CN113529591A - 一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置、系统及方法，破除装置包括：机架；左右移动机构，一端滑动且可拆卸安装在机架上，另一端滑动且可拆卸安装在铁路钢轨上；前后移动机构，可拆卸安装在左右移动机构上；升降机构，可拆卸安装在前后移动机构的输出端；旋转破除机构，安装在升降机构的输出端，并由左右移动机构、前后移动机构和升降机构带动实现左右、前后和上下移动，其前端安装有高压喷头。该破除装置为分块式，以方便分块搬运到作业现场进行安装，减少搬运所需作业人员；可选择适宜长度的左右移动机构和前后移动机构，将破除装置安装在无砟轨道底座板后浇带两侧面，从而从双边对后浇带进行破除，以提高破除效率。

Description

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及混凝土破除用设备领域，尤其涉及一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置、系统及方法。

背景技术

桥上无砟轨道自在京津城际铁路铺设以来，因其在高速运行过程中的平稳性和舒适性，相继铺设于京沪高速铁路、京武高速铁路、沪杭客运专线、宁杭客运专线、合蚌客运专线等，得到了广泛的应用。而桥上无砟轨道系统由钢轨、扣件、轨道板、砂浆调整层、底座板、两布一膜滑动层、高强挤塑板、侧向挡块等部分组成，桥台后设置摩擦板、端刺及过渡板。

为解决长大桥梁混凝土底座板要求在同一时间内一次性全部连接成形的技术难题，长大桥梁上混凝土底座板施工采用设置多个临时端刺和常规区的施工方法，分块浇筑，预留底座板后浇带，而在桥上混凝土底座板施工中预留的后浇带不仅可以预防混凝土的收缩开裂，释放混凝土的大部分收缩应力。

根据铁路局工务段对轨道结构进行常规检修时发现，底座板后浇带出现断裂裂缝是桥上无砟轨道结构常见病害，而现有的后浇带的修复方法是揭板彻底修复法和底座板横联帮宽补强修复法。采用揭板彻底修复法虽可对后浇带断裂缝进行彻底修复，恢复到原有的施工状态，但该修复方法工序繁杂、对行车影响较大且修复施工时间长，完成单线修复施工需要9个天窗期，完成双线施工则需要18个天窗期，耗时较长；而底座板横联帮宽补强修复法，相对简单，对既有轨道主体结构损伤较小，对行车的干扰也较小，其缺点是浇筑大面积整体混凝土将会产生收缩裂缝，且新旧混凝土表面接触也会产生裂缝，完成底座板后浇带修复时间相对揭板彻底修复要短，但完成全部双线施工需要10个天窗期。

申请号为CN201910759609.X的中国专利，公开了一种无砟轨道底座板后浇带破除装置、破除系统及破除方法。该专利在不需要对揭板的情况下即完成对后浇带的破除，且在施工时能最大限度的保留钢筋笼的结构，实现在钢筋无损的状态下剔除混凝土结构，使后浇带的破除速度提高了20～50倍。

但是，该破除装置的高压喷头，能前后和上下移动，不能左右移动。在实际作业中，由于该装置喷头不能进行左右移动，需要对整个后浇带横向区域破除时，需要对装置的侧向锁紧机构进行解锁，然后在整体平移装置，再进行锁紧后进行破除，该过程需要泄压或停机，工序复杂，效率低下，且不具备横扫破除功能，因此该装置不能全方位破除后浇带中的混凝土；与此同时，该破除装置为整体式，搬运时需多人整体搬运到作业现场，费时费力；另外，该破除装置只能从一侧面对无砟轨道底座板后浇带进行破除，破除效率低。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置、系统及方法，其旋转破除机构中的高压喷头，能前后左右上下移动，全方位破除后浇带中的混凝土；同时其机架为分块式，方便搬运和安装；可从无砟轨道底座板后浇带两侧面双边进行后浇带破除，以提高破除效率。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置，包括：

