CN117536030B - 一种高铁底座板滑模摊铺机及摊铺作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高铁底座板滑模摊铺机及摊铺作业方法，涉及轨道交通工程技术领域。摊铺机包括调平机构和螺旋分料机构、计量机构、振捣机构、搓平机构和滑模成型机构，调平机构包括安装机架和调平组件，调平组件包括调平支腿、行走部件和域激光接收器，域激光接收器与调平支腿电连接，调平支腿驱动行走部件靠近或远离安装机架以降低或升高安装机架；滑模成型机构包括滑模安装座、滑模成型板、驱动组件和分两个侧模成型组件，驱动组件包括用于调整滑模成型板倾斜度的升降驱动件，侧模成型组件与滑模成型板抵紧设置。本发明实现了对底座板的高程和位形的精准控制，有效地提高了底座板的摊铺质量和施工自动化水平，有利于提高施工效率。

Description

一种高铁底座板滑模摊铺机及摊铺作业方法

技术领域

本发明涉及轨道交通工程技术领域，具体涉及一种高铁底座板滑模摊铺机及摊铺作业方法。

背景技术

我国高速铁路经过多年技术积累与自主创新，已形成了一整套涵盖各领域的高速铁路建造产业体系。但是随着高速铁路的持续建设和运营发展，现有的无砟轨道结构的缺点和问题也逐渐暴露出来，主要存在于其施工流程、维护方法、轨道结构及病害防治等各个方面。具体表现为：高铁传统现场湿作业施工精度控制难度大、质量稳定性差、建造成本高、建造效率低下、轨道病害多。因此，为了加快我国高速铁路更高质量的快速建造和高铁应用的快速发展，亟需研制一种新型的装配式轨道结构施工技术，确保提高施工效率和质量、降低施工成本、降低劳动强度、方便高铁养维。

为了快速建造高铁装配式轨道结构，设计将轨道板调平层下移至底座板，减去了中间填充层，即减少了施工步骤，简化了轨道结构；但是调平层下移至底座板时则对底座板施工提出了更高的要求，需要其高程及位形得到精确的控制，以保证轨道板的精确安装。目前高铁无砟轨道底座板施工主要依靠模板系统、混凝土灌注车、吊车、高程测量仪等设备，底座板施工质量与施工人员专业水平有着密切联系，施工质量无法控制且施工效率不高。

虽然一些施工单位研发了底座板混凝土自动化平整机，减少了施工人数，降低了劳动强度，提高了施工自动化水平，但是由于其施工过程仍使用模板铺设方法，施工过程相对复杂，模板铺设安装费时费力，精度不高，仍需要大量劳力辅助作业，故无法满足装配式轨道底座板施工的要求。

因此，设计一种能够对于底座板高程及位形进行精确控制且能保证底座板一次性摊铺成型的滑模摊铺机具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够对于底座板高程及位形进行精确控制且能保证底座板一次性摊铺成型的滑模摊铺机及摊铺作业方法，以满足装配式高铁轨道底座板的施工要求，具体技术方案如下：

本发明提供一种高铁底座板滑模摊铺机，所述高铁底座板滑模摊铺机包括调平机构和螺旋分料机构、计量机构、振捣机构、搓平机构和滑模成型机构，

所述调平机构包括安装机架和调平组件，所述调平组件设置于所述安装机架上，所述调平组件包括调平支腿、行走部件和域激光接收器，所述调平支腿与所述安装机架连接，所述行走部件与所述调平支腿的输出端连接，所述域激光接收器与所述调平支腿电连接，所述域激光接收器用于接收激光信号以获取所述调平支腿的高度信息，所述调平支腿驱动所述行走部件靠近或远离所述安装机架以降低或升高所述安装机架；

所述螺旋分料机构设置于所述安装机架的底部，所述螺旋分料机构用于铺开混凝土；

所述计量机构正对所述螺旋分料机构设置，所述计量机构用于控制进入所述振捣机构的混凝土量；

所述振捣机构正对所述计量机构设置，所述振捣机构用于振实混凝土；

所述搓平机构正对所述振捣机构设置，所述搓平机构用于整平混凝土；

所述滑模成型机构正对所述搓平机构设置，所述滑模成型机构包括滑模安装座、滑模成型板、驱动组件和分设于所述滑模成型板两端的两个侧模成型组件，所述滑模安装座与所述安装机构连接，所述驱动组件包括用于调整所述滑模成型板倾斜度的升降驱动件，所述侧模成型组件与所述滑模成型板抵紧设置。

可选地，所述调平支腿包括固定套筒、调平底座、支腿主体和调平驱动件，所述固定套筒与所述安装机架连接，所述调平底座设置于所述固定套筒的顶部，所述支腿主体滑动设置于所述固定套筒内，且所述支腿主体的部分露出于所述固定套筒的底部与所述行走部件连接，所述调平驱动件设置于所述调平底座上，且所述调平驱动件的输出端与所述支腿主体连接。

可选地，所述驱动组件至少包括两个所述升降驱动件，两个所述升降驱动件对称设置于所述滑模安装座上，且所述升降驱动件的输出轴均与所述滑模成型板转动连接；

所述侧模成型组件包括安装框、滑板和弹性件，所述安装框与所述安装机架连接，所述安装框的两侧分别设有滑轨结构，所述滑轨结构沿竖直方向设置，且所述滑轨结构正对所述安装框的镂空部设置，所述滑模成型板伸入所述安装框的镂空部中；所述滑板的两端分别与两个所述滑轨结构滑动连接，且所述滑板的顶部与所述滑模成型板相抵紧设置，所述弹性件压缩于所述滑板和所述安装框的底部之间。

