一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装装置及方法与流程

本发明属于铁路施工设备技术领域，具体涉及一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装装置及方法。

背景技术：

山区高速铁路常见的无砟轨道结构型式为双块式无砟轨道，此种轨道结构的施工质量通病有：

1）轨排框架变形致轨距超标。

2）轨枕歪斜引起联调联试期间轨距变化率超标。

3）轨枕空吊，即其中某一根轨枕与邻近轨枕的承轨台高程不顺接，大于5mm，长轨精调时此处轨下需用调高垫板垫起来；此处轨道结构的钢度与邻近枕处不一致，高铁运营过程中，列车动载的反复作用，可能使钢轨在此处突然折断，危及行车安全。

4）螺旋道钉扭力矩过大而损坏预埋套筒，扣件系统的弹条及平垫圈变形。螺旋道钉标准扭力矩是在套筒与道钉润滑状态下，但实际施工过程中无砟道床浇筑与铺轨的时差往往在半年以上，若在双块式轨枕预制场内一次注满油酯，易落入灰尘、泥砂堵塞螺栓孔；因此在实际施工中轨枕预制场内并未对轨枕预埋套筒注入高铁专用油酯，预埋套筒为非润滑状态。

目前针对以上的质量病害，施工过程中不能有效克服，往往要等到轨道工程静态、动态验收阶段才能发现，整改、整治困难。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：提供一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装装置及方法，能确保轨距不超标，轨枕方正、轨枕间距满足要求、防止轨枕空吊，保护预埋套筒不损坏、不堵塞，扣件弹条及平垫圈不变形，确保高铁轨道结构平稳运行100年以上。

本发明采取的技术方案为：一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装装置，包括跨线龙门吊、轨枕吊具、自动分枕装置和工具轨框架吊具，跨线龙门吊置于两轨道上，两轨道分别固定连接在左线已浇筑无砟道床和右线已浇筑无砟道床外，轨枕吊具可拆卸式地连接到龙门吊的吊钩上，用于悬吊轨枕，工具柜框架吊具可拆卸式地连接到龙门吊的吊钩上，用于悬吊工具轨框架，自动分枕装置安装在两轨道间，顺着轨道长度方向布置，用于对多排轨枕进行自动分枕。

优选的，上述自动分枕装置包括多排分枕托架，每两排分枕托架间通过定长连杆组连接，分枕托架可伸缩地安装在平台上，且分枕托架一端固定连接在平台一端，另一端通过钢丝绳连接到分枕驱动装置上，分枕驱动装置固定连接在平台另一端。

优选的，上述分枕托架通过滚轮置于平台的行走轨道上。

优选的，上述钢丝绳包括张开钢丝绳和复位钢丝绳。

优选的，上述钢丝绳置于导向轮上，导向轮固定连接在平台上。

优选的，上述定长连杆组包括两对称的两铰接连杆，定长连杆组两铰接连杆两端可旋转地分别连接到两相邻分枕托架间。

优选的，上述一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装方法，采用平行、流水施工作业：螺旋道钉涂刷高铁专用油酯、工具轨框架精度校核、分枕托架精度校核、台上分枕及框架轨排组装采用平行施工作业；分枕及框架轨排组装采用流水施工作业，施工作业面利用10t跨线龙门吊纵、横向吊运轨枕，每次吊运5根轨枕，分枕平台上每10根轨枕组装成一榀框架轨排，轨枕间距通过预先调整分枕托架上承枕台间距进行调整，分枕驱动装置牵引钢丝绳拉动分枕托架打开进行自动分枕；工具轨框架采用10t跨线龙门吊吊运至散枕台上已定位轨枕上，人工安装扣件系统把工具轨框架与轨枕组装成框架轨排，该方法具体包括以下步骤：

1）利用人工配合轨枕吊具套取双块式轨枕，每次套取5根轨枕；

2）把已套取轨枕的轨枕吊具挂在10t跨线龙门吊上，先横向、再纵向移动轨枕，安放在分枕托架上，吊装时需低速起吊、运行，严禁加速作业，现场人员跟班指挥，避免轨枕因倒运而产生轨枕桁架钢筋变形；

3）重复(1)、(2)步骤，重复吊取轨枕安放在分枕托架上，铺满分枕托架组；

4）打开电器控制箱开关，分枕驱动装置牵引钢丝绳拉动分枕托架完全打开，完成自动分枕；

5）轨枕方正度、间距复核及微调整：沿自动分枕平台顺线路纵向左侧、右侧分别用1把10m钢卷尺复核轨枕间距，线左、线右各站三人，两人拉钢卷尺，1人读数并记录，拉开卷尺逐枕读数，逐枕编号并分别计算出线左、线右轨枕间距；

