CN117211119A - 铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备及其施工方法，设备包括整平架、整平机构和横向调节机构，整平架的水平支撑横板设于铁路轨道的相邻枕木之间、且设于钢轨下方，整平架的支柱下端固定于铁路轨道侧面的地面上；与支撑横板相连的整平机构能够对枕木下方的碎石层进行整平，设于支撑横板上方的横向调节机构能够对钢轨位置进行横向调节；方法为通过气泵驱动压板对碎石层进行整平、驱动顶板顶升钢轨、驱动钢轨两侧的增压缸对钢轨进行单侧推进，实现钢轨的横向调节，采用本发明能够实现碎石层的快速整平，同时也提高了钢轨横向调节的精度和便捷度。

Description

铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备及其施工方法

技术领域

本发明属于铁路轨道施工技术领域，具体为一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备及其施工方法。

背景技术

众所周知，铁路有砟轨道的钢轨均铺设在枕木上方，并枕木下端设置有碎石层，由于钢轨的长度很长，多通过吊装设备实现运输和安装。

通常在钢轨吊装后，为了实现精确的钢轨位置连接，需要人工搬运钢轨来实现横向运动，确保相邻钢轨之间实现精确的位置拼接。

然而在实际操作过程中，由于钢轨的重量大、长度长，需要大量的人工进行搬运，而人工搬运难以控制其位置精度，并且人工推动钢轨进行横向运动，由于钢轨自身的重力，钢轨与枕木之间存在较大的摩擦力，从而破坏枕木的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备及其施工方法，旨在解决现有技术中人工搬运钢轨进行横向对接存在位置精度差、费时费力，以及破坏枕木的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，包括整平架、整平机构和横向调节机构，所述整平架为L形，所述整平架的水平支撑横板设置于铁路轨道的相邻枕木之间、且设置于钢轨的下方，所述整平架的支柱下端固定于铁路轨道侧面的地面上；所述整平机构与支撑横板相连，用于对枕木下方的碎石层进行整平；所述横向调节机构设置于支撑横板的上方，用于对钢轨位置进行横向调节。

优选的，所述整平机构包括压板和第一活塞，所述压板设置于支撑横板的下方、碎石层的上方，所述第一活塞设置于支撑横板的增压内腔中，所述第一活塞通过连接杆与压板相连，所述支撑横板的底板上设有与连接杆滑动配合的导向孔，所述连接杆与导向孔之间密封配合；所述增压内腔的侧壁上设有能够外接气泵的进气口，所述进气口设置于第一活塞的上方；通过气泵对增压内腔排气、进气，驱动第一活塞及压板上下升降，对碎石层进行击打夯实。

优选的，所述支撑横板的上方设有矩形沉槽，所述沉槽内设有顶板，所述顶板的上表面设有一排转辊，所述转辊的长度方向与钢轨的长度方向一致；所述顶板通过连接柱与增压内腔内的第二活塞相连，所述第二活塞设置于第一活塞的上方，所述增压内腔的顶壁上设有与连接柱滑动配合的导向孔，所述连接柱与导向孔之间密封配合；所述进气口设置于第二活塞的下方，气泵向增压内腔进气增压，通过第二活塞驱动顶板向上来顶升钢轨；当顶板与沉槽底部接触时，转辊的上表面与支撑横板的上表面平齐。

优选的，所述横向调节机构包括增压缸、第一插筒和第二插筒，所述第一插筒和第二插筒固定在支撑横板上，且第一插筒和第二插筒分别位于钢轨的左右两侧，所述第一插筒和第二插筒通过气泵连通，左右分布的一对增压缸对应与第一插筒和第二插筒的内腔连通，两个增压缸相对的一侧均设有T形插块，所述T形插块的一端能够贴合在钢轨的轨腰两侧壁上，所述T形插块的另一端与增压缸的活塞柱相连。

