CN105692447A - 一种地下铁路线道岔组件吊运装置及吊运方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下铁路线道岔组件吊运装置及吊运方法，装置包括吊运框架、牵引机构和行走机构；吊运方法包括将吊运装置运至竖井口，用起重设备吊起吊运装置，把吊运装置送入竖井；牵引车拖动吊运装置向洞内行走，起重设备的密切配合，用牵引车牵引吊运装置在洞内走行，将道岔组件吊放到存储位置等步骤；其有益效果是实现了地下车站施工时道岔组件从竖井口吊装入洞，相比从隧道口运入，显著减少了运输距离，施工效率提高，物流成本降低；道岔组件转运过程中不变形，有利于道岔铺设精度控制。
Description
技术领域
本发明属于铁路轨道施工技术领域，涉及一种地下铁路线道岔组件吊运装置及吊运方法。
背景技术
近年来，适应城市发展需要，越来越多的地铁车站和城际铁路车站设置于地下。车站道岔，尤其是城际快速铁路车站的大号码道岔的组件数量多、尺度大、构造精密、变形控制要求高。因此，道岔组件的运输是地下铁路车站道岔施工中一项亟待解决的技术难题。
常规的地下车站道岔施工中，组件运输是通过隧道洞口进入，利用轨道车运输，运输距离甚至长达几十千米。由于运距长，受洞内其它施工影响也大，因此运输费用高、工序安排难度大，运输过程中道岔易变形，影响铺设精度。同时，道岔的施工只能安排在区间线路施工完成后，且只能采取换铺法施工。
隧道施工时一般在车站或其附近设置竖井作为施工运输通道，但由于竖井口径较小，利用常规装置不能通过竖井吊运道岔组件。现有技术中缺少一种地下铁路线道岔组件经小口径竖井吊、运的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于地下铁路车站施工中道岔组件从小口径竖井吊装入洞并在洞内运送的地下铁路线道岔组件吊运装置及吊运方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其包括吊运框架、牵引机构和行走机构；
所述吊运框架包括前框架及与前框架固定连接的后框架、在前框架前端固定设置的牵引横梁、一对前吊耳和一对后吊耳；
前框架与后框架结构相同；所述前框架包括一对纵梁、在一对纵梁之间均布的上横梁及下横梁；
所述牵引横梁固定设置在一对纵梁之间；所述牵引横梁的前端面上设有一对牵引吊耳；
一对前吊耳分别设置在前框架前端纵梁的承轨面上；一对后吊耳分别设置在后框架后端纵梁的承轨面上；
所述行走机构包括行走轮支架和行走轮；所述行走轮支架固定设置在一对纵梁下端面上，所述行走轮设置在所述行走轮支架上；
所述牵引机构与一对牵引吊耳铰接。
利用地下铁路线道岔组件吊运装置进行吊运的方法，其包括如下步骤：
（1）地下铁路线道岔组件吊运装置运至竖井口，将前框架与后框架之间通过高强度螺栓连接，将其平稳放置在基本平整的场地，地下铁路线道岔组件吊运装置先未安装牵引机构；
(2)将道岔组件运输到竖井口，用起重设备采用扁担梁加柔性吊带吊装道岔组件并放置在地下铁路线道岔组件吊运装置的吊运框架上，调整放置平稳；
(3)安装道岔固定件：将道岔组件固定在上横梁上，每个横梁两端各设置1个固定件；安装时在道岔组件垫板与道岔固定件的夹板间设置胶垫；
(5)用起重设备通过吊运装置的一对后吊耳吊起地下铁路线道岔组件吊运装置，直至地下铁路线道岔组件吊运装置竖直，然后使其保持竖直状态吊运至洞口；把地下铁路线道岔组件吊运装置缓缓送入竖井；
(6)地下铁路线道岔组件吊运装置缓缓下降，地下铁路线道岔组件吊运装置前端的行走轮着地后停止下降，保持稳定状态；安装地下铁路线道岔组件吊运装置的牵引机构，在牵引杆上连接牵引车；
(7)牵引车缓缓前行，拖动地下铁路线道岔组件吊运装置向洞内走行，起重设备配合缓慢下放，地下铁路线道岔组件吊运装置逐渐倾斜下降；通过牵引车和起重设备的密切配合，精确调整地下铁路线道岔组件吊运装置的姿态，地下铁路线道岔组件吊运装置从井口进入洞内，放置平稳；
(8)用牵引车牵引地下铁路线道岔组件吊运装置在洞内走行，到达道岔工点，卸掉道岔固定件，道岔组件吊放到存储位置。
