CRTSⅢ型无砟轨道自密实混凝土试验仪器的制作方法

本发明涉及无砟轨道自密实混凝土检测领域，具体为一种crtsⅲ无砟轨道自密实混凝土流动性试验装置。

背景技术：

随着我国高铁建设的大力发展，高速铁路建设已成为一张绚丽国际名片，在国际舞台中展现大国的风采，让世界瞩目。在我国crtsⅲ型板式无砟轨道结构是以轨道板与充填层自密实混凝土形成复合整体结构、共同承受列车荷载，通过轨道板与充填层自密实混凝土以“门型筋”进行强化连接，并在充填层自密实混凝土与底座板间设中间隔离层，通过底座板上限位凹槽进行限位。而其中，影响crtsⅲ型板式无砟轨道整体性能的关键就是充填层自密实混凝土，因此，crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土要求具有高的流动性、间隙通过性和抗离析性特点，即浇筑时无需振捣仅依靠其自重作用便能均匀密实成型的高性能混凝土。

目前，自密实混凝土为达到设计及工作性能要求，需通过揭板工艺试验来模拟线上浇筑情况、检验自密实混凝土的流动性、间隙通过性和抗离析性，确保满足现场浇筑的工艺要求。揭板工艺试验在线外平整场地采用正式施工所用的工装及材料进行模拟，但浇筑过程无法有效观察混凝土的各项性能，致使成功率较低，以及人员、物力、财力浪费较大，效果不理想。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种模拟现场灌注充填层自密实混凝土成型以及辅助检测、研究的设备，通过有机质玻璃层观测crtsⅲ型无砟轨道充填层自密实混凝土在实际浇筑中气泡分布、以及混凝土灌注过程密实程度的可观测性，并简化试验检测工作、通过观测浇筑混凝土所表现出的性能，调整相关工艺参数，保证试验数据的重复性和可靠性，以指导实际施工，提高实际现场浇筑成功率，降低人员、物力、财力浪费。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土试验仪器，包括底板，所述底板上四周刻槽后用于放置自密实混凝土模具，所述混凝土模具两对应侧面水平预留有拨片槽，所述自密实混凝土模具上方支撑放置有机玻璃板，所述有机玻璃板以其中心开设直径20cm的塌落度桶留置孔、以及以其中心为直径30cm的圆周上均匀布置16个用于放置j环的直径35mm的圆孔、以及以其中心位于该圆孔外周设有用于观测混凝土扩展度的圆周刻痕。

所述j环包括橡胶环，所述橡胶环的圆周上设有16个直径18mm的钢筋孔、且橡胶环下表面位于每个钢筋孔处设有限位橡胶卡环，所述限位橡胶卡环内径18mm、外径35mm，每个限位橡胶卡环及相应橡胶环上钢筋孔外侧面处设于开缝，或者其中位于四个方向（即经过中心互相垂直四个方向）的限位橡胶卡环及相应橡胶环上钢筋孔外侧面处设于开缝；每个钢筋孔内插入直径18mm的光圆钢筋，其中位于四个方向（即经过中心互相垂直四个方向）的四根光圆钢筋侧面分别设有刻度尺板，所述刻度尺板位于开缝内。

上述crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土试验仪器，在底板上放置改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具，在模具上方支撑透明有机玻璃板，有机玻璃板上安置改进的j环，连接处以橡胶垫片防漏。通过对crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土试验仪器组装，完成crtsⅲ型板式无砟轨道充填层自密实混凝土的性能检测，并按照实体浇筑工艺进行浇筑，进行试验研究。

具体工作时，将该试验仪器移至平整的试验场地，底板上安装改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具（事先涂刷脱模油，并在限位孔安装钢筋网片，网片中间需要留置20cm~25cm孔隙以满足安放坍落度桶），后在其上放置透明的有机玻璃板，按照标准进行t500以及扩展度试验操作，完成后用拨片装置对t500以及扩展度试验留置的混凝土进行移置，以满足j环障碍高度差试验所需的底板面积，并在玻璃板上相应位置放入改进的j环进行j环障碍高度差试验操作，测试完成取出有机玻璃板中改进的j环、以及混凝土拨片装置，用同口径的橡胶垫片密封防漏，最后进行模拟实体浇筑crtsⅲ型无砟轨道充填层自密实混凝土工艺进行浇筑。

