《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》是北京鐵五院工程機械科技開發有限公司、中鐵第五勘察設計院集團有限公司和中鐵十九局集團有限公司於2008年5月22日申請的專利，該專利的公布號為CN101289828，授權公布日為2008年10月22日，發明人是王安升、孫公新、胡華軍、王浩、王令振、章遠方、蔡泓、於進江、渠述鋒、杜寅堂、梁志新、紀尊眾、葛桂蘭、豐興橋、劉崗、張廣智。
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》公開了一種雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝，屬鐵路軌道建築領域，所述的施工裝備包括相互配合使用的組合式軌道排架、自行式鋪裝機、多功能電控吊具、移動式機械分枕組裝平台及調車平轉橋，在滿足施工質量及施工效率的情況下，該施工裝備具有使用設備種類少、設備操作簡單、施工功效高、全套裝備價格低廉的優點。所述的施工工藝主要包括安裝橫向模板→分枕及組裝軌排→排架粗調→道床鋼筋網綁紮、接地焊接→聯結、精調軌排→安裝縱向模板→澆注道床混凝土、抹面成形→養生、拆除軌道排架進入循環的施工步驟，具有工序簡單，速度快的優點。故該發明完全滿足高標準、高精度、高效率的無砟軌道施工建設需要。
2018年12月20日，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名： 雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝
- 公告號：CN101289828
- 授權日：2008年10月22日
- 申請號：2008101122301
- 申請日：2008年5月22日
- 申請人：北京鐵五院工程機械科技開發有限公司、中鐵第五勘察設計院集團有限公司、中鐵十九局集團有限公司
- 地址：北京市大興區北京生物工程與醫藥產業基地天富大街九號
- 發明人：王安升、孫公新、胡華軍、王浩、王令振、章遠方、蔡泓、於進江、渠述鋒、杜寅堂、梁志新、紀尊眾、葛桂蘭、豐興橋、劉崗、張廣智
- Int.Cl.：E01B29/00(2006.01)；E01B29/06(2006.01)；E01B35/00(2006.01)
- 代理機構：北京三高永信智慧財產權代理有限責任公司
- 代理人：滕一斌
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,施工裝備,施工工藝,詳細對比,榮譽表彰,
專利背景
為適應高速鐵路對軌道結構的要求，無砟軌道這一結構形式在中國國外已被廣泛套用。借鑑中國國外先進的技術，中國也逐漸在鐵路網的建設中的使用無砟軌道技術。
1.中國國內無砟軌道類型及套用情況：
中國國內無砟軌道2008年5月前彈性支承塊式，軌道板式和預埋長枕式三種類型。其中彈性支承塊式無砟軌道主要套用於隧道內，已在西康線、寧西線、蘭武線等長大隧道中鋪設，總計鋪設長度120千米。軌道板式和預埋長枕式兩種類型尚處在試鋪階段，分別在秦沈線，遂渝線上有套用。
三種無砟軌道的施工設備及施工程式尚處在探索工藝和試鋪階段。由於鋪設數量少，工點分散，各施工企業只能根據自己所承擔的無砟軌道類型，分別制定出適合本項工程的工藝方法，施工手段一般採用人工或半機械化作業。工序操作複雜，進度慢，遠遠達不到高速鐵路建設的需要。
2.中國國外引進無砟軌道類型及套用情況：
2008年5月前引進的無砟軌道有雷達2000雙塊軌枕式、博格板式和旭普林雙塊軌枕式三種類型，雷達2000型用於武廣客運專線，博格板型用於京津城際高速線，旭普林型用於鄭西客運專線，技術套用情況處於消化吸收階段。
以已竣工的武廣客運專線為例進行詳細說明，武廣客運專線採用德國雷達2000雙塊軌枕式技術，施工裝備包括種類繁多的散枕裝置、自卸式卡車、縱向模板安裝機、橫向模板安裝機、縱向模板拆卸機、橫模板拆卸機、縱橫向模板、螺桿調節器、工具軌、粗調機及混凝土澆注機，存在施工技術複雜、設備價格昂貴的缺點。施工工藝運輸軌枕到工地→鋪設軌枕→安裝工具軌和精調螺桿底座→粗調軌面系的幾何尺寸→鋼筋網焊接→安裝縱、橫向模板→精調軌面系幾何尺寸→澆築道床混凝土→拆除模板→拆除工具軌→長軌鋪設。由於施工過程占用設備多，並且施工場地大需要專用的物流通道，因此只能順序施工、無法做到平行施工，施工進度緩慢的缺點。
所以，雖然引進的三種無砟軌道施工過程均採用大型配套機組進行機械化作業，具有工序明確，進度快的優點，但施工時需要專用的物流通道並且所採用的大型配套機組存在種類繁多、施工技術複雜、設備價格昂貴的缺點，因此針對其所要求的施工條件和性價比在中國全面推廣中形成了不可忽視的重要影響因素，很難推廣採用。