可选地，所述螺旋分料机构包括升降组件、安装架、搅拌轴、传动组件和分料驱动件，所述升降组件设置于所述安装机架上，所述安装架与所述升降组件的输出端连接，所述搅拌轴转动设置于所述安装架上，所述分料驱动件设置于所述安装架上，且所述分料驱动件的输出轴通过所述传动组件与所述搅拌轴连接。

可选地，所述计量机构包括计量底座、计量板和计量驱动件，所述计量底座包括连接主体和设置于所述连接主体两端的支座，所述连接主体设置于所述安装机架上，所述计量板包括垂直连接的滑动部和水平部，所述滑动部的两端分别与两个所述支座滑动连接，所述计量驱动件的数量至少为两个，两个所述计量驱动件对称设置于所述连接主体上，且所述计量驱动件的输出轴均与所述水平部连接。

可选地，所述振捣机构包括固定梁和至少两个间隔设置于所述固定梁上的振动组件，所述固定梁设置于所述安装机架上，所述振动组件包括连接结构、振动驱动件和振动平板，所述连接结构包括上连接座、下连接座、插销和缓冲件，所述上连接座与所述固定梁连接，所述下连接座与所述振动平板连接，且所述下连接座上开设有腰形槽，所述插销穿过所述上连接座和所述腰形槽以连接所述上连接座和所述下连接座，所述缓冲件连接于所述上连接座和所述下连接座之间；所述振动平板至少通过两个对称设置的所述连接结构与所述固定梁连接，所述振动驱动件设置于所述振动平板的中心处。

可选地，所述搓平机构包括底板、搓平驱动件、链轮组件和搓平辊子，所述底板与所述搓平驱动件的输出轴转动连接，且所述搓平驱动件转动设置于所述安装机架上，所述搓平驱动件的数量为两个，两个所述搓平驱动件对称设置，所述链轮组件包括链轮驱动件、主动轮、链条和从动轮，所述链轮驱动件设置于所述底板上，所述主动轮与所述链轮驱动件的输出轴连接，所述从动轮与所述搓平辊子连接，所述搓平辊子转动设置于所述底板上。

可选地，所述调平组件还包括上轴承、下轴承和转向耳板，所述上轴承和所述下轴承分设于所述固定套筒的上下两端，所述调平支腿通过所述上轴承和所述下轴承所述固定套筒转动连接，所述转向耳板与所述固定套筒转动连接，且所述转向耳板与所述调平支腿固定连接；所述高铁底座板滑模摊铺机还包括与所述调平组件对应设置的转向机构，所述转向机构包括转向驱动件、第一连杆和第二连杆，所述转向驱动件转动设置于所述安装机架上，且所述转向驱动件的输出轴与所述第一连杆转动连接，所述第一连杆远离所述转动驱动件的一端与所述安装机架转动连接，所述第二连杆的一端与所述转向耳板转动连接，另一端与所述第一连杆的中部转动连接。

可选地，所述高铁底座板滑模摊铺机还包括分设于所述安装机架两侧的两个侧方模块，所述侧方模块包括固定架、侧板和多个加强杆，所述固定架包括安装角铁和多个间隔设置于所述安装角铁上的竖杆，所述侧板与各所述竖杆焊接，且所述侧板正对所述搓平机构处开设有开口，所述侧板的两端分别露出于所述螺旋分料机构和所述滑模成型机构；所述加强杆的数量与所述竖杆的数量一致且一一对应设置，所述加强杆连接于所述安装角铁与对应的所述竖杆之间；

所述高铁底座板滑模摊铺机还包括设置于所述安装机架上的控制柜、配电箱、动力电池组、驾驶座、操作台以及遮阳棚，所述控制柜与所述域激光接收器电连接，所述动力电池组通过所述配电箱与所述螺旋分料机构、所述计量机构、所述振捣机构、所述搓平机构和所述滑模成型机构电连接，所述驾驶座、所述操作台和所述遮阳棚均设置于所述安装机架上，且所述驾驶座位于所述螺旋分料机构上方，所述操作台正对所述驾驶座设置，所述遮阳棚罩设于所述驾驶座和所述操作台上方。

