨道板上移，继而与模腔进行分离；同时，由于滑杆8是在支撑管7的导向作用下上移，因此，能保证上移的轨道板在脱模过程中避免发生倾斜，从而与模腔发生碰撞，继而影响轨道板的外观质量。另外，如图5和图7所示，为了顶动滑杆8上移时，方便伸缩油缸的活塞杆伸入滑杆8中，从而保证滑杆8顺利上移，该滑杆8的下端部同轴设有定位孔25，该定位孔25与伸缩油缸的活塞杆间隙配合。

另外，为了当轨道板在模腔中凝固成型过程中，能保证轨道板自身结构的密实度，从而提高轨道板的结构强度，如图9所示，位于支撑架底部的前后两侧设有将支撑架支撑一定高度的前震动装置和后震动装置，前震动装置和后震动装置分别包括4个安装在地面上且左右间隔设置的空气弹簧26，空气弹簧26均与充气装置连通，充气装置在图中并未示出，另外，前侧多个空气弹簧26的顶部和后侧多个空气弹簧26的顶部分别连接有用于支撑支撑架的震动板27，该支撑架优选直接放置在震动板上，因此，通过吊装工具可将支撑架和模具本体吊离震动板顶面；其次，震动板27的底部安装有三个左右间隔设置的震动器28，该震动器优选气动震动器，另外，震动板27的左右两端部上相应安装有用于固定支撑架左侧部的左锁紧装置和用于固定支撑架右侧部的右锁紧装置。该左锁紧装置包括设置在震动板27左端底部的左铰装座29和铰装在左铰装座29上的摆臂30，摆臂30的左端部和右端部均能沿摆臂30的铰装轴线上下摆动，震动板27的左端底部安装有位于左铰装座29右侧的右铰装座31，右铰装座31上铰装有伸缩缸体32，该伸缩缸体优选油缸，伸缩缸体32的左端部与摆臂30的右端部铰装连接在一起，摆臂30的左端设有用于钩取支撑架的钩爪，震动板27上设有当摆臂30的左端部向上摆动时供钩爪伸向上方的避让开口33，支撑架的底部设有供钩爪钩取的钩挂部，该钩挂部结构可直接在支撑架底部的下加强平板23上开设供钩爪伸入的出入口，该钩爪伸入出入口内后可直接钩挂在出入口一侧的下加强平板23板体上，因此，该钩挂部即为出入口一侧的下加强平板23板体；另外，右锁紧装置与左锁紧装置结构相同，右锁紧装置与左锁紧装置左右对称设置在震动板27的右端部，在此，不再继续详述右锁紧装置的具体结构。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰，所有这些变化均应落入本实用新型的保护范围。