CRTSⅢ型板式无砟轨道智能化施工设备研究

CRTSⅢ型板式无砟轨道智能化施工设备研究

党国超 ,杨羽 ,王永进 ,汪云豪

中建八局第一建设有限公司基础设施公司 山东省 济南市 250000

摘要：CRTSⅢ型板式无砟轨道智能化施工项目的施工主要体现在施工阶段的可控性、工程施工武器装备的智能化、施工管理系统等方面。这项科学研究将智能系统在铁路建设中的应用结合起来，对应用前后的数据进行分析，吸取经验，推广相关应用领域的信息技术，还可以帮助设计人员优化现有系统的性能并进行升级，从而提高施工阶段和工业设备运行过程中的管理能力。

关键词：CRTSⅢ型板式；无砟轨道；智能化施工；设备

1CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术现状

1.1底座施工方面

现阶段，无砟轨道轨道基层的织物找平过程相对劳动效率较高，自动化程度不高，不同操作人员造成的人为干扰因素相对较大，施工过程中的信息难以控制。传统的无砟轨道轨道基础施工通常采用人工整平或简易整平方法。在施工过程中，由于人为因素，振动力不够，禁止标高计算，凹槽四角容易开裂。

1.2轨道板工程施工水平

CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工的微调方法是什么？“微调爪RTK精密测量标准架微调专用工具手动微调”方法。整个调整过程需要经过长时间的精确测量和多次调整。最典型的全手动操作模式工艺流程复杂，人力资源和资金投入大，工作强度高，微调效率低，微调爪微调精度受人为因素影响较大，精度无法有效管理。自动化技术与智能化施工微调技术CRTSⅢ型无砟轨道平轨道工程在国内外尚未形成完整、完善的施工工艺。

1.3自密实混凝土工程施工层

自密实混凝土在运输过程中，由于温度变化、运输距离等因素，其性能会发生变化，影响混凝土灌浆质量。随着智能系统时代的到来，智能制造系统已成为混凝土行业改革、创新和推广的热点话题之一。工程中自密实混凝土的特性是反映新拌混凝土质量的重要因素。如何基于智能检测方法快速高效地完成混凝土指标的评价是混凝土生产领域的一个重大问题。

1.4钢轨精调方面

一方面，轨道支撑平台的复测是施工质量管理的一个重要过程，这一阶段依赖于人工作业。由于对手动轨道支撑平台的数据收集和分析不足，许多后来标准化的调整垫被更换，导致原材料、人工成本、时间和能源的浪费。另一方面，我国在尺寸精度检测、钢轨精整技术、与CRTSⅢ型平无砟轨道轨道精整相关的钢轨平整度计算控制系统等各个环节组织开展了卓有成效的科学研究。为了进一步提高钢轨微调效率，急需解决第三代钢轨微调技术产业化问题。

2CRTSⅢ型板式无砟轨道智能化施工设备

2.1底座板自动整平设备应用研究

针对传统基础底板混凝土施工工艺的缺点，研制的全自动基础底板找平机具有控制实际操作、找平织物、振捣密实度、提浆、找平整形等功能，可实现混凝土设计标高和反坡的一体化成型。平整度总体偏差为±1mm，设计标高精度为±2mm，压实度和抗压强度提高30%以上，混凝土表面平整度。反坡应整齐一致，相邻板座之间不得有错台。保证了底板的结构尺寸标准和自密实混凝土灌浆设计的厚度，减少了工程的材料损失。

底板的全自动找平机和设备可轻松铺设高韧性、低坍落度的混凝土。整平时振动器的振动频率可达到3000次/最小值，使整个铺筑的混凝土基层材料均匀、密实，混凝土振捣牢固。

设备启动前，应使用专用直尺准确调整和定位设备两侧的前后水平刮板、塑料装饰板和4%排水管坡度。专业技术人员检查确认无误后，打开设备，同时进行找平、振捣、提浆、整形。在驱动设备时，始终保持前刮板充满混凝土，并根据具体情况调整成型机的驱动速度和振动力提升砂浆的次数，以确保成型后满足顶部标高、平整度和光泽度的要求。