本发明的有益效果是：实现了地下车站施工时道岔组件从竖井口吊装入洞，相比从隧道口运入，显著减少了运输距离，施工效率提高，物流成本降低；道岔组件转运过程中不变形，有利于道岔铺设精度控制；道岔组件的运输工作与隧道内其它工程施工间的相互干扰减小，提高了工效；作为临时施工结构，装置整体结构主要由工字钢等常用型钢焊接而成，制造简单，成本低，可回收再利用。本发明实现了地下车站施工时道岔组件从竖井口吊装入洞，相比从隧道口运入，显著减少了运输距离，施工效率提高，物流成本降低；本发明可以在区间线路铺轨前将道岔组件运送到工点，实现道岔预铺，避免采用传统的换铺法（即岔位位置采用工具轨进行临时过渡的方法），施工方案简化，效率显著提高；本发明能够使道岔组件转运过程中始终固定在刚度很大的吊运架上，不会产生变形，有利于道岔铺设精度控制；本发明使道岔组件的运输工作与隧道内其它工程施工间的相互干扰减小，提高了工效；本发明作为临时施工设备，其整体结构主要由工字钢等常用型钢焊接而成，制造简单，成本低，可回收再利用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为牵引机构结构示意图。
图3为图1的A部放大图。
图4为道岔固定件结构示意图。
图5为道岔固定件将道岔组件固定在上横梁的结构示意图。
图6为道岔组件吊运过程起吊示意图。
图7为道岔组件吊运过程竖直入井示意图。
图8为道岔组件吊运过程安装牵引杆、连挂牵引车示意图。
图9为道岔组件吊运过程调整姿态入洞示意图。
图10为道岔组件吊运过程入洞后放置稳妥示意图。
图11为道岔组件吊运过程洞内运输示意图。
在图1-5中，1、纵梁，2、上横梁，3、下横梁，4、牵引横梁，4-1、牵引吊耳，5、前吊耳，6、后吊耳，7、牵引杆支耳，8、U形牵引连接件，8-1、连接支耳，9、牵引杆，11、行走轮支架，12、行走轮，13、螺杆，14、夹板，15、加强筋，16、竖井，17、隧道，18、道岔组件，19、道岔组件垫板，20、起重设备，21、牵引车，25、地下铁路线道岔组件吊运装置。
具体实施方式
下面根据图1-11和实施例对本发明做进一步说明。
本实施例的吊运装置包括吊运框架、牵引机构和行走机构；
所述吊运框架包括前框架及与前框架固定连接的后框架、在前框架前端固定设置的牵引横梁4、一对前吊耳5和一对后吊耳6；
前框架与后框架结构相同；所述前框架包括一对纵梁1、在一对纵梁1之间均布的上横梁2及下横梁3；
所述牵引横梁4固定设置在一对纵梁1之间；所述牵引横梁4的前端面上设有一对牵引吊耳4-1；
一对前吊耳5设置在前框架前端纵梁1的承轨面上；一对后吊耳6设置在后框架后端纵梁1的承轨面上；
所述行走机构包括行走轮支架11和行走轮12；所述行走轮支架11固定设置在一对纵梁1下端面上，所述行走轮12设置在所述行走轮支架11上；
所述牵引机构与一对牵引吊耳4-1铰接。
所述牵引机构包括牵引杆9、牵引杆支耳7和U形牵引连接件8；所述牵引杆支耳7固定设置在所述牵引杆9的一端；所述U形牵引连接件8开口端分别与一对牵引吊耳4-1铰接，与开口端相对的另一端设有连接支耳8-1；所述牵引杆支耳7与连接支耳8-1铰接。
上横梁2及下横梁3均为宽翼缘热轧H型钢。
所述纵梁1为焊接H型钢，其翼缘与腹板之间采用双面对称角焊缝连接。
所述一对前吊耳5及一对后吊耳6采用全熔透坡口对接焊缝等强度方式分别与纵梁1连接。
在设置前吊耳5、后吊耳6、行走轮支架11的位置对应的纵梁1腹板上固定分别设有竖向加强筋15。
前框架与后框架通过高强度螺栓固定连接。
本实施例的装置还包括道岔固定件；所述道岔固定件包括一对夹板14和一对螺杆13；放置在上横梁2的承轨面上的道岔组件铁垫板上设置一个夹板14，在上横梁2的下端面设置另一个夹板14，一对螺杆13分别设置在上横梁2两侧，并将一对夹板14拧紧。
利用地下铁路线道岔组件吊运装置进行吊运的方法，其包括如下步骤：
（1）将地下铁路线道岔组件吊运装置25运至竖井16井口，将前框架与后框架之间通过高强度螺栓连接，将其平稳放置在基本平整的场地，地下铁路线道岔组件吊运装置25先未安装牵引机构；