机架；

左右移动机构，一端滑动且可拆卸安装在所述机架上，另一端滑动且可拆卸安装在铁路钢轨上；

前后移动机构，可拆卸安装在所述左右移动机构上；

升降机构，可拆卸安装在所述前后移动机构的输出端；

旋转破除机构，安装在所述升降机构的输出端，并由左右移动机构、前后移动机构和升降机构带动实现左右、前后和上下移动，其前端安装有高压喷头。

在一些较优的实施例中，所述机架包括门型架、支撑架、轨道和地脚；

所述支撑架为L型倒置架且位于门型架的左右两端，其顶端的横梁连接所述门型架的顶角；所述轨道安装在所述门型架顶端的横梁上，所述地脚安装在所述门型架和支撑架的底部。

在一些较优的实施例中，所述左右移动机构包括气动马达、支架板、传动轴、机架滑动装置和钢轨滑动装置；

所述气动马达安装在所述支架板上且连接所述传动轴，所述支架板安装在所述钢轨滑动装置上，所述传动轴一端连接所述机架滑动装置，另一端连接所述钢轨滑动装置。

在一些较优的实施例中，所述机架滑动装置包括行走轮护板和行走轮，所述行走轮位于所述行走轮护板左右两端，且滑动安装在所述轨道上，所述传动轴连接一端的行走轮；

优选的，所述行走轮护板前后两端均向下延伸有滑轮安装板，所述门型架横梁位于两滑轮安装板间，所述滑轮安装板底端向内通过第一防翻轴相对安装有多对滑轮，所述滑轮滑动设置在所述门型架横梁底端面。

在一些较优的实施例中，所述钢轨滑动装置包括导向轮护板和导向轮，所述导向轮位于所述导向轮护板左右两端，且滑动安装在铁路钢轨上，所述传动轴连接一端的导向轮；

优选的，所述导向轮护板前后两端均向下延伸有限位行走轮安装板，铁路钢轨位于两限位行走轮安装板间，所述限位行走轮安装板底端向内通过第二防翻轴相对安装有多对限位行走轮，所述限位行走轮滑动设置在铁路钢轨侧面。

在一些较优的实施例中，所述前后移动机构包括直线模组、模组支架和安装固定板；

所述模组支架安装在所述直线模组的前后两端，并固定在所述左右移动机构上，将直线模组沿前后方向架设在所述机架和铁路钢轨顶端；所述安装固定板安装在所述直线模组的模组滑块上。

在一些较优的实施例中，所述升降机构包括升降机支撑架、升降机、托架和光杆；

所述升降机支撑架安装在所述前后移动机构的输出端，所述升降机安装在所述升降机支撑架底端，所述托架安装在所述升降机的升降输出端，所述光杆设置有多根，其一端固定在所述降机支撑架上，另一端穿过所述托架。

在一些较优的实施例中，所述旋转破除机构包括旋转电机、空心转轴、旋转接头、枪杆、枪杆保持架和高压喷头；

所述旋转电机通过皮带组连接所述空心转轴，所述空心转轴一端连接所述旋转接头，另一端连接所述枪杆；所述枪杆保持架安装在所述前后移动机构上，所述枪杆穿过所述枪杆保持架，且在其前端安装所述高压喷头；

优选的，所述枪杆保持架包括矩形框架、枪杆支撑丝杆和枪杆支撑套，所述矩形框架安装在所述前后移动机构上，所述枪杆支撑丝杆上部螺纹安装在所述矩形框架上，底端连接所述枪杆支撑套，所述枪杆前端穿过所述枪杆支撑套；

优选的，所述高压喷头包括后端的进水部和前端的喷水部，所述进水部内设置有进水孔，所述喷水部的前端面设置有多个第一喷水孔，外侧壁上设置有多个倾斜向上的第二喷水孔和倾斜向后的第三喷水孔，所述第一喷水孔、第二喷水孔和第三喷水孔均与所述进水孔连通。

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除系统，包括：

水箱；

高压水泵，其进水端通过水管连接水箱；

破除装置，所述破除装置的旋转破除机构进水端通过高压水管连接高压水泵的出水端；

供气站，连接破除装置的左右移动机构、前后移动机构、旋转破除机构；

控制系统，控制双边破除系统的运行；

电源，为双边破除系统供电。

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除方法，包括以下步骤：

将破除装置的各个部件分块搬运到无砟轨道底座板后浇带旁边；

组装两个破除装置，使两个破除装置分别安装在无砟轨道底座板后浇带的两侧边；

连接破除系统的各个部件；

控制两个破除装置工作，从双边对后浇带进行破除；

优选的，所述破除装置的工作流程如下：控制高压水泵启动，高压水泵将水箱内的水加压，并输送至旋转破除机构，旋转破除机构对高压水进行旋转，使高压水从其高压喷头旋转喷出，对后浇带进行破除；在高压水旋转喷出破除后浇带的同时，通过控制左右移动机构、前后移动机构和升降机构，使高压喷头左右前后上下移动，对后浇带完全破除；

