专利名称：一种轨枕胶套拉拔试验用传力套件及试验方法
技术领域：
本发明属于铁路轨道施工技术领域，特别是涉及一种轨枕胶套拉拔试验用传力套件及试验方法。
背景技术：
铁路轨道上使用的VAX U31型双块式砼轨枕是由两个砼单块通过埋入的角钢相互连接而构成，每个砼单块的表面中部形成有一个用于放置钢轨的承轨槽，承轨槽的两侧部位分别预埋有2根充当螺纹道钉紧固件的胶套。胶套由聚酰胺玻璃纤维材料制成，形状像管筒，所以亦称“轨枕套管”、“螺纹道钉管套”、“道钉管筒”，底端密封，顶端敞口，内圆周壁面上形成有倒杯式螺纹，外圆周壁 面上部设有四圈防滑增强圆弧纹，下部均匀布设有四条凸梗。2根胶套的管口分别位于承轨槽的表面两侧部位，并且分别位于铺轨后的钢轨下翼缘的内缘、外缘，外壁与砼单块紧密咬合，铺轨时，当若干根轨枕相隔间距散铺好，并且在其上砼单块的承轨槽当中摆放好橡胶垫板之后，先将钢轨落在橡胶垫板上，然后，取一根与胶套相配套用的带四角帽头和穹形帽托的螺纹道钉，使螺纹道钉下端先串穿一块金属扣板，再串穿一片塑料挡块，再将串有金属扣板和塑料挡块的螺纹道钉下端旋入胶套当中，直到达到规定的扭矩值，这时螺纹道钉下端的倒杯式螺纹将与胶套内壁面上的倒杯式螺纹紧密相接触，而串在螺纹道钉上的塑料挡块则被压在了钢轨的下翼缘表面。当钢轨下翼缘的内缘、外缘均被塑料挡块压住，钢轨就定位了。按照轨枕生产质量标准的规定，轨枕中的胶套抗拉拔强度试验是轨枕检验项目之
O胶套抗拉拔试验通常采用的方法是将螺纹道钉旋入在胶套当中，利用一个力向上拉螺纹道钉，让螺纹道钉拽胶套的内壁面，将胶套往上拉，同时，利用一个力下拉轨枕，让砼单块受到的拉力带动被咬合的胶套外壁面，将胶套往下拉，从而检验轨枕中胶套内壁面上的螺纹与螺纹道钉外部螺纹之间的紧固程度，同时检验胶套外壁面与砼单块相铸接触抗拉的摩阻力。当拉力逐渐增大到60KN时，保持这个力3分钟，然后缓慢卸载到“0”，如果此期间螺纹道钉没有被拔出，并且胶套不被拉出或者胶套的圆弧纹不被拉出，轨枕中的这根胶套才算合格。为了进行这项拉拔试验，本申请人调查了市场上出售的各种拉拔检测、试验设备，但是没有发现适用于这种双块式轨枕胶套的拉拔试验设备。本想借助于对砼轨枕硫磺锚固螺栓抗拉拔力的测试仪，例如常用的型号为GDJ-5的砼轨枕螺纹道钉硫磺锚固强度检测器，型号为YXDD-2的数显铁路道钉抗拔仪，都不适用于VAX U31型双块式砼轨枕内的胶套拉拔试验。其主要原因是，这种设备夹持螺纹道钉的夹具是在中空拔杆的管筒内，管筒内夹头的形状和尺寸与VAX U31型双块式砼轨枕用的螺纹道钉的帽头的形状和尺寸不匹配，因此，上述拉拔试验设备都不适用对VAX U31型双块式砼轨枕内的胶套进行拉拔试验。另外，市场上还有多种型号的“万能试验机”，适用对丝、筋、棒类的建筑材料做拉拔试验，不适用对双块式砼轨枕中的胶套做拉拔试验，其主要原因是，这些对丝、筋、棒等条状构件做拉拔试验的万能试验机上设置有两个夹具，一个夹具设置在条状构件的固定端，另外一个夹具设置在条状构件的施力端，这两个夹具的夹头槽口容积均较小，只适用于夹持条状构件，不适用于体积庞大的砼轨枕。

