CN102146798B - 电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车及构筑方法 - Google Patents

Abstract

一种电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车及构筑方法。本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车包括台车、行走装置、升降装置和防电装置，其构筑方法是将托梁、拱架和模板在承力索的上方组装成台车，台车在边墙顶、接触网上方完成行走、升降、绝缘、构筑拱圈等动作，这样不仅可以减小操作难度，而且施工期间仅吊装拱架、安装防电装置时需要临时封锁线路，不需要长时间停运，所以不会干扰铁路的正常运营。另外，由于滑轨位于边墙的顶面，因此台车不会侵入铁路行车限界，所以能够满足铁道部《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号文第111条中规定的“接触网带电部分距固定接地物的间隙，正常值≥50cm，困难值≥30cm”的安全距离要求，即安全性好。

Description

电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车及构筑方法

技术领域

本发明属于铁路隧道施工技术领域，特别是涉及一种电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车及构筑方法。

背景技术

电气化铁路通常是在铁轨的一侧外部立置一排“丨”字形的接触网支柱，每根接触网支柱的顶端通过支持装置固定有绝缘子和接触悬挂，接触悬挂包括沿铁轨方向延伸的承力索和接触线，电力机车上受电弓的弓头以滑动的方式碰触接触线，其依靠受电弓从接触线上取电作为动力而在铁轨上行驶。当上述已经投入运营的电气化铁路在山区突遭塌方侵袭而受到损坏时，修复后为抵御再遭侵袭就需要在该处的铁轨上方增建明洞。明洞主要由相对垂直设置在铁轨两侧的两道边墙和连接在两道边墙上端之间的拱圈构成。目前常用的明洞施工方法是先修建好两道边墙，然后再逐节修建拱圈。建造明洞时通常要求其结构混凝土衬砌的节长不大于10m，当明洞由多节构成时，为了灌注混凝土形成拱圈时能够很方便地倒用模板，通常使用拱圈衬砌台车。现有的拱圈衬砌台车通常包括台车、行走滑道、行走动力和升降装置；其中台车主要由模板、拱架、托梁、主柱和行走轮滚轴构成；行走滑道为设置在地面上的钢轨，台车上的主柱支撑在钢轨上，而行走轮滚轴则由立柱套住；行走动力为电动机或液压装置，用于驱动台车行走；升降装置为液压油缸和千斤顶，用于模板的定位以及脱模。但将这些现有的拱圈衬砌台车用到铁路运营线上存在下列问题：由于上述行走滑道位于地面上，因此台车就会侵入铁路限界，这样不仅无法满足铁道部《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号文第111条中规定的“接触网带电部分距固定接地物的间隙，正常值≥50cm，困难值≥30cm”的安全距离要求，即安全性差，而且还会妨碍铁路的正常运营。另外，模板、拱架和托梁是在地面上组装成台车，这样施工时就需要跨越承力索而将其置于拱圈位置，因此吊装难度大，施工周期长，所以无法解决铁路运营与安全施工之间的矛盾。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够减小施工难度，对铁路运营的影响最小，安全性好，并且结构设计合理的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车。