本发明还提供一种高铁底座板摊铺作业方法，采用如上所述的高铁底座板滑模摊铺机，所述高铁底座板摊铺作业方法包括：

S1：根据域激光接收器接收的激光信号通过调平机构调节安装机架的高度，具体是：

在待摊铺路段上架设激光发射装置，激光发射装置发射水平激光；

域激光接收器接收到水平激光的激光信号，获得调平支腿的高度信息并传输至上位机；

上位机根据调平支腿的高度信息和实际施工高度计算的到高程信息，并将高程信息传输至调平支腿上；

调平支腿驱动行走部件靠近或远离安装机架以降低或升高安装机架；

S2：启动行走部件，并使螺旋分料架构对准混凝土根据实际施工高度调整计量机构的位置；

S3：通过水泥泵车将混凝土输送至待摊铺路段，将高铁底座板滑模摊铺机行进至螺旋分料机构待摊铺路段的起点处，启动螺旋分料机构、振捣机构、搓平机构和滑模成型机构；

S4：高铁底座板滑模摊铺机由待摊铺路段的起点行进至终点以在待摊铺路段上形成底座板。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明的高铁底座板滑模摊铺机可实现混凝土的均匀布料、计量、振捣、初步整平以及最终的滑模成型一整套摊铺工序获得底座板，在摊铺过程中，首先，域激光接收器接收到高程信息，并将高程信息传输至调平支腿上，调平支腿驱动行走部件靠近或远离安装机架以调节摊铺机的施工高度，使底座板厚度高度得到精准控制，之后螺旋分料机构将水泥泵车泵送的混凝土料堆进行均匀布料，接着计量机构通过升降控制物料的入模量，然后振捣机构对混凝土料进行振实工作，接着搓平机构将已振实的混凝土进行进一步地捣实和初步的搓平，最后再通过滑模成型机构将混凝土挤压滑模成型，当铺设转弯路段时，通过升降驱动件调整滑模成型板的角度，从而适应底座板铺设超高要求，且侧模成型组件保持与滑模成型板抵紧，以保证滑模成型板倾斜时滑模成型板与侧模成型组件之间不会出现缝隙，防止混凝土泄漏而影响摊铺质量。本发明实现了对底座板的高程和位形的精准控制，满足了装配式高铁轨道底座板的使用要求，有效地提高了底座板的摊铺质量和施工自动化水平，有利于提高施工效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例中高铁底座板滑模摊铺机的结构示意图；

图2是本发明实施例中高铁底座板滑模摊铺机的局部结构示意图；

图3是本发明实施例中调平组件的局部剖视图；

图4是本发明实施例中螺旋分料机构的结构示意图；

图5是本发明实施例中计量机构的结构示意图；

图6是本发明实施例中振捣机构的结构示意图；

图7是本发明实施例中搓平机构的结构示意图；

图8是本发明实施例中滑模成型机构的结构示意图；

图9是本发明实施例中转向机构的结构示意图；

图10是本发明实施例中侧方模块的结构示意图。

其中，1调平机构，1.1安装机架，1.2调平组件，1.21调平支腿，1.211固定套筒，1.212调平底座，1.213支腿主体，1.214调平驱动件，1.22行走部件，1.23域激光接收器，1.24上轴承，1.25下轴承，1.26转向耳板，2螺旋分料机构，2.1升降组件，2.2传动组件，2.3搅拌轴，2.4安装架，2.5分料驱动件，3计量机构，3.1计量底座，3.11连接主体，3.12支座，3.2计量板，3.21滑动部，3.22水平部，3.3计量驱动件，4振捣机构，4.1固定梁，4.2振动组件，4.21振动平板，4.22振动驱动件，4.23连接结构，4.231上连接座，4.232下连接座，4.233插销，4.234缓冲件，5搓平机构，5.1底板，5.2搓平驱动件，5.3链轮组件，5.31链轮驱动件，5.32主动轮，5.33链条，5.34从动轮，5.4搓平辊子，6滑模成型机构，6.1滑模安装座，6.2滑模成型板，6.3升降驱动件，6.4侧模成型组件，6.41安装框，6.42滑板，6.43弹性件，7转向机构，7.1转向驱动件，7.2第一连杆，7.3第二连杆，8侧方模块，8.1固定架，8.11安装角铁，8.12竖杆，8.2侧板，8.3加强杆，9控制柜，10配电箱，11动力电池组，12驾驶座，13操作台，14遮阳棚。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图8所示，高铁底座板滑模摊铺机包括调平机构1和螺旋分料机构2、计量机构3、振捣机构4、搓平机构5和滑模成型机构6，调平机构1包括安装机架1.1和调平组件1.2，安装机架1.1的四角处均设有调平组件1.2，调平组件1.2包括调平支腿1.21、行走部件1.22和域激光接收器1.23，调平支腿1.21与安装机架1.1连接，行走部件1.22与调平支腿1.21的输出端连接，域激光接收器1.23与调平支腿1.21电连接，域激光接收器1.23用于接收激光信号以获取所述调平支腿(1.21)的高度信息，调平支腿1.21驱动对应的行走部件1.22靠近或远离安装机架1.1以降低或升高安装机架1.1；螺旋分料机构2设置于安装机架1.1的底部，螺旋分料机构2用于铺开混凝土；计量机构3正对螺旋分料机构2设置，计量机构3用于控制进入振捣机构4的混凝土量；振捣机构4正对计量机构3设置，振捣机构4用于振实混凝土；搓平机构5正对振捣机构4设置，搓平机构5用于整平混凝土；滑模成型机构6正对搓平机构5设置，滑模成型机构6包括滑模安装座6.1、滑模成型板6.2、驱动组件和分设于滑模成型板6.2两端的两个侧模成型组件6.4，滑模安装座6.1与安装机构连接，驱动组件包括包括用于调整滑模成型板6.1倾斜度的升降驱动件6.3，且升降驱动件6.3的输出轴均与滑模成型板6.2转动连接，其中一升降驱动件6.3设置于滑模成型板6.2的中心，另外两个升降驱动件6.3对称设置于滑模成型板6.2的两侧，且转动设置于所述滑模安装座6.1上，侧模成型组件6.4与滑模成型板6.2抵紧设置。

实际摊铺作业具体包括混凝土的均匀布料、计量、振捣、初步整平以及最终的滑模成型，最后获得底座板。在摊铺过程中，首先，根据域激光接收器1.23接收的激光信号通过调平机构1调节安装机架1.1的高度，即调平支腿1.21驱动行走部件1.22靠近或远离安装机架1.1以降低或升高安装机架，从而调节摊铺机的施工高度，使底座板厚度高度得到精准控制，同时能够使安装机架1.1保持水平；行走部件1.22配合带动安装机架1.1沿指定方向行进以进行后续摊铺工序；之后螺旋分料机构2将水泥泵车泵送的混凝土料堆进行均匀布料，接着计量机构3通过升降控制物料的入模量，然后振捣机构4对混凝土料进行振实工作，接着搓平机构5将已振实的混凝土进行进一步地捣实和初步的搓平，最后再通过滑模成型机构6将混凝土挤压滑模成型。