发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种轨枕胶套拉拔试验用传力套件及试验方法。为了达到上述目的，本发明提供的轨枕胶套拉拔试验用传力套件包括内框架、夕卜框架、方垫板和圆垫板；其中内框架由两块侧板、顶板和底板构成，并且底板中部形成有一个贯穿孔；外框架套放在内框架的外部，由两块条形板和两块立面板构成，其中两块立面板分别位于内框架上两块侧板的外部，两块条形板水平连接在两块立面板的前后端上部之间；方垫板的中部位于内框架的内部，两端分别放置在两块条形板上；圆垫板则位于方垫板上方的内框架内部。所述的方垫板的宽度大于千斤顶的底座宽度。所述的圆垫板的直径大于等于负荷传感器的底面直径。所述的贯穿孔的直径等于螺纹道钉上穹形帽托底圆直径与杆身直径的平均值。本发明提供的利用上述传力套件进行轨枕胶套拉拔试验的方法包括按顺序进行的下列步骤I)首先，以一根双块式砼轨枕上一块砼单块顶面上的一根胶套为中心，在胶套管口的两侧各摆放一块橡胶垫板，然后将内框架的底板两端分别放在两块橡胶垫板上，之后在底板上的贯穿孔内从上向下插入一根螺纹道钉的杆身，并将螺纹道钉的杆身旋入胶套中，直至达到规定的扭矩值；2)将外框架套放在内框架的外部，并使其上两块立面板恰好压在两块橡胶垫板的表面；3)将方垫板插入在内框架的两块侧板之间，并将其两端分别放置在两块条形板上;4)在方垫板的顶面立置一台千斤顶，然后在千斤顶的顶面上平放圆垫板；5)将静载试验机上的负荷传感器移放在圆垫板的顶面，负荷传感器上的数据线依然连接在静载试验机上的数显表，先确定数显表显示的数值为“0”，再扳动千斤顶的手柄，让千斤顶施加顶力，由此通过圆垫板和负荷传感器向上顶内框架的顶板，结果使整个内框架向上提升，负荷传感器将受到的压力转换成电信号，并输出给数据线，再传送给静载试验机上的数显表进行显示，从而从数显表上直接读出检测到的胶套承受的拉拔力值，由此完成整个试验过程。本发明提供的轨枕胶套拉拔试验用传力套件可利用其与现有静载试验机及千斤顶的配合将加载力值从数显表上直接读出，因此比较直观，并且结构设计合理、简单，使用方便，成本低廉，而且易于加工制作。


图1为本发明提供的轨枕胶套拉拔试验用传力套件试验过程示意图2为图1中1-1向剖视图；图3为本发明提供的轨枕胶套拉拔试验用传力套件结构示意图。附图标记1-轨枕；1-1-胶套；2-橡胶垫板；3-内框架；3-1-侧板；3-2_顶板；3_3_底板；3_4_贯穿孔；4-螺纹道钉；5-外框架；5_1_条形板；5_2_立面板6-方垫板；7-千斤顶；7-1-手柄；8-圆垫板；9-静载试验机；9-1_负荷传感器；9-2_数据线；9_3_数显表；具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的轨枕胶套拉拔试验用传力套件及试验方法进行详细说明。如图1-图3所示，本发明提供的轨枕胶套拉拔试验用传力套件包括内框架3、外框架5、方垫板6和圆垫板8 ;其中内框架3由两块侧板3-1、顶板3-2和底板3_3构成，并且底板3-3中部形成有一个贯穿孔3-4 ;外框架5套放在内框架3的外部，由两块条形板5-1和两块立面板5-2构成，其中两块立面板5-2分别位于内框架3上两块侧板3-1的外部，两块条形板5-1水平连接在两块立面板5-2的前后端上部之间；方垫板6的中部位于内框架3的内部，两端分别放置在两块条形板5-1上；圆垫板8则位于方垫板6上方的内框架3内部。