綜上所述，就2008年5月前中國鋪設使用的幾種無砟軌道看，均具有結構新穎、外形美觀，維修量少和各部尺寸嚴謹，質量標準高的優點，但同時也存在施工難度大的缺陷，決定了施工企業應具備有高超的施工能力，而施工能力又主要體現在施工設備的先進程度。所以，中國高速鐵路建設所需的施工設備和工藝，應建立在借鑑中國國外先進的施工裝備及施工工藝的基礎上，同時參考中國國內有關無砟軌道研究課題的成果，開發適用於中國國情的無砟軌道道床施工配套設備及工藝。
發明內容
專利目的
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》的目的是針對上述技術的缺陷，在認真研究了中國國內外無砟軌道的結構特點並廣泛吸收消化2008年5月之前經驗的基礎上，依據客專建設所需的原則，提供了一種適合中國國情的雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝，在滿足施工質量及施工效率的情況下，該施工裝備具有使用設備種類少、設備操作簡單、施工功效高、全套裝備價格低廉的優點，該施工工藝具有工序簡單，速度快的優點，完全滿足高標準、高精度、高效率的無砟軌道施工建設需要。
技術方案
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》採取的技術方案是：一種雙塊式無砟軌道的施工裝備，包括相互配合使用的組合式軌道排架、自行式鋪裝機、多功能電控吊具、移動式機械分枕組裝平台及調車平轉橋。
組合式軌道排架用於軌枕安裝定位、安裝模板及軌道粗調與精調，包括軌排構架、排架支腿、軌向鎖定器縱向模板及橫向模板，軌排構架是由多個縱向均勻間隔設定的托梁、及與托梁垂直設定並通過軌距調節裝置連線的兩根等長工具軌組成，托梁的兩端設有鉸接的排架支腿，排架支腿上設有調整軌排構架高度及傾斜角度的調整裝置，排架支腿上還設有用於適應道床寬度並定位的的軌向鎖定器，排架支腿的凹槽內設定與水平面垂直布置的縱向模板，縱向模板之間均布設有平行於托梁的橫向模板。可見組合式軌道排架是集合德國雷達2000系統中的工具軌、枕軌、模板、調整系統功能為一體的機構，有效地簡化作業程式。
自行式鋪裝機用於卸枕、組裝和拆卸軌道排架及自線鋪軌的循環作業，包括含有起重機的框架式龍門吊、通過電機驅動的走行裝置及鋪裝和拆卸軌道的自線鋪軌裝置。相比德國雷達2000系統中利用公鐵兩用起重運輸車、縱橫向模板安裝機、縱橫向模板拆洗機及汽車起重機等完成的相關作業，自行式鋪裝機涉及的機具顯然精簡了許多。
多功能電控吊具是與自行式鋪裝機配套的吊裝設備，用於起吊軌枕、組合式軌道排架、自行軌及其它相關設備，包括吊具架及安裝在其上的機械軌鉗、卸枕夾具和電動推桿，機械軌鉗為通過銷軸連線的可自動開合的平行四邊形式的槓桿結構、其上設有保持機械軌鉗垂直運動的導向裝置，電動推桿驅動卸枕夾具及機械軌鉗實現抓取及卸荷動作。而雷達2000系統的起吊軌枕是由汽車起重機完成，工具軌的安裝是由公鐵兩用起重運輸車完成，相比多功能電控吊具涉及機具較多，工作效率低。
移動式機械分枕組裝平台用於軌枕不落地倒裝、同時均分軌枕間距併兼做現場移動動力源，包括分枕平台及其下方的前輪組和後輪組，設於分枕平台上的可等分軌枕間距的分枕裝置、分枕裝置包括多組軌枕支架及與其相連的多根拉桿，設於分枕平台上的枕間距控制裝置，及驅動分枕平台移動和分枕裝置伸縮的動力裝置；其中分枕裝置的第一組軌枕支架與分枕平台固定連線，後方第二組軌枕支架與動力裝置相連線，動力裝置還與後輪組連線。德國雷達2000系統是採用的散枕機構依靠輪胎式挖掘機提供的動力，每次分5根軌枕，作業效率不高，而且每組（5根）軌枕之間的間距積累誤差較大。移動式機械分枕組裝平台可同時分15根軌枕而且做到調整軌枕間距一次到位，大大提高施工效率，安裝軌排後可實現軌枕的精確定位，誤差極小為±1毫米。
調車平轉橋用於物流車輛快速實現在兩條路基上的轉移及調頭，調度施工物料快速分流，使得施工現場無需再建專用物流通道，而德國雷達2000系統中不存在相似功能設備，施工時需要搭臨時便橋。調車平轉橋在狹窄施工場地中尤顯重要，例如隧道施工中使用調車平轉橋可解決場地有限的問題做到自如施工，而德國2000系統就受到場地的局限無法正常施工。調車平轉橋用於物流車輛快速實現在兩條路基上的轉移及調頭，調度施工物料快速分流，包括驅動系統、機架、旋轉平台及引道，驅動系統包括液壓動力裝置及控制旋轉平台轉動的齒輪傳動裝置，旋轉平台下方設有行走輪系，旋轉平台與驅動系統之間設有支撐旋轉平台及其載荷的機架，機架上設有旋轉平台的運行軌道及用於調車平轉橋在施工現場的移動的提升裝置，旋轉平台兩側延伸並向下傾斜形成引道。
