一种双块式无砟轨道排架装置、其调节方法及其施工方法与流程

本发明属于铁路轨道建筑领域，具体涉及一种双块式无砟轨道排架装置、其调节方法及其施工方法。

背景技术：

传统的单梁式轨道排架一般设四根矩管托梁，既充分扩大了托梁间距，又可增加施工操作空间，大大方便了施工人员进行钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土抹面等施工工序，轨道排架的作用是模拟正式轨,精确锁定双块式轨枕、长枕埋入式轨枕及弹性支承块轨枕的位置，以保证铺设正式轨道的几何形位。轨道的几何形位包括：轨距、轨向、高程、水平、轨底坡。轨道排架本身确定的几何形位有轨距、轨底坡，其它参数轨向、高程、水平、曲线超高等需要轨道排架体系的单个或多个高程螺杆、轨向调节器配合完成调节。这种单梁式轨道排架一度在兰新第二双线、大西客专、贵广高铁、京福铁路、中南通道等得到广泛应用。

本发明涉及解决双块式轨枕、长枕埋入式轨枕及弹性支承块式轨枕的无砟轨道排架无法快速精调定位的问题,当前的轨道排架设备大多采用单梁结构的矩管框架，在托梁上实现轨向、高程及曲线超高的调节，具体表现在：通过调节支腿上的高低调节器实现轨道高程的上下调整；通过固定托梁两侧的轨向锁定器实现轨道轨向的横向调整；通过旋拧角度调节螺栓实现支腿与托梁的角度调节，进而实现轨道曲线超高的调整。

然而，随着时间的推移，这种通过锁定单个托梁的方式，实现轨道几何形位调整的轨道排架逐渐显露出轨排粗铺定位困难、精调施工反复以及人工干扰较大等缺点，因为对工具轨的横向和高程等都是联动的，会彼此发生干扰，在对其中一个参数进行调整时，其他参数也会随之同时发生变化，往往需要不断的调试才能完成，但最终也很难保证精确性，为此，亟需研发一种无砟轨道排架，配合轨排粗铺机实现轨道排架粗铺的初步定位，同时，在进行轨道精调施工时，可独立的调节轨向、高程等参数，使得多个精调参数调整时互不干扰，大大提高轨排的精调施工效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够是实现轨排的横向宽度调节、高度调节和水平角度调节的互不干扰的无砟轨道排架。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案包括：

一种双块式无砟轨道排架装置，包括轨排主体、一端活动连接于所述轨排主体端部的调节件、及抵近于所述轨排主体侧方的防护基础，所述轨排主体用于固定双列工具轨，所述调节件的另一端活动连接于所述防护基础上，所述调节件的两端可分别锁定于所述轨排主体和所述防护基础上。

一种双块式无砟轨道排架装置的调节方法，包括以下步骤：

s41：转动所述第一螺杆可使得所述第一滑动部沿所述第一螺杆长度方向移动，转动所述第一锁定螺母至抵压于所述第一滑槽外的所述轨排主体的端部上、以对所述第一滑动部于所述第一螺杆上的位置进行锁定，以完成对轨排的横向宽度调节；

s42：转动所述第三螺杆能够使得所述第二滑动部沿所述竖直槽内滑动，转动所述第三锁定螺母至所述竖直槽外的所述防护基础上，以对所述第二滑动部于所述竖直槽内的高度进行锁定，以完成对工具轨的高度调节；

s43：转动所述第二螺杆以对所述滑块于所述第二滑槽内的位置进行调节，转动所述第二锁定螺母至抵压于所述第二滑槽外的所述滑动套上，以对所述滑块于所述第二滑槽内的位置进行锁定，从而完成对轨排主体面的水平角度调节；

s44：对所述第一滑槽内、所述第二滑槽内和所述竖直槽进行填充。

一种双块式无砟轨道排架装置的施工方法，包括以下步骤：

s1：清理现场，设置中线控制桩和标桩，预设道床钢筋网，安装横向模板；

s2：铺设防护基础；

s3：分枕及组装轨排主体，利用自行式铺装及配合多功能电控吊具对所述轨排主体位置粗调；

s4：道床钢筋网绑扎、接地焊接，利用所述的双块式无砟轨道排架装置的调节方法完成对无砟轨道排架装置的横向宽度、竖直高度和水平角度的调节并锁定；

s5：安装纵向模板，将纵向模板安装在上述轨排的排架支腿的凹槽内，利用夹具将所述横向模板固定在所述轨排的轨底；

s6：浇筑道床混凝土，固定双块，振捣抹面成型；

s7：养生、拆除轨道排架进入循环施工。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：。

1、本发明提供的双块式无砟轨道排架装置，通过调节件分别活动连接轨排主体和防护基础，并能分别锁定于轨排主体和防护基础上，实现对轨排的横向宽度调节、高度调节和水平角度调节互不干扰。