所述的方垫板6的宽度大于千斤顶7的底座宽度。所述的圆垫板8的直径大于等于负荷传感器9-1的底面直径。所述的贯穿孔3-4的直径等于螺纹道钉4上穹形帽托底圆直径与杆身直径的平均值。本发明提供的利用上述传力套件进行轨枕胶套拉拔试验的方法包括按顺序进行的下列步骤I)首先，以一根双块式砼轨枕I上一块砼单块顶面上的一根胶套1-1为中心，在胶套1-1管口的两侧各摆放一块橡胶垫板2，务必使两块橡胶垫板2的上端面位于同一水平面，然后将内框架3的底板3-3两端分别放在两块橡胶垫板2上，之后在底板3-3上的贯穿孔3-4内从上向下插入一根螺纹道钉4的杆身，并将螺纹道钉4的杆身旋入胶套1-1中，直至达到规定的扭矩值；2)将外框架5套放在内框架3的外部，并使其上两块立面板5-2恰好压在两块橡胶垫板2的表面；3)将方垫板6插入在内框架3的两块侧板3-1之间，并将其两端分别放置在两块条形板5-1上；4)在方垫板6的顶面立置一台千斤顶7，然后在千斤顶7的顶面上平放圆垫板8 ；5)将试验室用SYE-500型静载试验机9上的负荷传感器9_1移放在圆垫板8的顶面，负荷传感器9-1上的数据线9-2依然连接在静载试验机9上的数显表9-3，先确定数显表9-3显示的数值为“O”，再扳动千斤顶7的手柄7-1，让千斤顶7施加顶力，由此通过圆垫板8和负荷传感器9-1向上顶内框架3的顶板3-2，结果使整个内框架3向上提升，这时，位于内框架3底板3-3上的贯穿孔3-4中的螺纹道钉4就得到一个朝向上方的拉力，螺纹道钉4将会拽胶套1-1的内壁面，将胶套1-1往上拉；与此同时，依据牛顿第三定律中的“作用力与反作用力”原理，千斤顶7的底部将出现了一个方向向下的反作用力，此反作用力就会赋予方垫板6—个向下的撑力，也就是下压力，该压力经由方垫板6传给外框架5的条形板5-1，条形板5-1再传给外框架5的立面板5-2，外框架5的立面板5_2又传给橡胶垫板2，橡胶垫板2再传给轨枕1，轨枕I承受到压力就会拽动轨枕I中拧有螺纹道钉4的胶套1-1，这就给胶套1-1的外壁面形成了一个向下的拉力；这时，该下拉力将与螺纹道钉4赋予胶套1-1内壁面的上拉力大小相等、方向相反，以此来检验胶套1-1外侧壁与轨枕I砼体相铸接触抗拉的摩阻力，同时检验胶套1-1内侧壁上螺纹与螺纹道钉4外部螺纹之间的紧固程度；与此同时，千斤顶7顶部的负荷传感器9-1就会将受到的压力也就是被测压力转换成电信号，并输出给数据线9-2，再传送给SYE-500型静载试验机9上采用LED发光管的数显表9-3，从而可以从数显表9-3上直接读出检测到的胶套1-1承受的拉拔力值，由此完成整个试验过程。
权利要求
1.一种轨枕胶套拉拔试验用传力套件，其特征在于所述的传力套件包括内框架(3)、外框架(5)、方垫板(6)和圆垫板⑶；其中内框架(3)由两块侧板(3-1)、顶板(3-2)和底板(3-3)构成，并且底板(3-3)中部形成有一个贯穿孔(3-4);外框架(5)套放在内框架(3)的外部，由两块条形板(5-1)和两块立面板(5-2)构成，其中两块立面板(5-2)分别位于内框架(3)上两块侧板(3-1)的外部，两块条形板(5-1)水平连接在两块立面板(5-2)的前后端上部之间；方垫板￠)的中部位于内框架(3)的内部，两端分别放置在两块条形板(5-1)上■垫板⑶则位于方垫板(6)上方的内框架(3)内部。
