[发明专利]双块式无碴轨道轨枕铺设施工方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于铁路施工技术和机械设备技术领域，主要提出一种高速铁路双块式无碴轨道轨枕铺设施工方法及设备。

背景技术

在铁路建设中，100多年来，铁路系统一直使用的是有碴轨道，即采用道碴、轨枕和钢轨来铺设铁路轨道。随着铁路车辆运行速度不断提高，以碎石道床、轨枕为基础的有碴轨道的道碴粉化及道床累积变形的速率随之加快，从而引起轨道维修工作量的增加、维修频率加快；而在铁路车辆高速运营条件下，对于有碴轨道来讲维持高质量、高平顺性轨道状态，维修工作难度趋于上升。无碴轨道的应运而生有效缓解了高速铁路的运行与维修的矛盾。与有碴轨道相比，虽然施工技术较复杂，一次性投资要大于有碴轨道，但其使用寿命周期长，在使用周期内基本上免维修，运营过程中维修工作量可减少70％以上，能够有效缓解高速铁路运营与维修的矛盾，总成本并不比有碴轨道高。无碴轨道在高速铁路轨道上的推广应用，是增强轨道结构稳定性、耐久性，减少维修，实现轨道结构现代化的重要措施，也是当今世界高速铁路轨道的发展方向。无碴轨道具有轨道稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、维修工作量显著减少和技术相对成熟的突出优点得到了大力的推广。发展无碴轨道技术是实现铁路跨越式发展的重要举措之一，也是当今世界高速铁路轨道的发展方向。因此需要提供一种新型的施工方法和施工设备以适应高速铁路施工的技术要求。

发明内容

本发明的任务是提供一种双块式无碴轨道轨枕铺设施工方法及设备。满足无碴轨道施工时较高的精度要求和机械化循环作业的施工方式，使轨枕在铺设效率上和质量上得以大幅提高。

本发明实现上述任务采取的技术方案如下：

其施工方法包括以下步骤：

在路基层上铺设混凝土承载层，并在混凝土承载层上两侧对称安装有用于浇注道床混凝土的模板及供各单元设备行走的轨道；在轨道模板外侧的混凝土承载层上安置有支脚，并根据轨道的设计要求对支脚的高度和水平方向进行定位调整；在两模板之间浇注道床混凝土，并通过振动压实的方式使其均匀；在待施工的一对支脚上放置横梁，通过支脚和横梁上的定位机构使横梁定位；将与轨枕组合在一起的固定架放置在相邻的两横梁上，在放置的同时通过振动方式使轨枕嵌入道床混凝土中并与其凝固为一体，由此通过横梁对固定架的支撑定位保证了轨枕的定位，以此进行下组轨枕铺设；待已铺设的轨枕与道床混凝土初凝后将固定架与轨枕分离并将固定架和横梁提供给施工设备重复使用；混凝土完全凝固后再拆卸回收轨道模板、支脚实现循环使用。

其施工设备由轨道模板、支脚、横梁、固定架、混凝土巡回单元、压实单元、安装单元以及装载单元、拆卸单元、回收单元组成，其中混凝土巡回单元、压实单元、安装单元、装载单元、拆卸单元以及回收单元的主体为可沿轨道移动的车体，

轨道模板包括轨道部分和模板部分，模板部分对称安装在混凝土承载层上用于道床混凝土的浇筑，轨道部分设置在模板的外侧供施工设备的各单元车体沿其移动；

支脚被对称安装在模板与轨道之间的混凝土承载层上用于支撑横梁并将其定位，支脚内设置的锥齿轮驱动螺杆通过旋转可以实现对支脚高度的调节，支脚上设置的横向调整板和纵向调整板可以实现在水平方向上的调节；

混凝土巡回单元主要由车体、混凝土料斗及混凝土刮板组成，位于整体施工设备的前端，由设置在车体上的混凝土料斗将混凝土浇注在两轨道模板之间，由车体底部的混凝土刮板将浇筑的混凝土摊平；

混凝土压实单元主要由车体及振动压实机构组成，位于混凝土巡回单元后安装单元前，由设置在车体上的振动压实机构对刚浇筑的混凝土进行振动压实，并且可以按照需要做倾斜调整以适应弯道道床的浇筑；

安装单元主要由车体、横梁吊车和振动架吊车组成，位于混凝土压实单元后、轨枕装载单元前，横梁吊车上具有将横梁吊放在支脚上的横梁吊具，振动架吊车通过振动架将与轨枕组组合在一起的固定架吊放在施工部位相邻的两横梁上，在振动架上设有震动电机，通过振动的方式将连接在固定架下方的成组轨枕振入刚浇筑的道床混凝土中；

横梁通过安装单元上的横梁吊车吊放在支脚上，其两端设置有支撑座、上端面设置有球形定位组件，通过支撑座与支脚的配合实现横梁的定位，通过球形定位组件与固定架的配合实现对固定架的定位；

固定架由设置在安装单元上的振动架吊车吊放在相邻的两横梁上，其下部设置多组用于连接轨枕的支腿及角板，其通过两端设有的短柱与横梁接触连接，并通过设置在短柱底部的V形块和平块与横梁上端面的球形定位组件实现定位；