当铺设转弯路段时需要满足底座板超高要求，超高指的是列车在圆曲线上行驶时，受横向力或离心力作用会产生滑移，为抵消车辆在圆曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，本发明中通过升降驱动件6.3调节滑模成型板6.1的倾斜度以适应底座板铺设超高要求；侧模成型组件6.4保持与滑模成型板6.2抵紧，以防止滑模成型板6.2倾斜时混凝土泄露，提高摊铺质量。

本发明实现了对底座板的高程和位形的精准控制，满足了装配式高铁轨道底座板的使用要求，有效地提高了底座板的摊铺质量。优选地，当铺设转弯路段时，由于该工况下对于滑模成型板6.2的角度控制要求较高，需要增设倾角传感器，倾角传感器用于测量滑模成型板6.2与水平面的夹角，倾角传感器与升降驱动件6.3电连接，以对两侧升降驱动件6.3进行精确控制使得滑模成型板6.2的倾斜角度满足要求。

优选地，滑模安装座6.1和滑模成型板6.2均采用拼装式结构。具体是通过螺栓将三块短跨距箱体梁连接起来组成滑模安装座6.1，再将三块成型单元板固定在三块箱体梁下方形成一块滑模成型板6.2，滑模安装座6.1和滑模成型板6.2均采用拼装式结构，能够避免因横向跨距较大而产生较大的变形量，使滑模成型板6.2在作业时具有较好的刚度。

其中，如图3所示，调平支腿1.21包括固定套筒1.211、调平底座1.212、支腿主体1.213和调平驱动件1.214，固定套筒1.211与安装机架1.1连接，调平底座1.212设置于固定套筒1.211的顶部，支腿主体1.213滑动设置于固定套筒1.211内，且支腿主体1.213的部分露出于固定套筒1.211的底部与行走部件1.22连接，调平驱动件1.214设置于调平底座1.212上，且调平驱动件1.214的输出端与支腿主体1.213连接。调平驱动件1.214与域激光接收器1.23电连接，各调平驱动件1.214根据接收的高程信息分别对对应的支腿主体1.213进行调节，调平驱动件1.214驱动支腿主体1.213带动行走部件1.22与地面抵紧以使固定套筒1.211远离行走部件1.22，从而固定套筒1.211带动安装机架1.1上升，多个调平支腿1.21配合以调节高铁底座板滑模摊铺机的施工高度，同时能够保证安装机架1.1的水平，有利于提高底座板的施工质量。

优选地，行走部件1.22为行走履带；安装机架1.1的四角处均设有调平组件1.2，各调平组件1.2配合以升高或降低安装机架1.1；安装机架1.1上还设有用于获取安装机架1.1姿态的倾角传感器，该倾角传感器与调平驱动件1.214电连接，以便于调节安装机架1.1姿态保持水平。

具体地，驱动组件至少包括两个升降驱动件6.3，两个升降驱动件6.3对称设置于滑模安装座6.1上，且升降驱动件6.3的输出轴均与滑模成型板6.2转动连接；两个升降驱动件6.3均转动设置于滑模安装座6.1上，使得调节滑模成型板6.2倾斜角度时升降驱动件6.3能够始终保持竖直。实际作业中，一升降驱动件6.3驱动滑模成型板6.2的一端上升，另一升降驱动件驱动6.3滑模成型板6.2的另一端下降，从而是滑模成型板6.2倾斜，通过控制两个升降驱动件6.3的行程能够实现滑模成型板6.2倾斜度的精准控制。优选地，驱动组件包括三个升降驱动件6.3，保持中间的升降驱动件6.3不动，通过两侧的升降驱动件6.3调整滑模成型板6.2的角度，从而适应底座板铺设超高要求，两侧的升降驱动件6.3转动设置于滑模安装座6.1上，三个升降驱动件6.3的设置有利于提高滑模成型板6.2调节过程的稳定性。

另外，侧模成型组件6.4包括安装框6.41、滑板6.42和弹性件6.43，安装框6.41与安装机架1.1连接，安装框6.41的两侧分别设有滑轨结构，滑轨结构沿竖直方向设置，且滑轨结构正对安装框6.41的镂空部设置，滑模成型板6.2伸入安装框6.41的镂空部中；滑板6.42的两端分别与两个滑轨结构滑动连接，弹性件6.43压缩于滑板6.42和安装框6.41的底部之间。摊铺作业中，滑板6.42保持与滑模成型板6.2相抵紧，铺设转弯路段时，滑模成型板6.2呈倾斜设置，此时弹性件6.43推动滑板6.42沿安装框6.41上的滑轨结构滑动直至滑板6.42与滑模成型板6.2相抵紧，有利于保持底座板的位形。优选地，弹性件6.43的数量至少为两个，两个弹性件6.43间隔设置，两个弹性件6.43配合推动滑板6.42与滑模成型板6.2相抵紧，进一步提高了滑板6.42与滑模成型板6.2的抵紧结构的稳定性，有利于提高摊铺质量。