本发明的另一个目的在于提供一种上述电气化铁路营业线增建明洞的构筑方法。

为了达到上述目的，本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车包括台车、行走装置、升降装置和防电装置；其中台车由多榀拱架、多根拉杆、两根托梁和多块钢模板构成；行走装置由两根滑轨和四个滚轮构成；升降装置由四台千斤顶、多根丝杆和多块垫板构成；防电装置由多块防电板和两根接地线构成；所述的两根滑轨沿两道边墙的长度方向固定在两道边墙的顶面，作为行走滑道；两根托梁分别通过两个滚轮安装在两根滑轨上，每根托梁是由一块顶板、四块立板和一块底板构成的箱体结构，其中顶板的两端延伸至立板和底板的两端之外，并且顶板和底板的纵向中心线上相隔距离形成有多个相对应的竖向贯穿孔；每块顶板的外端底面至滑轨之间安装有一台千斤顶和一块垫板；每榀拱架的两个下端分别安装在两根托梁上顶板的相对应处，并且多榀拱架相隔距离平行设置，同时拱架的中部沿边墙的长度方向相隔距离贯穿形成有多个小孔；相邻拱架上同一位置的小孔内贯穿设置有一根拉杆，并且拉杆的两端安装有固定用螺帽；多块防电板沿边墙的长度方向并排固定在相邻拱架之间的拉杆内侧，由此形成拱顶内弧面；多块钢模板沿边墙的长度方向并排固定在相邻拱架之间的拉杆外侧，由此形成拱顶外弧面；多根接地线相隔距离连接在托梁和地面之间；每根托梁的顶板和底板上相对应的一对竖向贯穿孔内插入有一根丝杆，并且丝杆的上下端分别安装有固定用螺帽；多块垫板则分别安装在多根丝杆与滑轨之间。

所述的每根托梁的底面两端两侧相对安装有两块滚轴定位板，并且滚轴定位板的中部贯穿形成有一个相对应的滚轴定位孔，滚轮分别通过其两端的滚轴贯穿上述两个滚轴定位孔的方式安装在两块滚轴定位板上。

所述的滚轮和两端滚轴一体形成。

所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车还包括两个倒链，每个倒链的一端栓在位于托梁一端的两块滚轴定位板上，作为行走动力。

所述的垫板的底面中部形成有一个与滑轨外表面形状相对应且与滑轨外表面不相接触的凹槽。

所述的滑轨为圆钢棍。

本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈的构筑方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先在铁轨的两侧逐节施工明洞的两道边墙，直至形成整个边墙，然后在第一节的两道边墙顶面上沿其长度方向分别放置一根滑轨并固定；

2)将已安装好滚轮的两根托梁分别放置在两根滑轨的上方，并使滚轮的滚面与滑轨的表面相接触；

3)临时封锁线路，同时将接触网停电，先用吊具将每榀拱架逐榀吊起并跨越承力索，然后将上述拱架的两个下端分别放置在两根托梁的顶板上相对应处并焊接固定，之后利用拉杆贯穿相邻拱架上同一位置小孔的方法而将多榀拱架相互连接；

4)将多块防电板沿边墙的长度方向并排固定在相邻拱架之间的拉杆内侧，由此形成拱顶内弧面；

5)将两根接地线相隔距离连接在托梁和地面之间，同时在承力索的外部套上绝缘管，之后开通线路并将接触网通电，然后将多块钢模板沿边墙的长度方向并排固定在相邻拱架之间的拉杆外侧，由此形成拱顶外弧面；

6)在每块顶板的两端至滑轨之间放置一台千斤顶和一块垫板，同时使千斤顶的顶稿上端支撑住托梁的顶板并施力，然后使稿头起升，这时台车将随之升高，直至钢模板升高到待修建的拱圈内轮廓线；然后拧紧安装在每根丝杆下端的螺帽，使该螺帽托住托梁，并在丝杆的下端和滑轨之间放置好垫板，此时，所有滚轮将脱离开滑轨；

7)在钢模板的外表面安装好拱圈钢筋网，并固定拱圈外弧模板，复查台车对位状态，确认无异常后灌注拱圈混凝土，养生；

8)将位于托梁底板下方的多个丝杆上的螺帽逐个拧松，然后升高丝杆，之后取出丝杆下方的所有垫板，再收回所有千斤顶的顶稿，从而使台车上的钢模板脱模，直至滚轮重新接触在滑轨上；

9)用倒链牵引台车缓缓滑向下一拱圈衬砌节；

10)重复步骤4)-7)即可形成整个明洞拱圈，由此完成拱圈建造过程。

本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车是将托梁、拱架和模板在承力索的上方组装成台车，这样不仅可以减小操作难度，而且施工期间仅吊装拱架、安装防电装置时需要临时封锁线路，不需要长时间停运，所以不会干扰铁路的正常运营。另外，由于滑轨位于边墙的顶面，因此台车不会侵入铁路行车限界，所以能够满足铁道部《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号文第111条中规定的“接触网带电部分距固定接地物的间隙，正常值≥50cm，困难值≥30cm”的安全距离要求，即安全性好。