進一步的，所述組合式軌道排架的軌距調節裝置是設定在工具軌兩側通過螺栓連線的楔形夾板；所述調整裝置是豎向垂直設定在排架支腿上的高低螺桿；所述軌向鎖定器包括套設在高低螺桿上並配合使用的一位調節螺桿和二位調節螺桿，一位調節螺桿與高低螺桿呈垂直設定，二位調節螺桿與高低螺桿呈傾斜設定。
進一步的，所述自行式鋪裝機的走行裝置主要包括順次連線的驅動電機、減速器、鏈條、主動輪和從動輪；所述自線鋪軌裝置包括設定在框架式龍門吊的走行樑上的電動葫蘆和掛接在電動葫蘆上的軌鉗。
進一步的，所述多功能電控吊具中的導向裝置為內部設有槽孔、端部設有吊裝孔的導向板，導向板的一端通過槽孔掛設在機械軌鉗的上端的銷軸上、另一端通過導向銷固定在機械軌鉗的下端的銷軸上，導向板的吊索孔內穿過吊索，吊索通過連桿與電動推桿相連。
進一步的，所述移動式機械分枕組裝平台的分枕裝置是由多組軌枕支架及與其相連的多根拉桿組成的平行四邊形式結構；所述枕間距控制裝置是設定在軌枕支架與分枕平台之間的行程開關；所述動力裝置包括電機、中間軸及設於中間軸上的走行電磁離合器、分枕電磁離合器及主驅動鏈輪，電機輸出軸連線主驅動鏈輪，走行電磁離合器通過走行驅動鏈輪及鏈條連線後輪組，分枕電磁離合器通過分枕驅動鏈輪連線所述分枕裝置的軌枕支架。
進一步的，所述調車平轉橋的液壓動力裝置包括電機、液壓泵、控制閥組、油箱及管路；所述齒輪傳動裝置包括齒輪、內圈設有齒的迴轉軸承，齒輪與液壓動力裝置相連，迴轉軸承內圈與齒輪相嚙合，迴轉軸承上方設有驅動盤，驅動盤與所述旋轉平台連線；所述提升裝置是液壓缸。
為了有效地保證混凝土在灌注過程中的質量，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備還包括攪拌式混凝土輸送罐，用於乾性混凝土倒裝並適應道床的混凝土灌注，包括儲料斗，設於儲料斗內的螺旋輸送器、儲料斗上方的接料篩網，連線螺旋輸送器的減速器，連線減速器的電機。
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述雙塊式無砟軌道的施工工藝，按照下述步驟進行操作：
步驟100，清理現場；
步驟101，設定中線控制樁和標樁；
步驟102，道床鋼筋網預置；
步驟103，安裝橫向模板；
步驟104，分枕及組裝軌排，所述自行式鋪裝機配合多功能電控吊具吊裝軌枕至移動式機械分枕組裝平台進行分枕，所述自行式鋪裝機吊裝組合式軌道排架移動至移動式機械分枕組裝平台分枕上方對位，將分好枕間距的軌枕安裝在組合式軌道排架上形成可供鋪設的小型軌排；
步驟105，軌排粗調，利用所述組合式軌道排架上的調整裝置實現粗調，即中線對位；
步驟106，道床鋼筋網綁紮、接地焊接；
步驟107，聯結、精調軌排，調整所述組合式軌道排架上的排架支腿及軌向鎖定器實現軌排的精調；
步驟108，安裝縱向模板，將縱向模板安裝在上述軌排的排架支腿的凹槽內，利用夾具將所述橫向模板固定在所述軌排的軌底；
步驟109，澆注道床混凝土、振搗抹面成形；
步驟110，養生、拆除軌道排架進入循環施工，利用所述自行式鋪裝機吊起軌道排架重新懸掛軌枕循環使用，在軌道排架拆除後人工拆除縱向模板，使用自行式鋪裝機拆除橫向模板。
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的施工工藝與雷達2000系統的施工工藝相比：首先，由於德國雷達2000系統沒有軌道排架，使用兩根工具軌不能實現軌排的調整，需要使用粗調機組來調整軌排，而該發明所述的組合型軌道排架是集德國雷達2000系統的工具軌、枕軌、模板、調整系統為一體，具備軌枕安裝定位、軌道粗調、安裝模板、軌道精調功能，可有效地簡化作業程式，提高了施工效率；其次，該發明施工工藝步驟104所述的分枕作業後，直接在移動式機械分枕組裝平台上組裝軌排，軌枕間距準確可靠，而雷達2000系統在散枕作業後，軌枕脫離散枕裝置後才組裝軌排，在此過程中軌枕位置很可能發生移動，影響工程質量及進度；再次，該發明施工工藝步驟110拆除軌道排架及縱橫向模板，循環利用到下一個施工段，相比雷達2000系統只能順序施工並且施工過程占用設備多、施工場地大需要專用的物流通道、施工進度緩慢的缺點，該發明所述施工工藝能夠實現循環平行施工，在施工過程具有占用設備少、設備利用率高、施工進度快的優點。
有益效果
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的施工裝備採用了相互配合使用的組合式軌道排架、自行式鋪裝機、多功能電控吊具、移動式機械分枕組裝平台及調車平轉橋，在滿足施工質量及施工效率的情況下，該施工裝備具有使用設備種類少、設備操作簡單、施工功效高、全套裝備價格低廉的優點；該發明所述施工工藝具有工序簡單，速度快的優點，故該發明完全滿足高標準、高精度、高效率的無砟軌道施工建設需要。
