CN105369699A - 轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法 - Google Patents

Abstract

一种轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，将电瓶车轨枕与台车轨枕分离开来，各自独立。其优点在于结构简单，减少了钢材消耗，有效减轻轨枕重量，不仅拆卸方便，而且盾构台车和电瓶车各自行走均更加平稳可靠，降低了工人的劳动强度，提高了工人的劳动效率，降低了工人安全事故的发生率，该轨枕使用后不易脱轨，台车运行系统与平板电瓶车运行系统拆分成了两个互不相干的各自独立的运行系统，台车与平板电瓶车之间，互不相干，分别在各自独立的轨道系统中运行，其生产运行安全性能高且效果显著，其运行的机械效率更高。

Description

轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法

技术领域

本发明涉及一种盾构施工技术领域，具体涉及一种轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法。

背景技术

盾构隧道工程施工，离不开盾构机后续配套台车，由轨道式盾构机后续配套台车（简称“台车”下同）的行走车轮，在铺设轨枕上的钢轨上面行走，钢轨距隧道底部有一定的高度，隧道下面有积水也不碍事，由于轨枕比较长大，且盾构隧道施工中的平板运输电瓶车和盾构机后续配套台车轨道轨枕均是一个整体的公共的轨枕，且台车和电瓶车公共的轨枕不能分开，更不能周转，在长距离掘进的情况下，单根工字钢式轨枕重量很重，众多工字钢式轨枕的用材量十分巨大。在盾构施工中，要求盾构的后续台车跟随盾构机在隧道内轨枕上向前移动；而盾构刀盘切割下来的土体及拼装成隧道所用的管片，则由平板运输电瓶车在轨枕上进行运输。在过去的施工中，轨枕的铺设模仿铁路轨道的轨枕，把大轨距的台车轨枕和小轨距的平板运输电瓶车轨枕联合起来铺设，此方法做成的轨枕重量较大，安装和拆卸及搬运极不方便，且由于平板运输电瓶车的轨道在施工结束前不能拆除，导致联合式轨枕无法循环利用。

中国专利(CN1888392B)公开了一种盾构台车与电瓶车各自设立轨枕的方法，其方案为盾构后续台车需用的大轨枕和平板运输电瓶车需用的小轨枕分别各自设立和铺设，支撑盾构后续台车前进施工的大轨枕的架设方式是：前进方向的左、右两侧，各关联地设置一对分别支撑盾构后续台车左、右车轮的轨枕，所述的轨枕是两根工字钢，构成不等边的一付直角三角形，短边垂直顶住隧道圆底，长边水平搁置隧道侧边。其方案的缺点在于：大轨枕的铺设方式依然是采用铁路轨枕的大轨距连续式轨枕，单根轨枕的重量依然较大，循环使用时需耗费较多的人力去拆装，且耗时长。

中国专利（CN203284703U）则公开了一种改进的组合式盾构轨枕。但存在如下问题：（1），隧道施工电瓶车轨道轨枕和盾构机后配套台车轨道轨枕没有完全分离，两U型轨枕组件之间用螺栓联接，由于平板运输电瓶车满载运土时电瓶车的车轮集中荷载最大，应力最集中，搁置电瓶车的U型组件的水平段，易发生水平和垂直的二个方向的位移与结构变形；（2）当电瓶车的U型组件变形时台车的U型组件连同一起发生变形。因这两个风险源的存在，有脱轨概率的发生，有发生安全事故概率存在的可能。

因此本领域的技术人员急需一种可以减轻台车大轨距轨枕的重量，提高台车大轨距轨枕和电瓶车小轨距轨枕在循环使用过程中的简便性，并且能够减少拆装时间的轨枕方案，同时保证台车运行平稳可靠安全。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，能够减轻大轨距轨枕和电瓶车小轨距轨枕的重量，提高大轨距轨枕在循环使用过程中的简便性，并且能够减少拆装时间的轨枕方案，同时可以分别保证台车、电瓶车运行平稳可靠安全。

本发明所采用的技术方案：一种轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，涉及用于安装台车轨枕与电瓶车轨枕的盾构管片以及所述盾构管片上的管片环缝连接的弯螺栓手孔及管片环缝连接的弯螺栓丝头；

