一种钢管混凝土轨枕预制用的可分离式模具的制作方法

1.本实用新型涉及铁路施工用模具，具体是一种钢管混凝土轨枕预制用的可分离式模具。


背景技术：

2.为了突破国外桁架钢筋轨枕的专利技术壁垒，我国自主研发了钢管混凝土枕式（简称cft枕式）无砟轨道结构，其主要由钢轨、扣件、预制cft轨枕、现浇道床等部分组成，其中cft轨枕的预制是施工的关键技术之一。
3.cft轨枕的两混凝土轨枕块用两根钢管混凝土连接，轨枕块内设置3根门型钢筋和1根箍筋，门型钢筋分别与钢管外侧壁和箍筋长边外侧焊接。为了优化轨枕与道床之间连接性能，在轨枕块三个侧面分别设置半圆形凹槽，cft轨枕的结构示意图如图2~图5所示。
4.然而实践表明，由于传统的轨枕块侧面没有凹槽，其模具采用表面光滑的一体式钢模，而cft轨枕由于轨枕侧面有凹槽，采用传统钢模无法形成凹槽，导致现有轨枕模具无法用于cft轨枕的生产，目前，国内还没有相关模具能够方便快捷、保质保量的预制cft轨枕，不利于cft枕式无砟轨道结构的研究推广。基于此，针对自主研制的cft轨枕、结合轨枕实际制造、施工产生的工况进行模具研制，需要研制一种新型的cft轨枕预制的模具，以使轨枕成形后侧面形成凹槽，符合设计要求。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决钢管混凝土轨枕预制时凹槽成型困难的问题，提供了一种钢管混凝土轨枕预制用的可分离式模具。
6.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
7.一种钢管混凝土轨枕预制用的可分离式模具，包括槽口朝上且横向放置的矩形槽，矩形槽的左外侧壁、右外侧壁均固定有把手；矩形槽的内腔设置有两个左右分布的外模装置，且两个外模装置之间留有距离，每个外模装置的上部均设置有内模装置，内模装置与外模装置通过连接机构可拆卸地连接；
8.所述外模装置包括槽口朝上且外底壁固定于矩形槽内底壁的外模槽，外模槽的前外侧壁与矩形槽的前内侧壁之间、后外侧壁与矩形槽的后内侧壁之间均留有操作间隙；位于左侧的外模槽的左外侧壁、位于右侧的外模槽的右外侧壁分别固定于矩形槽的左内侧壁、右内侧壁；两个外模槽的内底壁均沿竖向固定有两个左右分布的套管定位杆、相对侧壁上均贯通开设有两个前后分布的钢管定位孔，且钢管定位孔与外模槽的槽口连通；两个外模槽的钢管定位孔呈左右正对，且各个钢管定位孔的下部均呈与钢管下部形状匹配的圆弧状；两个外模槽的内侧壁下部均沿周向设置有与其固定贴合的u形限位板，且两个u形限位板的开口呈左右相对设置；每个u形限位板的开口部均沿竖向固定有与外模槽内侧壁固定贴合的下定位板，且下定位板的顶端面高于u形限位板的上表面；下定位板的顶端面沿横向贯通开设有与两个钢管定位孔的下部内外正对且形状一致的两个下弧形槽；
9.所述内模装置包括设置于下定位板顶端面的纵向直立的上定位板和两个位于u形限位板的上表面且前后相对设置的l形内模板，上定位板与两个l形内模板可拆卸地拼接；上定位板的顶部、两个l形内模板的顶部均向外延伸一体设置有搭接于外模槽顶端面上侧的限位条；上定位板的底端面沿横向贯通开设有与两个下弧形槽上下正对的两个上弧形槽，且上弧形槽的形状与钢管上部形状相匹配；两个l形内模板的内表面底部均沿周向设置有上部与其固定贴合的l形的凹槽定位条，凹槽定位条沿与l形内模板垂直方向的截面形状与轨枕块的凹槽形状相匹配，凹槽定位条的下部贴合于u形限位板的内表面顶部；
10.所述连接机构包括一一对应地设置于操作间隙内部的倒t形转动杆，所述倒t形转动杆的水平段包括位于中部的中间节和一体设置于中间节左侧与右侧的端节，端节的直径小于中间节的直径，且端节轴线与外模槽的间距大于中间节轴线与外模槽的间距；端节的外部从左至右依次固定套设有间隔布置的第一限位块、第二限位块、第三限位块；第一限位块与第二限位块之间、第二限位块与第三限位块之间均设置有活动套接于端节外部且固定于外模槽外侧壁上部的耳板；套接于同一端节的两个耳板之间设置有顶端部固定于限位条且卡接于外模槽与端节之间的竖向卡条，位于同一操作间隙内的两个竖向卡条之间设置有固定于限位条且开口朝矩形槽的c形卡槽；倒t形转动杆的竖直段卡接于c形卡槽的内腔。
11.本实用新型通过内模装置与外模装置的组合结构设计，实现了钢管混凝土轨枕凹槽的一次性成型；连接机构的结构设计，一方面方便内模装置与外模装置的自动组装，增加了组装时的操作便捷性；另一方面能够在脱模过程中提供一定的推动力，方便钢管混凝土轨枕与内模装置从外模槽的内腔中脱离；钢管定位孔、上弧形槽、下弧形槽的组合结构设计，方便轨枕骨架的定位与安装，提高了加工精度。
