本發(fā)明屬于高速鐵路無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)領(lǐng)域，涉及高速鐵路無(wú)砟軌道板的一種快速更換系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠用于運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路損壞無(wú)砟軌道板的快速更換，尤其適用于運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路單線(xiàn)無(wú)砟軌道板的更換，也可以用于新建線(xiàn)路無(wú)砟軌道板的更換。

背景技術(shù)：

板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)具有生產(chǎn)效率高、施工精度高、施工質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，是我國(guó)高速鐵路采用的主要軌道結(jié)構(gòu)形式，目前已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的高速鐵路中，板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)占有量將近60%，在新建線(xiàn)路中板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)同樣具有較高的占有量。

隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的延長(zhǎng)，板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)雖然具有較高的耐久性，局部無(wú)砟軌道板也會(huì)出現(xiàn)少量的破損，當(dāng)破損量較輕時(shí)，采用天窗點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修即可滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)的需要，當(dāng)破損量較嚴(yán)重時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單的維修難以滿(mǎn)足使用，必須對(duì)破損嚴(yán)重的軌道板進(jìn)行整體更換。常規(guī)的更換軌道板的方法為將破損板上方的鋼軌鋸斷，將鋼軌移開(kāi)，用吊車(chē)將破損的板移開(kāi)，將新軌道板就位，安裝鋼軌，用焊機(jī)將鋼軌焊在一起，這種方法看似工藝簡(jiǎn)單，但是要鋸斷鋼軌，對(duì)線(xiàn)路的影響比較大，影響鋼軌的使用壽命，為了不鋸斷鋼軌進(jìn)行軌道板更換，cn103147370a提出了一種無(wú)砟軌道板更換裝置和更換方法，其方法為將雙股鋼軌抬起，將破損無(wú)砟軌道板抬高，搭設(shè)橫向滑移平臺(tái)，破損軌道板平放，破損軌道板水平橫移移出線(xiàn)路，將破損軌道板吊起移開(kāi)，新軌道板吊裝，再將新軌道板水平橫移至換板位置，支撐新軌道板，橫向滑移平臺(tái)拆除，新軌道板就位，下落鋼軌，安裝扣件等步驟，該方法能夠確保在不鋸斷鋼軌的情況下實(shí)現(xiàn)更換軌道板，在雙線(xiàn)無(wú)砟軌道線(xiàn)路，線(xiàn)間有足夠大的空間，能夠?qū)崿F(xiàn)滑移平臺(tái)帶著軌道板橫移時(shí)，該方法比較實(shí)用。但是，對(duì)于單線(xiàn)無(wú)砟軌道線(xiàn)路，尤其是單線(xiàn)橋梁上無(wú)砟軌道線(xiàn)路，由于線(xiàn)路兩側(cè)的空間有限，無(wú)法搭建橫移平臺(tái)，通過(guò)這種方法難以實(shí)現(xiàn)在不鋸軌的情況下?lián)Q板，同樣，對(duì)于曲線(xiàn)段無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，由于線(xiàn)路超高的存在，采用這種水平橫移的方式換板也難以實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明結(jié)合無(wú)砟軌道線(xiàn)路的實(shí)際空間受限的特點(diǎn)，提出了一種原位旋移的換板方法，該方法避免了線(xiàn)路左右空間的限制，充分利用線(xiàn)路上方的空間，實(shí)現(xiàn)在原位上方的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，該方法尤其能夠適用于單線(xiàn)無(wú)砟軌道線(xiàn)路和曲線(xiàn)段無(wú)砟軌道線(xiàn)路，對(duì)于雙線(xiàn)無(wú)砟軌道線(xiàn)路也同樣適用，能夠滿(mǎn)足天窗點(diǎn)內(nèi)作業(yè)的需要。由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明可有效解決板式無(wú)砟軌道板的更換問(wèn)題，能夠適用的線(xiàn)路范圍更廣，能夠適用于單線(xiàn)、雙線(xiàn)、直線(xiàn)/曲線(xiàn)、路基和隧道等區(qū)段的無(wú)砟軌道板更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于無(wú)砟軌道板快速更換的原位旋移換板系統(tǒng)及方法，利用軌道板上方的空間，通過(guò)適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)和移動(dòng)實(shí)現(xiàn)軌道板更換的目的，該方法尤其適用于單線(xiàn)無(wú)砟軌道板的更換。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種用于板式無(wú)砟軌道板更換的原位旋移快速換板系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括鋼軌提升裝置、軌道板可旋轉(zhuǎn)移動(dòng)吊架、鏈條齒輪旋轉(zhuǎn)裝置、電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平走形裝置、電葫蘆帶動(dòng)上下移動(dòng)裝置、支腿油缸、儲(chǔ)板箱和動(dòng)力系統(tǒng)，儲(chǔ)板箱兩側(cè)可對(duì)稱(chēng)傾斜放置2塊軌道板；所述方法由下述步驟組成：