2、本发明提供的双块式无砟轨道排架装置的调节方法，先通过第一螺杆和第一锁定螺母能够调整滑动套于轨排主体上的位置，实现轨排的宽度调节；再通过第三螺杆和第三锁定螺母能够调整整个轨排的竖直高度；最后，由于臂体的一端铰接于铰轴上，而铰轴与滑块连成一体，而通过第二螺杆能够使得滑块于第二滑槽内滑动，第二锁定螺母203进行锁定，如此，能够分别调整轨排两端的滑块相对于其中心的位置不对称，如此能够实现轨排的水平面角度调整，调整方法简便，调整精度高。

3、本发明所述的组合型轨道排架是集的工具轨、枕轨、模板、调整系统为一体(形成一轨排主体及滑动套)，具备轨枕安装定位、轨道粗调、安装模板、轨道精调功能，可有效地简化作业程序，提高了施工效率。

4、本发明施工方法分枕作业后，直接在移动式机械分枕组装平台上组装轨排，轨枕间距准确可靠，不影响工程质量及进度。

5、本发明施工方法，在分枕作业后，还能对轨道排架的横向宽度、竖直高度和水平角度的调节并锁定，实现精确调整，调整方便；另外，相比雷达2000系统只能顺序施工并且施工过程占用设备多、施工场地大需要专用的物流通道、施工进度缓慢的缺点，本发明所述施工方法能够实现循环平行施工，在施工过程具有占用设备少、设备利用率高、施工进度快的优点。

附图说明

图1是本发明实施例的双块式无砟轨道排架装置的一种实施状态示意图；

图2是图1中a处放大图；

图3是本发明实施例的双块式无砟轨道排架装置的另一种实施状态示意图；

图4是本发明实施例提供的一种可选的连接臂与连接部的连接方式立体示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种可选的连接臂与连接部的连接方式立体示意图；

图6是本发明实施例提供的一种可选的连接臂与连接部的连接方式截面示意图；

图7是本发明实施例提供的一种双块式无砟轨道排架装置的调节方法流程图；

图8是本发明实施例提供的一种双块式无砟轨道排架装置的施工方法流程图；

图9是本发明实施例提供的双块式无砟轨道排架装置的并排循环施工图；

1轨排主体、10第一滑槽、11第一螺杆、12第一锁定螺母、2调节件、20滑动套、200第一滑动部、2000承重滑动部、2001螺纹滑动部、201连接部、2010第二滑槽、202第二螺杆、203第二锁定螺母、

21连接臂、210臂体、2100第二滑动部、211滑块、212铰轴、213第三螺杆、214第三锁定螺母、

3防护基础、30竖直槽、

4工具轨。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

双块式无砟轨道排架装置

如图1-3，本发明提供的双块式无砟轨道排架装置，包括轨排主体1、一端活动连接于轨排主体1端部的调节件2、及抵近于轨排主体侧方的防护基础3，调节件2用于固定双列工具轨4，调节件2的另一端活动连接于防护基础3上，调节件2的两端可分别锁定于轨排主体1和防护基础3上。本发明提供的双块式无砟轨道排架装置，通过调节件分别活动连接轨排主体和防护基础，并能分别锁定于轨排主体和防护基础上，实现对轨排的横向宽度调节、高度调节和水平角度调节互不干扰。

具体的，如图4-5，调节件2包括滑动于轨排主体1端部的滑动套20、及连接臂21。工具轨4固定于滑动套20上，连接臂21的一端滑动于滑动套20内、另一端滑动于防护基础3抵近于轨排主体1的一侧面上。通过滑动套20在轨排主体1上的滑动，实现轨排的宽度调节，通过连接臂21两端的滑动分别实现轨排的竖直高度和水平度调节。滑动套20与轨排主体1的滑动连接方式、连接臂21与滑动套20的滑动连接方式、及连接臂21与防护基础3的滑动连接方式，能够是沟槽配合滑动、能够是套设滑动、能够沟槽配合滚动等方式。更具体的实施例中，滑动套20具有与轨排主体1之间通过沟槽配合滑动连接的第一滑动部200、及用于连接连接臂21的连接部201，第一滑动部200可滑动并锁定于轨排主体1的端部，连接臂21的一端可滑动并锁定于连接部201、另一端可滑动并锁定于防护基础3上。