12.本实用新型的使用方法包括如下步骤：
13.s1：外模装置与矩形槽的安装：首先将矩形槽横向放置，接着将两个外模装置分别放置于矩形槽内腔的左部、右部；放置外模装置时，两个外模装置之间留有距离；外模槽的前外侧壁与矩形槽的前内侧壁之间、后外侧壁与矩形槽的后内侧壁之间均留有操作间隙，倒t形转动杆一一对应地放置于操作间隙的内部，且倒t形转动杆的竖直段顶端部与矩形槽的内侧壁相接触；两个外模槽的钢管定位孔呈左右正对，且各个钢管定位孔均位于近矩形槽中心的一侧；然后将两个外模槽的外底壁固定于矩形槽内底壁，将位于左侧的外模槽的左外侧壁、位于右侧的外模槽的右外侧壁分别固定于矩形槽的左内侧壁、右内侧壁；
14.s2：轨枕骨架及预埋套管的安装：首先将由钢管与钢筋预组装的轨枕骨架放入矩形槽的内腔，放置时，通过钢管定位孔对轨枕骨架进行定位；然后在套管定位杆上一一对应地安装预埋套管；
15.s3：外模装置与内模装置的组装：将内模装置与外模装置通过连接机构可拆卸地组装；该组装过程是采用如下步骤实现的：首先将上定位板放置于下定位板的顶端面，使得两个下弧形槽与两个上弧形槽上下正对，同时使得上定位板的限位条搭接于外模槽的顶端面；然后将两个l形内模板放置于u形限位板的上表面，使得凹槽定位条的下部贴合于u形限位板的内表面顶部，同时使得l形内模板的限位条搭接于外模槽的顶端面；在此过程中，位于前侧的两个竖向卡条同步向下移动，当移动至由外模槽、端节、耳板围合成的间隙时，推动位于前侧的端节向前下方移动，进而带动位于前侧的倒t形转动杆逆时针转动，直至倒t形转动杆的竖直段卡接于位于前侧的c形卡槽的内腔；位于后侧的两个竖向卡条同步向下
移动，当移动至由外模槽、端节、耳板围合成的间隙时，推动位于后侧的端节向后下方移动，进而带动位于后侧的倒t形转动杆顺时针转动，直至倒t形转动杆的竖直段卡接于位于后侧的c形卡槽的内腔，由此完成第一个外模装置与第一个内模装置的组装；依此类推，即可完成第二个外模装置与第二个内模装置的组装；
16.s4：轨枕块的浇筑：首先分别在内模装置的内表面与外模装置的内表面涂刷脱模剂；接着浇筑混凝土筑成轨枕块；然后进行振捣、养护；
17.s5：钢管混凝土轨枕的脱模：将矩形槽反转并放置于振动台上振动，在振动台振动和钢管混凝土轨枕与内模装置重力的双重作用下，倒t形转动杆的竖直段从c形卡槽的内腔中脱离并转动；在此过程中，位于前侧的倒t形转动杆转动，带动位于前侧的端节向后移动，推动位于前侧的竖向卡条同步向下移动，直至竖向卡条从由外模槽、端节、耳板围合成的间隙内脱离；位于后侧的倒t形转动杆转动，带动位于后侧的端节向前移动，推动位于后侧的竖向卡条同步向下移动，直至竖向卡条从由外模槽、端节、耳板围合成的间隙内脱离；然后向上提升矩形槽，使得钢管混凝土轨枕与内模装置从外模槽的内腔中脱离，由此实现钢管混凝土轨枕脱模的目的；
18.s6：内模装置的移除：将上定位板、l形内模板从钢管混凝土轨枕上移除，由此实现钢管混凝土轨枕与内模装置的分离。
19.钢管定位孔的上部呈方形，且方形的宽度与钢管的外径相匹配。
20.该结构设计方便轨枕骨架自上而下的安装，进一步增加了本实用新型的结构可靠性。
21.下定位板的前部与后部、上定位板的前部与后部、u形限位板的角部、l形内模板的角部均呈与轨枕块角部形状配合的圆角结构。
22.该结构设计进一步提高了本制造方法所生产的钢管混凝土轨枕的加工精度。
23.位于上定位板与l形内模板拼接部的限位条是由上下搭接的上拼接条与下拼接条组成的，且上拼接条与下拼接条均呈横向设置；上拼接条与l形内模板呈一体结构，下拼接条与上定位板呈一体结构。
24.该结构设计一是方便上定位板与l形内模板的可靠拼接；二中增加了组装与拆卸操作时的便捷性，进而提高了组装操作的工作效率；三是通过上拼接条抵住下拼接条，能够防止上定位板在混凝土浇筑过程中发生移动，进一步增加了内模装置的结构可靠性。
25.倒t形转动杆的竖直段通过一体设置于其顶端部的实心柱与c形卡槽卡接。
26.所述把手为圆柱形把手。
27.本实用新型结构设计合理可靠，实现了钢管混凝土轨枕凹槽一次性成型的目的，而且操作便捷，方便组装，内模装置与外模装置可自动脱离，提高了钢管混凝土轨枕的生产效率；同时加工精度高，提高了利用本模具所生产的钢管混凝土轨枕的生产质量，具有简单实用、易于推广的优点，可作为侧面带凹槽的钢管混凝土轨枕预制的定型工装。
附图说明
28.图1是本实用新型中矩形槽、外模装置与内模装置的组装状态参考图；
29.图2是本实用新型中钢管混凝土轨枕的结构示意图；
30.图3是本实用新型中钢管混凝土轨枕的俯视示意图；
31.图4是本实用新型中钢管混凝土轨枕的侧视示意图；
