CN103821524B - 用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架。为充分发挥隧道掘进机的使用优势，需要其后配套的整体跟进以及洞内相关运输通道的持续延伸。本发明纵向设置有多排直立的竖向支撑，每排竖向支撑顶端设置有一道横向的横梁，横梁顶端设置多道纵向的走行钢轨；纵向相邻的竖向支撑之间固定有连接杆，各连接杆纵向呈折线形，横向呈交叉形；平坦结构底面处，竖向支撑底面通过端头垫板固定；弧形结构底面处，竖向支撑底面通过弧形扁钢固定。本发明结构型式简明，受力合理，在隧道空间内完成对掘进机后配套及运输轨道的铺设，节约了施工投资，提高了施工效率。

Description

用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架

技术领域

本发明属于隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架。

背景技术

随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新技术、新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中，而隧道掘进机作为隧道机械开挖领域的典型代表，已逐步广泛的应用于交通工程领域、水利工程领域及城市轨道交通领域的隧道建设。特别在山岭长大隧道、城市隧道的建设中，隧道掘进机以其快速、安全、优质、环保、文明施工等诸多优势，逐渐成为各类施工方法的首选。根据隧道掘进机的施工特点，考虑工程地质、施工段落、施工组织及施工工期等多方面因素，随着隧道掘进机的不断向前掘进，其后配套的整体跟进以及洞内相关运输通道的持续延伸，已成为隧道掘进机在洞内安全、快速施工的重要保证。优质、稳固、可靠的运输通道能够更加充分的发挥掘进机的使用优势，不仅有利于掘进机洞内施工安全，而且有利于工程全局的施工组织筹划，可提高施工效率，确保施工质量并缩短总工期。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架，使隧道掘进机后配套能够跟随主机整体前行，保证掘进机在施工期间后续洞内运输通道的持续延伸。

本发明所采用的技术方案是：

用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架，其特征在于：

纵向设置有多排直立的竖向支撑，每排竖向支撑顶端设置有一道横向的横梁，横梁顶端设置多道纵向的走行钢轨。

每排纵向相邻的竖向支撑之间固定有连接杆；

连接杆的两端分别固定在前后两排竖向支撑的顶端和底端；

各连接杆纵向呈折线形，横向呈交叉形。

平坦结构底面处，每根竖向支撑的底面均设置有端头垫板，竖向支撑通过端头垫板固定于平坦结构底面；

弧形结构底面处，弧形结构底面上设置有与其结构形状相应的弧形扁钢，竖向支撑的底面通过弧形扁钢固定于弧形结构底面。

本发明具有以下优点：

本发明用于隧道掘进机后配套及洞内运输设备的正常运行，保证掘进机后配套紧跟主机掘进整体前行，保证掘进机在洞内施工中后续运输通道的持续延伸，保证洞内出渣进料运输的安全实现，可有效辅助隧道掘进机完成洞内掘进施工。本发明结构型式简明，受力合理，与掘进机施工的隧道结构相辅相成，根据掘进机后配套设备的行走原理及洞内运输特点，巧妙利用型钢材质易搬运、易安装和高强度等特点，合理配置走行钢轨，在隧道空间内完成对掘进机后配套及运输轨道的铺设，节约了施工投资，提高了施工效率，可更好的辅助隧道掘进机安全、快速的完成掘进，有利于掘进机的推广使用，有利于隧道的总体工程筹划和总工期要求。

本发明产品成型后，可利用轨排架上方两侧空间作为人员检修通道，便于在洞内对轨排架进行拼装及检修更换等作业。如此便解决了类似于隧道掘进机这种大型机械设备应用于隧道施工时的后配套整体跟进及后续运输通道安全铺设等相关难题，其在铁路、公路、水工隧道、城市地铁隧道、市政管网隧道等建设领域均有较高的应用价值。