如图4所示，螺旋分料机构2包括升降组件2.1、安装架2.4、搅拌轴2.3、传动组件2.2和分料驱动件2.5，升降组件2.1设置于安装机架1.1上，安装架2.4与升降组件2.1的输出端连接，搅拌轴2.3转动设置于安装架2.4上，分料驱动件2.5设置于安装架2.4上，且分料驱动件2.5的输出轴通过传动组件2.2与搅拌轴2.3连接。当底座板的摊铺厚度及摊铺路况发生变化时，升降组件2.1驱动安装架2.4带动搅拌轴2.3上下运动，从而实现了螺旋分料机构2在工作高度上的灵活可调，调整工作高度后，分料驱动件2.5通过传动组件2.2带动搅拌轴2.3转动以将堆积在待摊铺路段上的混凝土铺开，且能够保证混凝土的均匀性，且能够有效地防止混凝土的离析化。优选地，搅拌轴2.3的数量为两个，两个搅拌轴2.3串联设置，搅拌轴2.3上设有螺旋设置的搅拌片，两个搅拌轴2.3的搅拌片的螺旋方向相反，且两个搅拌轴2.3可以通过传动结构连接，两个搅拌轴2.3还可以分别对应设置有一分料驱动件2.5和一传动组件2.2，两个搅拌轴2.3独立工作，从而能够将混凝土料堆分别均匀地拨向两侧，使混凝土均匀铺开在待铺设路段上，有利于提高螺旋分料机构2的工作效率。

如图5所示，计量机构3包括计量底座3.1、计量板3.2和计量驱动件3.3，计量底座3.1包括连接主体3.11和设置于连接主体3.11两端的支座3.12，连接主体3.11设置于安装机架1.1上，计量板3.2包括垂直连接的滑动部3.21和水平部3.22，滑动部3.21的两端分别与两个支座3.12滑动连接，计量驱动件3.3的数量至少为两个，两个计量驱动件3.3对称设置于连接主体3.11上，且计量驱动件3.3的输出轴均与水平部3.22连接。滑动部3.21上设有导向轨，支座3.12上设有滑块，滑块卡入导向轨中，且与导向轨滑动连接，摊铺作业时，计量驱动件3.3驱动水平部3.22靠近或远离计量底座3.1以调节计量板3.2与地面的距离，从而控制进入后续工序的混凝土用量，即不会出现缺陷也不会鼓包，同时滑动部3.21通过在支座3.12上滑动，两个支座3.12能够提供导向作用，有利于提高稳定性。滑动部3.21和水平部3.22之间连接有多个间隔设置的加强件，有利于提高计量板3.2的结构强度。优选地，计量驱动件3.3的输出轴与水平部3.22转动连接，便于安装。

如图6所示，振捣机构4包括固定梁4.1和至少两个间隔设置于固定梁4.1上的振动组件4.2，固定梁4.1设置于安装机架1.1上，振动组件4.2包括连接结构4.23、振动驱动件4.22和振动平板4.21，连接结构4.23包括上连接座4.231、下连接座4.232、插销4.233和缓冲件4.234，上连接座4.231与固定梁4.1连接，下连接座4.232与振动平板4.21连接，且下连接座4.232上开设有腰形槽，插销4.233穿过上连接座4.231和腰形槽以连接上连接座4.231和下连接座4.232，缓冲件4.234连接于上连接座4.231和下连接座4.232之间；振动平板4.21至少通过两个对称设置的连接结构4.23与固定梁4.1连接，振动驱动件4.22设置于振动平板4.21的中心处。振动驱动件4.22通电带动振动平板4.21振动，振动平板4.21将振动传递至下方的混凝土中，使得混凝土得到充分振实，一振动平板4.21通过两个连接结构4.23与固定梁4.1连接，从而避免振动平板4.21在振动过程中倾斜幅度过大而影响振捣效果；且下连接座4.232上开设有竖直设置的腰形槽，使得振动平板4.21能够根据地面的高低上下浮动，以保证振动平板4.21与地面的混凝土充分接触，有利于提高振捣效果。

如图7所示，搓平机构5包括底板5.1、搓平驱动件5.2、链轮组件5.3和搓平辊子5.4，底板5.1与搓平驱动件5.2的输出轴转动连接，且搓平驱动件5.2转动设置于安装机架1.1上，搓平驱动件5.2的数量为两个，两个搓平驱动件5.2对称设置，链轮组件5.3包括链轮驱动件5.31、主动轮5.32、链条5.33和从动轮5.34，链轮驱动件5.31设置于底板5.1上，主动轮5.32与链轮驱动件5.31的输出轴连接，从动轮5.34与搓平辊子5.4连接，搓平辊子5.4转动设置于底板5.1上。在进行搓平作业时，首先两个搓平驱动件5.2根据所铺设底座板厚度驱动底板5.1靠近或远离安装机架1.1，以调整搓平机构5的作业高度，使其能够与振捣后的混凝土充分接触；链轮驱动件5.31驱动主动轮5.32转动，主动轮5.32通过链条5.33带动从动轮5.34转动，从而带动搓平辊子5.4在混凝土上转动，来实现对混凝土料的初步整平作用。优选地，搓平机构5包括沿摊铺车行进方向间隔设置的两个搓平辊子5.4，两个搓平辊子5.4之间也通过传动结构连接，两个搓平辊子5.4同时作业，有利于提高搓平效率。且底板5.1与搓平驱动件5.2的输出轴转动连接，有利于降低安装难度，两个搓平组件5.2若具有同步误差，还能够防止卡死。