优选的，所述高压喷头对后浇带破除的流程为：

先采用横扫破除和\或单孔直穿破除方式破除后浇带上层，即内部钢筋以上区域；

再采用单孔直穿破除方式破除后浇带下层，即钢筋内部区域。

本发明的有益效果：

本发明提供的破除装置、系统及方法，旋转破除机构能前后左右上下移动，也即其前端的高压喷头能前后左右上下移动，全方位破除后浇带中的混凝土；同时破除装置为分块式，以方便分块搬运到作业现场进行安装，减少搬运所需作业人员；可选择适宜长度的左右移动机构和前后移动机构，将破除装置安装在无砟轨道底座板后浇带两侧面，从而从双边对后浇带进行破除，以提高破除效率。

本发明提供的破除装置、系统及方法，采用高压水对后浇带进行破除，不仅不会对钢筋笼造成损坏，而且能有效消除钢筋笼外表的修饰层，不会引起混凝土裂纹扩展；同时，本发明能在后浇带破除过程中，能选择性的清除后浇带中的混凝土，使钢筋笼内的混凝土清除效果更好。

本发明提供的破除装置、系统及方法，对后浇带进破除过程中无振动、无噪声和无粉尘污染，且安全性好，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明破除装置的示意图；

图2为本发明单个破除装置的示意图；

图3为本发明机架滑动装置的局部图；

图4为本发明钢轨滑动装置的局部图；

图5为本发明升降机构的局部图；

图6为本发明旋转破除机构的局部图；

图7为本发明破除系统的示意图；

图8为本发明高压喷头示意图；

图9为本发明高压喷头另一视角的示意图；

图10为本发明高压喷头的剖视图；

图11为本发明高压喷头另一视角的剖视图；

图中：1、机架；11、门型架；12、支撑架；13、轨道；14、地脚；2、左右移动机构；21、气动马达；22、支架板；23、传动轴；24、机架滑动装置；241、行走轮护板；242、行走轮；243、滑轮安装板；244、第一防翻轴；245、滑轮；25、钢轨滑动装置；251、导向轮护板；252、导向轮；253、限位行走轮安装板；254、第二防翻轴；255、限位行走轮；3、前后移动机构；31、直线模组；32、模组支架；33、安装固定板；4、升降机构；41、升降机支撑架；42、升降机；43、托架；44、光杆；5、旋转破除机构；51、旋转电机；52、空心转轴；53、旋转接头；54、枪杆；55、枪杆保持架；551、矩形框架；552、枪杆支撑丝杆；553、枪杆支撑套；56、高压喷头；61、水箱；62、高压水泵；63、供气站；64、控制系统；65、电源；01、进水部；011、进水孔；02、喷水部；021、第一喷水孔；022、第二喷水孔；023、第三喷水孔；024、直面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

实施例1

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置，如图1和2所示，包括：

机架1；

左右移动机构2，一端滑动且可拆卸安装在机架1上，另一端滑动且可拆卸安装在铁路钢轨上；

前后移动机构3，可拆卸安装在左右移动机构2上；

升降机构4，可拆卸安装在前后移动机构3的输出端；

旋转破除机构5，安装在升降机构4的输出端，并由左右移动机构2、前后移动机构3和升降机构4带动实现左右、前后和上下移动，其前端安装有高压喷头56。

本实施例中，机架1用于安装左右移动机构2，左右移动机构2用于带动旋转破除机构5左右移动，前后移动机构3用于带动旋转破除机构5前后移动，升降机构4用于带动旋转破除机构5上下移动，以使旋转破除机构5上的高压喷头56能左右、前后和上下移动，全方位破除后浇带中的混凝土。

现有技术中，破除装置采用整体式，存在易变形，难搬运，现场适配性较差等问题；同时破除装置整体体积较大，只能从单边破除后浇带，存在效率低下，作业空间利用不足等问题。

本实施例中，左右移动机构2、前后移动机构3和升降机构4均可拆卸，即将整体式破除装置变为分块式，从而以便于现场分体搬运。另外，可选择适宜长度的左右移动机构2和前后移动机构3，将破除装置安装在无砟轨道底座板后浇带两侧面，从而从双边对后浇带进行破除，以便于提高作业效率，综合利用有效的施工作业时间。

作为本实施例的优化方案，如图2所示，机架1包括门型架11、支撑架12、轨道13和地脚14；支撑架12为L型倒置架且位于门型架11的左右两端，其顶端的横梁连接门型架11的顶角，以稳固门型架11；轨道13安装在门型架11顶端的横梁上，从而以便于左右移动机构2滑动；地脚14安装在门型架11和支撑架12的底部，以稳固机架1。

作为本实施例的优化方案，如图2所示，左右移动机构2包括气动马达21、支架板22、传动轴23、机架滑动装置24和钢轨滑动装置25；气动马达21安装在支架板22上且连接传动轴23，支架板22安装在钢轨滑动装置25上，传动轴23一端连接机架滑动装置24，另一端连接钢轨滑动装置25。