(2)将道岔组件运输到竖井16井口，用起重设备20采用扁担梁加柔性吊带吊装道岔组件18并放置在地下铁路线道岔组件吊运装置25的吊运框架上，调整放置平稳；
(3)安装道岔固定件：将道岔组件固定在上横梁2上，每个上横梁两端各设置1个固定件；安装时在道岔组件垫板19与道岔固定件的夹板14之间设置胶垫；
(5)用起重设备20通过地下铁路线道岔组件吊运装置25的一对后吊耳6吊起地下铁路线道岔组件吊运装置25，直至地下铁路线道岔组件吊运装置25竖直，然后使其保持竖直状态吊运至洞口；把地下铁路线道岔组件吊运装置25缓缓送入竖井16；
(6)地下铁路线道岔组件吊运装置缓缓下降，地下铁路线道岔组件吊运装置25前端的行走轮12着地后停止下降，保持稳定状态；安装地下铁路线道岔组件吊运装置25的牵引机构，在牵引杆9上连接牵引车21；
(7)牵引车21缓缓前行，拖动地下铁路线道岔组件吊运装置25向洞内走行，起重设备20配合缓慢下放，地下铁路线道岔组件吊运装置25逐渐倾斜下降；通过牵引车21和起重设备20的密切配合，精确调整地下铁路线道岔组件吊运装置25的姿态，地下铁路线道岔组件吊运装置25从竖井16井口进入洞内，放置平稳；
(8)用牵引车21牵引地下铁路线道岔组件吊运装置25在洞内走行，到达道岔工点，卸掉道岔固定件，将道岔组件18吊放到存储位置。
吊运架是由H型钢焊接而成的框架结构，是吊运装置的主体结构，用于固定并承载道岔组件。如图1所示。为便于运输，其分前、后两段在工厂制作，运至现场后采用10.9S摩擦型高强度螺栓连接方式拼接为整体，在设置前、后吊耳和行走轮的位置增加竖向加劲肋。吊架纵梁为焊接H型钢，翼缘与腹板之间采用双面对称的角焊缝连接，连续焊接；上下横梁为宽翼缘热轧H型钢；钢板接长、吊耳与翼缘以及上下横梁翼缘与纵梁翼缘和腹板的连接采用全熔透坡口对接焊缝等强度连接，上下横梁腹板与纵梁腹板的连接采用双面对称角焊缝连接。
一对前吊耳和一对后吊耳，其设置于吊运架承轨面一侧，前吊耳用于搬运前段吊运架时吊装使用，后吊耳用于吊运组件时起吊整个吊运架使用。如图1所示。
行走机构包括4对行走轮，是支承承载着组件的吊运架在隧道内走行的结构，采用刚性轮。如图1和图3所示。
牵引机构用于将吊运装置与牵引车连接。吊运装置吊运组件入洞时，牵引车通过牵引结构配合吊车调整吊运框架姿态保证吊运框架准确进洞，吊运框架在洞内运行时牵引车通过牵引机构拖拉吊运框架行走。牵引机构可以横向、竖向自由转动。如图2所示。
道岔固定件用于将道岔组件牢固固定在吊运框架上，防止其在吊、运过程中横向、纵向移动或产生变形。如图4和图5所示。每根上横梁上道岔两侧各布置1套，计28套。
吊运装置制作前，各构件表面均应进行喷砂（抛丸）除锈处理，除锈质量等级达到到国标GB8923中Sa2.5级标准。钢构件经除锈处理后应立即喷涂车间保养底漆，而后再涂一道氯化橡胶底漆，安装完成后，再涂二道氯化橡胶面漆，干漆膜总厚度应大于150um。
本发明适用于地下铁路车站施工中，使道岔组件能从小口径竖井吊装入洞并在洞内运送，本发明集吊、运功能于一体，解决地下车站施工中大量道岔组件从隧道洞口进入并运送距离长、施工干扰大、道岔部件易变形的难题。
采用刚度较大的吊运架吊装、运输道岔组件，道岔组件不变形，消除了施工质量隐患；采用牵引机构连挂牵引车配合起重机精确控制吊运架进洞姿态，最大限度适应更小尺寸竖井口道岔组件的运送，而且确保了施工的安全。
发明人对本吊运架在吊运过程中各种工况下的最大变形量、吊运架各部分的强度进行了检算，均符合要求。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于包括吊运框架、牵引机构和行走机构；
所述吊运框架包括前框架及与前框架固定连接的后框架、在前框架前端固定设置的牵引横梁（4）、一对前吊耳（5）和一对后吊耳（6）；
前框架与后框架结构相同；所述前框架包括一对纵梁（1）、在纵梁（1）之间均布的上横梁（2）及下横梁（3）；
所述牵引横梁（4）固定设置在纵梁（1）之间；所述牵引横梁（4）的前端面上设有一对牵引吊耳（4-1）；