所述台车轨枕包括弧形钢板，所述弧形钢板与盾构管片内表面相贴合，所述弧形钢板两端设有与管片环缝连接的弯螺栓手孔(11)相匹配的上限位耳板和下限位耳板，并与管片环缝连接的弯螺栓丝头通过丝母可拆卸连接；所述弧形钢板上设有垂直钢板，所述垂直钢板上端设有用于支撑钢轨的水平钢板；

所述电瓶车轨枕包括U型槽钢轨枕，所述U型槽钢轨枕两端设有用于安装电瓶车轨道的卡槽；所述U型槽钢轨枕的其中一侧至少设有2个插入盾构管片环缝内的轨枕限位钢卡；

所述电瓶车轨枕与台车轨枕分离开来，互不相干，各自独立，其构建方法包括如下步骤：

（1）先测量盾构台车两侧的走行轮间距，即盾构管片左右两侧的台车轨枕上的钢轨之间的台车轨道大轨距，之后在盾构管片的左侧或右侧测量出上下两相邻管片环缝连接的弯螺栓手孔之间的弧形长度；

（2）根据测量结果在弧形钢板上下两端分别焊接上限位耳板和下限位耳板，然后在弧形钢板内弧面的中心线处焊接垂直钢板，垂直钢板上再焊接水平钢板；

（3）将弧形钢板与盾构管片紧密贴合，同时将上限位耳板和下限位耳板分别套装在管片环缝连接的弯螺栓手孔内的丝头上，并用扳手拧紧管片环缝连接的弯螺栓丝头上的丝母；

（4）根据以上步骤，左右对称并沿隧道轴向均匀间隔设置左右两侧的台车轨枕，首尾长度达到盾构台车的长度时停止铺设；与台车轨枕轨道配套施工的电瓶车轨枕同步延伸铺枕，并安装其轨道（前进方向）；

（5）分别在盾构管片左右两侧的台车轨枕上设置钢轨，并对左右两侧台车轨枕上设置的两个钢轨之间的距离进行复核，其台车轨道大轨距误差在规范允许范围内；

（6）测量电瓶车两个钢轮之间的间距，即电瓶车轨道小轨距，并以电瓶车轨道小轨距尺寸为依据，在U型槽钢轨枕两端对称切割卡槽，所述与之对应的两个卡槽内侧的底板上均设有一个限位垫片，限位垫片与卡槽侧边一起承受钢轨向中心施加的压力，防止U型槽钢轨枕跨中变形；

（7）将若干个盾构管片底部中心点连成线，将此连线作为安装电瓶车轨道的中心线，在U型槽钢轨枕一侧焊接轨枕限位钢卡，通过轨枕限位钢卡插入盾构管片环缝内固定U型槽钢轨枕；

（8）根据6、7步骤，沿隧道轴向均匀间隔设置电瓶车轨枕；

（9）在U型槽钢轨枕的卡槽内镶固电瓶车轨道，并对两个轨道之间的距离进行复核，其电瓶车轨道小轨距误差在规范允许范围内。

其中，左或右两侧的每一侧的每个台车轨枕都成独立式结构，各个结构都相同；沿盾构管片底部中心线上的每个电瓶车轨枕成独立式结构，各个结构都相同。

随着盾构机的掘进，整个水平运输系统不断向前延伸，保留并增设电瓶车轨枕，拆除后方的台车轨枕，以用于补充铺设前方的台车轨枕，达到循环使用的目的。

所述上限位耳板上设有略大于管片环缝连接的弯螺栓丝头直径的圆孔，套装在管片环缝连接的弯螺栓丝头上，并通过丝母固定锁紧；

所述下限位耳板上设置半圆矩形组合卡槽，套装在管片环缝连接的弯螺栓丝头上，并通过丝母固定锁紧。

所述上限位耳板与下限位耳板设置在弧形钢板的同一侧。

所述上限位耳板、下限位耳板与弧形钢板之间的夹角呈钝角。

所述水平钢板上钻有2个沿中心线左右错位对称设置的限位螺栓孔，所述限位螺栓孔内设有限位螺栓，所述限位螺栓上套设有钢压板；钢轨搁置在水平钢板上，通过钢压板压住，并通过螺栓锁紧。