由于后浇带横向宽度范围需要进行横扫破除。本实施例中，通过气动马达21带动传动轴23转动，以使传动轴23一端的机架滑动装置24在机架上滑动，另一端的钢轨滑动装置25在钢轨上滑动，从而便于保持滑动装置24和滑动装置25线速度相等，避免直线模组31偏斜。

作为本实施例的优化方案，如图3所示，机架滑动装置24包括行走轮护板241和行走轮242，行走轮242位于行走轮护板241左右两端，且滑动安装在轨道13上，传动轴23连接一端的行走轮242，工作时传动轴23带动该行走轮242在轨道13上行走，进而带动另一行走轮242也在轨道13上行走，从而使左右移动机构2在机架1上实现左右移动。

优选的，行走轮护板241前后两端均向下延伸有滑轮安装板243，门型架11横梁位于两滑轮安装板243间，滑轮安装板243底端向内通过第一防翻轴244相对安装有多对滑轮245，滑轮245滑动设置在门型架11横梁底端面。通过设置有滑轮245，工作时滑轮245在门型架11横梁底端面滑动，从而避免高压水后坐力过大后形成杠杆力，而导致直线模组31上翘，起到防护作用。

作为本实施例的优化方案，如图4所示，钢轨滑动装置25包括导向轮护板251和导向轮252，导向轮252位于导向轮护板251左右两端，且滑动安装在铁路钢轨上，传动轴23连接一端的导向轮252，工作时传动轴23带动该导向轮252在铁路钢轨上行走，进而带动另一导向轮252也在铁路钢轨上行走，从而使左右移动机构2在铁路钢轨上实现左右移动。

优选的，导向轮护板251前后两端均向下延伸有限位行走轮安装板253，铁路钢轨位于两限位行走轮安装板253间，限位行走轮安装板253底端向内通过第二防翻轴254相对安装有多对限位行走轮255，限位行走轮255滑动设置在铁路钢轨侧面。通过设置有限位行走轮255，工作时限位行走轮255在铁路钢轨侧面滑动，从而避免高压水后坐力过大引起直线模组31纵向滑移，起到防护作用。

本实施例中，通过拆卸防翻轴244的方式，将左右移动机构2从机架1拆除，使左右移动机构2和机架1分块，从而以便于搬运。

作为本实施例的优化方案，如图2所示，前后移动机构3包括直线模组31、模组支架32和安装固定板33；模组支架32安装在直线模组31的前后两端，并固定在左右移动机构2上，将直线模组31沿前后方向架设在机架1和铁路钢轨顶端；安装固定板33安装在直线模组31的模组滑块上。

由于高压水在对后浇带进行破除过程中，随着高压水的破除，旋转破除机构5前端的高压喷头56与后浇带之间的间距变大，高压水前进的距离逐渐变长，使高压水对后浇带的破除力逐渐变小，因此，高压水在对后浇带进行破除过程中，需逐渐前进高压喷头56，使高压喷头56与后浇带之间的间距始终保持不变，从而使高压水对后浇带施加的破除力始终保持不变，进而使高压水对后浇带的破除效果始终保持一致，使后浇带能快速被破除。

本实施例中，直线模组31工作，其模组滑块前后移动，进而使安装在模组滑块上的安装固定板33前后移动，从而带动安装在安装固定板33上的旋转破除机构5前后移动，使高压喷头56与后浇带之间的间距始终保持不变，快速破除后浇带。

作为本实施例的优化方案，如图5所示，升降机构4包括升降机支撑架41、升降机42、托架43和光杆44；升降机支撑架41安装在前后移动机构3的安装固定板33上，升降机42安装在升降机支撑架41底端，托架43安装在升降机42的升降输出端，光杆44设置有多根，其一端固定在降机支撑架41上，另一端穿过托架43。

升降机构4用于对高压喷头56的高度进行调节，通过升降机构4使高压喷头56的高度发生变化，从而使高压水的水平高度发生变化，使高压水能对对应高度的后浇带进行破除。具体的，升降机42工作带动托架43上下移动，进而带动托架43上的旋转破除机构5上下运动，实现旋转破除机构5上的高压喷头56升降。通过设置有光杆44，托架43在其上滑动，对托架43限位，使其平稳地沿竖直方向运动。

安装固定板33通过螺栓可拆卸安装在直线模组31上，搬运时可拆卸安装固定板33，将安装固定板33与直线模组31分离，分块搬运直线模组31和安装固定板33上的升降机构4到作业现场进行组装。