优选的，所述第一插筒的内腔设置直角内腔，所述直角内腔的上端设置有阶梯插孔，直角内腔的另一端横向设置外接口，所述增压缸的下端竖直设置有密封插接在阶梯插孔中的插管，所述第二插筒与第一插筒的结构相同，所述第一插筒与第二插筒均通过外接口与气泵连通。

优选的，所述支撑横板的上端两侧竖直固定有一对侧架，所述侧架呈三角状，所述侧架的内侧端面竖直设有插槽，所述增压缸的端部外壁上设有与插槽滑动配合的滑块。

优选的，所述整平架的支柱外侧设有贴合地面的固定块，所述固定块通过预埋螺栓固定在地面上。

本发明还提供一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备施工方法，采用上述铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，包括以下步骤：

吊运安装：通过起重机将钢轨吊装在铺设位置的枕木上，在钢轨的前后和中间位置安装多组整平架，在整平架的支撑横板两侧插接增压缸；

整平安装：将支撑横板内部增压内腔的进气口外接气泵，向增压内腔中循环进气、排气，通过第一活塞驱动压板反复撞击碎石层的顶面实现整平；当碎石层平整后，向增压内腔中持续进气，使得增压内腔中第二活塞上的作用力增大至大于钢轨的重量，通过第二活塞驱动顶板上升将钢轨顶起至脱离枕木，同时驱动压板紧密压合在碎石层上；

增压调节：通过气泵分别向第一插筒和第二插筒内进气，使得两个T形插块贴合钢轨的轨腰两侧壁上；根据钢轨偏移的位置，驱动气泵对第一插筒和第二插筒内部的压强进行调节，使得一侧内压增大、另一侧内压减小，驱动钢轨横向移动，达到细调钢轨横向位置的目的，完成相邻钢轨之间对接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过气泵驱动整平机构的压板对钢轨下方的碎石层进行整平，同时顶升钢轨与枕木脱落实现悬空；通过气泵驱动横向调节机构实现对钢轨两侧的横向夹持，并实现横向平移，达到对钢轨的横向便捷推进，大大提高了铁路轨道的横向调节精度和便捷度，降低劳动强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备及其施工方法的结构示意图；

图2是本发明实施例中支撑横板内部的结构示意图；

图3是本发明实施例中顶板及压板与支撑横板的相对位置示意图；

图4是本发明实施例中第一插筒与增压缸的连接示意图；

图5是本发明实施例中增压缸与T形插块及第一插筒的连接示意图；

图6是图5中第一插筒的外形图；

图7是图5中增压缸与T形插块的连接示意图；

图中：1、地面；2、碎石层；3、枕木；4、整平架；5、支撑横板；6、固定块；7、顶板；8、压板；9、进气口；10、第一插筒；11、第二插筒；12、钢轨；13、转辊；14、T形插块；15、增压缸；16、螺套；17、侧架；18、滑块；19、插槽；20、插管；21、密封环；22、外螺纹；23、外接口；24、增压内腔；25、内螺纹；26、密封槽；27、挡环；28、直角内腔；29、阶梯插孔；30、大于活塞；31、连接杆；32、连接柱；33、第二活塞。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1-图7，本发明提供的一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备包括整平架4、整平机构和横向调节机构，所述整平架4为L形，所述整平架4的水平支撑横板5设置于铁路轨道的相邻枕木3之间、且设置于钢轨12的下方，所述整平架4的支柱下端固定于铁路轨道侧面的地面1上；所述整平机构与支撑横板5相连，用于对枕木3下方的碎石层2进行整平；所述横向调节机构设置于支撑横板5的上方，用于对钢轨12位置进行横向调节。钢轨12安装在线性排列的枕木3上，相邻枕木3之间留有间隙，枕木3的下端铺设有一层碎石层2，碎石层2铺设在地面1上，将支撑横板5横向平行插接在相邻枕木3之间的间隙中，且支撑横板5位于钢轨12的下方，通过整平机构对碎石层2进行整平，利用横向调节机构横向调节钢轨位置，可使相邻钢轨12对接。

