CN111845467B - 一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高铁接触网施工技术领域，提供一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，主要包括材料设备运输、钢柱组立、线缆展放、材料安装四个步骤，所述材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装均通过运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行；所述运输吊装机的车轮为实心橡胶轮，轮距为2800mm，本发明中采用运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装等工作，摆脱了以往高铁接触网专业材料运输和吊装采用轨行车辆作业依赖已铺设成型的钢轨的制约，不需要再与站前单位争夺钢轨占用时间资源，不存在与站前单位作业面“打架”的状况，彻底解放了生产力，有利于保证施工进度，满足工期要求。

Description

一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法

技术领域

本发明属于高铁接触网施工技术领域，涉及一种高铁接触网施工技术，特别是涉及一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法。

背景技术

高铁线路因需要满足以250km/h～350km/h的速度穿越崇山峻岭取直而导致高铁桥隧比高达到80%以上，从而导致隧道密集且桥隧频繁交替出现，桥墩高度一般30～100m。高速铁路接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路。

现有技术中高铁技术网施工采用有轨车辆进行运输，因高铁线路穿越崇山峻岭，现场成型的施工便道可以使用的极少，通用轮式机械设备即汽车或汽车无法利用公路或施工便道进入施工作业地点，传统运输站后四电包括接触网专业一般采用轨行车辆（自轮运转设备），但是轨行车辆需要依赖站前单位已铺好的钢轨线路，而站前施工流程为隧道→桥墩→路基→铺轨→精调，铺轨为比较靠后的工序，有时甚至在高铁线路开通前一两个月才铺轨，而站后工程需要与站前工程同时施工完毕，同步开通，因此完全依赖采用轨行车辆运输材料、吊装构配件无法满足工期要求，受站前单位铺轨进度制约和影响较大。此外 ，现有技术中高铁接触网施工完全依靠人工搬运安装，但如果铺轨时间滞后，无法利用技术成熟的现行轨行施工机械进行吊装，采用如茶马古道上的人工搬运方法，施工效率低，劳动强度大，安全风险极高，也不能满足工期要求。

站后工程接触网专业施工中存在材料单重大，数量多，安装作业点分散的特点，需要频繁使用吊装机械或者纯人工搬运，吊装机械需依赖站前单位已经铺好的钢轨线路。因此，为了解决这些问题，本发明提出了一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，用于解决现有技术中高铁基础网安装需要依赖站前单位已经铺好的钢轨线路，从而导致施工效率低、劳动强度大的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，主要包括以下步骤：

S1.材料设备运输；

S2.钢柱组立；

S3.线缆展放；

S4.材料安装；

所述材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装均通过运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行。

优选的，所述运输吊装机的车轮为实心橡胶轮，轮距为2800mm。

优选的，所述运输吊装机上设有自动平移装置和自动导向防掉道装置，所述自动平移装置通过动力传输系统进行驱动。

优选的，所述自动导向防掉道装置设置于运输吊装机外侧并关于运输吊装机水平中线对称设置，所述自动导向防掉道装置包括伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的输出轴连接有导向轮，所述导向轮与轨道板侧面滚动接触。

优选的，所述自动平移装置包括两根平移滑轨，所述平移滑轨可拆卸设置于运输吊装机上，所述自动平移装置还包括液压油缸，所述液压油缸固定于运输吊装机下表面，液压油缸的输出端连接有伸缩轴，所述伸缩轴的下端连接有平移导轮。

优选的，所述S2中钢柱组立主要包括以下步骤：

步骤一：钢柱基础质量和钢柱外观质量检查；

步骤二：AF线肩架安装；

步骤三：螺母预调整；

步骤四：钢柱运输及安装。

优选的，所述自动平移装置的操作主要包括以下步骤：

步骤一：将两根平移滑轨拆下，垫在上下轨道道床之间并垫好方木，保持稳定；

步骤二：使自动平移装置的伸缩轴伸出，使平移导轮与平移滑轨密贴稳固，均匀起升，使运输吊装机离地10～12cm，然后操纵平移导轮转动带动运输吊装机整体向预定轨道道床进行移动；