本发明试验设备是以现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具为基础并对相关试验设备进行组合，（1）将实际浇筑混凝土底板与标准《自密实混凝土应用技术规程》jgj/t283-2012中规定a.1坍落扩展度和扩展时间试验方法、a.2j环扩展度试验方法所述底板相结合；（2）对标准《高速铁路crtsiii型板式无砟轨道自密实砼暂行技术条件》tjgw112-2003附录d中j环障碍高度差试验方法的仪器与有机玻璃组合改造。相比实体浇筑，本试验设备提供通过有机质玻璃层观测crtsⅲ型无砟轨道充填层自密实混凝土在实际浇筑中气泡分布、混凝土灌注过程密实程度的可观测性，以及简化试验检测工作，并可通过观测混凝土浇筑的性能调整相关工艺参数，保证试验数据的重复性和可靠性，指导实际施工，提高实际现场浇筑成功率；另一方面，由于模板缩小，降低人员、物力、财力浪费，节省前期揭板试验的成本，提高经济效益。

本发明设计合理，具有很好的实际应用及推广价值。

附图说明

图1表示本发明所述试验仪器侧视图。

图1b表示图1的局部放大示意图。

图1c表示本发明所述试验仪器俯视图。

图2a表示三联底板侧视图。

图2b表示三联底板俯视图。

图3a表示有机玻璃板侧视图。

图3b表示有机玻璃板俯视图。

图4a表示橡胶环仰视图。

图4b表示橡胶环侧视图。

图5a表示j环仰视图。

图5b表示j环侧视图。

图5c表示j环的局部放大图。

图6a表示原有j环的俯视图。

图6b表示原有j环的侧视图。

图6c表示原有j环的局部放大图。

图中：1-底板，11-调平螺栓，12-水平珠，13-t型防漏垫片，14-手提把手；2-模具，21-拨片，22-拨片槽，23-出浆口及闸刀；3-有机玻璃板，31-塌落度桶留置孔，32-圆孔，33-圆周刻痕；4-j环，41-橡胶环，42-限位橡胶卡环，43-开缝，44-钢筋孔，45-光圆钢筋，46-刻度尺板。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明专利的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明专利，但不用来限制本发明专利的范围。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。

一种crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土试验仪器，包括底板1，底板1采用三联底板，如图2a、2b所示，底板1的底面设置有调平螺栓11、其上表面四周设有水平珠12。底板1上四周刻槽后用于放置自密实混凝土模具2，混凝土模具2两对应侧面水平预留有拨片槽22（如图1所示），自密实混凝土模具2上方支撑放置有机玻璃板3，有机玻璃板3也采用三联板，有机玻璃板3以其中心开设直径20cm的塌落度桶留置孔31、以及以其中心为直径30cm的圆周上均匀布置16个用于放置j环4的直径35mm的圆孔32、以及以其中心位于该圆孔外周设有用于观测混凝土扩展度的圆周刻痕33，如图1c所示。

其中，j环4包括橡胶环41，如图4a、4b所示，橡胶环41的圆周上设有16个直径18mm的钢筋孔44、且橡胶环41下表面位于每个钢筋孔处一体设有限位橡胶卡环42，限位橡胶卡环42内径18mm、外径35mm，每个限位橡胶卡环42及相应橡胶环41上钢筋孔44外侧面处设于开缝43，或者其中位于四个方向的限位橡胶卡环42及相应橡胶环41上钢筋孔44外侧面处设于开缝43；每个钢筋孔44内插入直径18mm的光圆钢筋45，其中位于四个方向（即经过中心互相垂直四个方向）的四根光圆钢筋45侧面分别设有刻度尺板46，所述刻度尺板46位于开缝43内。

具体实施时，三联底板上放置改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具，改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具上方支撑特制透明有机玻璃板，特制透明有机玻璃板上安置改进的j环，连接处以橡胶垫片防漏。

本装置具体参数的确定如下：

主要包括改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具、三联底板、特制透明有机玻璃板的尺寸以及改进的j环参数、连接处密封防漏垫片等。