在本发明的一个具体实施例中，如图2、3所示，所述整平机构包括压板8和第一活塞30，所述压板8设置于支撑横板5的下方、碎石层2的上方，所述第一活塞30设置于支撑横板5的增压内腔24中，所述第一活塞30通过一个或多个连接杆31与压板8相连，所述支撑横板5的底板上设有与连接杆31滑动配合的导向孔，所述连接杆31与导向孔之间密封配合；所述增压内腔24的侧壁上设有能够外接气泵的进气口9，所述进气口设置于第一活塞30的上方；通过气泵对增压内腔24排气、进气，驱动第一活塞30及压板8上下升降，对碎石层2进行击打夯实。

在本发明的一个具体实施例中，如图2、3所示，所述支撑横板5的上方设有矩形沉槽，所述沉槽内设有顶板7，所述顶板7的上表面设有一排转辊13，所述转辊13的长度方向与钢轨12的长度方向一致；所述顶板7通过一个或多个连接柱32与增压内腔24内的第二活塞33相连，所述第二活塞33设置于第一活塞30的上方，所述增压内腔24的顶壁上设有与连接柱32滑动配合的导向孔，所述连接柱32与导向孔之间密封配合；所述进气口9设置于第二活塞33的下方，气泵向增压内腔24进气增压，通过第二活塞33驱动顶板7向上来顶升钢轨12；当顶板7与沉槽底部接触时，转辊13的上表面与支撑横板5的上表面平齐，这样能够避免转辊干涉钢轨。通过顶板7顶起钢轨12，使得钢轨12悬空，同时压板8压合在碎石层2上形成稳定的支撑，借助转辊13进一步减小横向推进钢轨12过程中钢轨12与枕木3之间的摩擦力，大大提高了横向调节的便捷性。

使用时，在进气口9处安装进气阀，通过进气阀外接气泵，向增压内腔24中循环进气、排气，通过第二活塞33及第一活塞30能够驱动顶板7和压板8升降。当增压内腔24内气压增大时，第二活塞33及第一活塞30在气压作用下会朝向增压内腔24外侧移动，由于顶板7在钢轨12下面，当顶板7所受向上的力小于钢轨12重力的情况下，轨道12及顶板7的上升量极小或仅有上升的趋势并不会上升。由于碎石层2的碎石间存在间隙，最终压板8会下降。反之，当增压内腔24的气压减小时，第二活塞33及第一活塞30在负压作用下会带动顶板7及压板8回缩。如此反复循环，通过压板8的反复升降会对碎石层2不断撞击，能够将碎石层2内的碎石夯实，进一步提高碎石层的紧实度，进而能够避免后续铁路投入运营后列车不断撞击轨道，将撞击力传递至碎石层导致碎石压实而下降，从而导致轨道高程下降存在安全隐患。当气泵继续向增压内腔24内充气增压，进一步增大气压使顶板7向上作用力大于钢轨12重量时，才能驱动顶板7将钢轨12顶起脱离枕木3，同时驱动压板8紧密压合在碎石层2上；然后再通过横向调节机构对钢轨12进行横向移位。由此可见，在增压内腔 24 中循环进气、排气过程中，压板8的升降能够实现对碎石层2进行撞击整平，顶板7的上升能够顶起钢轨12方便移位调节。

作为一种优选方案，如图1、4-7所示，所述横向调节机构包括增压缸15、第一插筒10和第二插筒11，第一插筒10和第二插筒11固定在支撑横板5上，且第一插筒10和第二插筒11分别位于钢轨12的左右两侧，所述第一插筒10和第二插筒11通过气泵连通，左右分布的一对增压缸15对应与第一插筒10和第二插筒11的内腔连通，两个增压缸15相对的一侧均设有T形插块14，所述T形插块14的一端能够贴合在钢轨12的轨腰两侧壁上，所述T形插块14的另一端与增压缸15的活塞柱相连。在气泵的驱动下，使得一侧增压缸15内压增大、另一侧内压减小，实现一侧T形插块14推进、另一侧T形插块14收纳的同步运动，能够通过T形插块14横向挤压钢轨12，实现对钢轨12横向调节，大大提高了钢轨12的横向调节精度和便捷度。