本实施例中，气动马达21带动高压喷头56左右移动，直线模组31带动高压喷头56前后移动，升降机42带动高压喷头56上下移动，使高压喷头56能自动进行左右、前后和上下的三轴移动，全方位破除后浇带。

作为本实施例的优化方案，如图6所示，旋转破除机构5包括旋转电机51、空心转轴52、旋转接头53、枪杆54、枪杆保持架55和高压喷头56；旋转电机51通过皮带组连接空心转轴52，空心转轴52一端连接旋转接头53，另一端连接枪杆54；枪杆保持架55安装在前后移动机构3上，枪杆54穿过枪杆保持架55，且在其前端安装高压喷头56。

旋转破除机构5用于将高压水旋转喷出，破除后浇带。具体的，旋转接头53连接有高压水管，高压水从旋转接头53进入到空心转轴52内，再进入到枪杆54内，最后从高压喷头56喷出。在高压喷头56喷出高压水的同时，旋转电机51通过皮带组带动空心转轴52转动，空心转轴52带动枪杆54转动，进而带动前端的高压喷头56转动，使高压喷头56喷出的高压水柱旋转，利用旋转高压水破除后浇带，提高后浇带的破除效果。

相对于现有技术，本实施例改变了旋转电机51和空心转轴52之间的传动方式，将现有技术的链条传动或齿轮传动，变更为本实施例的皮带组传动，是因为。

优选的，枪杆保持架55包括矩形框架551、枪杆支撑丝杆552和枪杆支撑套553，矩形框架551安装在前后移动机构3上，枪杆支撑丝杆552上部螺纹安装在矩形框架551上，底端连接枪杆支撑套553，枪杆54前端穿过枪杆支撑套553。枪杆保持架55用于使枪杆保持直线状态，防止枪杆弯折。通过设置有枪杆支撑丝杆552调整枪杆保持架55的高度，以便于和不同高度的枪杆对应。

优选的，如图8-11所示，高压喷头56包括后端的进水部01和前端的喷水部02，进水部01内设置有进水孔011，喷水部02的前端面设置有多个第一喷水孔021，外侧壁上设置有多个倾斜向上的第二喷水孔022和倾斜向后的第三喷水孔023，第一喷水孔021、第二喷水孔022和第三喷水孔023均与进水孔011连通。

本实施例中，进水孔011的内径大于喷水孔的内径，进水孔011连接高压水的供水机构，高压水经进水孔011进入喷头，从喷头的第一喷水孔021、第二喷水孔022和第三喷水孔023喷出，破碎混凝土。通过在喷水部02的前端面和外侧壁上均设置有多个喷水孔，可以从不同角度对混凝土进行破除，增加寻找混凝土缝隙或薄弱点的几率，使破除效果更好，破除更彻底。

本实施例设置了倾斜向后的第三喷水孔023，是基于以下三点考虑：

1、高压水射流破除混凝土主要是靠水射流寻找混凝土的缝隙或薄弱点，向前的第一喷水孔在枪杆往前行走之后，会有一定的残留，如果向后有水射流打击，可以从不同角度对残留混凝土进行破除，增加寻找混凝土缝隙或薄弱点的几率，使破除效果更好，破除更彻底。

2、破除过程中有大量的混凝土残渣残留在孔洞内，特别是深入破除后，残渣堆积过多，不利于后续枪杆的移动，向后的喷孔可以将碎渣冲出来，达到主动排渣的效果。

3、在枪杆深入到破除孔洞内部时，特别是在形成了密闭空间后，混凝土缺乏临空面，无法高效剥离，全靠高压水射流的打击力来进行破除，而该状态下，极易在密闭空间内积留大量的带有一定压力的水。这部分水充斥在空间内对喷头喷射出的高压水形成一定的阻力，大幅降低高压水的打击力，同时该空间里除了积留水以外，还积留了大量的混凝土谷料，这部分谷料随着涡流效应会在这个空间内乱窜而出不去，谷料阻挡水射流后同时也会大幅度削弱打击力，造成破除效率直线下降。而向后的高压水射流，会在射流的反方向行程一个真空负压带。这个负压，可以把积留的水和石渣吸出，远离喷头区域，提高破除效率。