（1）采用軌道平車(chē)將帶有新軌道板的原位旋移快速換板系統(tǒng)運(yùn)至被更換軌道板上方，原位旋移快速換板系統(tǒng)的支腿油缸伸出，支撐在底座板上，調(diào)節(jié)支腿油缸高度將原位旋移快速換板系統(tǒng)撐起，移開(kāi)軌道平車(chē)；

（2）拆除被更換軌道板扣件系統(tǒng)，松開(kāi)被更換軌道板前后一定長(zhǎng)度扣件，將鋼軌提升400mm~600mm。將軌道板可旋轉(zhuǎn)移動(dòng)吊架安裝在被更換軌道板上，用扣件螺栓將吊架與被更換軌道板聯(lián)接，提升吊架將被更換軌道板升起，提升高度300mm~400mm，向右移動(dòng)吊架將被更換軌道板水平右移500mm~600mm；

（3）將左股鋼軌落下，將被更換軌道板水平左移1000mm~1200mm，待被更換軌道板右側(cè)邊緣移至右股鋼軌內(nèi)側(cè)時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)吊架，再水平移動(dòng)被更換軌道板，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至70°~80°時(shí)，向上方移動(dòng)吊架，使吊架帶著被更換軌道板從儲(chǔ)板箱底部進(jìn)入儲(chǔ)板箱，再水平移動(dòng)至儲(chǔ)板廂中右側(cè)儲(chǔ)板位置，將被更換軌道板以70°角度斜立放置在儲(chǔ)板箱中；

（4）用螺栓將吊架與新軌道板聯(lián)接在一起，向上方移動(dòng)后，再水平移動(dòng)吊架，用吊架帶著新軌道板以70°~80°角度移至儲(chǔ)板箱出板口上方，向下移動(dòng)吊架待軌道板移出儲(chǔ)板箱后，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)新軌道板，接著向下移動(dòng)，待新軌道板右側(cè)邊緣低于右軌底面時(shí)，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)新軌道板至水平位置，向右移動(dòng)新軌道板，將新軌道板移至右股鋼軌下方，待新軌道板移至左股鋼軌內(nèi)側(cè)時(shí)，再次提升左股鋼軌，提升高度為300mm~400mm，接著向左移動(dòng)新軌道板，將新軌道板水平移至換板位置的上方，再將新軌道板下落至換板位置；松開(kāi)聯(lián)接螺栓并升起吊架，將鋼軌落下，安裝扣件并完成精調(diào)。

所述的可旋轉(zhuǎn)移動(dòng)吊架為剛性結(jié)構(gòu)，吊架與軌道板通過(guò)螺栓聯(lián)接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪鏈條實(shí)現(xiàn)吊架的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪在導(dǎo)軌上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊架的水平移動(dòng)，水平移動(dòng)時(shí)齒輪鏈條與吊架一起移動(dòng)，保持旋轉(zhuǎn)的角度不變，通過(guò)儲(chǔ)板箱頂部橫梁上的電葫蘆帶動(dòng)導(dǎo)軌和吊架一起上下移動(dòng)，上下移動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可帶動(dòng)吊架可水平移動(dòng)。

所述的可旋轉(zhuǎn)移動(dòng)吊架，齒輪鏈條和電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪均帶有自動(dòng)鎖定功能，齒輪鏈條鎖定后，吊架旋轉(zhuǎn)至任一角度可以鎖定，鎖定后齒輪鏈條與吊架成為一整體，移動(dòng)電動(dòng)機(jī)滾輪，可實(shí)現(xiàn)齒輪鏈條與吊架以一定角度水平移動(dòng)；電動(dòng)機(jī)滾輪可鎖定在導(dǎo)軌上，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)上下移動(dòng)。