附圖說明
圖1a是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述組合式軌道排架的主視圖；
圖1b是圖1a的俯視圖；
圖1c是圖1a的放大側視圖；
圖1d是圖1c中所示的軌向鎖定器的放大視圖；
圖1e是圖1c中所示的調整裝置的放大視圖；
圖1f是圖1c中所示的軌距調節裝置的放大視圖；
圖2a是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述自行式鋪裝機的主視圖；
圖2b是圖2a的側視圖；
圖3a是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述多功能電控吊具的主視圖；
圖3b是圖3a的俯視圖；
圖3c是圖3a的側視圖；
圖3d是圖3c中所示的機械軌鉗的放大視圖；
圖4a是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述移動式機械分枕組裝平台的主視圖；
圖4b是圖4a的俯視圖；
圖4c是圖4a中所示的動力裝置的放大視圖；
圖5a是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述調車平轉橋的主視圖；
圖5b是圖5a的俯視圖；
圖5c是圖5a所示的機架的主視放大視圖；
圖5d是圖5c的俯視圖；
圖5e是圖5a中所示的齒輪傳動裝置的放大視圖；
圖6是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述攪拌式混凝土輸送罐的主剖視圖；
圖7是《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的施工工藝流程圖；
圖8是採用《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》施工工藝的並行循環作業圖。
圖中：10組合式軌道排架、11排架支腿、11.1托梁、11.2軌距調節裝置、11.21楔形夾板、11.3工具軌、11.4調整裝置、11.41高低螺桿、12軌向鎖定器、12.1一位螺桿、12.2二位螺桿、13縱向模板、14橫向模板，20自行式鋪裝機、21起重機、22框架式龍門吊、22.1走行梁、23走行裝置、24自線鋪軌裝置，30多功能電控吊具、31吊具架、32機械軌鉗、33卸枕夾具、34電動推桿、35導向裝置、35.1槽孔、35.2吊裝孔、35.3導向板、35.4導向銷、32.1銷軸、36吊索、37連桿，40移動式機械分枕組裝平台、41分枕平台、42前輪組、43後輪組、44分枕裝置、44.1軌枕支架、44.2拉桿、45動力裝置、45.1電機、45.2中間軸、45.3走行電磁離合器、45.4分枕電磁離合器、45.5主驅動鏈輪、45.6走行驅動鏈輪、45.7分枕驅動鏈輪，50調車平轉橋、51.1液壓動力裝置、51.2齒輪傳動裝置、51.21齒輪、51.22迴轉軸承、51.23驅動盤、52機架、52.1軌道、53旋轉平台、53.1行走輪系、54引道，60攪拌式混凝土輸送罐、61儲料斗、62螺旋輸送器、63接料篩網、64減速器、65電機。
技術領域
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》屬鐵路軌道建築領域，特別涉及一種雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝。
權利要求
1.一種雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：包括相互配合使用的組合式軌道排架、自行式鋪裝機、多功能電控吊具、移動式機械分枕組裝平台及調車平轉橋；
組合式軌道排架用於軌枕安裝定位、安裝模板及軌道粗調與精調，包括軌排構架、排架支腿、軌向鎖定器、縱向模板及橫向模板，軌排構架是由多個縱向均勻間隔設定的托梁、及與托梁垂直設定並通過軌距調節裝置連線的兩根等長工具軌組成，托梁的兩端設有鉸接的排架支腿，排架支腿上設有調整軌排構架高度及傾斜角度的調整裝置，排架支腿上還設有用於適應道床寬度並定位的的軌向鎖定器，排架支腿的凹槽內設定與水平面垂直布置的縱向模板，縱向模板之間均布設有平行於托梁的橫向模板；
自行式鋪裝機用於卸枕、組裝和拆卸軌道排架及自線鋪軌的循環作業，包括含有起重機的框架式龍門吊、通過電機驅動的走行裝置及鋪裝和拆卸軌道的自線鋪軌裝置；
多功能電控吊具是與自行式鋪裝機配套的吊裝設備，用於起吊軌枕、組合式軌道排架、自行軌及其它相關設備，包括吊具架及安裝在其上的機械軌鉗、卸枕夾具和電動推桿，機械軌鉗為通過銷軸連線的可自動開合的平行四邊形式的槓桿結構、其上設有保持機械軌鉗垂直運動的導向裝置，電動推桿驅動卸枕夾具及機械軌鉗實現抓取及卸荷動作；