一对前吊耳（5）分别设置在前框架前端的纵梁（1）的承轨面上；一对后吊耳（6）分别设置在后框架后端的纵梁（1）的承轨面上；
所述行走机构包括行走轮支架（11）和行走轮（12）；所述行走轮支架（11）固定设置在一对纵梁（1）下端面上，所述行走轮（12）设置在所述行走轮支架（11）上；
所述牵引机构与一对牵引吊耳（4-1）铰接。
2.根据权利要求1所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于所述牵引机构包括牵引杆（9）、牵引杆支耳（7）和U形牵引连接件（8）；所述牵引杆支耳（7）固定设置在所述牵引杆（9）的一端；所述U形牵引连接件（8）开口端分别与一对牵引吊耳（4-1）铰接，与U形牵引连接件（8）开口端相对的另一端设有连接支耳（8-1）；所述牵引杆支耳（7）与连接支耳（8-1）铰接。
3.根据权利要求1所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于上横梁（2）及下横梁（3）均为宽翼缘热轧H型钢。
4.根据权利要求3所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于所述纵梁（1）为焊接H型钢，其翼缘与腹板之间采用双面对称角焊缝连接。
5.根据权利要求1所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于所述一对前吊耳（5）及一对后吊耳（6）采用全熔透坡口对接焊缝等强度方式分别与纵梁（1）连接。
6.根据权利要求4所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于在设置前吊耳（5）、后吊耳（6）、行走轮支架（11）的位置对应的纵梁（1）腹板上分别固定设有竖向加强筋（15）。
7.根据权利要求1所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于前框架与后框架通过高强度螺栓固定连接。
8.根据权利要求1-7任何一项所述的一种地下铁路线道岔组件吊运装置，其特征在于还包括道岔固定件；所述道岔固定件包括一对夹板（14）和一对螺杆（13）；放置在上横梁（2）的承轨面上的道岔组件铁垫板上设置一个夹板（14），在上横梁（2）的下端面设置另一个夹板（14），一对螺杆（13）分别设置在上横梁（2）两侧，并将一对夹板（14）拧紧。
9.利用权利要求8所述的地下铁路线道岔组件吊运装置进行吊运的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将地下铁路线道岔组件吊运装置运至竖井口，将前框架与后框架之间通过高强度螺栓连接，将其平稳放置在基本平整的场地，地下铁路线道岔组件吊运装置先未安装牵引机构；
(2)将道岔组件运输到竖井口，用起重设备采用扁担梁加柔性吊带吊装道岔组件并放置在地下铁路线道岔组件吊运装置的吊运框架上，调整放置平稳；
(3)安装道岔固定件：将道岔组件固定在上横梁上，每个上横梁两端各设置1个固定件；安装时在道岔组件垫板与道岔固定件的夹板间设置胶垫；
(5)用起重设备通过地下铁路线道岔组件吊运装置的一对后吊耳吊起地下铁路线道岔组件吊运装置，直至地下铁路线道岔组件吊运装置竖直，然后使其保持竖直状态吊运至洞口；把地下铁路线道岔组件吊运装置缓缓送入竖井；
(6)地下铁路线道岔组件吊运装置缓缓下降，地下铁路线道岔组件吊运装置前端的行走轮着地后停止下降，保持稳定状态；安装地下铁路线道岔组件吊运装置的牵引机构，在牵引杆上连接牵引车；
(7)牵引车缓缓前行，拖动地下铁路线道岔组件吊运装置向洞内走行，起重设备配合缓慢下放，地下铁路线道岔组件吊运装置逐渐倾斜下降；通过牵引车和起重设备的密切配合，精确调整地下铁路线道岔组件吊运装置的姿态，地下铁路线道岔组件吊运装置从井口进入洞内，放置平稳；
(8)用牵引车牵引地下铁路线道岔组件吊运装置在洞内走行，到达道岔工点，卸掉道岔固定件，将道岔组件吊放到存储位置。
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