CN104233909A - 重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法 - Google Patents

重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法 Download PDF

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耿冬梅
张立青
姚坤峰
孙世豪
章远方
周衍领
纪博林
严振林
万鹏
王玲
李刚
张磊
余振华
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Abstract

本发明公开了一种重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法,包括轨道排架、铺装龙门吊、轨排组装平台及吊具;轨道排架包括轨排框架、支腿、轨向调节器和模板体系,轨排框架包括通过多个横梁连接的两根等长的工具轨,托梁的两端铰接有支腿,支腿与托梁之间设有轨排框架高度及倾斜角度的调整装置,托梁的两端设有轨向调节器,模板体系包括纵向模板和横向模板,纵向模板沿线路方向布置于排架支腿的内侧,横向模板布置于两纵向模板之间,纵向模板的外侧设有独立的支撑装置。施工种类少、操作简单、施工效率高、施工工序简单、速度快,能满足重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工建设需要。

Description

重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法
技术领域
本发明涉及一种铁路轨道施工技术,尤其涉及一种重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法。 
背景技术
重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而受到世界各国铁路的广泛重视,特别是在一些幅员辽阔、资源丰富、煤炭和矿石等大宗货物运量占有较大比重的国家,如美国、加拿大、巴西、澳大利亚、南非等,发展尤为迅速。目前,重载铁路运输在世界范围内迅速发展,重载运输已被国际公认为铁路货运发展的方向,成为世界铁路发展的重要趋势。 
目前,重载铁路轨道结构中木枕、混凝土枕和钢枕都有采用,其中北美重载铁路以木枕为主,巴西重载线路上铺设大量钢枕,很多国家开始在重载线路上用混凝土轨枕代替木枕。我国大秦铁路重车线采用Ⅲ型混凝土轨枕,长度大于3km的隧道内铺设宽轨枕,桥上采用混凝土桥枕。世界上各国重载铁路采用无砟轨道的很少,只有在少量长大隧道内采用,我国客货混运铁路无砟轨道结构的发展也有较长历史,早期曾试铺过支承块式、整体灌注式、短木枕式及无砟无枕式等无砟轨道结构型式,秦岭、乌鞘岭隧道内无砟轨道状态的现场调研表明弹性支承块式无砟轨道结构及线路状态总体情况良好,相比有砟轨道,隧道内无砟轨道的维修工作量显著减少。 
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、施工效率高的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法。 
本发明的目的是通过以下技术方案实现的: 
本发明的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,包括轨道排架、铺装龙门吊、轨排组装平台及吊具; 
所述轨道排架包括轨排框架、支腿、轨向调节器和模板体系,所述轨排框架包括通过多个横梁连接的两根等长的工具轨,所述托梁的两端铰接有支腿,所述支腿与托梁之 间设有轨排框架高度及倾斜角度的调整装置,所述托梁的两端设有轨向调节器,所述模板体系包括纵向模板和横向模板,所述纵向模板沿线路方向布置于所述排架支腿的内侧,所述横向模板布置于两纵向模板之间,所述纵向模板的外侧设有独立的支撑装置。 
本发明的上述的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置实现重载铁路弹性支承块式无砟轨道的施工方法,包括步骤: 
A、清理现场; 
B、测量放线; 
C、钢筋绑扎; 
D、轨道排架组装,所述铺装龙门吊配合混凝土支承块吊具将混凝土支承块吊装至轨排组装平台就位,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架移动至轨排组装平台混凝土支承块上方对位,将已调整好位置的混凝土支承块安装在轨道排架上形成可供铺设的轨排; 
E、轨道排架架设,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将已组装好的轨道排架移动至铺设位置对位; 
F、轨道排架粗调,通过所述轨道排架上的调整装置实现粗调,即中线对位; 
G、模板体系铺装,所述铺装龙门吊将成捆模板吊至铺装位置,将模板分别刷完脱模剂后人工搬运铺装就位; 