喷水部02的前端面设置有两个第一喷水孔021，两个第一喷水孔021与进水孔011呈Y型，从而对正前方混凝土进行破除，同时增加一定的破除范围，为枪杆前进提供有效的空间，同时相互抵消横向后坐力，保持枪杆转动时不偏心。第一喷水孔021的中心轴线与进水孔011的中心轴线之间的夹角为155°-170。当第一喷水孔021的中心轴线与进水孔011的中心轴线之间的夹角越大，第一喷水孔021与进水孔011之间的连接处就更加平滑，使进水孔011内的高压水在进入第一喷水孔021时高压的损耗越低，从而使高压水喷出的压力越大，进而使喷头对混凝土的破除效果越好；反之如果第一喷水孔021的中心轴线与进水孔011的中心轴线之间的夹角越小，则喷头对混凝土的破除效果越差。

喷水部2的外侧壁上对称设置有两个倾斜向上第二喷水孔022，从而对侧向混凝土进行破除，增加破除范围，同时提供一定的排渣冲击效果，并保持枪杆转动不偏心。

第二喷水孔022的中心轴线与进水孔011的中心轴线之间的夹角为80°-89°。由于第一喷水孔对混凝土的扩孔效果较差，采用侧向喷水孔进行补充破除，该角度越接近90°，水射流能量损失越大，打击力越小，但是扩孔效果越好。

喷水部02的外侧壁上对称设置有两个倾斜向后的第三喷水孔023，第三喷水孔023位于第二喷水孔022后方。一方面使喷头向后有水射流打击，可以从不同角度对残留混凝土进行破除，增加寻找混凝土缝隙或薄弱点的几率；另一方面向后的喷水孔可以将碎渣冲出来，达到主动排渣的效果；另外向后喷出的高压水射流，会在射流的反方向形成一个真空负压带，真空负压带可以把积留的水和石渣吸出，远离喷头区域，提高破除效率。第三喷水孔023的中心轴线与进水孔011的中心轴线之间的夹角为40°-50°。由于该角度越小向后侧冲渣效果越好，但是水能损失越大。通过实验验证，该夹角为45°时效果最佳。

两个第一喷水孔021中心轴所形成的面与两个第二喷水孔022中心轴所形成的面相互垂直，与两个第三喷水孔023中心轴所形成的面同面，从而以便于机械加工，在最小的空间内进行多孔布局，同时可以有效的均衡水射流的后坐力。。

喷头呈阶梯圆柱状，将喷头设置为圆柱状，将喷头设置为圆柱状，从而以便于减小作业过程中喷头旋转产生的摩擦阻力；进水部01的外径小于喷水部02的外径，以便于安装进水部01时，阶梯上的喷水部02对进水部01的安装进行限位。喷水部02后端的外侧壁上对称设置有直面024，以便于使用安装工具夹住直面024，旋转喷头，对喷头进行安装或者拆卸。

进水部01的外壁上设置有外螺纹，以便于将其螺纹可拆卸安装在供水机构上；第一喷水孔021、第二喷水孔022和第三喷水孔023出口端内壁均设置有内螺纹，可在内螺纹上安装可拆卸的堵塞螺钉，根据实际需求封堵不需要使用的喷水孔，保留需要使用的喷水孔。本实施例中，两个第一喷水孔021、两个第二喷水孔022和两个第三喷水孔023与进水孔011呈米型。

实施例2

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除系统，如图7所示，包括：

水箱61，内装有用于加压的水源；

高压水泵62，其进水端通过水管连接水箱61，将水箱61内的水进行加压变为高压水；

实施例1中的破除装置，破除装置的旋转破除机构5进水端通过高压水管连接高压水泵62的出水端，高压水进入旋转破除机构5后旋转喷出，破除后浇带；

供气站63，连接破除装置的左右移动机构2、前后移动机构3、旋转破除机构5，为气动马达21供气；

控制系统64，控制双边破除系统的运行，包括控制气动马达21、直线模组31、升降机42、旋转电机51、高压水泵62、供气站63等的运行，控制系统64可为控制器、遥控器等控制机构，人为操作控制系统控制破除系统破除后浇带。

电源65，为双边破除系统的各种电气元件供电，包括为控制气动马达21、直线模组31、升降机42、旋转电机51、高压水泵62、供气站63等供电。

实施例3

一种无砟轨道底座板后浇带双边破除方法，包括以下步骤：

S1、将破除装置的各个部件分块搬运到无砟轨道底座板后浇带旁边。

具体的，可通过人工多次将机架1、左右移动机构2、前后移动机构3、升降机构4和旋转破除机构5等部件分块搬运到无砟轨道底座板后浇带旁边。

S2、组装两个破除装置，使两个破除装置分别安装在无砟轨道底座板后浇带的两侧边。

如图1所示，在无砟轨道底座板后浇带的两侧边分别组装两个破除装置，需根据实际作业空间，选择适宜长度的左右移动机构2和前后移动机构3，组装成双边破除装置。

S3、连接破除系统的各个部件。

具体的，包括将水箱61通过消防水管连接高压水泵62，将高压水泵62通过高压水管连接破除装置旋转破除机构5的旋转接头53，将供气站63通过气管连接破左右移动机构2的气动马达21，将控制系统64连接各个控制执行机构，将电源65连接各种电气元件等等。

