本發(fā)明屬于城市軌道交通及鐵路交通技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種竹膠軌枕及其制備方法。
背景技術(shù)：
普通鋼筋混凝土軌枕具有承載力高、穩(wěn)定性強(qiáng)、線路平順性好等優(yōu)點(diǎn)，但是有以下缺點(diǎn)：普通鋼筋混凝土軌枕鋼筋骨架加工、鋪設(shè)、張拉工藝、耗費(fèi)大量人工和設(shè)備、成本高、工序復(fù)雜。鋼筋骨架制作、鋪設(shè)、張拉工藝都費(fèi)時(shí)間、成本高，質(zhì)量不好控制。普通鋼筋混凝土軌枕剛性高、延展性差。通鋼筋混凝土軌枕承軌臺(tái)位置水平無(wú)法配筋、擋肩位置容易被剪切破壞。普通混凝土軌枕由于配筋和混凝土保護(hù)層設(shè)置原因，很難加工成為異型軌枕、摩擦型軌枕等，即普通混凝土軌枕鋼筋位置和保護(hù)層尺寸限制了軌枕形狀優(yōu)化和發(fā)展。另外一方面我國(guó)城市軌道交通中，軌枕參考并采用普通鐵路混凝土軌枕設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，由于城市軌道列車(chē)速度低、軸重輕，因此城市軌道軌枕受力是普通鐵路軌枕受力是五分之一到三分之一(如在實(shí)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，地鐵中軌枕受力只有重載鐵路十分之一)。因此普通鐵路軌枕過(guò)于粗壯、笨重、成本高；同時(shí)在城市軌道交通中，大型機(jī)械維修困難，因?yàn)榭臻g有限，不能采用大型機(jī)械，因此人工勞動(dòng)強(qiáng)度高。傳統(tǒng)木枕有以下缺點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)木材稀缺、成本高、木枕剛度和強(qiáng)度不均勻、需要采用焦油防腐技術(shù)，污染環(huán)境，如歐盟將于2018年禁止采用焦油防腐方法、木材強(qiáng)度較低等問(wèn)題。
近年來(lái)復(fù)合軌枕是一種新型軌枕結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)使用可再生塑料、廢舊輪胎或者聚氨酯材料進(jìn)行生產(chǎn)，具有彈性好，環(huán)保綠色等優(yōu)點(diǎn)，但是有以下缺點(diǎn)：復(fù)合軌枕材料密度低，導(dǎo)致復(fù)合軌枕質(zhì)量低，造成道床縱橫向阻力偏低；生產(chǎn)、安裝成本高。抵抗溫度、環(huán)境受力能力差，容易開(kāi)裂、尤其是扣件和螺栓抗拔力不足。
因此需要提供一種新型材料作為鐵路軌枕為預(yù)制材料，克服上述普通鋼筋混凝土軌枕、傳統(tǒng)木枕以及復(fù)合軌枕的缺陷，即提供一種竹膠軌枕結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服既有上述軌枕缺點(diǎn)，基于竹膠板生產(chǎn)技術(shù)，提出一種竹膠軌枕制作方法以及根據(jù)所述制備方法得到的竹膠軌枕。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明開(kāi)了一種竹膠軌枕的制備方法，包括：以下步驟：
(1)原材料選用無(wú)斑節(jié)糜爛、無(wú)蟲(chóng)孔的5年以上的成年竹作為原材料；
(2)按規(guī)定長(zhǎng)度，將所述原材料切斷并剖切成長(zhǎng)條狀后，再對(duì)長(zhǎng)條狀竹條進(jìn)行去竹黃95％以上及去竹青100％加工處理為至薄型竹篾片；
(3)對(duì)步驟(2)所得的薄型竹篾片進(jìn)行碳化處理，得碳化薄型竹篾片；
(4)對(duì)步驟(3)所得的碳化薄型竹篾片進(jìn)行碾壓成連體纖維狀態(tài)；
(5)將步驟(4)所得物料投入酚醛膠中進(jìn)行加壓浸膠，所述物料與酚醛膠的重量比為100:25～37，加壓的壓力為1.0～1.3mpa，加壓時(shí)間為20～25min；
(6)將步驟(5)所得物料進(jìn)行自動(dòng)除濕，使其含水率保持在6～15％；
(7)將步驟(6)所得物料壓制固化成板坯；
(8)將所得的板坯經(jīng)過(guò)鋸切板坯的周邊寬度5cm，已消除壓縮時(shí)的邊緣效應(yīng)，并進(jìn)一步將板坯一次性分鋸成所需規(guī)格，至此所述竹膠軌枕制作成型。
進(jìn)一步地，如上所述的方法，步驟(2)中所述薄型竹篾片的厚度為5～6mm。