为阐明第一滑动部200可滑动并锁定于轨排主体1的方式，进一步的实施例中，如图1-2，轨排主体1的端部开设有第一滑槽10，轨排主体1包括转动连接于第一滑槽10内的第一螺杆11、及螺纹套设于第一螺杆11上的第一锁定螺母12，第一滑动部200滑动于第一滑槽10内，第一螺杆11穿过第一滑动部200并与第一滑动部200螺纹连接，第一螺杆11的长度方向与轨排主体1的长度方向一致，转动第一螺杆11可使得第一滑动部200沿第一螺杆11长度方向移动，第一锁定螺母12对第一滑动部200于第一螺杆11上的位置进行锁定。如此，能够实现对轨排的横向宽度进行调节。具体的，轨排主体1的两端各设置有一第一滑槽10、一第一螺杆11和一第一锁定螺母12，如此，可以同时或分别对其两端的滑动套20的横向滑动距离进行调节，在方便在施工时灵活调整。

进一步的实施方式中，如图1-2，第一滑动部200包括滑动于第一滑槽10外的承重滑动部2000、及滑动于第一滑槽10内的螺纹滑动部2000。承重滑动部2000与轨排主体20仅仅滑动连接，实现滑动套20的滑动，承重滑动部2000与轨排主体20滑动接触面积应满足承重要求，具体的，轨排主体1的端部上表面形成有一段沟槽，承重滑动部2000为第一滑动部200向轨排主体1上表面凸出的部分，此部分嵌入并滑动于沟槽内，同时工具轨4固定于承重滑动部2000的上表面上，如此，沟槽对承重滑动部2000的运动进行限定，同时承重滑动部2000具有满足工具轨4及其上承重的宽度和长度，如此，使得滑动套20于滑动同时满足承重需要。而螺纹滑动部2001为第一滑动部200另一延伸至第一滑槽10内的部分，以实现对滑动套20延轨排主体1长度方向滑动的锁定。

为阐明连接臂21与滑动套20的连接方式，进一步的实施例中，如图1-5，连接部201开设有第二滑槽2010，连接臂21包括臂体210、滑动连接于第二滑槽2010内的滑块211、以由滑块211延伸出的铰轴212，臂体210的一端铰接于铰轴212、另一端连接于防护基础3上；滑动套20包括转动连接于连接部201并插入至第二滑槽2010内的第二螺杆202、及螺纹套设于第二螺杆202上的第二锁定螺母203，第二螺杆202的长度方向与滑动套20的长度方向一致，通过转动第二螺杆202可对滑块211在第二滑槽2010内的位置进行调整，通过转动第二锁定螺母203可对滑块211在第二滑槽2010内的位置进行锁定。

一种滑块211于第二滑槽2010内的滑动与锁定方式为，第二螺杆202由第二滑槽2010的一底端延伸至第二滑槽2010一端外部，第二锁定螺母203螺纹套设于第二滑槽2010外的第二螺杆202上；如此，转动第二螺杆202以使得滑块211于第二滑槽2010内滑动，转动第二锁定螺母203至抵压于第二滑槽2010外壁上。具体的，如图6，连接部201形成有一工字型缺口，缺口的两翼的两个内壁均形成一第二滑槽2010，每一第二滑槽2010内均滑动有一滑块211，每一第二滑槽2010内均转动连接有一第二螺杆202，且每一第二螺杆202的一端朝工字型缺口方向延伸至第二滑槽2010外，第二锁定螺母203螺纹套设于第二螺杆202延伸至第二滑槽2010外的一端上；如此，通过转动第二螺杆202可使得滑块211于第二滑槽2010内滑动，转动第二锁定螺母203至抵压与第二滑槽2010外壁上，能够实现对滑块211的锁定。

一种滑块211于第二滑槽2010内的滑动与锁定方式为，每一第二滑槽2010内转动连接有两个第二螺杆202，每一第二螺杆202均具有延伸至第二滑槽2010外的一端，且每一第二螺杆202延伸至第二滑槽2010外的一端上均螺纹套设有一第二锁定螺母203；如此，转动第二螺杆202其于第二滑槽2010内的一端抵压于第二滑槽2010内的滑块211沿滑动套20长度方向的两个侧壁上，转动第二锁定螺母203至抵压于第二滑槽2010的外壁上，以对滑块211于第二滑槽2010内的位置进行锁定。具体的，此种实施方式中，连接部201为滑动套20凸出的一部分，连接部201内陷后的两个相对的内侧壁分别形成一第二滑槽2010，每一第二滑槽2010内均滑动有一滑块211，每一第二滑槽2010内均转动连接有两个第二螺杆202，且每一第二螺杆202位于第二滑槽2010内的一端均形成与第二滑槽2010项适应的形状并与滑块211相同的方式滑动于第二滑槽2010内，每一第二螺杆202位于第二滑槽2010外的一端上均套设有一第二锁定螺母203。如此，可转动两个第二螺杆202至分别抵压于滑块211沿滑动套20长度方向的两个侧壁上，转动第二锁定螺母203至抵压于第二滑槽203外的滑动套20外壁上，以对滑块211于第二滑槽203内的位置进行锁定。