步骤三：运输吊装机移动到预定位置后，使伸缩轴回收，并将两根平移滑轨安装回运输吊装机中。

优选的，所述动力传输系统包括平移液压马达，所述平移液压马达为BM3-400型液压马达。

优选的，所述钢柱运输及安装主要包括以下步骤：

步骤一：运输吊装机具到达预定位置后，先把四个支腿打好，再用吊装带将钢柱吊装到机具的货厢上；

步骤二：吊装完成后，用手扳葫芦和方木进行仔细绑扎牢靠，加固完毕后收支腿，将两侧的四个自动导向轮调整到合适的位置，然后将运输吊装机具运行到钢柱立杆位置；

步骤三：运行到预定位置后，打上支腿，进行钢柱立杆作业，确认安装牢固后，运输吊装机缓缓卸载，收臂、收支腿后运行到下一个安装位置进行施工。

优选的，所述运输吊装机的运行速度不超过20Km/h。

如上所述，本发明的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，具有以下有益效果：本发明采用运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装等工作，摆脱了以往高铁接触网专业材料运输和吊装采用轨行车辆作业依赖已铺设成型的钢轨的制约，不需要再与站前单位争夺钢轨占用时间资源，不存在与站前单位作业面“打架”的状况，运输吊装机能够直接抄近道行走在未铺轨的无砟轨道整体道床上，也不像汽车必须依赖公路，彻底摆脱了高铁接触网施工受公路交通制约或者站前单位铺轨进度的制约，彻底解放了生产力，有利于保证施工进度，满足工期要求。

附图说明

图1显示为CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床直线段尺寸图。

图2显示为运输吊装机的结构示意图。

图3显示为动力传输系统A和动力传输系统B的示意图。

图4显示为运输吊装机轮距改制的结构示意图。

元件标号说明

1-车头，2-自动平移装置，2-1-液压油缸，2-2-伸缩轴，2-3-平移导轮，3-车身，4-液压吊臂，5-吊钩，6-高空作业平台，7-报警装置，8-自动导向防掉道装置，8-1-伸缩式液压缸，8-2-导向轮，9-自动发动机，10-变速箱，11-取力器，12-液压齿轮油泵，13-多路换向阀，14-液压马达，15-减速器，16-轮彀，17-车轮，18-特制加长装置，18-1-碗形加长件，18-2-通孔，19-153后桥，20-制动器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1-3，本发明提供一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，主要包括以下步骤：

S1.材料设备运输；

S2.钢柱组立；

S3.线缆展放；

S4.材料安装；

所述材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装均通过运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行。

本实施例使用时，高铁接触网施工技术中，传统运输站后四电包括接触网专业一般采用轨行车辆（自轮运转设备），但是轨行车辆需要依赖站前单位已铺好的钢轨线路，而站前施工流程为隧道→桥墩→路基→铺轨→精调，铺轨为比较靠后的工序，有时甚至在高铁线路开通前一两个月才铺轨，而站后工程需要与站前工程同时施工完毕，同步开通，因此完全依赖采用轨行车辆运输材料、吊装构配件无法满足工期要求，受站前单位铺轨进度制约和影响太大，同时，如果铺轨时间滞后，无法利用技术成熟的现行轨行施工机械进行吊装，采用如茶马古道上的人工搬运方法，需施工效率低，劳动强度大，安全风险极高，也不能满足工期要求。因此，为了摆脱对已铺设成型的钢轨的依赖，避免和站前单位争夺钢轨占用资源，本实施例采用运输吊装机在高铁无轧轨道道床上进行运行来完成材料设备运输、钢轨组立及线缆展放等工作。

通过对高铁各型轨道板数据的搜集整理，并在施工现场多次实地测量，并多次讨论研究，运输吊装机具的路径选择为利用已成型的无砟轨道道床，实心橡胶轮在无砟轨道道床的两侧外缘处行走，从而不需要利用已铺设成型的钢轨，也不像汽车必须依赖公路，彻底摆脱了受公路交通制约或者站前单位铺轨进度的制约。

CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床直线段尺寸如图1所示，从图中可以看出，运输吊装机的轮距要求为2800mm。通过对市场上已有各种车辆底盘调查发现，国内没有轮距适合（要求2800mm）的成熟后桥可以选择，经综合考虑载重要求，最终选择153后桥（轮距1860mm）进行改制，其具体改制方法为：将轮彀16反装在车轮17上，然后在两个轮彀16的相对面上分别焊接一套特制加长装置18，两个特制加长装置18的相对面上分别连接有制动器20，两个制动器20之间通过153后桥19连接，从而解决超大轮距的问题。所述特制加长装置18包括两个碗形加长件18-1，两个碗形加长件18-1的开口端焊接在一起，所述碗形加长件18-1沿其圆周方向均匀的开设有若干个通孔18-2。改制后的轮距达到了2800mm，满足在CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床上通行的要求，研制人员对机具走行系统进行了承载力的试验，试验过程中，在试验车上分别加装1.5吨重物、3吨重物后试验车辆能够以0～30Km/h时速正常行驶，刹车距离也满足要求，试验表明，改制后的运输吊装机完全能满足额定载重量和可靠性要求，整套机具也顺利通过了地方质量技术检验测试中心的性能检测。

作为上述实施例的进一步描述，所述运输吊装机包括运输车，所述的运输车包括相互连接的车头1和车身3，车身3上安装有液压吊臂4，液压吊臂4末端设置有吊钩5和高空作业平台6。所述车身3的两侧分别设置有两组对称设置的自动导向防掉道装置8，所述车身4下表面设置有方形分布的四组自动平移装置2。所述自动导向防掉道装置8设置于运输吊装机外侧并关于运输吊装机水平中线对称设置，所述自动导向防掉道装置8包括伸缩式液压缸8-1，所述伸缩式液压缸8-1的输出轴连接有导向轮8-2，所述导向轮8-2与轨道板侧面滚动接触。所述自动平移装置2包括两根平移滑轨（图中未示出），所述平移滑轨可拆卸设置于运输吊装机上，所述自动平移装置2还包括液压油缸2-1，所述液压油缸2-1固定于运输吊装机下表面，液压油缸2-1的输出端连接有伸缩轴2-2，所述伸缩轴2-2的下端连接有平移导轮2-3。所述自动平移装置2通过动力传输系统进行驱动。

本实施例中，运输车运行前，调节伸缩式液压缸8-1，从而调节导向轮8-2的位置，使导向轮8-2与轨道板侧面滚动接触，从而保证运输车运行过程中导向轮8-2始终与轨道板侧面保持滚动接触，进而防止运输车跑偏或掉道。

本实施例中，在现场施的工时候，大量存在与站前单位交叉施工的情况，需要与站前单位的设备或车辆进行会车避让，自动平移装置2的设置可以将运输车安全便捷地平移到相邻线路轨道板上，满足会车避让或转道施工的要求。在进行会车避让时，主要包括以下步骤：

步骤一：将两根运输吊装机自带的平移滑轨拆下，垫在上下轨道道床之间，调整到合适间距，并垫好方木，保持稳定；

步骤二：使自动平移装置2的伸缩轴2-2伸出，使4个平移导轮2-3均与平移滑轨密贴稳固，均匀起升，使运输吊装机的车轮离地10cm，然后操纵平移导轮2-3转动带动运输吊装机整体顺着平移滑轨往相邻的线路上进行移动；

步骤三：运输吊装机移动到预定位置后，使伸缩轴2-2回收，平移导轮2-3脱离平移滑轨，车辆落下就位，平移完成，并将两根平移滑轨安装回运输吊装机中。

作为上述实施例的进一步描述，所述动力传输系统包括动力传输系统A和动力传输系统B。所述动力传输系统A控制液压油缸2-1伸缩，所述动力传输系统B控制平移导轮2-3移动。所述动力传输系统A和动力传输系统B均属于现有技术，均利用运输车自带的液压动力系统，只是通过多路换向阀13与控制液压油缸2-1伸缩的的液压马达14和控制平移导轮移动的液压马达连接，动力传输系统A和动力传输系统B共用自动发动机9、变速箱10、取力器11、液压齿轮油泵12和多路换向阀13。所述动力传输系统A包括依次连接的自动发动机9、变速箱10、取力器11、液压齿轮油泵12、多路换向阀13和液压油缸2-1，所述动力传输系统B包括依次连接的自动发动机9、变速箱10、取力器11、液压齿轮油泵12、多路换向阀13、液压马达14、减速器15和平移导轮2-3。其具体连接方式本领域技术人员根据现有技术及自身知识可知，本实施例中不再做进一步的赘述。

