更换铁路道岔施工工艺及道岔换铺设备.pdf

本发明公开了一种更换铁路道岔施工工艺及道岔换铺设备，将更换铁路道岔几道关键的施工工序采用液压机械设备，由一个液压泵站(3)、与液压泵站(3)联通的多套道岔顶落装置(2)和一套道岔纵向驱动装置(4)、纵横向支撑双轮车、横向滑轨、万向轮装置和支撑铁板等多个部件组成，整个道岔铺换的施工效率和安全质量、施工工艺获得了大大改进。本发明的更换铁路道岔施工工艺和设备具有：1)简单，便于维护；2)安全系数大，可靠性高；3)重量轻，方便拆装和运输；4)操作轻便，一人集中控制；5)工作机构的速度满足封锁施工要求；6)工作机构同步性好，稳定性好；7)外形美观；8)通用性好等优点。

1、  一种更换铁路道岔施工工艺，其特征是：
第一步，预铺道岔；
第二步，将铺换设备的液压泵站安装于道岔的岔后部位，十套液压升降装置按预定位置插装在岔枕两端的空隙内，启动液压泵站控制液压升降装置提升道岔；
第三步，安装横向滑轨和横向支撑双轮车；
第四步，控制液压升降装置降下道岔后，横向滑移道岔至纵向走行钢轨上方；
第五步，控制液压升降装置提升道岔，抽移横向滑轨和横向支撑双轮车，安装纵向驱动装置；
第六步，控制液压升降装置降下道岔后，操作纵向驱动装置驱动道岔向前行走至预定道岔位置正侧方；
第七步，控制液压升降装置提升道岔后，移开纵向驱动装置并安装横向滑轨和横向支撑双轮车；
第八步，控制液压升降装置降下道岔后，道岔横移对位；
第九步，控制液压升降装置提升道岔后，移开横向滑轨和横向支撑双轮车，安装定位万向轮装置；
第十步，控制液压升降装置降下道岔后，纵向、横向拨移道岔，精确定位；
第十一步，道岔联接；
第十二步，取走定位万向轮装置，道岔完成就位，拆移设备。

2、  一种实施权利要求1施工工艺所采用的道岔换铺设备，由一个液压泵站(3)、与液压泵站(3)联通的多套道岔顶落装置(2)和一套道岔纵向驱动装置(4)、纵横向支撑双轮车、横向滑轨、万向轮装置和支撑铁板等多个部件组成，其特征是：所述的道岔纵向驱动装置(4)是在联结轴(18)上设有驱动轮(14)和从动轮(17)，在所述的联结轴(18)上还设有与所述的驱动轮(14)联接的行走马达(13)，在所述的联结轴(18)上还设有驱动座(15)和从动座(16)；所述的道岔顶落装置(2)是液压油缸(5)的活塞杆朝下兼作顶落支腿(10)，所述的液压油缸(5)的缸筒靠近所述的顶落支腿(10)一端的端部设有油缸支撑板(11)，所述的油缸支撑板(11)下端通过抗弯竖筋(9)设有提升下承力板(12)，上端设有带调整螺母(7)的提升板承重螺栓(6)，在所述的提升板承重螺栓(6)上套装有提升上承力板(8)；所述的万向轮装置是第一钢球(25)、第二钢球(21)和第三钢球(24)分别在其腰部设有第一球笼(26)、第二球笼(20)和第三球笼(22)，所述的第一球笼(26)、第二球笼(20)和第三球笼(22)水平均匀固装在等边三角形钢箍(23)内。

更换铁路道岔施工工艺及道岔换铺设备
技术领域
本发明涉及一种更换铁路道岔施工工艺，还涉及该更换铁路道岔施工工艺所采用的道岔换铺设备。
背景技术
当前，铁路建设正进入跨越式发展时期，未来几年铁路提速范围将进一步扩大，现有铁路既有设备已不能满足铁路运输的要求，道岔作为铁路运输设备重要组成部分，对列车通过速度影响很大，它也逐步向高速、重载的应用方向发展。钢筋混凝土岔枕可动心高速道岔与跨区间无缝线路组合的新型轨道结构，有效地满足了高速列车对基础结构的要求。为不断适应高速列车对铁路线路的要求，我国铁路每年需更换的既有线道岔高达3000多组。
高速道岔是采用钢筋混凝土岔枕与重轨组装而成的新型轨道结构，技术含量很高，这种新型道岔的重量较原来的木枕道岔增加了好几倍，因此在道岔铺换施工中，必须在铁路线下预先将道岔铺设好，利用封锁时间拆除原有旧道岔，然后将预铺好的新道岔设法移到设计位置进行安装，完成铺设工作。但由于道岔的重量和长度的增加给换铺工作带来了新的困难。道岔预铺场地离道岔拆铺位置的距离一般较远，纵向距离远的达300～400m，横向移动距离较大的时候，需要横过3-4股道，如果沿袭原来采用的人力施工方法，施工难度相当大。