移動式機械分枕組裝平台用於軌枕不落地倒裝、同時均分軌枕間距併兼做現場移動動力源，包括分枕平台及其下方的前輪組和後輪組，設於分枕平台上的可等分軌枕間距的分枕裝置、分枕裝置包括多組軌枕支架及與其相連的多根拉桿，設於分枕平台上的枕間距控制裝置，及驅動分枕平台移動和分枕裝置伸縮的動力裝置；其中分枕裝置的第一組軌枕支架與分枕平台固定連線，後方第二組軌枕支架與動力裝置相連線，動力裝置還與後輪組連線；
調車平轉橋用於物流車輛快速實現在兩條路基上的轉移及調頭，調度施工物料快速分流，包括驅動系統、機架、旋轉平台及引道，驅動系統包括液壓動力裝置及控制旋轉平台轉動的齒輪傳動裝置，旋轉平台下方設有行走輪系，旋轉平台與驅動系統之間設有支撐旋轉平台及其載荷的機架，機架上設有旋轉平台的運行軌道及用於調車平轉橋在施工現場的移動的提升裝置，旋轉平台兩側延伸並向下傾斜形成引道。
2.根據權利要求1所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：所述組合式軌道排架的軌距調節裝置是設定在工具軌兩側通過螺栓連線的楔形夾板；所述調整裝置是豎向垂直設定在排架支腿上的高低螺桿；所述軌向鎖定器包括套設在高低螺桿上並配合使用的一位調節螺桿和二位調節螺桿，一位調節螺桿與高低螺桿呈垂直設定，二位調節螺桿與高低螺桿呈傾斜設定。
3.根據權利要求1所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：所述自行式鋪裝機的走行裝置主要包括順次連線的驅動電機、減速器、鏈條、主動輪和從動輪；所述自線鋪軌裝置包括設定在框架式龍門吊的走行樑上的電動葫蘆和掛接在電動葫蘆上的軌鉗。
4.根據權利要求1所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：所述多功能電控吊具中的導向裝置為內部設有槽孔、端部設有吊裝孔的導向板，導向板的一端通過槽孔掛設在機械軌鉗的上端的銷軸上、另一端通過導向銷固定在機械軌鉗的下端的銷軸上，導向板的吊索孔內穿過吊索，吊索通過連桿與電動推桿相連。
5.根據權利要求1所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：所述移動式機械分枕組裝平台的分枕裝置是由多組軌枕支架及與其相連的多根拉桿組成的平行四邊形式結構；所述枕間距控制裝置是設定在軌枕支架與分枕平台之間的行程開關；所述動力裝置包括電機、中間軸及設於中間軸上的走行電磁離合器、分枕電磁離合器及主驅動鏈輪，電機輸出軸連線主驅動鏈輪，走行電磁離合器通過走行驅動鏈輪及鏈條連線後輪組，分枕電磁離合器通過分枕驅動鏈輪連線所述分枕裝置的軌枕支架。
6.根據權利要求1所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：所述調車平轉橋的液壓動力裝置包括電機、液壓泵、控制閥組、油箱及管路；所述齒輪傳動裝置包括齒輪、內圈設有齒的迴轉軸承，齒輪與液壓動力裝置相連，迴轉軸承內圈與齒輪相嚙合，迴轉軸承上方設有驅動盤，驅動盤與所述旋轉平台連線；所述提升裝置是液壓缸。
7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備，其特徵在於：還包括攪拌式混凝土輸送罐，用於乾性混凝土倒裝並適應道床的混凝土灌注，包括儲料斗，設於儲料斗內的螺旋輸送器、儲料斗上方的接料篩網，連線螺旋輸送器的減速器，連線減速器的電機。
8.根據權利要求1所述雙塊式無砟軌道的施工工藝，其特徵在於：按照下述步驟進行操作：
步驟100，清理現場；
步驟101，設定中線控制樁和標樁；
步驟102，道床鋼筋網預置；
步驟103，安裝橫向模板；
步驟104，分枕及組裝軌排，所述自行式鋪裝機配合多功能電控吊具吊裝軌枕至移動式機械分枕組裝平台進行分枕，所述自行式鋪裝機吊裝組合式軌道排架移動至移動式機械分枕組裝平台分枕上方對位，將分好枕間距的軌枕安裝在組合式軌道排架上形成可供鋪設的小型軌排；
步驟105，軌排粗調，利用所述組合式軌道排架上的調整裝置實現粗調，即中線對位；
步驟106，道床鋼筋網綁紮、接地焊接；
步驟107，聯結、精調軌排，調整所述組合式軌道排架上的排架支腿及軌向鎖定器實現軌排精調；
步驟108，安裝縱向模板，將縱向模板安裝在上述軌排的排架支腿的凹槽內，利用夾具將所述橫向模板固定在所述軌排的軌底；
步驟109，澆注道床混凝土、振搗抹面成形；
步驟110，養生、拆除軌道排架進入循環施工，利用所述自行式鋪裝機吊起軌道排架重新懸掛軌枕循環使用，在軌道排架拆除後人工拆除縱向模板，使用自行式鋪裝機拆除橫向模板。