6）在分枕托架上已定位轨枕的承轨台上摆放弹性橡胶垫板，橡胶垫板预留孔对齐轨枕上预埋套筒螺栓孔；

7）在橡胶垫板上摆放铁垫板，使铁垫板上预留孔与下部预埋套筒螺栓孔对齐；

8）铁垫上安放轨下复合垫板；

9）在轨枕挡肩与承轨槽处安放轨距挡板；

10）逐承轨台复核扣件零部件有无缺失，是否按要求摆放到位；

11）另一作业班组在现场进行螺旋道钉涂刷高铁专用油酯，三人一组，用小毛刷单根涂刷，每根道钉约涂油酯3克，一次从下往上涂4-5个丝扣；

12）吊装工具轨框架：利用10t跨线龙门吊配合工具轨框架吊具吊取框架，跨线龙门吊吊起工具轨框架移动至散枕平台上方，人工配合跨线龙门吊，将工具轨框架平稳、缓慢地落下，放置于散枕平台上已就位的轨枕承轨台的轨下复合垫板上，使工具轨轨底边缘与铁挡肩平行；

13）在铁垫板挡肩与钢轨间安放绝缘轨距块、弹条、平垫圈；

14）安装螺旋道钉：将螺旋道钉旋入螺栓孔内；

15）扣件系统零部件就位后，轨枕与铁垫板、铁垫板与橡胶垫板必须密贴，至弹条中枝与绝缘轨距块竖向离缝小于0.2mm，用片式塞尺检查，散枕平台上单榀框架轨排组装完毕；

16）轨枕方正度再复核：散枕平台的左、右两侧分别站一人目侧绝缘轨距块与铁垫板挡肩是否平行，对于不平行所在位置的轨枕，需重新调整轨轨方正度，调整方法同步骤5）；

17）采用轨道吊取的专用吊具从自动分枕平台上吊取已组装好的框架轨排，再利用10t跨线龙门吊把框架轨排吊运至无砟轨道铺设作业面就位；从自动分平台上吊运轨排框架至无砟道床铺设作业面，按线路中线和高程偏差定位；高程偏差控制在-10-0mm、线路中线偏差控制在±10mm；

18）轨枕间距转换，根据无砟轨道结构的基础处于路基（含过渡段）、桥梁（含同一孔梁不同的位置）和隧道地段不同，轨枕间距不同，为600-650mm，10mm以内的轨枕间距微调整通过调整分枕托架的承枕台间距进行，大于10mm的轨枕间距通过更换不同规格的分枕托架进行调整。

19）重复上述步骤1）-18），每榀框架轨排组装10根双块式轨枕，按每组装20-30榀框架轨排作为一个双块式无砟道床浇注施工循环，直至完成整个双块式无砟道床施工。

优选的，上述步骤4）中轨枕间距测量，若线左、线右轨枕间距之差大于6mm，需调整轨枕方正度；若实测轨枕间距与设计轨枕之差大于5mm，需调整轨枕间距；轨枕方正度通过调整分枕托架承轨台线左、线右间距进行调整；10mm以内的轨枕间距微调整通过调整分枕托架的承枕台间距进行调整。

优选的，上述步骤12）中工具轨框架使用前，清理钢轨底面与顶面的砼杂质。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

1）本发明通过自动分枕装置和工具轨框架预先设置轨距，在无砟道床放样测量精调框架轨排过程中，不用调整轨距，确保无砟道床浇筑后轨距达标；确保轨向、高低、水平达标；

2）本发明通过轨枕方正、轨距变化率达标，使轨道在动态验收过程中顺利通过联调联试；

3）通过预设置分枕托架的承枕台间距来确保轨枕间距达标，运营期轨道结构受力均匀；

4）利用螺旋道钉涂刷涂高铁专用油酯达到润滑预埋套筒螺栓孔及道钉的目的，使扣件系统拧至设计位置后，道钉扭力矩在标准值范围内，有效保护轨枕预埋套筒不损坏、扣件弹条及平垫圈不变形；还能有效预防因无砟道床浇筑与铺轨时差长，轨枕场内一次对预埋套筒注满油酯后使螺栓孔内落入灰尘、泥砂堵塞，无法有效清理；