32.图5是本实用新型中钢管混凝土轨枕凹槽处的结构示意图；
33.图6是本实用新型中外模装置与内模装置的组装状态参考图；
34.图7是图6的侧视示意图；
35.图8是本实用新型中外模装置的结构示意图；
36.图9是图8的俯视示意图；
37.图10是本实用新型中内模装置的结构示意图；
38.图11是图10的右视示意图；
39.图12是本实用新型中上定位板的结构示意图；
40.图13是图12的左视示意图；
41.图14是本实用新型中l形内模板的结构示意图；
42.图15是图14的右视示意图；
43.图16是本实用新型中倒t形转动杆的结构示意图；
44.图17是本实用新型中端节处的结构示意图；
45.图18是本实用新型中倒t形转动杆的竖直段的结构示意图。
46.图中，101
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矩形槽，102
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把手，103
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操作间隙，201
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外模槽，202
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套管定位杆，203
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钢管定位孔，204
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u形限位板，205
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下定位板，206
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下弧形槽，301
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上定位板，302
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l形内模板，303
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限位条，304
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上弧形槽，305
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凹槽定位条，306
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上拼接条，307
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下拼接条，401
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中间节，402
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端节，403
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第一限位块，404
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第二限位块，405
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第三限位块，406
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耳板，407
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竖向卡条，408
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c形卡槽，409
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倒t形转动杆的竖直段，410
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实心柱，501