S4、控制两个破除装置工作，从双边对后浇带进行破除。

破除装置的工作流程如下：控制系统64控制高压水泵62启动，将水箱61内的水通过消防水管抽进高压水泵62，并对其加压，加压后的高压水经高压水管进入到旋转接头53，并依次经过空心转轴52、枪杆54和高压喷头56，从高压喷头56喷出。在高压喷头56喷出高压水的同时，旋转电机51工作，通过皮带组带动空心转轴52转动，空心转轴52带动枪杆54转动，进而带动前端的高压喷头56转动，使高压喷头56喷出的高压水柱旋转，利用喷出的旋转高压水破除后浇带。

在高压水旋转喷出破除后浇带的同时，通过控制左右移动机构2、前后移动机构3和升降机构4，使高压喷头56左右前后上下移动，对后浇带完全破除。

具体的，左右移动时，控制系统64控制气动马达21工作，气动马达21带动传动轴23转动，以使传动轴23一端的机架滑动装置24在机架上滑动，另一端的钢轨滑动装置25在钢轨上滑动，实现高压喷头56的左右移动，对后浇带左右破除。

前后移动时，控制系统64控制直线模组31工作，其模组滑块前后移动，进而使安装在模组滑块上的安装固定板33前后移动，从而带动安装在安装固定板33上的旋转破除机构5前后移动，实现旋转破除机构5上高压喷头56的前后移动，对后浇带前后破除。

上下移动时，控制系统64控制升降机42工作，升降机42工作带动托架43上下移动，进而带动托架43上的旋转破除机构5上下运动，实现旋转破除机构5上的高压喷头56的上下移动，对后浇带上下破除。

优选的，所述高压喷头56对后浇带破除的流程为：

先采用横扫破除和\或单孔直穿破除方式破除后浇带上层，即内部钢筋以上区域；

再采用单孔直穿破除方式破除后浇带下层，即钢筋内部区域。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种无砟轨道底座板后浇带双边破除装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

左右移动机构(2)，一端滑动且可拆卸安装在所述机架(1)上，另一端滑动且可拆卸安装在铁路钢轨上；

前后移动机构(3)，可拆卸安装在所述左右移动机构(2)上；

升降机构(4)，可拆卸安装在所述前后移动机构(3)的输出端；

旋转破除机构(5)，安装在所述升降机构(4)的输出端，并由左右移动机构(2)、前后移动机构(3)和升降机构(4)带动实现左右、前后和上下移动，其前端安装有高压喷头(56)。

2.如权利要求1所述的破除装置，其特征在于，所述机架(1)包括门型架(11)、支撑架(12)、轨道(13)和地脚(14)；

所述支撑架(12)为L型倒置架且位于门型架(11)的左右两端，其顶端的横梁连接所述门型架(11)的顶角；所述轨道(13)安装在所述门型架(11)顶端的横梁上，所述地脚(14)安装在所述门型架(11)和支撑架(12)的底部。

3.如权利要求2所述的破除装置，其特征在于，所述左右移动机构(2)包括气动马达(21)、支架板(22)、传动轴(23)、机架滑动装置(24)和钢轨滑动装置(25)；

所述气动马达(21)安装在所述支架板(22)上且连接所述传动轴(23)，所述支架板(22)安装在所述钢轨滑动装置(25)上，所述传动轴(23)一端连接所述机架滑动装置(24)，另一端连接所述钢轨滑动装置(25)。

4.如权利要求3所述的破除装置，其特征在于，所述机架滑动装置(24)包括行走轮护板(241)和行走轮(242)，所述行走轮(242)位于所述行走轮护板(241)左右两端，且滑动安装在所述轨道(13)上，所述传动轴(23)连接一端的行走轮(242)；

优选的，所述行走轮护板(241)前后两端均向下延伸有滑轮安装板(243)，所述门型架(11)横梁位于两滑轮安装板(243)间，所述滑轮安装板(243)底端向内通过第一防翻轴(244)相对安装有多对滑轮(245)，所述滑轮(245)滑动设置在所述门型架(11)横梁底端面。

5.如权利要求3所述的破除装置，其特征在于，所述钢轨滑动装置(25)包括导向轮护板(251)和导向轮(252)，所述导向轮(252)位于所述导向轮护板(251)左右两端，且滑动安装在铁路钢轨上，所述传动轴(23)连接一端的导向轮(252)；