H、轨道排架精调锁定,通过所述轨道排架的支腿、轨向调节器的调整实现其精调锁定; 
I、混凝土浇筑; 
J、振捣、抹面、成型; 
K、混凝土养护; 
L、轨道排架、模板体系拆除,通过所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架拆除以后备用,然后人工拆除模板体系; 
M、混凝土养生。 
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法,施工装置具有施工种类少、操作简单、施工效率高等特点;施工方法具有施工工序简单、速度快等优点,能满足重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工建设需要。 
附图说明
图1a为本发明实施例中轨道排架组成示意图; 
图1b为本发明实施例中轨道排架示意图; 
图1c为本发明实施例中模板及支撑组成示意图; 
图2a为本发明实施例中双线隧道曲线段施工断面示意图; 
图2b为本发明实施例中单线隧道施工断面示意图; 
图3为本发明实施例中移动式轨排组装平台示意图; 
图4为本发明实施例中轨排吊具示意图; 
图5为本发明实施例中混凝土支承块吊具示意图; 
图6为本发明实施例的施工方法的流程示意图。 
图中: 
1.轨排框架,2.模板体系,3.轨向调节器,4.中线基准器,5.托梁,6.高程螺杆,7.联接螺栓,8.楔形夹板,9.支腿,10.工具轨,11.角度调节装置,12.联接螺栓,13.轨排夹板,14.横模板,15.模板支撑体系,16.纵向模板Ⅲ,17.纵向模板Ⅱ,18.纵向模板Ⅰ,19.门吊,20.电动葫芦,21.变跨装置,22.行走轮系,23.轨道排架定位装置,24.混凝土支承块定位装置,25.混凝土支承块,26.平台,27.走行脚轮,28.吊具架,29.定位销轴,30.导向销轴,31.轨钳,32.吊梁,33.限位杆,34.定位螺杆,35.吊座,36.吊链37.吊钩,38.混凝土支承块。 
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。 
本发明的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,其较佳的具体实施方式是: 
包括轨道排架、铺装龙门吊、轨排组装平台及吊具; 
所述轨道排架包括轨排框架、支腿、轨向调节器和模板体系,所述轨排框架包括通过多个横梁连接的两根等长的工具轨,所述托梁的两端铰接有支腿,所述支腿与托梁之间设有轨排框架高度及倾斜角度的调整装置,所述托梁的两端设有轨向调节器,所述模板体系包括纵向模板和横向模板,所述纵向模板沿线路方向布置于所述排架支腿的内侧,所述横向模板布置于两纵向模板之间,所述纵向模板的外侧设有独立的支撑装置。 
所述铺装龙门吊包括门架、行走轮系,所述行走轮系驱动电机,所述门架的上部设有单梁,所述单梁上设有电动葫芦,所述门架的下部与行走轮系之间设有机械变跨机 构; 
所述铺装龙门吊包括单线施工铺装龙门吊、双线施工铺装龙门吊。 
所述轨排组装平台上设置混凝土支承块定位装置、轨道排架定位装置,所述轨排组装平台下部设置走行脚轮。 
所述吊具包括轨排吊具和凝土支承块吊具; 
所述轨排吊具包括吊具架及安装在其上的机械轨钳,所述机械轨钳包括通过销轴连接的平行四边形式的杠杆结构; 
所述混凝土支承块吊具包括吊梁,所述吊梁上设有吊座,所述吊座设有定位螺杆和限位杆,所述吊座通过吊链与吊钩连接。 
本发明的上述的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置实现重载铁路弹性支承块式无砟轨道的施工方法,其较佳的具体实施方式是: 
包括步骤: 
A、清理现场; 
B、测量放线; 
C、钢筋绑扎; 
D、轨道排架组装,所述铺装龙门吊配合混凝土支承块吊具将混凝土支承块吊装至轨排组装平台就位,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架移动至轨排组装平台混凝土支承块上方对位,将已调整好位置的混凝土支承块安装在轨道排架上形成可供铺设的轨排; 
E、轨道排架架设,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将已组装好的轨道排架移动至铺设位置对位; 
F、轨道排架粗调,通过所述轨道排架上的调整装置实现粗调,即中线对位; 
G、模板体系铺装,所述铺装龙门吊将成捆模板吊至铺装位置,将模板分别刷完脱模剂后人工搬运铺装就位; 
H、轨道排架精调锁定,通过所述轨道排架的支腿、轨向调节器的调整实现其精调锁定; 
I、混凝土浇筑; 
J、振捣、抹面、成型; 
K、混凝土养护; 
L、轨道排架、模板体系拆除,通过所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架拆除以 后备用,然后人工拆除模板体系; 
M、混凝土养生。 