實施方式
施工裝備
如圖1-6所示的一種雙塊式無砟軌道的施工裝備，包括相互配合使用的組合式軌道排架10、自行式鋪裝機20、多功能電控吊具30、移動式機械分枕組裝平台40及調車平轉橋50。
如圖1a、1b及1c所示的組合式軌道排架10，用於軌枕安裝定位、安裝模板及軌道粗調與精調，包括軌排構架、排架支腿11、軌向鎖定器12、縱向模板13及橫向模板14。參見圖1c，軌排構架是由六個縱向均勻間隔設定的托梁11.1、及與托梁11.1垂直設定並通過軌距調節裝置11.2連線的兩根等長工具軌11.3組成。托梁11.1的兩端設有鉸接的排架支腿11，排架支腿11上設有調整軌排構架高度及傾斜角度的調整裝置11.4。排架支腿11上還設有用於適應道床寬度並定位的的軌向鎖定器12，排架支腿11的凹槽內設定與水平面垂直布置的縱向模板13，形成了鑲嵌浮動式結構，整套縱向模板13按道床寬度與軌道排架組合成一體，當軌道排架上下左右調整時，縱向模板13隨動，能準確地保證道床直線度和道床寬度。縱向模板13之間均布設有平行於托梁11.1的橫向模板14，橫向模板14用卡具固定在軌道排架的工具軌11.3上。參見圖1f，所述組合式軌道排架10的軌距調節裝置11.2是設定在工具軌11.3兩側通過螺栓連線的楔形夾板11.21，通過同時調整工具軌11.3軌兩側的楔形夾板11.21，來實現工具軌11.3的橫向移動，達到調節軌距的目的。參見圖1e，所述調整裝置11.4是豎向垂直設定在排架支腿11上的高低螺桿11.41，通過調整兩端排架支腿11上的高低調螺桿，實現高度及傾角的調節以適應不同的底座尺寸和超高。參見圖1d，所述軌向鎖定器12包括套設在高低螺桿11.41上並配合使用的一位調節螺桿和二位調節螺桿，一位調節螺桿與高低螺桿11.41呈垂直設定，二位調節螺桿與高低螺桿11.41呈傾斜設定，通過調整一位螺桿12.112.1、二位螺桿12.2的相對位置適應曲線超高調整要求和水硬性底座2800～3400毫米寬度變化範圍。可見組合式軌道排架10是集合德國雷達2000系統中的工具軌、枕軌、模板、調整系統功能為一體的機構，有效地簡化作業程式。
如圖2a及2b所示的自行式鋪裝機20，用於卸枕、組裝和拆卸軌道排架及自線鋪軌的循環作業，包括含有起重機21的框架式龍門吊22、通過電機驅動的走行裝置23及鋪裝和拆卸軌道的自線鋪軌裝置24。所述自行式鋪裝機20的走行裝置23主要包括順次連線的驅動電機、減速器、鏈條、主動輪和從動輪（圖中未示出）。所述自線鋪軌裝置24包括設定在框架式龍門吊22的走行梁22.1上的SGCD1型雙鉤電動葫蘆和掛接在電動葫蘆上的軌鉗（圖中未示出），其中軌鉗抓軌道，電動葫蘆起升來回於走行梁22.1實現軌道的鋪裝、拆卸。相比德國雷達2000系統中利用公鐵兩用起重運輸車、縱橫向模板安裝機、縱橫向模板拆洗機及汽車起重機等完成的相關作業，自行式鋪裝機20涉及的機具顯然精簡了許多。
如圖3a、3b及3c所示的多功能電控吊具30，它是與自行式鋪裝機20配套的吊裝設備，用於起吊軌枕、組合式軌道排架10、自行軌及其它相關設備，包括吊具架31及安裝在其上的機械軌鉗32、卸枕夾具33和電動推桿34。機械軌鉗32為通過銷軸32.1連線的可自動開合的平行四邊形式的槓桿結構，能夠在吊重情況下實現自鎖，其上設有保持機械軌鉗32垂直運動的導向裝置35。電動推桿34驅動卸枕夾具33及機械軌鉗32實現抓取及卸荷動作。參見圖3d，所述多功能電控吊具30中的導向裝置35為內部設有槽孔35.1、端部設有吊裝孔35.2的導向板35.3，導向板35.3的一端通過槽孔35.1掛設在機械軌鉗32的上端的銷軸上、另一端通過導向銷35.4固定在機械軌鉗32的下端的銷軸32.1上，導向板35.3的吊索36孔內穿過吊索36，吊索36通過連桿37與電動推桿34相連。通過拉桿44.2帶動吊索36及導向板35.3提升或下降可實現機械軌鉗32自動開鉤或合鉤操作。而雷達2000系統的起吊軌枕是由汽車起重機完成，工具軌的安裝是由公鐵兩用起重運輸車完成，相比多功能電控吊具30涉及機具較多，工作效率低。