原有的人力施工方法已不能适应这种新型道岔的换铺，而且人力施工方法具有以下诸多缺陷：1)、多人操作同一台齿条压机，操作施力不同步，经常造成人身伤害事件；2)、多台齿条压机操作不同步，经常发生卡齿和蹦齿现象；3)、受作业空间限制，某些工作环境根本无法使用撬棍作业；4)、可动心道岔的岔心部位重量分布密度大，用齿条压机很难顶起；5)、由于齿条压机一次起落行程小，完成整个道岔的起落行程，需重复操作多次。当道岔起落行程较大时，搭设多层枕木垛，稳定性差，操作不同步很容易造成枕木垛倒塌的严重事故；6)、道岔沿上坡纵向推行，需要100多人同时推运，而且推行速度缓慢，占用封锁时间长。道岔拆除后，道床上的道渣的清筛工作需要大量人工，施工中经常出现道岔纵移占用大量人工和封锁时间，造成道渣清筛工作不及时不彻底的情况，严重时会造成封锁施工晚点，影响行车；7)、为了缩短道岔纵向推行的时间，选择道岔预铺场地时，必须根据就近原则进行选择，尽量缩短预铺场地至拆铺场地之间的距离。因此有时施工场地条件相当恶劣，却不得不选择时，会造成施工难度、施工安全隐患增多和施工成本增加；8)、道岔初步就位后的精确定位过程，人工拨移克服道岔和道渣之间的滑动摩擦阻力，非常困难，劳动强度大，花费时间长。现道岔铺设施工工艺在道岔整个换铺过程中，有几个关键工序：齿条压机顶起道岔、齿条压机落下道岔和道岔纵横向推移工序，占用时间长，劳力需求大，劳动强度高。
从国外引进的机械化铺换道岔设备，造价非常高，从设备投资经济性角度考虑，一般施工单位都不具备这种条件，而且设备体积庞大，占用铁路线路空间大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种作业效率高、安全可靠性好、设备造价低、设备体积小、劳动强度低的更换铁路道岔施工工艺。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供该更换铁路道岔施工工艺所采用的道岔换铺设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
第一步，预铺道岔；
第二步，将铺换设备的液压泵站安装于道岔的岔后部位，十套液压升降装置按预定位置插装在岔枕两端的空隙内，启动液压泵站控制液压升降装置提升道岔；
第三步，安装横向滑轨和横向支撑双轮车；
第四步，控制液压升降装置降下道岔后，横向滑移道岔至既有铁路线纵向走行钢轨上；
第五步，控制液压升降装置提升道岔，抽移横向滑轨和横向支撑双轮车，安装纵向驱动装置；
第六步，控制液压升降装置降下道岔后，操作纵向驱动装置向前行走，道岔在目标位置本线走行，则可一次纵移到目标位置；或道岔在目标位置的邻线走行，则纵向移动到与目标位置最接近的正侧面位置；
第七步，控制液压升降装置提升道岔后，移开纵向驱动装置并安装横向滑轨和横向支撑双轮车；
第八步，控制液压升降装置降下道岔后，道岔横移对位；
第九步，控制液压升降装置提升道岔后，移开横向滑轨和横向支撑双轮车，安装定位万向轮装置；
第十步，控制液压升降装置降下道岔后，通过万向轮装置，纵向、横向拨移道岔，精确定位；
第十一步，道岔联接；
第十二步，取走定位万向轮装置，道岔完成就位。
本更换铁路道岔施工工艺所采用的道岔换铺设备由一个液压泵站、与液压泵站联通的多套道岔顶落装置和一套道岔纵向驱动装置、纵横向支撑双轮车、横向滑轨、万向轮装置和支撑铁板等多个部件组成，所述的道岔纵向驱动装置是在联结轴上设有驱动轮和从动轮，在所述的联结轴上还设有与所述的驱动轮联接的行走马达，在所述的联结轴上还设有驱动座和从动座；所述的道岔顶落装置是液压油缸的活塞杆朝下兼作顶落支腿，所述的液压油缸的缸筒靠近所述的顶落支腿一端的端部设有油缸支撑板，所述的油缸支撑板下端通过抗弯竖筋设有提升下承力板，上端设有带调整螺母的提升板承重螺栓，在所述的提升板承重螺栓上套装有提升上承力板；所述的万向轮装置是第一钢球、第二钢球和第三钢球分别在其腰部设有第一球笼、第二球笼和第三球笼，所述的第一球笼、第二球笼和第三球笼水平均匀固装在等边三角形钢箍内。
采用上述技术方案的更换铁路道岔施工工艺及道岔换铺设备，具有如下特点：
1、从受力分析的角度考虑，道岔起落过程采用液压机械操作，道岔的整体变形小；
2、从节省施工工序时间考虑，在施工过程中，机械顶落道岔平均起升一次和降落一次的时间将缩短很多，纵移也将节省时间；
3、从施工安全的角度考虑，在施工过程中，道岔在顶升、下落和持压三种工况下的安全可靠性会大大提高；
4、从操作简便的角度考虑，施工过程中，只需要一人集中控制两个液压控制阀，便可实现道岔自动起落和纵向走行，操作极为方使；
5、从劳动强度的角度考虑，与原来操作橇棍-齿条压机的方式相比，将大大降低工人的劳动强度，尤其是道岔的纵向自动走行，完全可以省去人力推移工序；
6、这种道岔换铺设备结构设计不但简单、轻便，而且造价低，因此还具有很大的应用推广价值；
7、适用于各种型号的道岔铺设；
8、在道岔纵向移动时，采用机械设备牵引取代人工推移道岔，那么所有用于道岔纵向推移的100多人工全部可以省下，转到集中搞好道渣清筛工作，而且机械装置牵引作业时间和道渣清筛时间同时进行，互不干涉。一般道渣清筛时间约90分钟左右，在这段时间内用机械设备完成对道岔的纵移工序，时间方面是非常充足的；
