制造钢轨支承点的方法以 及实施此方法的机械设备 本发明涉及一种位置准确地制造或安置钢轨支承点的方法,钢轨支承点用于借助于钢轨支承点构件,在铺设铁路线尤其高速铁路线的过程中,将铁路钢轨紧固在预先浇注混凝土的混凝土路面上,混凝土路面有用于放置沿线路纵向隔开间距的成排钢轨支承点的空腔。这些空腔可沿线路纵向设成贯通的,如同槽。但它们也可是有间距并排列成行的一个个空腔。本发明还涉及一种实施这种方法的机械设备。
总体上本发明属于无碎石道碴的线路上部建筑技术。通常,混凝土路面是将混凝土铺在一个水合的基层上。这种基层最好(但不仅限于此)如DE4442497A1中所介绍的那样构成(专利法3(2))。钢轨支承点指的是将线路的钢轨与混凝土路面连接起来的那些构件。在一般情况下,钢轨借助于钢轨扣件固定在钢轨支承点上。在经典的线路上部工程中,钢轨支承点在轨枕上。
本发明以无碎石道碴的线路上部建筑系统为出发点,这种系统例如在提到的DE4442497A1中所介绍的那样。属于这种线路上部建筑系统的包括基层、连续制造的混凝土路面、以及一根根铁路钢轨地固定装置,其中,铁路钢轨用钢轨扣件固定在固定装置中。这种线路上部建筑系统的混凝土路面可以设计为单层混凝土路面,最好由相叠的两层混凝土组成混凝土路面,在两个混凝土层之间设有由沿线路方向延伸和垂直于此方向延伸的钢筋组成的加固装置。这两层连接成一个整体。钢轨支承点用作铁路钢轨的固定装置,它们埋入混凝土路面的混凝土内,并与在混凝土路面内形式上的钢筋环或钢筋网的加固件固定一起。钢轨支承点的上端有空腔,里面装有钢轨扣件和固定在里面的一根根铁路钢轨的轨底。钢轨扣件并因而轨底在形式上是螺纹道钉类型的钢轨扣紧螺钉,它们拧在钢轨支承点中,固定在空腔内。按建筑学的规定,基层用来承受静态和动态的负荷。这也适用于钢轨支承点。从制造技术方面来看,上述线路上部建筑系统有许多优点。带有空腔的混凝土路面可与路面施工一起简单地制成,这种路面施工在道路工程中是通用的并已证明是可靠的。相比之下,另一种已知的线路上部建筑系统(参阅DE3901347A1),从制造技术方面来看比较麻烦。在这种已知的措施中,制成的混凝土路面在垂直于纵向的剖面中如同混凝土槽带有相应的边缘构件。由两根铁路钢轨和轨枕组成的轨排放在混凝土槽中,并通过一个校正设备将此轨排提高到规定位置。轨排处于这一中间状态时底部灌入砂浆或混凝土,并因而把它固定住。接着,在另一道工序中,借助于混凝土自动灌注机将混凝土完全浇注好。这样做不能使轨排与混凝土路面板形成整体连接。为了进行底部浇注,轨排必须抬得相当高,以便能进行轨枕的无可指摘的底注。为此需要一种有刚度和比较重的校正设备,它应有能力克服轨排的固有刚度和补偿误差。因此,很难使线路的钢轨获得准确的最终位置。
本发明的技术目的是,在建造与混凝土路面和与混凝土路面成整体的钢轨支承点一起工作的无碎石道碴或线路上部建筑时,能简单、位置准确和可靠地制造或安置钢轨支承点。本发明另一个技术目的是,设计出一套特别适用于实施此方法的机械设备。
为达到上述技术目的,首先,按本发明提出了一种准确制造或安置钢轨支承点的方法,钢轨支承点用于通过钢轨支承点构件,在铺设铁路线尤其高速铁路线过程中,将铁路钢轨紧固在预注混凝土的混凝土路面上,混凝土路面上有用于放置沿线路纵向隔开间距的成排钢轨支承点的空腔,此方法有以下工艺步骤:
1.1)设计一个作业循环,用于多个固定框和连接在固定框规定位置上的钢轨支承点构件,它有一个带抓取装置的抓取台,和沿作业方向并因而沿路面纵向移向一个带校正装置的定位台,
1.2)将一个个固定框或固定框组,从抓取台移向定位台,并在那里准确地校正位置,然后,将一个接一个的固定框或固定框组彼此隔开间距地暂时固定在混凝土路面上,并与校正装置脱开,
1.3)借助于这些暂时固定在混凝土路面上的固定框或固定框组以及钢轨支承点构件,制造或安置钢轨支承点,
1.4)在按特征1.3)制造或安置钢轨支承点时,定位台和抓取台沿作业方向按工作步长继续移动,