具体设计时，如图4所示，所述第一插筒10的内腔设置直角内腔28，所述直角内腔28的上端设置有阶梯插孔29，直角内腔28的另一端横向设置外接口23，所述增压缸15的下端竖直设置有密封插接在阶梯插孔29中的插管20，所述第二插筒11与第一插筒10的结构相同，所述第一插筒10与第二插筒11均通过外接口23与气泵连通。具体制作时，插管20的下端设置有圆环状的密封槽26，阶梯插孔29的阶梯面上设置有密封环21，密封环21插接在密封槽26中。通过密封环21和密封槽26的密封配合，提高了增压缸15与插筒之间的连接密封性。

由于钢轨12重力较大，所需要的侧向推力较大，因此增压缸15的内压较大，容易在内压的作用下，使得连接位置分离，为了提高连接强度，还具有在插管20的中间段外壁固定套接在挡环27，挡环27的上端滑动套接有螺套16，螺套16的上端压合在挡环27的上端面，螺套16的圆环外壁延伸至插管20的外侧，螺套16的内壁设置有内螺纹25，第一插筒10和第二插筒11的上端外壁设置有外螺纹22，螺套16上的内螺纹25与外螺纹22转动螺纹连接。

通过设置螺套16的螺纹转动，从而驱动螺套16下压，在下压过程中，螺套26压合在挡环27上，牵引插管20向下挤压，从而提高了插管20与插筒之间的连接强度，避免脱落、分离。

进一步优化上述技术方案，如图1所示，所述支撑横板5的上端两侧竖直固定有一对侧架17，所述侧架17呈三角状，所述侧架17的内侧端面竖直设有插槽19，所述增压缸15的端部外壁上设有与插槽19滑动配合的滑块18。采用该结构方便顶升钢轨时，增压缸15在垂直反向上移动。同时，所述整平架4的支柱外侧设有贴合地面1的固定块6，所述固定块6通过预埋螺栓固定在地面1上。通过设置固定块6实现整平架4的固定安装，利用滑块18与插槽19的配合实现增压缸15与侧架17的滑动配合，同时利用侧架17提高对增压缸15的侧向支撑。

本发明还提供一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备施工方法，采用上述铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，包括以下步骤：

吊运安装：通过起重机将钢轨12吊装在铺设位置的枕木3上，在钢轨12的前后和中间位置安装多组整平架4，在整平架4的支撑横板5两侧插接增压缸15；

整平安装：将支撑横板5内部增压内腔24的进气口外接气泵，向增压内腔24中循环进气、排气，通过第一活塞30驱动压板8反复撞击碎石层2的顶面实现整平；当碎石层2平整后，向增压内腔24中持续进气，使得增压内腔24中第二活塞33上的作用力增大至大于钢轨12的重量，通过第二活塞33驱动顶板7上升将钢轨12顶起至脱离枕木3，同时驱动压板8紧密压合在碎石层2上；

增压调节：通过气泵分别向第一插筒10和第二插筒11内进气，使得两个T形插块14贴合钢轨12的轨腰两侧壁上；根据钢轨12偏移的位置，驱动气泵对第一插筒10和第二插筒11内部的压强进行调节，使得一侧内压增大、另一侧内压减小，驱动钢轨12横向移动，达到细调钢轨横向位置的目的，完成相邻钢轨12之间准确对接。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (8)

1.一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：包括整平架、整平机构和横向调节机构，所述整平架为L形，所述整平架的水平支撑横板设置于铁路轨道的相邻枕木之间、且设置于钢轨的下方，所述整平架的支柱下端固定于铁路轨道侧面的地面上；所述整平机构与支撑横板相连，用于对枕木下方的碎石层进行整平；所述横向调节机构设置于支撑横板的上方，用于对钢轨位置进行横向调节。