本实施例中，动力传输系统中最核心的部件是平移液压马达14，研制人员对市场上多种型号的液压马达14进行广泛了解，通过计算机具本身重量和理论承重载荷，确定液压马达的功率范围，再通过液压马达功率精确计算液压马达各项参数。结合考虑现场使用实际工况因数，最终选择使用BM3-400型液压马达，通过该型液压马达的参数可知，该型液压马达额定转速为120r/min，额定扭矩为500Nm，通过加装减速器15，进一步降低速度，加大扭矩，能够实现将整套机具（整套机具质量4500Kg）进行平稳的平移。所述BM3-400型液压马达的参数如表1所示，所述BM3-400型液压马达的特点如下所示：

（1）双轴承支撑结构，可承受较大的径向力；

（2）法兰与壳体一体化，能承受频繁的换向冲击；

（3）采用镶齿定转子副，运行平稳，工作寿命长；

（4）具有较高的工作压力；

（5）启动压力低，换向方便；

（6）在液压系统中可串成或并联使用；

（7）可靠的密封控制手段，能够承受较高的压力，确保马达无泄压。

表1

作为上述实施例的进一步描述，所述车头1上安装有报警装置7，报警装置7主要是夜晚作业时，车辆开始运行或者吊装前由操作人员通过开关打开，提醒周边的作业人员作业开始，防止机械伤害事故的发生。

作为上述实施例的进一步描述，所述S2中钢柱组立主要包括以下步骤：

步骤一：钢柱基础质量和钢柱外观质量检查；其中，钢柱基础质量检查为：在进行钢柱吊装前再次对钢柱基础质量进行全面检查，检查内容包括：跨距检查、侧面限界检查、螺栓外露长度与防腐质量检查、螺栓间距检查、基础接地端子预埋质量检查、基础顶面的高程偏差检查、基础的方位检查，检查过程中对存在问题的基础及时与站前单位联系解决，落实整改与处理结果。钢柱外观检查主要检查出厂合格证、检验报告、钢柱型号与标识、外观尺寸、预留孔位、挠度与平直度及镀锌层厚度等。

步骤二：AF线肩架安装；由于每套AF线肩架重达50Kg，且安装于钢柱顶部，所以在钢柱立杆之前安装，既减少了作业人员上杆高空作业次数，确保力矩达标，提高安装质量，又节省了人力和工时。

步骤三：螺母预调整；在进行钢柱安装前，提前安装下部螺母，用水平尺调整水平，再安装垫片，减少钢柱安装后的整正工作量。

步骤四：钢柱运输及安装，主要包括以下步骤：

步骤一：运输吊装机具到达预定位置后，先把四个支腿打好，再用吊装带将钢柱吊装到机具的货厢上；一次运输钢柱数量根据型号不同为3～6根，钢柱总重量不超过5t的额定载重量。

步骤二：吊装完成后，用手扳葫芦和方木进行仔细绑扎牢靠，加固完毕后收支腿，将两侧的四个自动导向轮8-2调整到合适的位置，然后将运输吊装机具运行到钢柱立杆位置，运行速度不超过20Km/h。

步骤三：运行到预定位置后，打上支腿，进行钢柱立杆作业，带上4个以上螺母，确认安装牢固后，运输吊装机缓缓卸载，收臂、收支腿后运行到下一个安装位置进行施工。

本实施例中，钢柱吊装应采用高强度尼龙带，防止损伤钢柱表面镀锌层。运输吊装机的操作人员应根据指挥人员信号对位安装。钢柱对位下落时应缓慢，防止损伤螺纹。

综上所述，本发明采用运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装等工作，摆脱了以往高铁接触网专业材料运输和吊装采用轨行车辆作业依赖已铺设成型的钢轨的制约，不需要再与站前单位争夺钢轨占用时间资源，不存在与站前单位作业面“打架”的状况，运输吊装机能够直接抄近道行走在未铺轨的无砟轨道整体道床上，也不像汽车必须依赖公路，彻底摆脱了高铁接触网施工受公路交通制约或者站前单位铺轨进度的制约，彻底解放了生产力，有利于保证施工进度，满足工期要求。在贵广高铁接触网施工中五个多月的使用时间里，共运输各型材料设备近6000吨，组立H型钢柱1200多根，安装隧道吊柱800多根，效率比人工运输安装提高了30%以上，节省了大量的人力和机械设备，确保了贵广高铁按期开通运营，可带来的效益在200万元左右，其性能得到现场施工人员的充分肯定，被誉为四电接触网施工中的“神器”。因此，运用运输吊装机进行高铁接触网施工的技术保证了贵广高铁接触网的施工质量和施工安全，使接触网施工效率提高30%以上，节约了大量人力物力，降低了工人的劳动强度，确保了贵广高铁按期开通，得到了建设单位和使用人员的一致好评。在之后实施的贵阳白云至龙里铁路站后四电工程、沪昆客专贵州西段四电工程、成贵铁路四电工程等高铁接触网施工工程中得到了广泛的推广应用，受到了业主的一致好评。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1.材料设备运输；