1.5)按特征1.4)继续移动步长后,在抓取台中,固定在混凝土路面上的固定框或固定框组从混凝土路面释放,并被抓取装置取走,而在定位台中,按特征1.2)校正另外一些移到定位台的固定框或固定框组,将它们暂时固定在混凝土路面上并与校正装置脱开,然后,对这些固定框或固定框组重复特征1.3),其中,所说明的工艺步骤借助控制和驱动技术的辅助装置进行,并由机器操作人员或编程序的计算机操纵。
本发明以下列认识为出发点,即,在制造或安置用于将铁路钢轨紧固在预制混凝土的混凝土路面上的钢轨支承点时,按特征1.1)、1.4)和1.5)实行的作业循环,对于加快建设速度有许多优点,此外,若按特征1.2)和1.3)的规定处理,则对钢轨支承点并因而铺设线路的铁路钢轨来说,为重要的定位准确度方面,则没有任何缺点。在制造钢轨支承点或安置钢轨支承点时同样能自动进行是有优点的,下面对此还要加以说明。所介绍的工艺步骤可借助于机械和机械部件的现代化控制和驱动技术来实现,并由机器操作人员或可编程序的计算机控制。在这方面可设计不同的实施形式。可以理解,控制技术还包括现代化的测试技术措施,例如激光束测试技术。详细地说,在本发明的范围内存在着许多进一步设计此方法的可能性。定位台为一方和抓取台为另一方可以同步移动。在这种情况下,这两个工作台都可以是自动的工作台,或也可以统一或连接或仿佛一辆车。按照最佳实施例,定位台和抓取台彼此独立运动,并借助于传送装置和接收装置连接起来。在按本发明方法的范围内,通常将固定框或固定框组固定在混凝土路面的移边上,这是在制作混凝土路面时形成的,并设置成有足够的尺寸精度。
在本发明的范围内可借助于钢轨支承点构件来工作,它们设计成用于钢轨支承点混凝土浇注的模板。若钢轨支承点灌注混凝土时,就意味着是按本发明制造钢轨支承点。但也可以借助于钢轨支承点构件来工作,构件本身设计为预制的钢轨支承点。在这种情况下意味着按本发明安置钢轨支承点。
此外,为达到上述技术目的,按本发明还提出了一种特殊的机械设备,这种机械设备设计用于实施此方法。权利要求7至10的内容有关这种机械设备。
下面借助于表示唯一一种实施例的附图,详细说明按本发明的方法以及实施此方法的机械设备。示意图包括:
图1机械设备侧视图;
图2在通过图1所示机械设备的一个横剖面中,表示图1所示机械设备的自动校正机;
图3与图1相比放大了尺寸比例和更详细地表示将固定框或固定框组输入自动校正机的装置;
图4图2的局部放大图表示固定和布置固定框的措施;以及
图5路面板和钢轨支承点局部视图。
先参看图1,由图1可以看出有一台自动校正机1和一辆门式输送车2。自动校正机1构成可沿混凝土路面移动的定位台。它有一个沿施工方向输送固定框或固定框组的装置,以及有一个用于校正固定框或固定框组的校正装置。这些固定框或固定框组暂时固定在混凝土路面板3上。门式输送车2构成一个抓取台。下面也采用符号1或2来表示定位台或抓取台。
抓取台2由可移动的门式输送车2组成,它配备有用于固定框5或固定框组的提升或输送装置4。在制造或置了钢轨支承点6后,门式输送车2沿施工方向看在自动校正机1的后方抓取固定框5或固定框组,并将它们重新送入施工循环中。由图1可见,在自动校正机1的门式输送车一侧和在门式输送车2的自动校正机一侧,设有接收装置7或传送装置8,用于接受或传送固定框5或固定框组。属于输送固定框5或固定框组的自动校正机1的装置,有一台链式运输机9和可在水平机架部分上移动的带校正机构11的校正框10。在链式运输机9与校正框10之间设有可伸缩的传送臂12。
门式输送车2的提升和输送装置4由升降机组成,固定框5或固定框组可与之连接,此升降机可以沿作业方向来回移动。由图1可见控制中心13。自动校正机1和门式输送车2都与控制中心13相连。控制中心13可与机械设备1、2一起移动,通常它配备有计算机。