如图3和图9所示，调平组件1.2还包括上轴承1.24、下轴承1.25和转向耳板1.26，上轴承1.24和下轴承1.25分设于固定套筒1.211的上下两端，调平支腿1.21通过上轴承1.24和下轴承1.25固定套筒1.211转动连接，转向耳板1.26与固定套筒1.211转动连接，且转向耳板1.26与调平支腿1.21固定连接；高铁底座板滑模摊铺机还包括与调平组件1.2对应设置的转向机构7，转向机构7包括转向驱动件7.1、第一连杆7.2和第二连杆7.3，转向驱动件7.1转动设置于安装机架1.1上，转向驱动件7.1转动设置于安装机架1.1上，且转向驱动件7.1的输出轴与第一连杆7.2转动连接，第一连杆7.2远离转动驱动件的一端与安装机架1.1转动连接，第二连杆7.3的一端与转向耳板1.26转动连接，另一端与第一连杆7.2的中部转动连接。转向驱动件7.1驱动第一连杆7.2带动第二连杆7.3转动，以进一步带动转向耳板1.26转动，使得转向耳板1.26通过调平支腿1.21带动行走部件1.22转动以完成转向，转动机构能够通过对应的调平组件1.2带动行走部件1.22独立转向，从而能够进行两前履带转向、两后履带转向、四履带全部转向、蟹形转向、原地转向的转向方式，使得在摊铺作业时，能够保证保证底座板滑模成型的出模线与安装机架1.1的转向中心在一条直线上，才能保持摊铺路面的路肩与设计路线符合，以满足不同设计路线下的工况要求。

如图10所示，高铁底座板滑模摊铺机还包括分设于安装机架1.1两侧的两个侧方模块8，侧方模块8包括固定架8.1、侧板8.2和多个加强杆8.3，固定架8.1包括安装角铁8.11和多个间隔设置于安装角铁8.11上的竖杆8.12，侧板8.2与各竖杆8.12焊接，且侧板8.2正对搓平机构5处开设有开口，侧板8.2的两端分别露出于螺旋分料机构2和滑模成型机构6；加强杆8.3的数量与竖杆8.12的数量一致且一一对应设置，加强杆8.3连接于安装角铁8.11与对应的竖杆8.12之间。固定架8.1、侧板8.2和加强杆8.3之间均采用焊接的方式进行固定连接，以提高侧方模块8的结构稳定性，在摊铺作业中，安装机架1.1两侧的侧方模块8能够对底座板的摊铺宽度起到限位控制的作用。

此外，高铁底座板滑模摊铺机还包括设置于安装机架1.1上的控制柜9、配电箱10、动力电池组11、驾驶座12、操作台13以及遮阳棚14，控制柜9与域激光接收器1.23电连接，动力电池组11通过配电箱10与调平机构1、螺旋分料机构2、计量机构3、振捣机构4、搓平机构5和滑模成型机构6电连接，驾驶座12、操作台13和遮阳棚14均设置于安装机架1.1上，且驾驶座12位于螺旋分料机构2上方，操作台13正对驾驶座12设置，遮阳棚14罩设于驾驶座12和操作台13上方。控制柜9为前文的上位机，控制柜9用于接收调平支腿1.21的高度信息，并根据实际设定施工高度计算出高程信息，各调平驱动件1.214根据对应的高程信息进行调平，使摊铺机达到设定施工高度，动力电池组11用于给摊铺机的各机构供电，以保证摊铺机的正常作业，作业人员坐在驾驶座12上通过操作台13控制摊铺机进行作业，以对整个摊铺作业过程进行全方位的掌控。

本发明还提出一种高铁底座滑模摊铺作业方法，包括：

S1：根据域激光接收器1.23接收的激光信号通过调平机构1调节安装机架1.1的高度，具体是：

在待摊铺路段上架设激光发射装置，激光发射装置发射水平激光；

域激光接收器1.23接收到水平激光的激光信号，获得调平支腿1.21的高度信息并传输至上位机；

上位机根据调平支腿1.21的高度信息和实际施工高度计算的到高程信息，并将高程信息传输至调平支腿1.21上；

调平支腿1.21驱动行走部件1.22靠近或远离安装机架1.1以降低或升高安装机架1.1；

其中，域激光接收器1.23可接收到所在高度范围内的激光信号，在通过接收端的激光信号获取其偏离距离，能够计算出对应的调平支腿1.21的高度信息，再将信息传输至上位机，即控制柜9，以根据实际施工高度计算出调平支腿1.21需要调整的高程信息，将高程信息传输至对应的调平驱动件1.214上，从而控制调平驱动件1.214驱动支腿主体1.213按对应高程信息移动，完成安装机架1.1的调平作业。

S2：启动行走部件1.22，并使螺旋分料架构对准混凝土根据实际施工高度调整计量机构3的位置；

S3：通过水泥泵车将混凝土输送至待摊铺路段，将高铁底座板滑模摊铺机行进至螺旋分料机构2待摊铺路段的起点处，启动螺旋分料机构2、振捣机构4、搓平机构5和滑模成型机构6；其中，螺旋分料机构能够将混凝土均匀铺开在待摊铺路段上，然后计量机构经过混凝土上方时，将多余的混凝土带走以控制进入后续工序的混凝土量，再通过振捣机构4对混凝土进行振实，接着搓平机构进行搓平作业，最后经过滑模成型机构6中的滑模成型板和侧模成型组件的作用得到底座板；且在铺设转弯路段时，通过升降驱动件调节滑模成型板的倾斜度，从而满足施工的超高要求。

S4：高铁底座板滑模摊铺机由待摊铺路段的起点行进至终点以在待摊铺路段上形成底座板。其中，混凝土经过滑模成型板时，侧模成型组件保持与滑模成型板抵紧，以防止滑模成型板倾斜时混凝土从侧组件与滑模成型板之间的缝隙泄露。