如圖4a及4b所示的移動式機械分枕組裝平台40，用於軌枕不落地倒裝、同時均分軌枕間距併兼做現場移動動力源，包括分枕平台41及其下方的前輪組42和後輪組43，設於分枕平台41上的可等分軌枕間距的分枕裝置44、分枕裝置44包括多組軌枕支架44.1及與其相連的多根拉桿44.2，設於分枕平台41上的枕間距控制裝置，及驅動分枕平台41移動和分枕裝置44伸縮的動力裝置45。其中分枕裝置44的第一組軌枕支架44.1與分枕平台41固定連線，後方第二組軌枕支架44.1與動力裝置45相連線，動力裝置45還與後輪組43連線。所述移動式機械分枕組裝平台40的分枕裝置44是由多組軌枕支架44.1及與其相連的多根拉桿44.2組成的平行四邊形式結構。所述枕間距控制裝置是設定在軌枕支架44.1與分枕平台41之間的行程開關（圖中未示出），只要將行程開關調到相應位置即可得到不同的軌枕間距。參見圖4c，所述動力裝置45包括電機45.1、中間軸45.2及設於中間軸45.2上的走行電磁離合器45.3、分枕電磁離合器45.4及主驅動鏈輪45.5，電機45.1輸出軸連線主驅動鏈輪45.5，走行電磁離合器45.3通過走行驅動鏈輪45.6及鏈條連線後輪組43，分枕電磁離合器45.4通過分枕驅動鏈輪45.7連線所述分枕裝置44的軌枕支架44.1，因此通過電機45.1的正反轉可實現分枕裝置44的分枕及合攏動作。德國雷達2000系統是採用的散枕機構依靠輪胎式挖掘機提供的動力，每次分5根軌枕，作業效率不高，而且每組（5根）軌枕之間的間距積累誤差較大。移動式機械分枕組裝平台40可同時分15根軌枕而且做到調整軌枕間距一次到位，大大提高施工效率，安裝軌排後可實現軌枕的精確定位，誤差極小為±1毫米。
如圖5a及5b所示的調車平轉橋50用於物流車輛快速實現在兩條路基上的轉移及調頭，調度施工物料快速分流，使得施工現場無需再建專用物流通道，而德國雷達2000系統中不存在相似功能設備，施工時需要搭臨時便橋。另外，調車平轉橋50在狹窄施工場地中尤顯重要，例如隧道施工中使用調車平轉橋50可解決場地有限的問題做到自如施工，而德國2000系統就受到場地的局限無法正常施工。如圖5a及5b所示，調車平轉橋50包括驅動系統、機架52、旋轉平台53及引道54，旋轉平台53兩側延伸並向下傾斜形成引道54，旋轉平台53下方設有由八個輪子組成的行走輪系53.3。驅動系統包括液壓動力裝置51.1及控制旋轉平台53轉動的齒輪51.21傳動裝置51.2。其中，液壓動力裝置51.1包括電機、液壓泵、控制閥組、油箱及管路（圖中未示出）。參見圖5e，所述齒輪51.21傳動裝置51.2包括齒輪51.21、內圈設有齒的迴轉軸承51.22，齒輪51.21與液壓動力裝置51.1相連，迴轉軸承51.22內圈與齒輪51.21相嚙合，迴轉軸承51.22上方設有驅動盤51.23，驅動盤51.23與所述旋轉平台53連線。如圖5a所示，旋轉平台53與驅動系統之間設有支撐旋轉平台53及其載荷的機架52，參見圖5c及5d，機架52上設有旋轉平台53的運行軌道52.1、及用於調車平轉橋50在施工現場的移動的提升裝置及行走輪系53.1，所述提升裝置是液壓缸（圖中未示出）。
為了有效地保證混凝土在灌注過程中的質量，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的雙塊式無砟軌道的施工裝備還包括的攪拌式混凝土輸送罐60。如圖6所示，攪拌式混凝土輸送罐60用於乾性混凝土倒裝並適應道床的混凝土灌注，包括儲料斗61，設於儲料斗61內的螺旋輸送器62、儲料斗61上方的接料篩網63，連線螺旋輸送器62的減速器64，連線減速器64的電機65，通過電機的正反轉可實現混凝土的攪拌和輸送。
施工工藝
參見圖8的並行循環施工，道床施工按每日進度327米計，共設兩個工班，每班每日施工長度163.5米。現已4組軌排（20單元）為例加以說明，施工順序為先左線，後右線，兩班距離間隔163.5米，時間間隔12小時。施工步驟如下：
1、左線第一組安放1-5單元，調整好軌面幾何尺寸後鎖定，時間控制在12小時。
2、澆築混凝土從1單元軌排開始至5單元軌排結束，澆築長度為163.5米，時間控制在12小時。混凝土澆注結束後及時抹面養生。
3、右線第二組軌排6-10單元安放在第一組開始澆注混凝土時進行，調整好軌面幾何尺寸鎖定。時間同樣控制在12小時。
4、第二組混凝土澆注由6單元軌排開始至10單元軌排結束，澆注長度同樣為163.5米。時間12小時。
5、左線第三組11-15單元、右線第四組16-20單元施工同上。
6、第一組軌排混凝土強度達標時，拆除1～5單元軌排，進行第五組軌排聯結。依次循環，右線同理，直至完成全部道床施工。
如圖7所示，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述雙塊式無砟軌道的施工工藝，是以單班完成一段完整的施工（例如上述步驟中的1～5單元）為例進行說明，具體按照下述步驟進行操作：
步驟100，清理現場；
步驟101，設定中線控制樁和標樁；
步驟102，道床鋼筋網預置；
步驟103，安裝橫向模板；
步驟104，分枕及組裝軌排，所述自行式鋪裝機配合多功能電控吊具吊裝軌枕至移動式機械分枕組裝平台進行分枕，所述自行式鋪裝機吊裝組合式軌道排架移動至移動式機械分枕組裝平台分枕上方對位，將分好枕間距的軌枕安裝在組合式軌道排架上形成可供鋪設的小型軌排；