本发明的有益效果是：采用以上方案，结构简单，减少了钢材消耗，有效减轻轨枕重量，弧形钢板与盾构管片贴合紧密，并通过两端的限位耳板固定，不仅拆卸方便，而且盾构台车和电瓶车各自行走均更加平稳可靠，降低了工人的劳动强度，提高了工人的劳动效率，降低了工人安全事故的发生率，该轨枕使用后不易脱轨，台车运行系统与平板电瓶车运行系统拆分成了两个互不相干的各自独立的运行系统，台车与平板电瓶车互不干拢，分别在各自独立的轨道系统中运行，其生产运行安全性能高且效果显著，其运行的机械效率更高。

附图说明

图1为本发明台车轨枕与电瓶车轨枕安装示意图。

图2为本发明台车轨枕与台车钢轨安装示意图。

图3为图1中A处的大样示意图。

图4为本发明台车轨枕俯视图。

图5为图2中B-B的结构剖视图。

图6为图2中C-C的结构剖视图。

图7为本发明电瓶车轨枕结构示意图。

图8为图7中D-D的结构示意图。

图中1-弧形钢板，2-垂直钢板，3-水平钢板，31-限位螺栓孔，4-上限位耳板，41-圆孔，5-下限位耳板，51-半圆矩形卡槽，6-丝母，7-限位螺栓，8-钢压板，9-钢轨，10-盾构管片，11-管片环缝连接弯螺栓手孔，12-管片环缝连接的弯螺栓丝头，13-管片环缝连接的弯螺栓通孔，14-电瓶车轨道，15-U型槽钢轨枕，16-轨枕限位钢卡，17-限位垫片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图所示，一种轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，涉及用于安装台车轨枕与电瓶车轨枕的盾构管片10以及所述盾构管片10上的管片环缝连接的弯螺栓手孔11及管片环缝连接的弯螺栓丝头12；所述轨枕包括弧形钢板1，所述弧形钢板1与盾构管片10内表面相贴合，所述弧形钢板1两端焊接有与管片环缝连接的弯螺栓手孔11相匹配的上限位耳板4和下限位耳板5，所述上限位耳板4和下限位耳板5套设在管片环缝连接的弯螺栓丝头12上，并通过丝母6可拆卸连接；所述弧形钢板1上焊接垂直钢板2，所述垂直钢板2上端焊接水平钢板3，用于盾构台车轨道的钢轨9固定设置在水平钢板3上；

所述电瓶车轨枕包括U型槽钢轨枕15，所述U型槽钢轨枕15两端设有用于安装电瓶车轨道14的卡槽；所述U型槽钢轨枕15的其中一侧至少设有2个插入盾构管片环缝内的轨枕限位钢卡16；

所述电瓶车轨枕与台车轨枕分离开来，互不相干，各自独立，其构建方法包括如下步骤：

（1）先测量盾构台车两侧的走行轮间距，即盾构管片左右两侧的台车轨枕上的钢轨9之间的台车轨道大轨距，之后在盾构管片10的左侧或右侧上测量出上下两相邻管片环缝连接的弯螺栓手孔（11）之间的弧形长度；

（2）根据测量结果在弧形钢板1上下两端分别焊接上限位耳板4和下限位耳板5，然后在弧形钢板1内弧面的中心线处焊接垂直钢板2，垂直钢板2上再焊接水平钢板3；

（3）将弧形钢板1与盾构管片10紧密贴合，同时将上限位耳板4和下限位耳板5分别套装在手孔11内的管片环缝连接的弯螺栓丝头12上，并用扳手拧紧管片环缝连接的弯螺栓丝头12上的丝母6；

（4）根据以上步骤，左右对称并沿隧道轴向均匀间隔设置左右两侧的台车轨枕，首尾长度达到盾构台车的长度时停止铺设；与台车轨枕轨道配套施工的电瓶车轨枕同步延伸铺枕，并安装其轨道（前进方向）；

（5）分别在盾构管片左右两侧的台车轨枕上设置钢轨9，并对左右两侧台车轨枕上设置的两个钢轨9之间的距离进行复核，其台车轨道大轨距误差在允许规范内；

（6）测量电瓶车两个钢轮之间的间距，即电瓶车轨道小轨距，并以电瓶车轨道小轨距尺寸为依据，在U型槽钢轨枕15两端对称切割卡槽，所述与之对应的两个卡槽内侧的底板上均设有一个限位垫片17；

（7）将若干个盾构管片底部中心点连成线，将此连线作为安装电瓶车轨道的中心线，在U型槽钢轨枕15一侧焊接轨枕限位钢卡16，通过轨枕限位钢卡16插入盾构管片环缝内固定U型槽钢轨枕15；