進(jìn)一步地，如上所述的方法，步驟(3)中碳化后的竹篾片的含糖量在6％以下，竹纖維在92％以下，含水量在30～40％。
進(jìn)一步地，如上所述的方法，所述酚醛膠由以下質(zhì)量份的原材料組成：苯酚40～50份，甲醛50～55份，清水1.2～1.4份、片堿0.4～0.6份。
述的方法，步驟(7)中采用以蒸汽為熱源的重竹熱壓機(jī)對(duì)步驟(6)所得物料進(jìn)行壓制，作用總壓力3000t，作用幅面1500×2700mm,壓制溫度65～75℃,進(jìn)料厚度:出料厚度為135～160cm:25cm。
根據(jù)如上任一方法制備得到的竹膠軌枕。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以獲得包括以下技術(shù)效果：
該竹膠軌枕碳排放低，環(huán)保安全，充分利用毛竹材料，生長(zhǎng)周期快、強(qiáng)度高、價(jià)格便宜特點(diǎn)。竹膠軌枕強(qiáng)度高，韌性好，彈性好，高于普通木枕，低于混凝土軌枕，剛度和強(qiáng)度適中。竹膠軌枕耐水性好，遇水受潮不變形，防腐、防蟲(chóng)蛀、阻燃，適宜復(fù)雜條件應(yīng)用。
該竹膠軌枕構(gòu)便于制作，避免鋼筋骨架加工、鋪設(shè)、張拉工藝，節(jié)約能源、綠色環(huán)保。同時(shí)由于不需要張拉工藝，因此可以方便制作成為異型軌枕、摩擦型軌枕等。同時(shí)竹膠軌枕材料可循環(huán)利用。
具體實(shí)施方式
以下將配合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
本發(fā)明提供一種竹膠軌枕的制備方法以及根據(jù)該制備方法得到竹膠軌枕。該竹膠軌枕適用于有砟道床竹膠板軌枕，可根據(jù)不同軌距線路、滿(mǎn)足線路在不同曲線地段的需求，軌枕整體長(zhǎng)度設(shè)計(jì)區(qū)間可為2.4m～2.8m。使用本發(fā)明方法制備的軌枕時(shí)，需根據(jù)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)軸重、速度、運(yùn)量及單復(fù)線等情況綜合分析。
對(duì)應(yīng)的具體實(shí)施步驟為：(1)原材料選用無(wú)斑節(jié)糜爛、無(wú)蟲(chóng)孔的5年以上的成年竹作為原材料；(2)按規(guī)定長(zhǎng)度，用鋸竹機(jī)對(duì)述原材料進(jìn)行切斷，用剖竹機(jī)將原材料剖切成長(zhǎng)條狀后，再用分層機(jī)對(duì)長(zhǎng)條狀竹條進(jìn)行去竹黃95％以上及去竹青100％加工處理，至適當(dāng)規(guī)格(厚度5～6mm)的薄型竹篾片；(3)對(duì)步驟(2)所得的薄型竹篾片進(jìn)行碳化處理，以使竹篾片的含糖量降低至6％以下，竹纖維降低至92％以下，含水量達(dá)到30～40％，得碳化薄型竹篾片；(4)采用碾壓設(shè)備對(duì)步驟(3)所得的碳化薄型竹篾片進(jìn)行碾壓成連體纖維狀態(tài)；(5)將步驟(4)所得物料投入酚醛膠中進(jìn)行加壓浸膠，步驟(4)所得物料與酚醛膠的重量比為100:25～37，加壓的壓力為1.0～1.3mpa，加壓時(shí)間為20～25min，所述酚醛膠是由重量比的組分制成：苯酚40～50重量份，甲醛50～55重量份，清水1.2～1.4重量份和片堿0.4～0.6重量份；(6)將步驟(5)所得物料采用以蒸汽為熱源的膠后干燥房進(jìn)行自動(dòng)除濕，使步驟(5)所得物料的含水率保持在6～15％范圍內(nèi)(具體應(yīng)根據(jù)各個(gè)使用區(qū)域的不同環(huán)境嚴(yán)格控制的)；(7)將步驟(6)所得物料采用以蒸汽為熱源的重竹熱壓機(jī)壓制固化成板坯，作用總壓力3000t，作用幅面1500×2700mm,壓制溫度65～75℃,進(jìn)料厚度:出料厚度為135～160cm:25cm；組合成板坯后再進(jìn)行15天的養(yǎng)生，保證含水率能適應(yīng)最終使用環(huán)境和氣候；(8)用熱壓齊邊分層一體機(jī)進(jìn)一步將步驟(6)所得的板坯經(jīng)過(guò)鋸切板坯的周邊寬度5cm，已消除壓縮時(shí)的邊緣效應(yīng)，并進(jìn)一步將板坯一次性分鋸成寬度為0.22m，長(zhǎng)度為2.6m軌枕板坯，再經(jīng)熱壓分層鋸切割成厚度在0.25m之間的竹膠軌枕，至此所述竹膠軌枕制作成型。
上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。