附图说明

图1为本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车结构示意图。

图2为图1示出的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车中升降及行走装置侧视图。

图3为图2中I-I向剖视图。

图4为图2中II-II向剖视图。

图中标记：

1-拱架，2-拉杆，3-托梁，4-顶板，5-立板，6-底板，7-滚轴定位板，8-滚轮，9-滚轴，10-滑轨，11-垫板，12-丝杆，13-竖向贯穿孔，14-倒链，15-千斤顶，16-钢模板，17-防电板，18-接地线，19-承力索，20-边墙

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车及构筑方法进行详细说明。

如图1-图3所示，本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车包括台车、行走装置、升降装置和防电装置；其中台车由多榀拱架1、多根拉杆2、两根托梁3和多块钢模板16构成；行走装置由两根滑轨10和四个滚轮8构成；升降装置由四台千斤顶15、多根丝杆12和多块垫板11构成；防电装置由多块防电板17和两根接地线18构成；所述的两根滑轨10沿两道边墙20的长度方向固定在两道边墙20的顶面，作为行走滑道；两根托梁3分别通过两个滚轮8安装在两根滑轨10上，每根托梁3是由一块顶板4、四块立板5和一块底板6构成的箱体结构，其中顶板4的两端延伸至立板5和底板6的两端之外，并且顶板4和底板6的纵向中心线上相隔距离形成有多个相对应的竖向贯穿孔13；每块顶板4的外端底面至滑轨10之间安装有一台千斤顶15和一块垫板11；每榀拱架1的两个下端分别安装在两根托梁3上顶板4的相对应处，并且多榀拱架1相隔距离平行设置，同时拱架1的中部沿边墙20的长度方向相隔距离贯穿形成有多个小孔；相邻拱架1上同一位置的小孔内贯穿设置有一根拉杆2，并且拉杆2的两端安装有固定用螺帽；多块防电板17沿边墙20的长度方向并排固定在相邻拱架1之间的拉杆2内侧，由此形成拱顶内弧面；多块钢模板16沿边墙20的长度方向并排固定在相邻拱架1之间的拉杆2外侧，由此形成拱顶外弧面；两根接地线18相隔距离连接在托梁3和地面之间；每根托梁3的顶板4和底板6上相对应的一对竖向贯穿孔13内插入有一根丝杆12，并且丝杆12的上下端分别安装有固定用螺帽；多块垫板11则分别安装在多根丝杆12与滑轨10之间。

所述的每根托梁3的底板6两端两侧相对安装有两块滚轴定位板7，并且滚轴定位7的中部贯穿形成有一个相对应的滚轴定位孔，滚轮8分别通过其两端的滚轴9贯穿上述两个滚轴定位孔的方式安装在两块滚轴定位板7上。

所述的滚轮8和两端滚轴9一体形成。

所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车还包括两个倒链14，每个倒链14的一端栓在位于托梁3一端的两块滚轴定位板7上，作为行走动力。

所述的垫板11的底面中部形成有一个与滑轨10外表面形状相对应且与滑轨10外表面不相接触的凹槽。

所述的滑轨10为圆钢棍。

本发明提供的电气化铁路营业线增建明洞拱圈的构筑方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先在铁轨的两侧逐节施工明洞的两道边墙20，直至形成整个边墙20，然后在第一节的两道边墙20顶面上沿其长度方向分别放置一根滑轨10并固定；

