本發(fā)明屬于高速鐵路無砟軌道結(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)及方法能夠用于運營線路損壞無砟軌道板的快速更換，尤其適用于運營線路單線無砟軌道板的更換，也可以用于新建線路無砟軌道板的更換。

背景技術(shù)：

板式無砟軌道結(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，是我國高速鐵路采用的主要軌道結(jié)構(gòu)形式，目前已開通運營的高速鐵路中，板式無砟軌道結(jié)構(gòu)占有量將近60%，在新建線路中板式無砟軌道結(jié)構(gòu)同樣具有較高的占有量。

隨著運營時間的延長，板式無砟軌道結(jié)構(gòu)雖然具有較高的耐久性，局部無砟軌道板也會出現(xiàn)少量的破損，當(dāng)破損量較輕時，采用天窗點時間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修即可滿足運營的需要，當(dāng)破損量較嚴(yán)重時，通過簡單的維修難以滿足使用，必須對破損嚴(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，用吊車將破損的板移開，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單，但是要鋸斷鋼軌，對線路的影響比較大，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，將破損無砟軌道板抬高，搭設(shè)橫向滑移平臺，破損軌道板平放，破損軌道板水平橫移移出線路，將破損軌道板吊起移開，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現(xiàn)更換軌道板，在雙線無砟軌道線路，線間有足夠大的空間，能夠?qū)崿F(xiàn)滑移平臺帶著軌道板橫移時，該方法比較實用。但是，對于單線無砟軌道線路，尤其是單線橋梁上無砟軌道線路，由于線路兩側(cè)的空間有限，無法搭建橫移平臺，通過這種方法難以實現(xiàn)在不鋸軌的情況下?lián)Q板，同樣，對于曲線段無砟軌道結(jié)構(gòu)，由于線路超高的存在，采用這種水平橫移的方式換板也難以實現(xiàn)。因此，本發(fā)明結(jié)合無砟軌道線路的實際空間受限的特點，提出了一種原位旋移的換板方法，該方法避免了線路左右空間的限制，充分利用線路上方的空間，實現(xiàn)在原位上方的旋轉(zhuǎn)和移動，該方法尤其能夠適用于單線無砟軌道線路和曲線段無砟軌道線路，對于雙線無砟軌道線路也同樣適用，能夠滿足天窗點內(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砟軌道板的更換問題，能夠適用的線路范圍更廣，能夠適用于單線、雙線、直線/曲線、路基和隧道等區(qū)段的無砟軌道板更換。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于無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，通過適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)和移動實現(xiàn)軌道板更換的目的，該方法尤其適用于單線無砟軌道板的更換。

為了實現(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)移動吊架、鏈條齒輪旋轉(zhuǎn)裝置、電動機(jī)帶動水平走形裝置、電葫蘆帶動上下移動裝置、支腿油缸、儲板箱和動力系統(tǒng)，儲板箱兩側(cè)可對稱傾斜放置2塊軌道板；所述方法由下述步驟組成：

（1）采用軌道平車將帶有新軌道板的原位旋移快速換板系統(tǒng)運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，移開軌道平車；

（2）拆除被更換軌道板扣件系統(tǒng)，松開被更換軌道板前后一定長度扣件，將鋼軌提升400mm~600mm。將軌道板可旋轉(zhuǎn)移動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，逆時針旋轉(zhuǎn)吊架，再水平移動被更換軌道板，逆時針旋轉(zhuǎn)至70°~80°時，向上方移動吊架，使吊架帶著被更換軌道板從儲板箱底部進(jìn)入儲板箱，再水平移動至儲板廂中右側(cè)儲板位置，將被更換軌道板以70°角度斜立放置在儲板箱中；

（4）用螺栓將吊架與新軌道板聯(lián)接在一起，向上方移動后，再水平移動吊架，用吊架帶著新軌道板以70°~80°角度移至儲板箱出板口上方，向下移動吊架待軌道板移出儲板箱后，再逆時針旋轉(zhuǎn)新軌道板，接著向下移動，待新軌道板右側(cè)邊緣低于右軌底面時，再逆時針旋轉(zhuǎn)新軌道板至水平位置，向右移動新軌道板，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，再次提升左股鋼軌，提升高度為300mm~400mm，接著向左移動新軌道板，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)移動吊架為剛性結(jié)構(gòu)，吊架與軌道板通過螺栓聯(lián)接，通過轉(zhuǎn)動齒輪鏈條實現(xiàn)吊架的旋轉(zhuǎn)，通過電動機(jī)帶動滾輪在導(dǎo)軌上移動實現(xiàn)吊架的水平移動，水平移動時齒輪鏈條與吊架一起移動，保持旋轉(zhuǎn)的角度不變，通過儲板箱頂部橫梁上的電葫蘆帶動導(dǎo)軌和吊架一起上下移動，上下移動時，電動機(jī)可帶動吊架可水平移動。

