高速鐵路無砟軌道滑動式模具研究

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一技術方案與技術指標

1技術方案

高速鐵路無砟軌道支承層施工用滑動式通用模具由縱模板、支撐立柱及行走軌道、整平裝置、拉桿等組成，其中，縱模板分為普通縱模板和超高縱模板兩種。直線段支承層施工時只需拼裝普通縱模板，曲線段施工時，在超高普通縱模板一側加裝超高縱模板，以適應圓曲線及緩和曲線施工。支撐立柱布置于縱模板外側，且縱模板相對于支撐立柱角度可調，可適應不同支承層斷面結構形式。支撐立柱上部結構設置走行軌，為整平裝置縱向行進提供軌道，軌道高度可根據需要在一定范圍內實現無級調整，從而適應超高段施工。整平裝置是該滑動式通用模具的核心部件，通過振動器振動，人工推動整平裝置，可實現支承層整平、上部結構成形及拉毛作業等功能。混凝土對縱模板有力偶，支撐立柱頂部需設置拉桿，以保證模具整體的穩定性。

2技術指標

在進行滑動式通用模具研究時，充分考慮支承層斷面特點及施工需要，根據支承層外形情況對通用模具有如下技術指標要求：（1）內凈寬：2800-3400mm；（2）內凈高：220-300mm；（3）適應超高：0-175mm。

二重要部件與關鍵技術設計

1縱模板

縱模板是滑動式通用模具的基本組成部件，主要由面板、肋板、支撐立柱連接機構組成，從功能上有普通縱模板和超高縱模板的區分。進行直線段支承層施工時，拼裝普通縱模板即可滿足直線段施工要求；圓曲線及緩和曲線段施工時，在超高一側的普通縱模板之上加裝超高縱模板，兩者采用螺栓固定。支撐立柱連接機構設置在普通縱模板肋板一側，通過銷軸與支撐立柱連接，銷軸位置可調整的特殊設計可使縱模板依據施工支承層外形變化進行角度調節。設計時充分考慮了縱模板的受力特性，利用軟件MSC.NastranV2005.1進行受力分析，模板的強度、剛度滿足使用要求。

2支撐立柱及走行軌道支撐

立柱位于縱模板肋板一側，其由內套管、上外套管、下外套管、底座連接機構等組成。內套管與上外套管采用銷軸連接，上、下兩外套管通過設置在外側的螺柱連接。下外套管固定整平裝置走行軌道。通過上套管與內套管銷接位置及上、下兩外套管間螺柱旋合位置的變化，可實現走行軌道高度在一定范圍內實現無級調節，為整平裝置的超高段施工提供條件。

3整平裝置

整平裝置是集支承層整平、上部結構成形、施工面拉毛等多種功能于一體的部件，組成部件主要有主架、振動器、行走輪系、拉毛機構、扶手等。主架長度可伸縮調整，成形面配以三個不同外形的調整節，根據支承層斷面施工需要自由組拼斷面結構。施工時，完成支承層材料澆筑后，啟動振動器，邊進行支承層材料振搗，邊人工手扶扶手沿走行軌道推行對支承層表面整平，并完成結構成形，同時由拉毛機構完成拉毛作業，為后續施工做好準備。

4拉桿

考慮到實際施工時支承層材料對縱模板有作用力偶，支撐立柱頂部需設置固定拉桿，并在支撐立柱底部采用鋼釬固定。同時，拉桿檔位設置多個，適應不同寬度支承層需要。拉桿的設置，很好的保證了滑動式通用模具的整體穩定性，有利于施工順利進行。

三創新性與經濟性

高速鐵路無砟軌道支承層施工用滑動式通用模具的研究與設計，解決了路基和橋梁支承層施工機具的通用性問題，可同時滿足直線段、曲線段、緩和曲線支承層施工。該設備可通過自身的組合拼裝，適應不同支承層斷面施工，并配有整平裝置，可有效降低勞動力數量、提高施工效率、保證施工精度。該套設備的研究，避免了攤鋪設備高額租賃費用以及不同施工模具的購置帶來的不菲的經濟投入，能夠有效節約原材料減少工程投資。

四結束語

無砟軌道修建最基礎一步就是支承層的施工，它的施工質量的好壞直接影響到無砟軌道的施工精度，從而決定整個軌道質量的優劣。該套自主研發的無砟軌道支承層施工用滑動式通用模具具有完全自主知識產權，產品已在廠內經過試制及試驗，設備的功能完備，性能良好，施工質量滿足高速鐵路支承層施工技術驗收標準，在市場上有著廣泛的應用價值。

作者：耿冬梅 單位：北京鐵五院工程機械有限公司