图1表示自动校正机1和门式输送车2的总视图。门式输送车2处于向自动校正机1传送位置。自动校正机1的基本结构包括一个主框架14,它放在一个走行机构上并可以移动,它也可以作曲线行驶和均衡控制直线行驶。在控制中心13中有一个控制台和控制电路系统。通过测试系统测得为校正所需的测量数据,所有的校正装置的行驶和运动都通过控制电路系统确定。主框架14同时构成校正框10和校正机构的支承构架。校正框10和校正机构可沿纵向移动地固定在主框架14上。因此存在着这种可能性,即校正框10彼此绝对平行地但同时又在一个径向位置上,于是也可以作曲线行驶。最好将三个固定框5能通过连接框16组成固定框组。
除此之外,链式运输机9的支承框架17固定在主框架14上。链式运输机9支承在此支承框架17上。链环可沿纵向运动地装在例如齿轮上。链式运输机9配有通过形状连接的构件,它处于将校正框10输送到施工位置的地方。另外,传送臂12装在链式运输机9的支承框架17上,并仍然是可伸缩的,因此可沿校正框10的方向伸出和缩回。在固定框5通过链式运输机9和传送臂12到达校正位置后,被校正框10接收,而传送臂重新缩回。因此校正段1释放,固定框5可以下降并固定。位于自动校正机1后面的门式运输车2,通过设在路面板旁侧的轨道18或橡胶或辊式走行机构19移动。门式运输车2由一个刚性的主框架20构成,它形成升降机轨道的支架。借助于在升降机小车21上的升降机吊钩,将固定框5传送到链式运输机9上。在正常情况下,固定框5上不可摇动地固定着模板构件22。模板构件22构成钢轨支承点6的混凝土模板形状。当然,按另一种方案也可以在固定框5上装有为固定支承点装配构件、钢底板用的装配工具,或用于钢轨装配的安装钳。因此,固定框5可以有许多不同的用途。
作业循环可归纳为如下所述之施工步骤。首先门式运输车2提起固定框部件5,并因而为钢轨支承点6脱模。在一个清洗位置清洗支承点模板,为新的混凝土灌注过程作准备。然后,固定框5进一步提升并向前朝着自动校正机1移动。必须处理的长度当然要看固定框部件5的数量,而数量又取决于施工速度和钢轨支承点6所需混凝土或砂浆的硬化时间。之后,将固定框5放在链式运输机9上,此时门式运输车2可移回原始位置。现在,链式运输机9携带着固定框5,将其送往安装或校正位置,并通过接通上述传送臂12,使传送臂为此目的而伸出。应当理解,也可以取消传送臂12。在这种情况下,固定框部件5被校正框10在链式运输机9上所接收,然后自动校正机1移向新的施工位置。校正框10的数量可以改变。在使用两个校正框10时,通过连接框16附加地把固定框5互相连接起来,这对于校正过程可以提高装配和校正的精度。与之无关地还存在这样的可能性,即通过加长链式运输机9来存放大量的固定框5。在校正框10到达固定位置,并固定好固定框5后,自动校正机1驶向新的作业位置。在自动校正机1后连接有灌注混凝土的部件,这在图中没有表示。带有搅拌机和所需要的混凝土泵的混凝土或砂浆车,可通过设在路面板侧旁的钢轨或单独在直接装在固定框5上的钢轨上,按要求的施工速度移动。固定框5在此位置上保持一个长时间,直至支承点6具有足够的拆模板强度时为止。
若用预制的钢轨支承点来加工,则用附加的运输装置将它们送往门式运输车2,并在该区域内与固定框5连接。
图2表示校正框10横截面。带有用于晚些时候安装钢轨支承点6或钢轨用的纵槽的混凝土路面板3,最好放在水合的基层上。固定框5放在图左侧的链式运输机9上。在图中所表示的运输位置,固定框5已移到校正框10下面的施工位置。
图3表示链式运输机9。运输链装在输送轮上,输送轮则通过轴承支承在支承框架17上。运输链将固定框5移向校正位置。在图3中,一些固定框5组合成一个部件。
图4表示通过倾斜的向上侧突出的路面挡边和相应的楔形夹紧块,将固定框5侧向固定在路面板3上的详细结构。定位、固定和松开通过控制中心来进行。
图5表示一种实施方案。在这种情况下,通过固定框5将形式上为预制的装配构件毫米级精度地固定在规定位置。在这种情况下的固定工具在形式上是一块与钢轨支承点6表示相配的传送板23。装配构件通过装配螺钉24固定。在灌注的砂浆凝固后,拆下装配螺钉24,固定框5可以移走。