上述的滑块211于第二滑动2010内的滑动与锁定方式的实施例中，连接部201可形成多个并排的第二滑槽2010、多个滑块211和多个铰轴212，对应的臂体210可形成多个分支分别铰接于多个铰轴212上。对应的，每一连接部201的工字型缺口或凸出部分形成有两个第二滑槽2010、两个滑块211及一个铰轴212，对应的铰接有一个臂体210的分支。如此，臂体210通过多个分支支撑，能够加强连接臂21的强度，增强对轨排的支撑。

更进一步的实施例中，连接臂21的臂体210整体呈弧形，其弧形开口朝轨排主体1中间斜下方，能够分散轨排主体1的承重应力。

为阐明连接臂21与防护基础3的连接，具体的实施例中，如图1-2，防护基础3具有沿竖直方向开设的竖直槽30，臂体210具有滑动连接于竖直槽30内的第二滑动部2100，连接臂21还包括沿竖直方向转动连接于竖直槽30内的第三螺杆213、及螺纹套设于第三螺杆213上的第三锁定螺母214，且第三螺杆213穿过第二滑动部2100并与第二滑动部2100螺纹连接；转动第三螺杆213能够使得第二滑动部2100于竖直槽30内滑动，转动第三锁定螺母214至抵压于竖直槽30外的防护基础3上，以对第二滑动部2100于竖直槽30内的高度进行锁定。如此实施方式，能够实现对轨排的竖直高度进行调节。

双块式无砟轨道排架装置的调节方法

选用上述实施例提供的双块式无砟轨道排架装置，如图7，其调节方法包括以下步骤：

s41：转动第一螺杆11可使得第一滑动部200沿第一螺杆11长度方向移动，转动第一锁定螺母12至抵压于第一滑槽10外的轨排主体1的端部上、以对第一滑动部200于第一螺杆11上的位置进行锁定，以完成对轨排的横向宽度调节；具体可为，转动第一螺杆11，可使承重滑动部2000于其对应的沟槽内滑动，同时螺纹滑动部2001于第一滑槽10内滑动，转动第一锁定螺母12至抵压于第一滑槽10外的轨排主体1的端部上，能够完成滑动套20延轨排主体1的滑动和锁定。

s42：转动第三螺杆213能够使得第二滑动部2100于竖直槽30内滑动，转动第三锁定螺母214至竖直槽30外的防护基础3上，以对第二滑动部2100于竖直槽30内的高度进行锁定，以完成对工具轨4的高度调节；

s43：转动第二螺杆202以对滑块211于第二滑槽2010内的位置进行调节，转动第二锁定螺母203至抵压于第二滑槽2010外的滑动套20上，以对滑块211于第二滑槽2010内的位置进行锁定，从而完成对轨排主体面的水平角度调节；

s44：对第一滑槽10内、第二滑槽2010内和竖直槽30内分别进行填充；如此，以对第一滑槽10内的第一螺杆11、第二滑槽2010内的第二螺杆202、竖直槽30内的第三螺杆213进行保护，具体的，填充材料选用沥青或聚氨酯树脂填充，对其形成防水、防锈和抗氧化作用，对于循环施工后需要将填充层铲除后，再进行调整。

在上述调整方式中，先通过第一螺杆和第一锁定螺母能够调整滑动套于轨排主体上的位置，实现轨排的宽度调节；再通过第三螺杆和第三锁定螺母能够调整整个轨排的竖直高度；最后，由于臂体210的一端铰接于铰轴212上，而铰轴212与滑块211连成一体，而通过第二螺杆202能够使得滑块211于第二滑槽2010内滑动，第二锁定螺母203进行锁定，如此，能够分别调整轨排两端的滑块211相对于其中心的位置不对称，如此能够实现轨排的水平面角度调整，调整方法简便，调整精度高。