5）本发明通过自动分枕装置有效克服了双块式无砟轨道结构施工精度不易保证、长轨精调调整件用量大的难题，以标准化、集成化的施工作业确保无砟轨道施工高精度的要求，既节省了成本，也满足了高铁轨道的高平顺性要求；

6）利用本发明的自动分枕装置，静态验收中精调调整件大幅度减少，大大节省了成本，提高了效益；

7）无需投入特种设备，投入小，操作性强，易推广。

附图说明

图1为本发明的施工工艺流程图，即螺旋道钉涂油及分枕平台上自动分枕组装双块式框架轨排工艺流程图；

图2为本发明的施工面平面布置示意图；

图中，1-左线线路中心，2-右线线路中心，3-左线已浇筑无砟道床，4-右线已浇筑无砟道床，5-施工面轨枕存放处，6-施工面作业区，7-无砟道床混凝土浇筑作业区，8-框架轨排就位区，9-施工方向，10-跨线龙门吊行走轨道，11-跨线龙门吊，12-轨枕吊具，13-工具轨框架(或工具轨框架轨排)吊具，14-自动分枕平台装置；

图3为本发明的自动分枕平台装置分枕托架关闭状态平面示意图；

图4为本发明的自动分枕平台装置分枕托架打开状态平面示意图；

图5为3的前视结构示意图；

图6为3的俯视结构示意图；

图7为3的前视结构示意图；

图8为3的俯视结构示意图；

图9为分枕托架滚轮连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图9所示，一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装装置，包括跨线龙门吊11、轨枕吊具12、自动分枕装置14和工具轨框架吊具13，跨线龙门吊11置于两轨道10上，两轨道10分别固定连接在左线已浇筑无砟道床3和右线已浇筑无砟道床4外，轨枕吊具12可拆卸式地连接到龙门吊11的吊钩上，用于悬吊轨枕，工具柜框架吊具13可拆卸式地连接到龙门吊11的吊钩上，用于悬吊工具轨框架，自动分枕装置14安装在两轨道10间，顺着轨道10长度方向布置，用于对多排轨枕进行自动分枕。

优选的，上述自动分枕装置14包括多排分枕托架14-2，每两排分枕托架14-2间通过定长连杆组14-7连接，分枕托架14-2可伸缩地安装在平台14-1上，且分枕托架14-2一端固定连接在平台14-1一端，另一端通过钢丝绳14-6连接到分枕驱动装置14-4上，分枕驱动装置14-4固定连接在平台14-1另一端，分枕驱动装置14-4连接到电器控制箱14-5。

优选的，上述平台14-1包括工字钢制作的支撑框和固定连接在支撑框底部的支撑腿14-9，支撑腿14-9采用工字钢制作，支撑腿14-9对称设置六条，支撑框内设置加强横梁。

优选的，上述分枕托架14-2通过滚轮14-8置于平台14-1的行走轨道上，滚轮14-8，滚轮14-8安装在滚轮架上，滚轮架包括两支座14-11和两支座14-11的连接横梁14-10，支座14-11上设置承枕台14-3，承枕台14-3通过四根立柱连接到支座14-11上。

优选的，上述钢丝绳14-6包括张开钢丝绳和复位钢丝绳，张开钢丝绳在分枕驱动装置14-4上的电机正转时，驱动分枕托架移动展开，复位钢丝绳在分枕驱动装置14-4上的电机反转时，驱动分枕托架移动复位。

优选的，上述钢丝绳14-6置于导向轮上，导向轮固定连接在平台14-1上。

优选的，上述定长连杆组14-7包括两对称的两铰接连杆，定长连杆组两铰接连杆两端可旋转地分别连接到两相邻分枕托架14-2间，拉动分枕托架时，在定长连杆组的带动下，将分枕托架均布散开，实现轨枕的均布放置，大大提高铺轨效率和铺轨精确度。

实施例2：上述一种确保轨道几何状态的双块式框架轨排组装方法，采用平行、流水施工作业：螺旋道钉涂刷高铁专用油酯、工具轨框架精度校核、分枕托架精度校核、台上分枕及框架轨排组装采用平行施工作业；分枕及框架轨排组装采用流水施工作业，施工作业面利用10t跨线龙门吊纵、横向吊运轨枕，每次吊运5根轨枕，分枕平台上每10根轨枕组装成一榀框架轨排，轨枕间距通过预先调整分枕托架上承枕台间距进行调整，分枕驱动装置牵引钢丝绳拉动分枕托架打开进行自动分枕；工具轨框架采用10t跨线龙门吊吊运至散枕台上已定位轨枕上，人工安装扣件系统把工具轨框架与轨枕组装成框架轨排，该方法具体包括以下步骤：