S2.钢柱组立，钢柱组立主要包括以下步骤：

步骤一：钢柱基础质量和钢柱外观质量检查；

步骤二：AF线肩架安装；

步骤三：螺母预调整；

步骤四：钢柱运输及安装；

S3.线缆展放；

S4.材料安装；

所述材料设备运输、钢柱组立、线缆展放及材料安装均通过运输吊装机在高铁无砟轨道道床上进行，所述运输吊装机的后桥为：将轮彀（16）反装在车轮（17）上，然后在两个轮彀（16）的相对面上分别焊接一套特制加长装置（18），两个特制加长装置（18）的相对面上分别连接有制动器（20），两个制动器（20）之间通过153后桥（19）连接，所述特制加长装置（18）包括两个碗形加长件（18-1），两个碗形加长件（18-1）的开口端焊接在一起，所述碗形加长件（18-1）沿其圆周方向均匀的开设有若干个通孔（18-2）。

2.根据权利要求1所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于：所述运输吊装机的车轮为实心橡胶轮，轮距为2800mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于：所述运输吊装机上设有自动平移装置(2)和自动导向防掉道装置(8)，所述自动平移装置(2)通过动力传输系统进行驱动。

4.根据权利要求3所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于：所述自动导向防掉道装置(8)设置于运输吊装机外侧并关于运输吊装机水平中线对称设置，所述自动导向防掉道装置(8)包括伸缩式液压缸(8-1)，所述伸缩式液压缸(8-1)的输出轴连接有导向轮(8-2)，所述导向轮(8-2)与轨道板侧面滚动接触。

5.根据权利要求3所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于：所述自动平移装置(2)包括两根平移滑轨，所述平移滑轨可拆卸的设置于运输吊装机上，所述自动平移装置(2)还包括液压油缸(2-1)，所述液压油缸(2-1)固定于运输吊装机下表面，液压油缸(2-1)的输出端连接有伸缩轴(2-2)，所述伸缩轴(2-2)的下端连接有平移导轮(2-3)。

6.根据权利要求3所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于，所述自动平移装置(2)的操作主要包括以下步骤：

步骤一：将两根平移滑轨拆下，垫在上下轨道道床之间并垫好方木，保持稳定；

步骤二：使自动平移装置(2)的伸缩轴(2-2)伸出，使平移导轮(2-3)与平移滑轨密贴稳固，均匀起升，使运输吊装机离地10～12cm，然后操纵平移导轮(2-3)转动带动运输吊装机整体向预定轨道道床进行移动；

步骤三：运输吊装机移动到预定位置后，使伸缩轴(2-2)回收，并将两根平移滑轨安装回运输吊装机中。

7.根据权利要求3所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于：所述动力传输系统包括平移液压马达(14)，所述平移液压马达(14)为BM3-400型液压马达。

8.根据权利要求4所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于，所述钢柱运输及安装主要包括以下步骤：

步骤一：运输吊装机具到达预定位置后，先把四个支腿打好，再用吊装带将钢柱吊装到机具的货厢上；

步骤二：吊装完成后，用手扳葫芦和方木进行仔细绑扎牢靠，加固完毕后收支腿，将两侧的四个自动导向轮(8-2)调整到合适的位置，然后将运输吊装机具运行到钢柱立杆位置；

步骤三：运行到预定位置后，打上支腿，进行钢柱立杆作业，确认安装牢固后，运输吊装机缓缓卸载，收臂、收支腿后运行到下一个安装位置进行施工。

9.根据权利要求8所述的一种基于运输吊装机的高铁接触网施工方法，其特征在于：所述运输吊装机的运行速度不超过20Km/h。

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