本发明的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置及施工方法是对既有弹性支承块式无砟轨道施工技术的完善。该施工装置具有施工种类少,操作简单,施工效率高等特点。该施工方法具有施工工序简单,速度快等优点,满足重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工建设需要。为后续重载铁路及客货混运铁路弹性支承块式无砟轨道施工提供技术支持,在重载铁路及客货混运线路的建设领域拥有广阔应用前景。 
具体实施例: 
如图1a至图5所示,重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,包括相互配合使用的轨道排架、铺装龙门吊、轨排组装平台、轨排吊具及混凝土支承块吊具。 
轨道排架充分结合重载铁路设计规范及重载铁路建设特点,整体考虑线路最小曲线、弹性支承块间距、结合轨排框架整体刚度及适应性特点确定轨排框架长度,优化轨排托梁数量,在保证整体刚度要求的情况下,采用单托梁结构减少轨排非必要结构对空间的占用率。轨道排架用于混凝土支承块的安装定位、轨道粗调与精调,包括轨排框架、支腿、轨向调节器和模板体系。轨排框架是由两根等长的工具轨以及通过轨距调节装置与工具轨垂直相连的多个纵向间隔设置的托梁组成。支腿设于道床外侧,与托梁两端铰接,支腿上设有调整轨排框架高度及倾斜角度的调整装置,两侧还设有用于横向定位的轨向调节器。模板体系包括纵向模板及横向模板,其中纵向模板沿线路方向布置于排架支腿内侧,与托梁平行的横向模板布置于两纵向模板之间。模板体系在满足道床使用断面的同时,采取独立支撑体系,与轨排框架之间无联系,架设、调整两套体系互不影响,保证了各自的调整精度。 
铺装龙门吊用于卸混凝土支承块、组装和拆卸轨道排架及自线铺轨的循环作业。门吊包括门架、行走轮系及电动葫芦组成。门吊为电机驱动,整体采取单梁结构,起重机构通过外购电动葫芦实现。门架采取两种结构形式,分别适应单线、双线隧道施工。门吊采取机械变跨机构,可同时适应同线路直、曲线施工。 
轨排组装平台用于各种规格轨道排架的组装,并为轨道排架及混凝土支承块提供定位装置。轨排组装平台上设置混凝土支承块纵横向定位块,轨道排架定位及支撑装置,平台设置走行脚轮,实现快速人工转场。 
轨排吊具是与铺装龙门吊配套的吊装设备,满足轨排框架及组装后轨排的吊运、铺 设要求,包括吊具架及安装在其上的机械轨钳,机械轨钳通过销轴连接可实现开合的平行四边形式的杠杆结构,该结构可实现轨排吊具对轨道的抓取及卸荷。 
混凝土支承块吊具是与铺装龙门吊配套的吊装设备,具有 
支承块吊运、均匀布设功能。混凝土支承块吊具包括吊梁、吊座、定位螺杆、限位杆、吊链、吊钩组成。其中吊梁为型钢焊接,为吊座提供滑行轨道。吊座可沿吊梁在螺杆滑动范围内进行位置调整。定位螺杆用于相邻吊座之间的连接及定位。限位杆用于吊座限位,吊座合拢时可使起吊平稳。吊链用于吊座和吊钩之间实现柔性连接。吊钩为混凝土支承块与吊具的连接机构。 
本发明所述施工方法,如图6所示,按照下述步骤进行操作: 
步骤39,清理现场 
步骤40,测量放线 
步骤41,钢筋绑扎 
步骤42,轨道排架组装,所述铺装龙门吊配合混凝土支承块吊具将混凝土支承块吊装至轨排组装平台就位,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架移动至轨排组装平台混凝土支承块上方对位,将已调整好位置的混凝土支承块安装在轨道排架上形成可供铺设的轨排。 
步骤43,轨道排架架设,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将已组装好的轨道排架移动至铺设位置对位。 
步骤44,轨道排架粗调,通过所述轨道排架上的调整装置实现粗调,即中线对位。 
步骤45,模板体系铺装,所述铺装龙门吊将成捆模板吊至铺装位置,将模板分别刷完脱模剂后人工搬运铺装就位。 
步骤46,轨道排架精调锁定,通过所述轨道排架的支腿、轨向调节器的调整实现其精调锁定。 
步骤47,混凝土浇筑 
步骤48,振捣、抹面、成型 
步骤49,混凝土养护 
步骤50,轨道排架、模板体系拆除,通过所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架拆除以后后用,然后人工拆除模板体系。 
步骤51,混凝土养生。 
本发明的有益效果是: 
相比现有技术,本发明采用了相互配合使用的轨道排架、铺装龙门吊、轨排组装平台、轨排吊具和混凝土吊具。在满足施工质量计时工效率的情况下,该施工装置具有使用设备种类少,设备操作简单,施工效率高等优点。本发明所述施工方法具有工序简单,速度快的优点,故本发明满足重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工建设的建设需要。 
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。 