2.2轨道板精调托架研究

轨道板精调固定支架的科研目的是配合后面的自动精调机完成CRTS III轨道板的精调。微调固定支架包括履带板活动架、固定支架、高程驱动机构和水平调节机构。轨道板微调时，应根据活动框架将微调固定支架组装固定在轨道板上。活动框架和轨道板应根据斜齿轮机构在固定支架顶部实现水平上下移动的效果，以完成轨道板的水平调整；在标高方向，根据固定支架两端的标高驱动机构，完成固定支架和轨道板的标高调整。

履带板微调固定支架的开发是对现有履带板调节系统的迭代升级。根据实际操作，对固定支架中的调整螺钉进行微调，可以方便快捷地完成轨道板轨道方向和高度的精确调整。两端的调整螺钉完成履带板的高程调整。相邻侧的升降螺钉的螺钉完成轨道板轨道方向的调整。轨道板的标高、中心线和垂直度根据纵向螺钉进行调整，方便工人和操作员进行微调。该方法可以有效地提高履带板的精度。

粗铺后，可装配微调固定支架。每个履带板上设置两个微调固定支架，共四个固定支点。根据丝杠与传动机构的相互配合，完成履带板对中调整，有效提高了调整精度。同时，增加了调整范围，防止移位和修复。导向螺杆纵向设置，便于工作人员手动生产和调整，也可配合履带板微调机中的执行机构完成智能调整。每个微调固定支架净重约70kg，标高调节范围±100mm，水平调节范围±50mm。

2.3轨道板自动精调机应用研究

传统的轨道板微调采用微调标准架配合简易微调爪的形式。轨道板的调整必须在轨道板的四个调整端固定四个微调爪，四个施工队应现场配合，通过实际操作微调爪中的调整螺栓进行轨道板的微调。轨道板铺装精度不够，轨道板调整进度不够，劳动效率高，需要更多的施工队伍。因此，有必要研制一种适用于轨道板三向位置参数微调的全自动轨道微调机，合理减少人工投资，提高运营效率，确保无砟轨道轨道的施工精度。

如下图1所示，轨道板全自动微调机主要由主机架、升降机构、水平移动机构、高程调整机构、水平调整机构、行走机构、传动齿轮系、自动控制系统等组成。升降系统和调整对中机构可以通过机构调整和纵向移动，实现不同型号、规格的轨道板的精对准轨道架的全面对中和装配。高程调整机构和中心线调整机构共同构成微调机械设备的微调系统软件。它们都由交流伺服电机、精密减速器和伸缩节万向传动轴组成。万向驱动轴与微调固定支架的三个调节螺钉位置相匹配，完成履带板方位信息的微调。精调系统软件可以根据加载到全站仪的测量数据信息，自动进行轨道板高程和中心线位置参数的高精度快速调整。

与以往手动调整相比，全自动履带板微调机精度高、使用方便、省时省力。只需将微调机对准调整螺杆，即可根据操作面板的操作实现履带板的全自动微调。

图1轨道板自动精调机

结论

本文从平直无砟轨道轨道的关键施工工序出发，从流态化、机械自动化和自动化的角度改进了无砟轨道轨的施工技术和物流组织方案，开发了相应的智能化施工机械设备，致力于明确提出智能化高速铁路的总体规划和技术标准体系，突破智能化施工领域的关键设备，大大提高无砟轨道的智能化施工水平，提高无砟子轨道工程的施工效率和质量，并为今后CRTSⅢ型无砟轨道平板轨道工程的建设提供工程经验。

参考文献：

[1]耿冬梅.CRTSⅢ型板式无砟轨道智能化铺设关键技术研究[J].铁道建筑技术，2022(1):40-42.

[2]高贵.CRTS双块式无砟轨道承轨台智能测量技术[J].铁道建筑，2021,61(3):116-118.