9、采用机械设备牵引道岔还有一个显著的优点是，在考虑道岔预铺场地时，我们可以选择预铺场地施工条件比较好的场地，因为尽管运距较远，但机械牵引设备有充足的时间来运送道岔，既不占用封锁时间也不占用人工。
综上所述，本发明的更换铁路道岔施工工艺和设备具有：1)、简单，便于维护；2)、安全系数大，可靠性高；3)、重量轻，方便拆装和运输；4)、操作轻便，一人集中控制；5)、工作机构地速度满足封锁施工要求；6)、工作机构同步性好，稳定性好；7)、外形美观；8)、通用性好等优点。
附图说明
图1是道岔铺设施工工艺流程图；
图2是道岔换铺设备平面布置图；
图3是道岔换铺设备液压系统工作原理图；
图4是道岔顶落装置示意图；
图5是道岔纵向驱动装置示意图；
图6是万向轮装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的施工工艺和道岔换铺设备作详细说明。
参见图2和图3，道岔换铺设备由一个液压泵站3、与液压泵站3联通的多套道岔顶落装置2和一套道岔纵向驱动装置4、纵横向支撑双轮车、横向滑轨、万向轮装置和支撑铁板等多个部件组成，参见图5，道岔纵向驱动装置4是在联结轴18上设有驱动轮14和从动轮17，在联结轴18上还设有与驱动轮14联接的行走马达13，在联结轴18上还设有驱动座15和从动座16；参见图4，道岔顶落装置2是液压油缸5的活塞杆朝下兼作顶落支腿10，液压油缸5的缸筒靠近顶落支腿10一端的端部设有油缸支撑板11，油缸支撑板11下端通过抗弯竖筋9设有提升下承力板12，上端设有具调整螺母7的提升板承重螺栓6，在提升板承重螺栓6上套装有提升上承力板8；参见图6，万向轮装置是第一钢球25、第二钢球21和第三钢球24分别在其腰部设有第一球笼26、第二球笼20和第三球笼22，第一球笼26、第二球笼20和第三球笼22水平均匀固装在等边三角形钢箍23内。
参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，预铺道岔为可动心高速道岔，长43米，自重72.5吨，需纵移距离52米、第1、2次横移距离分别为10米、5米，铺换过程如下：
在预铺道岔1上安装换铺设备，液压泵站3位于道岔1的岔后部位，十套道岔顶落装置2按预定位置插装在道岔岔枕两端的空隙内，顶落支腿10下面地面整平，顶落支腿10底部离地高度较大时应垫纵横交错搭设的枕木台，地上或木枕上必须垫一块200mm×200mm×15cm的钢板，作为顶落支腿10的直接支撑点；
操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始顶起道岔1，道岔1整体提升约300mm高；
按预定位置在道岔1下面安装7条横向滑轨，横向滑轨的两端分别搭在一个临时搭设的枕木垛上，在每根横向滑轨上，道岔钢轨的下方安放两台横向支撑双轮车；
操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始稳步降下道岔1压住所有的横向支撑双轮车，整组道岔由横向支撑双轮车承载；
道岔1在多人的同步推力下开始缓缓横移到位；
操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始顶起道岔1，道岔1与横向支撑双轮车分离，随即取下横向支撑双轮车，用铁丝将横向滑轨和道岔1上的钢轨绑扎在一起。然后在纵向走行线路的走行钢轨19上安放纵向支撑双轮车，同时将道岔纵向驱动装置4安放在道岔1后端的走行钢轨19上，联接好与液压泵站3的液压油管；
操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始稳步降下道岔1，道岔1被支承在道岔纵向驱动装置4和纵向支撑双轮车上，操作液压泵站3的纵向走行控制阀控制道岔纵向驱动装置4，道岔1开始纵向移动；
道岔1纵向移动到位，操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始顶起道岔，然后操作液压泵站3的控制阀，使纵向走行装置4反向纵移，退出新铺道岔1范围后迅速将它撤出，接着解开、放下各横向滑轨，并将其支承固定在两端搭设的枕木垛上，并在走行钢轨19的规定位置安放横向支撑双轮车，操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始稳步降下道岔1，落在横向支撑双轮车上；
道岔1横向移动到位，操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始稳步顶起道岔1，取下横向支撑双轮车，抽出横向滑轨；
安装定位万向轮装置，操作液压泵站3的控制阀控制道岔顶落装置2开始稳步降下道岔1；
纵向、横向拨移道岔1，精确定位；
道岔1联接；
取走定位万向轮装置，道岔完成就位。