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钢轨，502
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钢管，503
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轨枕块，504
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凹槽，505
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预埋套管。
具体实施方式
47.一种钢管混凝土轨枕预制用的可分离式模具，包括槽口朝上且横向放置的矩形槽101，矩形槽101的左外侧壁、右外侧壁均固定有把手102；矩形槽101的内腔设置有两个左右分布的外模装置，且两个外模装置之间留有距离，每个外模装置的上部均设置有内模装置，内模装置与外模装置通过连接机构可拆卸地连接；
48.所述外模装置包括槽口朝上且外底壁固定于矩形槽101内底壁的外模槽201，外模槽201的前外侧壁与矩形槽101的前内侧壁之间、后外侧壁与矩形槽101的后内侧壁之间均留有操作间隙103；位于左侧的外模槽201的左外侧壁、位于右侧的外模槽201的右外侧壁分别固定于矩形槽101的左内侧壁、右内侧壁；两个外模槽201的内底壁均沿竖向固定有两个左右分布的套管定位杆202、相对侧壁上均贯通开设有两个前后分布的钢管定位孔203，且钢管定位孔203与外模槽201的槽口连通；两个外模槽201的钢管定位孔203呈左右正对，且各个钢管定位孔203的下部均呈与钢管502下部形状匹配的圆弧状；两个外模槽201的内侧壁下部均沿周向设置有与其固定贴合的u形限位板204，且两个u形限位板204的开口呈左右相对设置；每个u形限位板204的开口部均沿竖向固定有与外模槽201内侧壁固定贴合的下定位板205，且下定位板205的顶端面高于u形限位板204的上表面；下定位板205的顶端面沿横向贯通开设有与两个钢管定位孔203的下部内外正对且形状一致的两个下弧形槽206；
49.所述内模装置包括设置于下定位板205顶端面的纵向直立的上定位板301和两个
位于u形限位板204的上表面且前后相对设置的l形内模板302，上定位板301与两个l形内模板302可拆卸地拼接；上定位板301的顶部、两个l形内模板302的顶部均向外延伸一体设置有搭接于外模槽201顶端面上侧的限位条303；上定位板301的底端面沿横向贯通开设有与两个下弧形槽206上下正对的两个上弧形槽304，且上弧形槽304的形状与钢管502上部形状相匹配；两个l形内模板302的内表面底部均沿周向设置有上部与其固定贴合的l形的凹槽定位条305，凹槽定位条305沿与l形内模板302垂直方向的截面形状与轨枕块503的凹槽504形状相匹配，凹槽定位条305的下部贴合于u形限位板204的内表面顶部；
50.所述连接机构包括一一对应地设置于操作间隙103内部的倒t形转动杆，所述倒t形转动杆的水平段包括位于中部的中间节401和一体设置于中间节401左侧与右侧的端节402，端节402的直径小于中间节401的直径，且端节402轴线与外模槽201的间距大于中间节401轴线与外模槽201的间距；端节402的外部从左至右依次固定套设有间隔布置的第一限位块403、第二限位块404、第三限位块405；第一限位块403与第二限位块404之间、第二限位块404与第三限位块405之间均设置有活动套接于端节402外部且固定于外模槽201外侧壁上部的耳板406；套接于同一端节402的两个耳板406之间设置有顶端部固定于限位条303且卡接于外模槽201与端节402之间的竖向卡条407，位于同一操作间隙103内的两个竖向卡条407之间设置有固定于限位条303且开口朝矩形槽101的c形卡槽408；倒t形转动杆的竖直段409卡接于c形卡槽408的内腔。
51.钢管定位孔203的上部呈方形，且方形的宽度与钢管502的外径相匹配。下定位板205的前部与后部、上定位板301的前部与后部、u形限位板204的角部、l形内模板302的角部均呈与轨枕块503角部形状配合的圆角结构。位于上定位板301与l形内模板302拼接部的限位条303是由上下搭接的上拼接条306与下拼接条307组成的，且上拼接条306与下拼接条307均呈横向设置；上拼接条306与l形内模板302呈一体结构，下拼接条307与上定位板301呈一体结构。倒t形转动杆的竖直段409通过一体设置于其顶端部的实心柱410与c形卡槽408卡接。所述把手102为圆柱形把手。