步驟105，軌排粗調，利用所述組合式軌道排架上的調整裝置實現粗調，即中線對位；
步驟106，道床鋼筋網綁紮、接地焊接；
步驟107，聯結、精調軌排，調整所述組合式軌道排架上的排架支腿及軌向鎖定器實現軌排精調，其中高低、水平由左右排架支腿螺柱調整，軌向由軌向鎖定器調整，調整時應嚴格按：“內軌高程→中線→軌面高低及軌向→水平及三角坑→覆核高程及中線”的程式進行，排架精度達到要求時，擰緊支腿螺柱，鎖定左右軌向鎖定器；
步驟108，安裝縱向模板，將縱向模板安裝在上述軌排的排架支腿的凹槽內，利用夾具將所述橫向模板固定在所述軌排的軌底；
步驟109，澆注道床混凝土、振搗抹面成形；
步驟110，養生、拆除軌道排架進入循環施工，利用所述自行式鋪裝機吊起軌道排架重新懸掛軌枕循環使用，在軌道排架拆除後人工拆除縱向模板，使用自行式鋪裝機拆除橫向模板。
詳細對比
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》與武廣客運專線使用的雷達2000系統的詳細對比
1.設備對比，見表1
表1
2、工藝流程對比
A《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》施工工藝：
清理現場→設定中線控制樁和標樁→道床鋼筋網預置→安裝橫向模板→分枕及組裝軌排→軌排粗調→道床鋼筋網綁紮、接地焊接→聯結、精調軌排→安裝縱向模板→澆注道床混凝土、振搗抹面成形→養生、拆除軌道排架進入循環。
B德國雷達2000系統的施工工藝：
運輸軌枕到工地→鋪設軌枕→安裝工具軌和精調螺桿底座→粗調軌面系的幾何尺寸→鋼筋網焊接→安裝縱、橫向模板→精調軌面系幾何尺寸→澆築道床混凝土→拆除模板一→拆除工具軌→長軌鋪設。
綜上所述，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的施工工藝與雷達2000系統的施工工藝相比的優勢如下：
首先，由於德國雷達2000系統沒有軌道排架，使用兩根工具軌不能實現軌排的調整，需要使用粗調機組來調整軌排，而《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的組合型軌道排架是集德國雷達2000系統的工具軌、枕軌、模板、調整系統為一體，具備軌枕安裝定位、軌道粗調、安裝模板、軌道精調功能，可有效地簡化作業程式，提高了施工效率；
其次，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》施工工藝步驟104所述的分枕作業後，直接在移動式機械分枕組裝平台上組裝軌排，軌枕間距準確可靠，而雷達2000系統在散枕作業後，軌枕脫離散枕裝置後才組裝軌排，在此過程中軌枕位置很可能發生移動，影響工程質量及進度；
再次，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》施工工藝步驟110拆除軌道排架及縱橫向模板，循環利用到下一個施工段，相比雷達2000系統只能順序施工並且施工過程占用設備多、施工場地大需要專用的物流通道、施工進度緩慢的缺點，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述施工工藝能夠實現循環平行施工，在施工過程具有占用設備少、設備利用率高、施工進度快的優點。
3.物流組織分析，見表2
表2
4.經濟技術綜合分析比較，見表3：
分類項目 | 雷達2000設備 | 中國國內自主研發設備 |
經濟性 | 整套設備價格昂貴 | 中國國外設備價格的30％左右 |
設備情況 | 設備種類多，運轉整備要求高 | 適應現場情況，設備種類少，運轉整備簡單 |
施工人員 | 專職培訓，周期長 | 施工前培訓，周期短 |
施工效率 | 300延米/天（需施工便道） | 300延米/天（無需專用物流通道） |
道床精度 | 滿足客專施工規範要求 | 滿足客專施工規範要求 |
《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》所述的施工裝備採用了相互配合使用的組合式軌道排架、自行式鋪裝機、多功能電控吊具、移動式機械分枕組裝平台及調車平轉橋，在滿足施工質量及施工效率的情況下，該施工裝備具有使用設備種類少、設備操作簡單、施工功效高、全套裝備價格低廉的優點；該發明所述施工工藝具有工序簡單，速度快的優點，故該發明完全滿足高標準、高精度、高效率的無砟軌道施工建設需要。
榮譽表彰
2018年12月20日，《雙塊式無砟軌道的施工裝備及施工工藝》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