本摊铺作业方法采用高铁底座板滑模摊铺机进行施工，实现了对底座板的高程和位形的精准控制，满足了装配式高铁轨道底座板的使用要求，有效地提高了底座板的摊铺质量和施工自动化水平，有利于提高施工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述高铁底座板滑模摊铺机包括调平机构(1)和螺旋分料机构(2)、计量机构(3)、振捣机构(4)、搓平机构(5)和滑模成型机构(6)，

所述调平机构(1)包括安装机架(1.1)和调平组件(1.2)，所述调平组件(1.2)设置于所述安装机架(1.1)上，所述调平组件(1.2)包括调平支腿(1.21)、行走部件(1.22)和域激光接收器(1.23)，所述调平支腿(1.21)与所述安装机架(1.1)连接，所述行走部件(1.22)与所述调平支腿(1.21)的输出端连接，所述域激光接收器(1.23)与所述调平支腿(1.21)电连接，所述域激光接收器(1.23)用于接收激光信号以获取所述调平支腿(1.21)的高度信息，所述调平支腿(1.21)驱动所述行走部件(1.22)靠近或远离所述安装机架(1.1)以降低或升高所述安装机架(1.1)；

所述螺旋分料机构(2)设置于所述安装机架(1.1)的底部，所述螺旋分料机构(2)用于铺开混凝土；

所述计量机构(3)正对所述螺旋分料机构(2)设置，所述计量机构(3)用于控制进入所述振捣机构(4)的混凝土量；

所述振捣机构(4)正对所述计量机构(3)设置，所述振捣机构(4)用于振实混凝土；

所述搓平机构(5)正对所述振捣机构(4)设置，所述搓平机构(5)用于整平混凝土；

所述滑模成型机构(6)正对所述搓平机构(5)设置，所述滑模成型机构(6)包括滑模安装座(6.1)、滑模成型板(6.2)、驱动组件和分设于所述滑模成型板(6.2)两端的两个侧模成型组件(6.4)，所述滑模安装座(6.1)与所述安装机架(1.1)连接，所述驱动组件包括用于调整所述滑模成型板(6.2)倾斜度的升降驱动件(6.3)，所述侧模成型组件(6.4)与所述滑模成型板(6.2)抵紧设置。

2.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述调平支腿(1.21)包括固定套筒(1.211)、调平底座(1.212)、支腿主体(1.213)和调平驱动件(1.214)，所述固定套筒(1.211)与所述安装机架(1.1)连接，所述调平底座(1.212)设置于所述固定套筒(1.211)的顶部，所述支腿主体(1.213)滑动设置于所述固定套筒(1.211)内，且所述支腿主体(1.213)的部分露出于所述固定套筒(1.211)的底部与所述行走部件(1.22)连接，所述调平驱动件(1.214)设置于所述调平底座(1.212)上，且所述调平驱动件(1.214)的输出端与所述支腿主体(1.213)连接。

3.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述驱动组件至少包括两个所述升降驱动件(6.3)，两个所述升降驱动件(6.3)对称设置于所述滑模安装座(6.1)上，且所述升降驱动件(6.3)的输出轴均与所述滑模成型板(6.2)转动连接；

所述侧模成型组件(6.4)包括安装框(6.41)、滑板(6.42)和弹性件(6.43)，所述安装框(6.41)与所述安装机架(1.1)连接，所述安装框(6.41)的两侧分别设有滑轨结构，所述滑轨结构沿竖直方向设置，且所述滑轨结构正对所述安装框(6.41)的镂空部设置，所述滑模成型板(6.2)伸入所述安装框(6.41)的镂空部中；所述滑板(6.42)的两端分别与两个所述滑轨结构滑动连接，且所述滑板(6.42)的顶部与所述滑模成型板(6.2)相抵紧设置，所述弹性件(6.43)压缩于所述滑板(6.42)和所述安装框(6.41)的底部之间。

4.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述螺旋分料机构(2)包括升降组件(2.1)、安装架(2.4)、搅拌轴(2.3)、传动组件(2.2)和分料驱动件(2.5)，所述升降组件(2.1)设置于所述安装机架(1.1)上，所述安装架(2.4)与所述升降组件(2.1)的输出端连接，所述搅拌轴(2.3)转动设置于所述安装架(2.4)上，所述分料驱动件(2.5)设置于所述安装架(2.4)上，且所述分料驱动件(2.5)的输出轴通过所述传动组件(2.2)与所述搅拌轴(2.3)连接。

5.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述计量机构(3)包括计量底座(3.1)、计量板(3.2)和计量驱动件(3.3)，所述计量底座(3.1)包括连接主体(3.11)和设置于所述连接主体(3.11)两端的支座(3.12)，所述连接主体(3.11)设置于所述安装机架(1.1)上，所述计量板(3.2)包括垂直连接的滑动部(3.21)和水平部(3.22)，所述滑动部(3.21)的两端分别与两个所述支座(3.12)滑动连接，所述计量驱动件(3.3)的数量至少为两个，两个所述计量驱动件(3.3)对称设置于所述连接主体(3.11)上，且所述计量驱动件(3.3)的输出轴均与所述水平部(3.22)连接。

6.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述振捣机构(4)包括固定梁(4.1)和至少两个间隔设置于所述固定梁(4.1)上的振动组件(4.2)，所述固定梁(4.1)设置于所述安装机架(1.1)上，所述振动组件(4.2)包括连接结构(4.23)、振动驱动件(4.22)和振动平板(4.21)，所述连接结构(4.23)包括上连接座(4.231)、下连接座(4.232)、插销(4.233)和缓冲件(4.234)，所述上连接座(4.231)与所述固定梁(4.1)连接，所述下连接座(4.232)与所述振动平板(4.21)连接，且所述下连接座(4.232)上开设有腰形槽，所述插销(4.233)穿过所述上连接座(4.231)和所述腰形槽以连接所述上连接座(4.231)和所述下连接座(4.232)，所述缓冲件(4.234)连接于所述上连接座(4.231)和所述下连接座(4.232)之间；所述振动平板(4.21)至少通过两个对称设置的所述连接结构(4.23)与所述固定梁(4.1)连接，所述振动驱动件(4.22)设置于所述振动平板(4.21)的中心处。