所述的可旋轉(zhuǎn)移動吊架，齒輪鏈條和電動機(jī)帶動滾輪均帶有自動鎖定功能，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，移動電動機(jī)滾輪，可實現(xiàn)齒輪鏈條與吊架以一定角度水平移動；電動機(jī)滾輪可鎖定在導(dǎo)軌上，可實現(xiàn)同時上下移動。

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，鏈條齒輪可通過電動機(jī)帶動。

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

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

所述的齒輪鏈條的旋轉(zhuǎn)和電動機(jī)帶動滾輪的水平移動為獨立控制。

所述的無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的情況下，利用夜間維修天窗的時間對單線無砟軌道板、雙線無砟軌道板和曲線段無砟軌道板進(jìn)行快速更換，能夠適用于橋梁、路基上以及隧道中無砟軌道板的更換。

所述的無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)明特點及原理

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)單線無砟軌道板更換的技術(shù)問題，提出了一種在軌道板上方旋轉(zhuǎn)軌道板并移動軌道板至儲板箱實現(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，避免了從線路兩側(cè)更換軌道板的帶來的問題，利用線路上方的有效空間實現(xiàn)無砟軌道板的快速更換，本發(fā)明通過頂升鋼軌的方式，將軌道板提升一定高度，然后水平移動軌道板，待軌道板移至鋼軌內(nèi)側(cè)時，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，逆時針旋轉(zhuǎn)軌道板，再向上移動軌道板至儲板箱，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，實現(xiàn)無砟軌道板的快速更換。

本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵為高強度的可旋轉(zhuǎn)移動吊架，吊架能夠與軌道板實現(xiàn)螺栓聯(lián)接，并且可以實現(xiàn)左右、上下移動和旋轉(zhuǎn)，通過控制牽引電葫蘆實現(xiàn)吊架的上下移動，通過電動機(jī)帶動滾輪實現(xiàn)在導(dǎo)軌上實現(xiàn)吊架的左右移動，通過電動機(jī)控制鏈條旋轉(zhuǎn)齒輪實現(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，并且每一個角度均可以實現(xiàn)鎖定，以確保在該角度方向上可以平移。旋轉(zhuǎn)、水平移動和上下移動均可單獨控制。

鋼軌提升裝置能夠調(diào)整鋼軌實現(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)計合理、使用操作簡便，既能適用于雙線無砟軌道結(jié)構(gòu)，又能適用于單線無砟軌道結(jié)構(gòu)和曲線段無砟軌道結(jié)構(gòu)，特別是單線橋梁地段，施工空間十分有限，采用本發(fā)明可以在天窗時間內(nèi)實現(xiàn)軌道板的快速更換，對于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。

附圖說明

圖1為原位旋移法更換無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)并移動出儲板箱示意圖

圖12為新軌道板出儲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為無砟軌道板更換完畢線路恢復(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)記說明：

1——新軌道板，2——被更換軌道板儲板位置，3——新軌道板

4——無砟軌道板吊架。

具體實施例

一種用于無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：用軌道車牽引一輛平車，將原位旋移快速換板系統(tǒng)托運至需要更換無砟軌道板的位置，換板裝置四角伸出4個支腿油缸，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，移開軌道車；換板裝置中設(shè)有儲板車廂，車廂中放置1塊新軌道板，新軌道板呈70°斜立放置在儲板箱中；

步驟二：需要更換板前后各松開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，啟動電葫蘆，提升吊架將被更換軌道板升起，提起高度350mm；啟動電動機(jī)帶動滾輪在導(dǎo)軌上移動，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，移動電動機(jī)帶動滾輪，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，啟動電動機(jī)帶動鏈條齒輪旋轉(zhuǎn)，逆時針旋轉(zhuǎn)吊架，邊旋轉(zhuǎn)邊移動被更換軌道板，逆時針旋轉(zhuǎn)至75°時，向上方移動被更換軌道板，使吊架帶著被更換軌道板從儲板箱底部進(jìn)入儲板箱中，再水平移動至儲板車廂中右側(cè)儲板位置，將被更換軌道板以70°角度斜立放置在儲板箱中，松開扣件螺栓，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，啟動電葫蘆和電動機(jī)滾輪，向上方移動后，再水平移動吊架，用吊架帶著新軌道板以75°角度移儲板箱出板口上方，向下移動吊架待軌道板移出儲板箱后，再逆時針旋轉(zhuǎn)新軌道板，同時向下移動，待新軌道板右側(cè)邊緣低于右軌時，再逆時針旋轉(zhuǎn)新軌道板至水平位置，再向右移動新軌道板，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，再次吊起左股鋼軌，接著向左移動新軌道板，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。松開吊架，將鋼軌落下，安裝扣件并完成精調(diào)。將軌道平車牽引至換板位置，落下支腿油缸，將換板系統(tǒng)放置在平車上，用軌道平車將帶有被更換軌道板的換板系統(tǒng)運走，整個換板工序結(jié)束。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例作任何簡單修改，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)。