2.根据权利要求1所述的轨枕胶套拉拔试验用传力套件，其特征在于所述的方垫板(6)的宽度大于千斤顶(7)的底座宽度。
3.根据权利要求1所述的轨枕胶套拉拔试验用传力套件，其特征在于所述的圆垫板(8)的直径大于等于负荷传感器(9-1)的底面直径。
4.根据权利要求1所述的轨枕胶套拉拔试验用传力套件，其特征在于所述的贯穿孔(3-4)的直径等于螺纹道钉(4)上穹形帽托底圆直径与杆身直径的平均值。
5.一种利用权利要求1所述的传力套件进行轨枕胶套拉拔试验的方法，其特征在于所述的方法包括按顺序进行的下列步骤 1)首先，以一根双块式砼轨枕(I)上一块砼单块顶面上的一根胶套(1-1)为中心，在胶套(1-1)管口的两侧各摆放一块橡胶垫板(2)，然后将内框架(3)的底板(3-3)两端分别放在两块橡胶垫板(2)上，之后在底板(3-3)上的贯穿孔(3-4)内从上向下插入一根螺纹道钉(4)的杆身，并将螺纹道钉(4)的杆身旋入胶套(1-1)中，直至达到规定的扭矩值； 2)将外框架(5)套放在内框架(3)的外部，并使其上两块立面板(5-2)恰好压在两块橡胶垫板(2)的表面； 3)将方垫板(6)插入在内框架(3)的两块侧板(3-1)之间，并将其两端分别放置在两块条形板(5-1)上； 4)在方垫板￠)的顶面立置一台千斤顶(7)，然后在千斤顶(7)的顶面上平放圆垫板(8)； 5)将静载试验机(9)上的负荷传感器(9-1)移放在圆垫板(8)的顶面，负荷传感器(9-1)上的数据线(9-2)依然连接在静载试验机(9)上的数显表(9-3)，先确定数显表(9-3)显示的数值为“O”，再扳动千斤顶(7)的手柄(7-1)，让千斤顶(7)施加顶力，由此通过圆垫板(8)和负荷传感器(9-1)向上顶内框架(3)的顶板(3-2)，结果使整个内框架(3)向上提升，负荷传感器(9-1)将受到的压力转换成电信号，并输出给数据线(9-2)，再传送给静载试验机(9)上的数显表(9-3)进行显示，从而从数显表(9-3)上直接读出检测到的胶套(1-1)承受的拉拔力值，由此完成整个试验过程。
全文摘要
一种轨枕胶套拉拔试验用传力套件及试验方法。传力套件包括内框架、外框架、方垫板和圆垫板；内框架由两块侧板、顶板和底板构成，并且底板中部形成有一个贯穿孔；外框架套放在内框架的外部，由两块条形板和两块立面板构成，其中两块立面板分别位于内框架上两块侧板的外部，两块条形板水平连接在两块立面板的前后端上部之间；方垫板的中部位于内框架的内部，两端分别放置在两块条形板上；圆垫板则位于方垫板上方的内框架内部。本发明的轨枕胶套拉拔试验用传力套件可利用其与现有静载试验机及千斤顶的配合将加载力值从数显表上直接读出，因此比较直观，并且结构设计合理、简单，使用方便，成本低廉，而且易于加工制作。
文档编号G01N3/02GK103063520SQ20121056660
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者凌长龙, 李健, 谢新民, 康伟, 黄永彪, 魏庆刚, 韩信 申请人:中国土木工程集团有限公司