（8）根据6、7步骤，沿隧道轴向均匀间隔设置电瓶车轨枕；

（9）在U型槽钢轨枕15的卡槽内镶固电瓶车轨道14，并对两个轨道之间的距离进行复核，其电瓶车轨道小轨距误差在规范允许范围内；

（10）随着盾构机的掘进，整个水平运输系统不断向前延伸，保留并新增电瓶车轨枕，拆除后方的台车轨枕，以用于补充铺设前方的台车轨枕，达到循环使用的目的。

根据上述方法，台车轨枕对称设置在盾构管片两侧（轨枕又分为左侧轨枕和右侧轨枕），并沿隧道轴向均匀铺设，钢轨固定在水平钢板3上，形成大轨距盾构机后续台车轨道；电瓶车轨枕沿中心线对称安装，电瓶车轨道镶固在卡槽内，形成小轨距盾构后续电瓶车轨道，使小轨距平板运输电瓶车轨道的平板运输电瓶车的运行轨道系统与大轨距盾构机后续台车轨道的盾构台车的运行轨道系统分开并各自独立运行。

左或右两侧的每一侧台车轨枕每个轨枕成独立式结构，各个结构都相同；增设的平板运输电瓶车轨枕沿隧道管环底部中心线每个轨枕成独立式结构，各个结构都相同。实现了盾构台车与平板运输电瓶车不共轨枕的目标，结构简单，大大地减少了钢材消耗，有效减轻了轨枕重量。

其中，台车轨枕同时依靠弧形钢板两端的限位耳板实现整体的抗滑承载，不仅拆装方便，有利于提高轨枕在循环使用过程中的简便性，减少拆装时间，而且由于弧形钢板与盾构管片内弧内表面完全贴合，确保了盾构台车行驶的平稳可靠，不会脱轨，更加安全可靠。

所述上限位耳板4上设有略大于管片环缝连接的弯螺栓丝头12直径的圆孔41，套装在管片环缝连接的弯螺栓丝头12上，并通过丝母6固定锁紧；所述下限位耳板5上设置半圆矩形组合卡槽51，套装在管片环缝连接的弯螺栓丝头12上，并通过丝母6固定锁紧。

安装时，先将上限位耳板4的圆孔41套在管片环缝连接的弯螺栓丝头12上，再将下限位耳板5的半圆矩形组合卡槽51卡在管片环缝连接的弯螺栓丝头12上，安装更加方便，能提高工作效率。

所述上限位耳板4与下限位耳板5设置在弧形钢板1的同一侧，并与弧形钢板1之间的夹角呈钝角，盾构管片中耳板与弧形钢板1的夹角跟管片环缝弯螺栓手孔内的梯形坡度平面相吻合。可使耳板与盾构管片弯螺栓手孔内的梯形坡度平面贴合更加紧密。可进一步提高安装的安全性和可靠稳定性，安装更加方便。

所述水平钢板3上钻有2个沿中心线左右错位对称设置的限位螺栓孔31，所述限位螺栓孔31内设有限位螺栓7，所述限位螺栓7上套设有钢压板8；钢轨9搁置在水平钢板3上，通过钢压板8压住，并通过螺栓锁紧，进一步保证了钢轨的位置，提高其安全性能。

电瓶车轨枕直接采用U型槽钢轨枕的结构，U型槽钢轨枕通过限位钢卡插入盾构管片的环缝内，并均匀间隔的布置在盾构管片内，不仅方便拆装，降低了人力和时间投入，提高工作效率，而且轨枕限位钢卡能达到在轴向和径向以及上下各方位的限位，使电瓶车的行走更加平稳可靠。

所述两个卡槽内侧的底板上均焊接有一个限位垫片17，限位垫片17与卡槽侧边一起承受钢轨向中心施加的压力，防止U型槽钢轨枕跨中变形。

实施例不应视为对发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，涉及用于安装台车轨枕与电瓶车轨枕的盾构管片（10）以及所述盾构管片（10）上的管片环缝连接的弯螺栓手孔（11）及管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）；