优选的，所述导向轮护板(251)前后两端均向下延伸有限位行走轮安装板(253)，铁路钢轨位于两限位行走轮安装板(253)间，所述限位行走轮安装板(253)底端向内通过第二防翻轴(254)相对安装有多对限位行走轮(255)，所述限位行走轮(255)滑动设置在铁路钢轨侧面。

6.如权利要求1所述的破除装置，其特征在于，所述前后移动机构(3)包括直线模组(31)、模组支架(32)和安装固定板(33)；

所述模组支架(32)安装在所述直线模组(31)的前后两端，并固定在所述左右移动机构(2)上，将直线模组(31)沿前后方向架设在所述机架(1)和铁路钢轨顶端；所述安装固定板(33)安装在所述直线模组(31)的模组滑块上。

7.如权利要求1所述的破除装置，其特征在于，所述升降机构(4)包括升降机支撑架(41)、升降机(42)、托架(43)和光杆(44)；

所述升降机支撑架(41)安装在所述前后移动机构(3)的输出端，所述升降机(42)安装在所述升降机支撑架(41)底端，所述托架(43)安装在所述升降机(42)的升降输出端，所述光杆(44)设置有多根，其一端固定在所述降机支撑架(41)上，另一端穿过所述托架(43)。

8.如权利要求1所述的破除装置，其特征在于，所述旋转破除机构(5)包括旋转电机(51)、空心转轴(52)、旋转接头(53)、枪杆(54)、枪杆保持架(55)和高压喷头(56)；

所述旋转电机(51)通过皮带组连接所述空心转轴(52)，所述空心转轴(52)一端连接所述旋转接头(53)，另一端连接所述枪杆(54)；所述枪杆保持架(55)安装在所述前后移动机构(3)上，所述枪杆(54)穿过所述枪杆保持架(55)，且在其前端安装所述高压喷头(56)；

优选的，所述枪杆保持架(55)包括矩形框架(551)、枪杆支撑丝杆(552)和枪杆支撑套(553)，所述矩形框架(551)安装在所述前后移动机构(3)上，所述枪杆支撑丝杆(552)上部螺纹安装在所述矩形框架(551)上，底端连接所述枪杆支撑套(553)，所述枪杆(54)前端穿过所述枪杆支撑套(553)；

优选的，所述高压喷头(56)包括后端的进水部(01)和前端的喷水部(02)，所述进水部(01)内设置有进水孔(011)，所述喷水部(02)的前端面设置有多个第一喷水孔(021)，外侧壁上设置有多个倾斜向上的第二喷水孔(022)和倾斜向后的第三喷水孔(023)，所述第一喷水孔(021)、第二喷水孔(022)和第三喷水孔(023)均与所述进水孔(011)连通。

9.一种无砟轨道底座板后浇带双边破除系统，其特征在于，包括：

水箱(61)；

高压水泵(62)，其进水端通过水管连接水箱(61)；

权利要求1-8任意一项所述的破除装置，所述破除装置的旋转破除机构(5)进水端通过高压水管连接高压水泵(62)的出水端；

供气站(63)，连接破除装置的左右移动机构(2)、前后移动机构(3)、旋转破除机构(5)；

控制系统(64)，控制双边破除系统的运行；

电源(65)，为双边破除系统供电。

10.一种根据权利要求9所述破除系统的无砟轨道底座板后浇带双边破除方法，其特征在于，包括以下步骤：

将破除装置的各个部件分块搬运到无砟轨道底座板后浇带旁边；

组装两个破除装置，使两个破除装置分别安装在无砟轨道底座板后浇带的两侧边；

连接破除系统的各个部件；

控制两个破除装置工作，从双边对后浇带进行破除；

优选的，所述破除装置的工作流程如下：控制高压水泵(62)启动，高压水泵(62)将水箱(61)内的水加压，并输送至旋转破除机构(5)，旋转破除机构(5)对高压水进行旋转，使高压水从其高压喷头(56)旋转喷出，对后浇带进行破除；在高压水旋转喷出破除后浇带的同时，通过控制左右移动机构(2)、前后移动机构(3)和升降机构(4)，使高压喷头(56)左右前后上下移动，对后浇带完全破除；

优选的，所述高压喷头(56)对后浇带破除的流程为：

先采用横扫破除和\或单孔直穿破除方式破除后浇带上层，即内部钢筋以上区域；

再采用单孔直穿破除方式破除后浇带下层，即钢筋内部区域。

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