1）利用人工配合轨枕吊具套取双块式轨枕，每次套取5根轨枕；

2）把已套取轨枕的轨枕吊具挂在10t跨线龙门吊上，先横向、再纵向移动轨枕，安放在分枕托架上，吊装时需低速起吊、运行，严禁加速作业，现场人员跟班指挥，避免轨枕因倒运而产生轨枕桁架钢筋变形；

3）重复(1)、(2)步骤，重复吊取轨枕安放在分枕托架上，铺满分枕托架组；

4）打开电器控制箱开关，分枕驱动装置牵引钢丝绳拉动分枕托架完全打开，完成自动分枕；

5）轨枕方正度、间距复核及微调整：沿自动分枕平台顺线路纵向左侧、右侧分别用1把10m钢卷尺复核轨枕间距，线左、线右各站三人，两人拉钢卷尺，1人读数并记录，拉开卷尺逐枕读数，逐枕编号并分别计算出线左、线右轨枕间距，若线左、线右轨枕间距之差大于6mm，需调整轨枕方正度；若实测轨枕间距与设计轨枕之差大于5mm，需调整轨枕间距。轨枕方正度通过调整分枕托架承轨台线左、线右间距进行调整；10mm以内的轨枕间距微调整通过调整分枕托架的承枕台间距进行调整；

6）在分枕托架上已定位轨枕的承轨台上摆放弹性橡胶垫板，橡胶垫板预留孔对齐轨枕上预埋套筒螺栓孔；

7）在橡胶垫板上摆放铁垫板，使铁垫板上预留孔与下部预埋套筒螺栓孔对齐；

8）铁垫上安放轨下复合垫板；

9）在轨枕挡肩与承轨槽处安放轨距挡板；

10）逐承轨台复核扣件零部件有无缺失，是否按要求摆放到位；

11）另一作业班组在现场进行螺旋道钉涂刷高铁专用油酯，三人一组，用小毛刷单根涂刷，每根道钉约涂油酯3克，一次从下往上涂4-5个丝扣；

12）吊装工具轨框架：利用10t跨线龙门吊配合工具轨框架吊具吊取框架，跨线龙门吊吊起工具轨框架移动至散枕平台上方，人工配合跨线龙门吊，将工具轨框架平稳、缓慢地落下，放置于散枕平台上已就位的轨枕承轨台的轨下复合垫板上，使工具轨轨底边缘与铁挡肩平行，工具轨框架使用前，为保证测量精度及扣件零部件与钢轨的密贴，应细致的清理钢轨底面与顶面的砼杂质；

13）在铁垫板挡肩与钢轨间安放绝缘轨距块、弹条、平垫圈；

14）安装螺旋道钉：将螺旋道钉旋入螺栓孔内；

15）扣件系统零部件就位后，轨枕与铁垫板、铁垫板与橡胶垫板必须密贴，至弹条中枝与绝缘轨距块竖向离缝小于0.2mm，用片式塞尺检查，散枕平台上单榀框架轨排组装完毕；

16）轨枕方正度再复核：散枕平台的左、右两侧分别站一人目侧绝缘轨距块与铁垫板挡肩是否平行，对于不平行所在位置的轨枕，需重新调整轨轨方正度，调整方法同步骤5）；

17）采用轨道吊取的专用吊具从自动分枕平台上吊取已组装好的框架轨排，再利用10t跨线龙门吊把框架轨排吊运至无砟轨道铺设作业面就位；从自动分平台上吊运轨排框架至无砟道床铺设作业面，按线路中线和高程偏差定位；高程偏差控制在-10-0mm、线路中线偏差控制在±10mm；

18）轨枕间距转换，根据无砟轨道结构的基础处于路基（含过渡段）、桥梁（含同一孔梁不同的位置）和隧道地段不同，轨枕间距不同，为600-650mm，10mm以内的轨枕间距微调整通过调整分枕托架的承枕台间距进行，大于10mm的轨枕间距通过更换不同规格的分枕托架进行调整。

19）重复上述步骤1）-18），每榀框架轨排组装10根双块式轨枕，按每组装20-30榀框架轨排作为一个双块式无砟道床浇注施工循环，直至完成整个双块式无砟道床施工。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式实例，本发明的保护范围并不局限于此。熟悉该技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。为此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。