附图说明

图1为本发明结构断面图（掘进机施工段圆形断面）。

图2为本发明结构断面图（掘进机施工段马蹄形断面，仰拱拱墙衬砌）。

图3为本发明结构断面图（掘进机施工段马蹄形断面，仰拱衬砌）。

图4为本发明结构轨排架纵剖面详图。

图中，1-端头垫板，2-竖向支撑，3-横梁，4-连接杆，5-走行钢轨，6-检修通道，7-掘进机开挖外轮廓，8-初期支护，9-初期支护或二次衬砌内轮廓，10-掘进机施工段弧形结构底面，11-弧形扁钢，12-掘进机步进通过段平坦结构底面，13-预留变形量，14-二次衬砌，15-掘进机接收段平坦结构底面。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架，是在隧道仰拱或底板上设置的型钢系列构架承托轨道结构，采用钢质构架连接安装组成，其纵向铺设范围为掘进机在洞内一次性掘进施工及步进通过的全部隧道段落，以确保掘进机施工段落内后续运输系统的连续畅通。隧道掘进机后配套及洞内运输轨排架结构的尺寸总体上应以隧道掘进机的设备尺寸及洞室开挖尺寸为基准，其铺设长度应满足隧道掘进机施工段落的一次性施工长度（含掘进和步进段），其宽度应在满足隧道掘进机后配套及洞内运输的基础上于两侧再预留一定的人员走行及检修通道；其高度应考虑隧道掘进机后配套顺利运行、洞内运输轨道与掘进机顺利衔接、洞室宽度限制、洞室底部结构等因素，尽量确保洞内运输走行轨道的等高平顺。

本发明为平顶安装走行钢轨的钢构架结构，对于城市轨道交通普通单线隧道而言，其安装范围的断面宽度在2.9～5m之间、断面高度在底板上方1.5m以内，具体参数可根据所采用隧道掘进机的机型特点、相关设备尺寸、施工方式及周边环境条件等综合确定。

所述的轨排架纵向设置有多排直立的竖向支撑2，每排竖向支撑2设置有四根，单排竖向支撑2顶端设置有一道横向的横梁3（工字钢梁），横梁3作为每排竖向支撑2的横向联系构件，承上启下，确保了构件体系的稳定。横梁3顶端设置多道纵向的走行钢轨5，走行钢轨5架设于横梁3之上，结合洞内空间及横梁3宽度，可铺设四条钢轨，形成“四轨三线”，作为掘进机后配套及洞内运输的走行轨道，尽量提高洞内运输能力。

纵向相邻的竖向支撑2之间固定有连接杆4（角钢），连接杆4的两端分别固定在前后两根竖向支撑2的顶端和底端，各连接杆4纵向呈折线形，横向呈交叉形。连接杆4主要用于每排竖向支撑2在沿隧道方向纵向的相互连接，确保轨排架结构的纵向整体稳定。

参见图2的掘进机施工段马蹄形断面仰拱拱墙衬砌和图3的掘进机施工段马蹄形断面仰拱衬砌，结构底面分别为掘进机步进通过段平坦结构底面12和掘进机接收段平坦结构底面15，这两个平坦结构底面处，每根竖向支撑2的底面均设置有端头垫板1，竖向支撑2通过端头垫板1固定于平坦结构底面。

参见图1的掘进机施工段圆形断面处，结构底面为掘进机施工段弧形结构底面10即仰拱位置，该弧形结构底面处，弧形结构底面上设置有与其结构形状对应的弧形扁钢11，竖向支撑2的底面通过弧形扁钢11固定于弧形结构底面。

端头垫板1或弧形扁钢11的设置，增加了竖向支撑2与结构底部的接触面积，避免了局部应力集中，使两者之间形成更加稳固可靠的连接，并在一定程度上有利于轨排架结构的横向稳定。竖向支撑2作为型钢轨排架的主要竖向承载和传力构件，同时也可确保掘进机后配套及洞内运输所需的运行高度。

轨排架结构各构件之间采用焊接为主固定，走行钢轨5与横梁3之间可通过扣件或螺栓等连接。

本发明可满足掘进机后配套及洞内运输的正常安全走行，随着掘进机的不断向前掘进而不断安装，持续延伸。应用本发明后，随着具体工程中所采用的掘进机机型、设备参数、周边地质条件及开挖洞室等差异，其相关结构参数如：垫板或弧形扁钢尺寸，竖向支撑型钢、横梁及连接部件的型号、材质和尺寸，走行钢轨的数量、型号及间距，轨排架的整体高度及宽度等均可根据实际工程需要，或大或小、或多或少、或长或短、或强或弱。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (1)

1.用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架，其特征在于：

纵向设置有多排直立的竖向支撑（2），每排竖向支撑（2）顶端设置有一道横向的横梁（3），横梁（3）两端向下弯折，端部固定于隧道仰拱两侧顶端；

横梁（3）顶端设置多道纵向的走行钢轨（5）；

每排纵向相邻的竖向支撑（2）之间固定有连接杆（4）；

连接杆（4）的两端分别固定在前后两排竖向支撑（2）的顶端和底端；

各连接杆（4）纵向呈折线形，横向呈交叉形；

平坦结构底面处，每根竖向支撑（2）的底面均设置有端头垫板（1），竖向支撑（2）通过端头垫板（1）固定于平坦结构底面；

弧形结构底面处，弧形结构底面上设置有与其结构形状相应的弧形扁钢（11），竖向支撑（2）的底面通过弧形扁钢（11）固定于弧形结构底面；

所述轨排架安装范围的断面宽度在2.9～5m之间、断面高度在底面上方1.5m以内。