2)将已安装好滚轮8的两根托梁3分别放置在两根滑轨10的上方，并使滚轮8的滚面与滑轨10的表面相接触；

3)临时封锁线路，同时将接触网停电，先用吊具将每榀拱架1逐榀吊起并跨越承力索19，然后将上述拱架1的两个下端分别放置在两根托梁3的顶板4上相对应处并焊接固定，之后利用拉杆2贯穿相邻拱架1上同一位置小孔的方法而将多榀拱架1相互连接；

4)将多块防电板17沿边墙20的长度方向并排固定在相邻拱架1之间的拉杆2内侧，由此形成拱顶内弧面；

5)将两根接地线18相隔距离连接在托梁3和地面之间，同时在承力索19的外部套上绝缘管，之后开通线路并将接触网通电，然后将多块钢模板16沿边墙20的长度方向并排固定在相邻拱架1之间的拉杆2外侧，由此形成拱顶外弧面；

6)在每块顶板4的两端至滑轨10之间放置一台千斤顶15和一块垫板11，同时使千斤顶15的顶稿上端支撑住托梁3的顶板4并施力，然后使稿头起升，这时台车将随之升高，直至钢模板16升高到待修建的拱圈内轮廓线；然后拧紧安装在每根丝杆12下端的螺帽，使该螺帽托住托梁3，并在丝杆12的下端和滑轨10之间放置好垫板11，此时，所有滚轮8将脱离开滑轨10；

7)在钢模板16的外表面安装好拱圈钢筋网，并固定拱圈外弧模板，复查台车对位状态，确认无异常后灌注拱圈混凝土，养生；

8)将位于托梁3底板6下方的多个丝杆12上的螺帽逐个拧松，然后升高丝杆12，之后取出丝杆12下方的所有垫板11，再收回所有千斤顶15的顶稿，从而使台车上的钢模板16脱模，直至滚轮8重新接触在滑轨10上；

9)用倒链14牵引台车缓缓滑向下一拱圈衬砌节；

10)重复步骤4)-7)即可形成整个明洞拱圈，由此完成拱圈建造过程。

Claims (7)

1.一种电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置，其特征在于：所述的拱圈衬砌台车装置包括台车、行走装置、升降装置和防电装置；其中台车由多榀拱架(1)、多根拉杆(2)、两根托梁(3)和多块钢模板(16)构成；行走装置由两根滑轨(10)和四个滚轮(8)构成；升降装置由四台千斤顶(15)、多根丝杆(12)和多块垫板(11)构成；防电装置由多块防电板(17)和两根接地线(18)构成；所述的两根滑轨(10)沿两道边墙(20)的长度方向固定在两道边墙(20)的顶面，作为行走滑道；其中一根托梁(3)通过两个滚轮(8)安装在一根滑轨(10)上，另一根托梁(3)通过两个滚轮(8)安装在另一根滑轨(10)上，每根托梁(3)是由一块顶板(4)、四块立板(5)和一块底板(6)构成的箱体结构，其中顶板(4)的两端延伸至立板(5)和底板(6)的两端之外，并且顶板(4)和底板(6)的纵向中心线上相隔距离形成有多个相对应的竖向贯穿孔(13)；每块顶板(4)的外端底面至滑轨(10)之间安装有一台千斤顶(15)和一块垫板(11)；每榀拱架(1)的两个下端分别安装在两根托梁(3)上顶板(4)的相对应处，并且多榀拱架(1)相隔距离平行设置，同时拱架(1)的中部沿边墙(20)的长度方向相隔距离贯穿形成有多个小孔；相邻拱架(1)上同一位置的小孔内贯穿设置有一根拉杆(2)，并且拉杆(2)的两端安装有固定用螺帽；多块防电板(17)沿边墙(20)的长度方向并排固定在相邻拱架(1)之间的拉杆(2)内侧，由此形成拱顶内弧面；多块钢模板(16)沿边墙(20)的长度方向并排固定在相邻拱架(1)之间的拉杆(2)外侧，由此形成拱顶外弧面；两根接地线(18)相隔距离连接在托梁(3)和地面之间；每根托梁(3)的顶板(4)和底板(6)上相对应的一对竖向贯穿孔(13)内插入有一根丝杆(12)，并且丝杆(12)的上下端分别安装有固定用螺帽；多块垫板(11)则分别安装在多根丝杆(12)与滑轨(10)之间。