Claims (5)

1.一种重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,其特征在于,包括轨道排架、铺装龙门吊、轨排组装平台及吊具;
所述轨道排架包括轨排框架、支腿、轨向调节器和模板体系,所述轨排框架包括通过多个横梁连接的两根等长的工具轨,所述托梁的两端铰接有支腿,所述支腿与托梁之间设有轨排框架高度及倾斜角度的调整装置,所述托梁的两端设有轨向调节器,所述模板体系包括纵向模板和横向模板,所述纵向模板沿线路方向布置于所述排架支腿的内侧,所述横向模板布置于两纵向模板之间,所述纵向模板的外侧设有独立的支撑装置。
2.根据权利要求1所述的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,其特征在于,所述铺装龙门吊包括门架、行走轮系,所述行走轮系驱动电机,所述门架的上部设有单梁,所述单梁上设有电动葫芦,所述门架的下部与行走轮系之间设有机械变跨机构;
所述铺装龙门吊包括单线施工铺装龙门吊、双线施工铺装龙门吊。
3.根据权利要求2所述的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,其特征在于,所述轨排组装平台上设置混凝土支承块定位装置、轨道排架定位装置,所述轨排组装平台下部设置走行脚轮。
4.根据权利要求3所述的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置,其特征在于,所述吊具包括轨排吊具和凝土支承块吊具;
所述轨排吊具包括吊具架及安装在其上的机械轨钳,所述机械轨钳包括通过销轴连接的平行四边形式的杠杆结构;
所述混凝土支承块吊具包括吊梁,所述吊梁上设有吊座,所述吊座设有定位螺杆和限位杆,所述吊座通过吊链与吊钩连接。
5.一种权利要求1至4任一项所述的重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工装置实现重载铁路弹性支承块式无砟轨道的施工方法,其特征在于,包括步骤:
A、清理现场;
B、测量放线;
C、钢筋绑扎;
D、轨道排架组装,所述铺装龙门吊配合混凝土支承块吊具将混凝土支承块吊装至轨排组装平台就位,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架移动至轨排组装平台混凝土支承块上方对位,将已调整好位置的混凝土支承块安装在轨道排架上形成可供铺设的轨排;
E、轨道排架架设,所述铺装龙门吊配合轨排吊具将已组装好的轨道排架移动至铺设位置对位;
F、轨道排架粗调,通过所述轨道排架上的调整装置实现粗调,即中线对位;
G、模板体系铺装,所述铺装龙门吊将成捆模板吊至铺装位置,将模板分别刷完脱模剂后人工搬运铺装就位;
H、轨道排架精调锁定,通过所述轨道排架的支腿、轨向调节器的调整实现其精调锁定;
I、混凝土浇筑;
J、振捣、抹面、成型;
K、混凝土养护;
L、轨道排架、模板体系拆除,通过所述铺装龙门吊配合轨排吊具将轨道排架拆除以后备用,然后人工拆除模板体系;
M、混凝土养生。
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