改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具：以现行模具（内膜尺寸）560cm×250cm×9cm为例，长宽以比例缩小、高度不变，用3mm~5mm薄壁钢板改型成200cm×100cm×9cm，并在中心模板处设置可滑动的混凝土拨片，方便在混凝土扩展度试验后进行拨离混凝土以进行j环障碍高度差试验。

改造现行模具主要依据：（1）、满足不改变原始钢筋网片竖向间隔，只进行长宽缩放；（2）、满足相关规范对扩展度底板的尺寸要求；（3）、便于模仿现场浇筑并合理节约成本；（4）、改造模板且应满足原浇筑工艺。

如图2a、2b所示，三联底板：总体尺寸为210cm×110cm×h，即总体长、宽应满足改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具尺寸，超出内模具边长宽各5cm~6cm，并在其上刻槽以安放模具，深度以能安放1层薄密封防漏垫片、以及3cm~5mm模具为宜，并在底板下方设置调平螺栓以及模板上安置8个水平管（水平珠）便于调整，具体位置见图1；底板分为3部分：中间底板1块、尺寸为110cm×110cm×h，两侧底板2块、尺寸为50cm×110cm×h，各部分以转轴相连接并以t型橡胶垫片防漏，厚度h以3cm~5cm为宜，并在中间底板上依照相关规范刻痕满足扩展度底板要求，且在两侧安装手提把手方便搬运。

如图3a、3b所示，透明有机玻璃板：尺寸210cm×110cm×h，厚度8mm~10mm为宜，分为中间板1块、尺寸110cm×110cm×h，两侧板共2块、尺寸为50cm×110cm×h；中间有机玻璃板，以其中心刻直径20cm的孔满足坍落度桶放置，以及以其中心为直径30cm的圆周上均与布置16个直径35mm的圆孔满足放置改进的j环，并进行圆周刻痕以方便观测混凝土扩展度。

如图5a、5b、5c所示，改进的j环：在互相垂直的四个方向放置的4个φ18光圆钢筋侧面分别连接薄制铁片并对光圆钢筋自上而下进行刻度标记，并使其与φ18光圆钢筋插入橡胶环的钢筋孔（内径18mm）内，其余钢筋孔内插入φ18光圆钢筋，每个钢筋孔周围设置限位橡胶卡环（纵向长度10mm、外径35mm、内径18mm），对光圆钢筋进行包裹、限位、固定，然后进行试验，进行j环障碍高度差试验数据的读取（即j环中心混凝土至j环顶面高度需测，其余沿j环外缘测量4个位置混凝土顶面至j环顶面的高度差直接进行读取即可）。

如图6a、6b、6c所示，原有的j环，其为整体不锈钢结构，使用不方便。

橡胶防漏垫片：以较薄且不改变模具整体性，只进行微调为宜，结合需要进行制取，此处不进行赘述。

以上参数必须依照现有规范、以及相关设计规程来以来确保实际的可行性。

工艺流程：工作时，将该试验仪器移至平整的试验场地，并通过下设调平螺栓调平展开三联底板，然后在调平三联底板上安装改装现行等比例缩小crtsⅲ型无砟轨道自密实混凝土模具（事先涂刷脱模油，并在限位孔安装钢筋网片，网片中间需要留置20cm~25cm孔隙以满足安放坍落度桶），后在其上放置特制透明的有机玻璃板，按照标准进行t500以及扩展度试验操作，完成后用拨片装置对t500以及扩展度试验的混凝土进行移置，以满足j环障碍高度差试验所需的底板面积，并在玻璃板上相应位置放入改进的j环进行j环障碍高度差试验操作，测试完成取出有机玻璃板中改进的j环、以及混凝土拨片装置，用同口径的橡胶垫片密封防漏，最后进行模拟实体浇筑crtsⅲ型无砟轨道充填层自密实混凝土工艺进行浇筑。

本试验设备提供通过有机质玻璃层观测crtsⅲ型无砟轨道充填层自密实混凝土在实际浇筑中气泡分布、混凝土灌注过程的密实程度的可观测性，以及简化试验检测工作，并可通过观测混凝土浇筑的性能调整相关工艺参数，保证试验数据的重复性和可靠性，指导实际施工，提高实际现场浇筑成功率；另一方面，由于模板缩小，降低人员、物力、财力浪费，节省前期揭板试验的成本，提高经济效益。

以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明专利的保护范围。