7.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述搓平机构(5)包括底板(5.1)、搓平驱动件(5.2)、链轮组件(5.3)和搓平辊子(5.4)，所述底板(5.1)与所述搓平驱动件(5.2)的输出轴转动连接，且所述搓平驱动件(5.2)转动设置于所述安装机架(1.1)上，所述搓平驱动件(5.2)的数量为两个，两个所述搓平驱动件(5.2)对称设置，所述链轮组件(5.3)包括链轮驱动件(5.31)、主动轮(5.32)、链条(5.33)和从动轮(5.34)，所述链轮驱动件(5.31)设置于所述底板(5.1)上，所述主动轮(5.32)与所述链轮驱动件(5.31)的输出轴连接，所述从动轮(5.34)与所述搓平辊子(5.4)连接，所述搓平辊子(5.4)转动设置于所述底板(5.1)上。

8.根据权利要求2所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述调平组件(1.2)还包括上轴承(1.24)、下轴承(1.25)和转向耳板(1.26)，所述上轴承(1.24)和所述下轴承(1.25)分设于所述固定套筒(1.211)的上下两端，所述支腿主体(1.213)通过所述上轴承(1.24)和所述下轴承(1.25)与所述固定套筒(1.211)转动连接，所述转向耳板(1.26)与所述固定套筒(1.211)转动连接，且所述转向耳板(1.26)与所述支腿主体(1.213)固定连接；所述高铁底座板滑模摊铺机还包括与所述调平组件(1.2)对应设置的转向机构(7)，所述转向机构(7)包括转向驱动件(7.1)、第一连杆(7.2)和第二连杆(7.3)，所述转向驱动件(7.1)转动设置于所述安装机架(1.1)上，且所述转向驱动件(7.1)的输出轴与所述第一连杆(7.2)转动连接，所述第一连杆(7.2)远离所述转向驱动件(7.1)的一端与所述安装机架(1.1)转动连接，所述第二连杆(7.3)的一端与所述转向耳板(1.26)转动连接，另一端与所述第一连杆(7.2)的中部转动连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的高铁底座板滑模摊铺机，其特征在于，所述高铁底座板滑模摊铺机还包括分设于所述安装机架(1.1)两侧的两个侧方模块(8)，所述侧方模块(8)包括固定架(8.1)、侧板(8.2)和多个加强杆(8.3)，所述固定架(8.1)包括安装角铁(8.11)和多个间隔设置于所述安装角铁(8.11)上的竖杆(8.12)，所述侧板(8.2)与各所述竖杆(8.12)焊接，且所述侧板(8.2)正对所述搓平机构(5)处开设有开口，所述侧板(8.2)的两端分别露出于所述螺旋分料机构(2)和所述滑模成型机构(6)；所述加强杆(8.3)的数量与所述竖杆(8.12)的数量一致且一一对应设置，所述加强杆(8.3)连接于所述安装角铁(8.11)与对应的所述竖杆(8.12)之间；

所述高铁底座板滑模摊铺机还包括设置于所述安装机架(1.1)上的控制柜(9)、配电箱(10)、动力电池组(11)、驾驶座(12)、操作台(13)以及遮阳棚(14)，所述控制柜(9)与所述域激光接收器(1.23)电连接，所述动力电池组(11)通过所述配电箱(10)与所述螺旋分料机构(2)、所述计量机构(3)、所述振捣机构(4)、所述搓平机构(5)和所述滑模成型机构(6)电连接，所述驾驶座(12)、所述操作台(13)和所述遮阳棚(14)均设置于所述安装机架(1.1)上，且所述驾驶座(12)位于所述螺旋分料机构(2)上方，所述操作台(13)正对所述驾驶座(12)设置，所述遮阳棚(14)罩设于所述驾驶座(12)和所述操作台(13)上方。

10.一种高铁底座板摊铺作业方法，其特征在于，采用如权利要求9所述的高铁底座板滑模摊铺机，所述高铁底座板摊铺作业方法包括：

S1：根据域激光接收器(1.23)接收的激光信号通过调平机构(1)调节安装机架(1.1)的高度，具体是：

在待摊铺路段上架设激光发射装置，激光发射装置发射水平激光；

域激光接收器(1.23)接收到水平激光的激光信号，获得调平支腿(1.21)的高度信息并传输至上位机；

上位机根据调平支腿(1.21)的高度信息和实际施工高度计算的到高程信息，并将高程信息传输至调平支腿(1.21)上；

调平支腿(1.21)驱动行走部件(1.22)靠近或远离安装机架(1.1)以降低或升高安装机架(1.1)；

S2：启动行走部件(1.22)，并使螺旋分料机构(2)对准混凝土根据实际施工高度调整计量机构(3)的位置；

S3：通过水泥泵车将混凝土输送至待摊铺路段，将高铁底座板滑模摊铺机行进至螺旋分料机构(2)待摊铺路段的起点处，启动螺旋分料机构(2)、振捣机构(4)、搓平机构(5)和滑模成型机构(6)；

S4：高铁底座板滑模摊铺机由待摊铺路段的起点行进至终点以在待摊铺路段上形成底座板。