所述的換板系統(tǒng)，底部距離軌面為1.5m，換板裝置前后兩端各安裝4個(gè)鋼軌提升裝置，提升裝置能夠上下升降，將鋼軌吊起，最大起吊高度為700mm。

所述的支腿油缸支撐在底座板上，通過(guò)液壓油缸可以伸出和上下升降。

所述的鏈條齒輪旋轉(zhuǎn)帶有角度定位器，顯示吊架旋轉(zhuǎn)的角度，鏈條齒輪可通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。

所述的導(dǎo)軌分布在儲(chǔ)板箱的前后兩端，導(dǎo)軌與電葫蘆直接相連，導(dǎo)軌可以上下移動(dòng)。

所述的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪安裝在導(dǎo)軌上，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪可在導(dǎo)軌上水平移動(dòng)。

所述的齒輪鏈條的旋轉(zhuǎn)和電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪的水平移動(dòng)為獨(dú)立控制。

所述的無(wú)砟軌道板更換的原位旋移換板系統(tǒng)及方法能夠在不中斷行車(chē)的情況下，利用夜間維修天窗的時(shí)間對(duì)單線(xiàn)無(wú)砟軌道板、雙線(xiàn)無(wú)砟軌道板和曲線(xiàn)段無(wú)砟軌道板進(jìn)行快速更換，能夠適用于橋梁、路基上以及隧道中無(wú)砟軌道板的更換。

所述的無(wú)砟軌道更換的原位旋移換板系統(tǒng)及方法可適用于crtsⅰ型單元式軌道板、crtsⅱ型縱連式軌道板和crtsⅲ型軌道板的更換。

發(fā)明特點(diǎn)及原理

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)單線(xiàn)無(wú)砟軌道板更換的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種在軌道板上方旋轉(zhuǎn)軌道板并移動(dòng)軌道板至儲(chǔ)板箱實(shí)現(xiàn)軌道板快速更換的系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)及方法避免了切割鋼軌，避免了從線(xiàn)路兩側(cè)更換軌道板的帶來(lái)的問(wèn)題，利用線(xiàn)路上方的有效空間實(shí)現(xiàn)無(wú)砟軌道板的快速更換，本發(fā)明通過(guò)頂升鋼軌的方式，將軌道板提升一定高度，然后水平移動(dòng)軌道板，待軌道板移至鋼軌內(nèi)側(cè)時(shí)，放下一股鋼軌，然后再向相反方向平移軌道板，待軌道板移出另一股鋼軌時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)軌道板，再向上移動(dòng)軌道板至儲(chǔ)板箱，接著將新軌道板沿著相反的路徑放置到指定位置處，目的是在不損壞鋼軌的情況下，實(shí)現(xiàn)無(wú)砟軌道板的快速更換。

本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵為高強(qiáng)度的可旋轉(zhuǎn)移動(dòng)吊架，吊架能夠與軌道板實(shí)現(xiàn)螺栓聯(lián)接，并且可以實(shí)現(xiàn)左右、上下移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，通過(guò)控制牽引電葫蘆實(shí)現(xiàn)吊架的上下移動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)軌上實(shí)現(xiàn)吊架的左右移動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制鏈條旋轉(zhuǎn)齒輪實(shí)現(xiàn)吊架的旋轉(zhuǎn)，鏈條齒輪旋轉(zhuǎn)帶有角度定位器，以精確控制旋轉(zhuǎn)的角度，并且每一個(gè)角度均可以實(shí)現(xiàn)鎖定，以確保在該角度方向上可以平移。旋轉(zhuǎn)、水平移動(dòng)和上下移動(dòng)均可單獨(dú)控制。

鋼軌提升裝置能夠調(diào)整鋼軌實(shí)現(xiàn)升起和落下，其中，左股鋼軌升起和落下兩次，右股鋼軌升起和落下一次，實(shí)現(xiàn)新被更換軌道板的快速更換。

綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、使用操作簡(jiǎn)便，既能適用于雙線(xiàn)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，又能適用于單線(xiàn)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)和曲線(xiàn)段無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，特別是單線(xiàn)橋梁地段，施工空間十分有限，采用本發(fā)明可以在天窗時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)軌道板的快速更換，對(duì)于crtsⅰ型單元軌道板、crtsⅱ型縱連軌道板和crtsⅲ型軌道板的更換，該方法同樣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為原位旋移法更換無(wú)砟軌道板工藝流程框圖