2.根据权利要求1所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：所述整平机构包括压板和第一活塞，所述压板设置于支撑横板的下方、碎石层的上方，所述第一活塞设置于支撑横板的增压内腔中，所述第一活塞通过连接杆与压板相连，所述支撑横板的底板上设有与连接杆滑动配合的导向孔，所述连接杆与导向孔之间密封配合；所述增压内腔的侧壁上设有能够外接气泵的进气口，所述进气口设置于第一活塞的上方；通过气泵对增压内腔排气、进气，驱动第一活塞及压板上下升降，对碎石层进行击打夯实。

3.根据权利要求2所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：所述支撑横板的上方设有矩形沉槽，所述沉槽内设有顶板，所述顶板的上表面设有一排转辊，所述转辊的长度方向与钢轨的长度方向一致；所述顶板通过连接柱与增压内腔内的第二活塞相连，所述第二活塞设置于第一活塞的上方，所述增压内腔的顶壁上设有与连接柱滑动配合的导向孔，所述连接柱与导向孔之间密封配合；所述进气口设置于第二活塞的下方，气泵向增压内腔进气增压，通过第二活塞驱动顶板向上来顶升钢轨；当顶板与沉槽底部接触时，转辊的上表面与支撑横板的上表面平齐。

4.根据权利要求3所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：所述横向调节机构包括增压缸、第一插筒和第二插筒，所述第一插筒和第二插筒固定在支撑横板上，且第一插筒和第二插筒分别位于钢轨的左右两侧，所述第一插筒和第二插筒通过气泵连通，左右分布的一对增压缸对应与第一插筒和第二插筒的内腔连通，两个增压缸相对的一侧均设有T形插块，所述T形插块的一端能够贴合在钢轨的轨腰两侧壁上，所述T形插块的另一端与增压缸的活塞柱相连。

5.根据权利要求4所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：所述第一插筒的内腔设置直角内腔，所述直角内腔的上端设置有阶梯插孔，直角内腔的另一端横向设置外接口，所述增压缸的下端竖直设置有密封插接在阶梯插孔中的插管，所述第二插筒与第一插筒的结构相同，所述第一插筒与第二插筒均通过外接口与气泵连通。

6.根据权利要求4所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：所述支撑横板的上端两侧竖直固定有一对侧架，所述侧架的内侧端面竖直设有插槽，所述增压缸的端部外壁上设有与插槽滑动配合的滑块。

7.根据权利要求4所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，其特征在于：所述整平架的支柱外侧设有贴合地面的固定块，所述固定块通过预埋螺栓固定在地面上。

8.一种铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备施工方法，其特征在于，采用如权利要求4-7任一项所述的铁路轨道铺设施工用轨道整平辅助设备，包括以下步骤：

吊运安装：通过起重机将钢轨吊装在铺设位置的枕木上，在钢轨的前后和中间位置安装多组整平架，在整平架的支撑横板两侧插接增压缸；

整平安装：将支撑横板内部增压内腔的进气口外接气泵，向增压内腔中循环进气、排气，通过第一活塞驱动压板反复撞击碎石层的顶面实现整平；当碎石层平整后，向增压内腔中持续进气，使得增压内腔中第二活塞上的作用力增大至大于钢轨的重量，通过第二活塞驱动顶板上升将钢轨顶起至脱离枕木，同时驱动压板紧密压合在碎石层上；

增压调节：通过气泵分别向第一插筒和第二插筒内进气，使得两个T形插块贴合钢轨的轨腰两侧壁上；根据钢轨偏移的位置，驱动气泵对第一插筒和第二插筒内部的压强进行调节，使得一侧内压增大、另一侧内压减小，驱动钢轨横向移动，达到细调钢轨横向位置的目的，完成相邻钢轨之间对接。