其特征在于：所述台车轨枕包括弧形钢板（1），所述弧形钢板（1）与盾构管片（10）内表面相贴合，所述弧形钢板（1）两端设有与管片环缝连接的弯螺栓手孔(11)相匹配的上限位耳板（4）和下限位耳板（5），并与管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）通过丝母（6）可拆卸连接；所述弧形钢板（1）上设有垂直钢板（2），所述垂直钢板（2）上端设有用于支撑钢轨（9）的水平钢板（3）；

所述电瓶车轨枕包括U型槽钢轨枕（15），所述U型槽钢轨枕(15)两端设有用于安装电瓶车轨道(14)的卡槽；所述U型槽钢轨枕（15）的其中一侧至少设有2个插入盾构管片环缝内的轨枕限位钢卡（16）；

所述电瓶车轨枕与台车轨枕分离开来，互不相干，各自独立，其构建方法包括如下步骤：

（1）先测量盾构台车两侧的走行轮间距，即盾构管片左右两侧的台车轨枕上的钢轨（9）之间的台车轨道大轨距，之后在盾构管片（10）的左侧或右侧上测量出上下两相邻管片环缝连接的弯螺栓手孔（11）之间的弧形长度；

（2）根据测量结果在弧形钢板（1）上下两端分别焊接上限位耳板（4）和下限位耳板（5），然后在弧形钢板（1）内弧面的中心线处焊接垂直钢板（2），垂直钢板（2）上再焊接水平钢板（3）；

（3）将弧形钢板（1）与盾构管片（10）紧密贴合，同时将上限位耳板（4）和下限位耳板（5）分别套装在手孔（11）内的管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）上，并用扳手拧紧管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）上的丝母（6）；

（4）根据以上步骤，左右对称并沿隧道轴向均匀间隔设置左右两侧的台车轨枕，首尾长度达到盾构台车的长度时停止铺设；

（5）分别在盾构管片左右两侧的台车轨枕上设置钢轨（9），并对左右两侧台车轨枕上设置的两个钢轨（9）之间的距离进行复核，其台车轨道大轨距误差在规范允许范围内；

（6）测量电瓶车两个钢轮之间的间距，即电瓶车轨道小轨距，并以电瓶车轨道小轨距尺寸为依据，在U型槽钢轨枕（15）两端对称切割卡槽；

（7）将若干个盾构管片底部中心点连成线，将此连线作为安装电瓶车轨道的中心线，在U型槽钢轨枕（15）一侧焊接轨枕限位钢卡（16），通过轨枕限位钢卡（16）插入盾构管片环缝内固定U型槽钢轨枕（15）；（8）根据6、7步骤，沿隧道轴向均匀间隔设置电瓶车轨枕；

（9）在U型槽钢轨枕（15）的卡槽内镶固电瓶车轨道（14），并对两个轨道之间的距离进行复核，其电瓶车轨道小轨距误差在规范允许范围内。

2.根据权利要求1所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：左或右两侧的每一侧的的每个台车轨枕都成独立式结构，各个结构都相同；沿盾构管片底部中心线上的每个电瓶车轨枕成独立式结构，各个结构都相同。

3.根据权利要求1所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：随着盾构机的掘进，整个水平运输系统不断向前延伸，保留并新增电瓶车轨枕，拆除后方的台车轨枕，以用于补充铺设前方的台车轨枕，达到循环使用的目的。

4.根据权利要求1所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：所述上限位耳板（4）上设有略大于管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）直径的圆孔（41），套装在管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）上，并通过丝母（6）固定锁紧；

所述下限位耳板（5）上设置半圆矩形组合卡槽（51），套装在管片环缝连接的弯螺栓丝头（12）上，并通过丝母（6）固定锁紧。

5.根据权利要求4所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：所述上限位耳板（4）与下限位耳板（5）设置在弧形钢板（1）的同一侧。

6.根据权利要求5所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：所述上限位耳板（4）、下限位耳板（5）与弧形钢板（1）之间的夹角呈钝角。

7.根据权利要求1所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：所述水平钢板（3）上钻有2个沿中心线左右错位对称设置的限位螺栓孔（31），所述限位螺栓孔（31）内设有限位螺栓（7），所述限位螺栓（7）上套设有钢压板（8）；钢轨（9）搁置在水平钢板（3）上，通过钢压板（8）压住，并通过螺栓锁紧。

8.根据权利要求1所述的轻便新型盾构机后续台车与电瓶车系统分枕轨枕构建方法，其特征在于：所述两个卡槽内侧的底板上均设有一个限位垫片（17）。