圖2為換板裝置就位示意圖

圖3為鋼軌吊起與無(wú)砟軌道板吊裝安裝示意圖

圖4為被更換軌道板吊起示意圖

圖5為被更換軌道板向右平移示意圖

圖6為左股鋼軌落下示意圖

圖7為被更換軌道板向左平移示意圖

圖8為被更換軌道板旋轉(zhuǎn)示意圖

圖9為被更換軌道板進(jìn)儲(chǔ)板箱示意圖

圖10為新軌道板安裝吊架示意圖

圖11為新軌道板旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)出儲(chǔ)板箱示意圖

圖12為新軌道板出儲(chǔ)板箱后水平吊裝示意圖

圖13為新軌道板向左平移示意圖

圖14為左股鋼軌吊起后新無(wú)在軌道板向右平移示意圖

圖15為新軌道板下落至換板位置示意圖

圖16為無(wú)砟軌道板更換完畢線(xiàn)路恢復(fù)示意圖

上述圖2~圖16中，圖2~圖9為被更換軌道板拆除示意圖，圖10~圖16為新軌道板安裝示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1——新軌道板，2——被更換軌道板儲(chǔ)板位置，3——新軌道板

4——無(wú)砟軌道板吊架。

具體實(shí)施例

一種用于無(wú)砟軌道板快速更換的原位旋移換板系統(tǒng)及方法，由下述步驟組成：

步驟一：用軌道車(chē)牽引一輛平車(chē)，將原位旋移快速換板系統(tǒng)托運(yùn)至需要更換無(wú)砟軌道板的位置，換板裝置四角伸出4個(gè)支腿油缸，支腿油缸支撐在底座板上，調(diào)節(jié)支腿油缸高度將換板裝置撐起，移開(kāi)軌道車(chē)；換板裝置中設(shè)有儲(chǔ)板車(chē)廂，車(chē)廂中放置1塊新軌道板，新軌道板呈70°斜立放置在儲(chǔ)板箱中；

步驟二：需要更換板前后各松開(kāi)30m的扣件螺栓，用鋼軌提升吊鉗將鋼軌吊起，吊起高度為500mm，將無(wú)砟軌道板吊架安裝在被更換軌道板上，用扣件螺栓將吊架與被更換軌道板聯(lián)接，啟動(dòng)電葫蘆，提升吊架將被更換軌道板升起，提起高度350mm；啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪在導(dǎo)軌上移動(dòng)，使吊架帶著被更換軌道板水平向右平移550mm；使被更換軌道板移至左股鋼軌內(nèi)側(cè)；

步驟三：落下左股鋼軌吊鉗，將左股鋼軌落至原位，移動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾輪，將被更換軌道板水平左移1100mm，待被更換軌道板右側(cè)邊緣移至右股鋼軌內(nèi)側(cè)時(shí)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鏈條齒輪旋轉(zhuǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)吊架，邊旋轉(zhuǎn)邊移動(dòng)被更換軌道板，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至75°時(shí)，向上方移動(dòng)被更換軌道板，使吊架帶著被更換軌道板從儲(chǔ)板箱底部進(jìn)入儲(chǔ)板箱中，再水平移動(dòng)至儲(chǔ)板車(chē)廂中右側(cè)儲(chǔ)板位置，將被更換軌道板以70°角度斜立放置在儲(chǔ)板箱中，松開(kāi)扣件螺栓，使吊架與被更換軌道板分離；

步驟四：用扣件螺栓將吊架與新軌道板聯(lián)接在一起，啟動(dòng)電葫蘆和電動(dòng)機(jī)滾輪，向上方移動(dòng)后，再水平移動(dòng)吊架，用吊架帶著新軌道板以75°角度移儲(chǔ)板箱出板口上方，向下移動(dòng)吊架待軌道板移出儲(chǔ)板箱后，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)新軌道板，同時(shí)向下移動(dòng)，待新軌道板右側(cè)邊緣低于右軌時(shí)，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)新軌道板至水平位置，再向右移動(dòng)新軌道板，將軌道板移至右股鋼軌下方，待新軌道板移至左股鋼軌內(nèi)側(cè)時(shí)，再次吊起左股鋼軌，接著向左移動(dòng)新軌道板，將新軌道板水平移至換板位置的上方，再將新軌道板下落至換板位置。松開(kāi)吊架，將鋼軌落下，安裝扣件并完成精調(diào)。將軌道平車(chē)牽引至換板位置，落下支腿油缸，將換板系統(tǒng)放置在平車(chē)上，用軌道平車(chē)將帶有被更換軌道板的換板系統(tǒng)運(yùn)走，整個(gè)換板工序結(jié)束。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例作任何簡(jiǎn)單修改，等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。