2.根据权利要求1所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置，其特征在于：所述的每根托梁(3)的底板(6)每一端的两侧相对安装有两块滚轴定位板(7)，并且滚轴定位板(7)的中部贯穿形成有一个相对应的滚轴定位孔，滚轮(8)分别通过其两端的滚轴(9)贯穿上述两个滚轴定位孔的方式安装在两块滚轴定位板(7)上。

3.根据权利要求2所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置，其特征在于：所述的滚轮(8)和两端滚轴(9)一体形成。

4.根据权利要求2所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置，其特征在于：所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置还包括两个倒链(14)，两个倒链(14)的一端栓在位于托梁(3)一端的两块滚轴定位板(7)上，作为行走动力。

5.根据权利要求1所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置，其特征在于：所述的垫板(11)的底面中部形成有一个与滑轨(10)外表面形状相对应且与滑轨(10)外表面不相接触的凹槽。

6.根据权利要求1所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置，其特征在于：所述的滑轨(10)为圆钢棍。

7.一种采用如权利要求1所述的电气化铁路营业线增建明洞拱圈衬砌台车装置构筑明洞拱圈的方法，其特征在于：所述的构筑方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先在铁轨的两侧逐节施工明洞的两道边墙(20)，直至形成整个边墙(20)，然后在第一节的两道边墙(20)顶面上沿其长度方向分别放置一根滑轨(10)并固定；

2)将已安装好滚轮(8)的两根托梁(3)分别放置在两根滑轨(10)的上方，并使滚轮(8)的滚面与滑轨(10)的表面相接触；

3)临时封锁线路，同时将接触网停电，先用吊具将每榀拱架(1)逐榀吊起并跨越承力索(19)，然后将上述拱架(1)的两个下端分别放置在两根托梁(3)的顶板(4)上相对应处并焊接固定，之后利用拉杆(2)贯穿相邻拱架(1)上同一位置小孔的方法而将多榀拱架(1)相互连接；

4)将多块防电板(17)沿边墙(20)的长度方向并排固定在相邻拱架(1)之间的拉杆(2)内侧，由此形成拱顶内弧面；

5)将两根接地线(18)相隔距离连接在托梁(3)和地面之间，同时在承力索(19)的外部套上绝缘管，之后开通线路并将接触网通电，然后将多块钢模板(16)沿边墙(20)的长度方向并排固定在相邻拱架(1)之间的拉杆(2)外侧，由此形成拱顶外弧面；

6)在每块顶板(4)的两端至滑轨(10)之间放置一台千斤顶(15)和一块垫板(11)，同时使千斤顶(15)的顶镐上端支撑住托梁(3)的顶板(4)并施力，然后使镐头起升，这时台车将随之升高，直至钢模板(16)升高到待修建的拱圈内轮廓线；然后拧紧安装在每根丝杆(12)下端的螺帽，使该螺帽托住托梁(3)，并在丝杆(12)的下端和滑轨(10)之间放置好垫板(11)，此时，所有滚轮(8)将脱离开滑轨(10)；

7)在钢模板(16)的外表面安装好拱圈钢筋网，并固定拱圈外弧模板，复查台车对位状态，确认无异常后灌注拱圈混凝土，养生；

8)将位于托梁(3)底板(6)下方的多个丝杆(12)上的螺帽逐个拧松，然后升高丝杆(12)，之后取出丝杆(12)下方的所有垫板(11)，再收回所有千斤顶(15)的顶镐，从而使台车上的钢模板(16)脱模，直至滚轮(8)重新接触在滑轨(10)上；

9)用倒链(14)牵引台车缓缓滑向下一拱圈衬砌节；

10)重复步骤4)-7)即可形成整个明洞拱圈，由此完成拱圈建造过程。

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