双块式无砟轨道排架装置的施工方法

道床施工按每日进度351米计，共设三个工班，每班每日施工长度175.5m。现已6组轨排(30单元)为例加以说明，按照两列轨道分为第一线和第二线，施工顺序为先第一线，后第二线，两班距离间隔175.5m，时间间隔8h。如图9，施工步骤如下：

1、第一线第一组安放1-5单元，调整好轨面几何尺寸后锁定，时间控制在8h。

2、浇筑混凝土从1单元轨排开始至5单元轨排结束，浇筑长度为175.5m，时间控制在8h。混凝土浇注结束后及时抹面养生。

3、第二线第二组轨排6-10单元安放在第一组开始浇注混凝土时进行，调整好轨面几何尺寸锁定。时间同样控制在8h。

4、第二组混凝土浇注由6单元轨排开始至10单元轨排结束，浇注长度同样为175.5m。时间8h。

5、第一线第三组11-15单元、第二线第四组16-20单元、第一线第五组21-25单元及第二线第六组26-30单元依次施工同上。

6、第一组轨排混凝土强度达标时，拆除1～5单元轨排，进行第七组(1-5单元)轨排联结。依次循环，左线同理，直至完成全部道床施工。

如图8所示，本发明所述双块式无砟轨道的施工方法，是以单班完成一段完整的施工(例如上述步骤中的1～5单元)为例进行说明，具体按照下述步骤进行操作，

s1：清理现场，设置中线控制桩和标桩，预设道床钢筋网，安装横向模板；

s2：铺设防护基础；

s3：分枕及组装轨排主体，利用自行式铺装及配合多功能电控吊具对所述轨排主体位置粗调；利用所述自行式铺装机配合多功能电控吊具吊装轨枕至移动式机械分枕组装平台进行分枕，所述自行式铺装机吊装组合式轨道排架移动至移动式机械分枕组装平台分枕上方对位，将分好枕间距的轨枕安装在组合式轨道排架上形成可供铺设的小型轨排，并对轨排进行中线对位，实现粗调；

s4：道床钢筋网绑扎、接地焊接，利用上述实施例提供双块式无砟轨道排架装置的调节方法完成对无砟轨道排架装置的横向宽度、竖直高度和水平角度的调节并锁定；

s5：安装纵向模板，将纵向模板安装在上述轨排的排架支腿的凹槽内，利用夹具将所述横向模板固定在所述轨排的轨底；

s6：浇筑道床混凝土，固定双块，振捣抹面成型；

s7：养生、拆除轨道排架进入循环施工，利用所述自行式铺装机吊起轨道排架重新悬挂轨枕循环使用，在轨道排架拆除后人工拆除纵向模板，使用自行式铺装机拆除横向模板。

工艺流程对比

a本发明的施工方法：

清理现场→设置中线控制桩和标桩→道床钢筋网预置→安装横向模板→分枕及组装轨排→轨排粗调→道床钢筋网绑扎、接地焊接→联结、精调轨排→安装纵向模板→浇注道床混凝土、振捣抹面成形→养生、拆除轨道排架进入循环。

b德国雷达2000系统的施工方法：

运输轨枕到工地→铺设轨枕→安装工具轨和精调螺杆底座→粗调轨面系的几何尺寸→钢筋网焊接→安装纵、横向模板→精调轨面系几何尺寸→浇筑道床混凝土→拆除模板→拆除工具轨→长轨铺设。

综上所述，本发明所述的施工方法与雷达2000系统的施工方法相比的优势如下：

首先，由于德国雷达2000系统没有轨道排架，使用两根工具轨不能实现轨排的调整，需要使用粗调机组来调整轨排，而本发明所述的组合型轨道排架是集的工具轨、枕轨、模板、调整系统为一体(形成一轨排主体1及滑动套2)，具备轨枕安装定位、轨道粗调、安装模板、轨道精调功能，可有效地简化作业程序，提高了施工效率；

其次，本发明施工方法步骤s3所述的分枕作业后，直接在移动式机械分枕组装平台上组装轨排，轨枕间距准确可靠，而雷达2000系统在散枕作业后，轨枕脱离散枕装置后才组装轨排，在此过程中轨枕位置很可能发生移动，影响工程质量及进度；

再次，本发明施工方法步骤s4步骤，在分枕作业后，还能对轨道排架的横向宽度、竖直高度和水平角度的调节并锁定，实现精确调整，调整方便；另外，相比雷达2000系统只能顺序施工并且施工过程占用设备多、施工场地大需要专用的物流通道、施工进度缓慢的缺点，本发明所述施工方法能够实现循环平行施工，在施工过程具有占用设备少、设备利用率高、施工进度快的优点。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。