阅读说明：本技术 一种铺轨机行进变跨引导装置及其使用方法 (Track laying machine advancing span-variable guide device and use method thereof ) 是由 陈付平 段德荣 郑康海 刘习生 刘国利 徐明发 吴超 陈昊辉 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及地铁铺轨工程机械技术领域,具体来说是一种铺轨机行进变跨引导装置及其使用方法,在区间临时走行轨与正线走行轨之间铺设梯形临时走行轨,行进变跨引导装置一端扣装于正线轨道,另一端根据梯形临时走行轨的倾斜角度与临时走行轨腹板用螺栓连接,包括基本节和踏面转换节,其特征在于：所述基本节为钢板焊接的纵向连续升高U型槽结构,所述踏面转换节一端为钢板焊接的纵向连续升高U型槽结构,另一端为钢板焊接的横向连续收缩梯形箱梁结构,其优点在于：实现了正线轨道与梯形连续过渡变跨临时走行轨不同轨距的衔接,提供了行进过程自动变跨铺轨的运行基础保障。(The invention relates to the technical field of subway track laying engineering machinery, in particular to a track laying machine advancing span-changing guide device and a use method thereof, wherein a trapezoidal temporary walking rail is laid between an interval temporary walking rail and a main line walking rail, one end of the advancing span-changing guide device is buckled on the main line rail, the other end of the advancing span-changing guide device is connected with a web plate of the temporary walking rail by a bolt according to the inclination angle of the trapezoidal temporary walking rail, the track laying machine advancing span-changing guide device comprises a basic section and a tread conversion section, and is characterized in that: basically, the festival is steel sheet welded U type groove structure that vertically risees in succession, tread conversion festival one end is steel sheet welded U type groove structure that vertically risees in succession, and the other end is steel sheet welded trapezoidal case roof beam structure of horizontal shrinkage in succession, and its advantage lies in: the connection of different track gauges of the main track and the trapezoidal continuous transition span-variable temporary running track is realized, and the running foundation guarantee of automatic span-variable track laying in the running process is provided.)

一种铺轨机行进变跨引导装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及地铁铺轨工程机械技术领域，具体来说是一种铺轨机行进变跨引导装置及其使用方法。

背景技术

目前国内地铁铺轨普遍采用机铺法施工，铺轨机沿预先铺设的临时走行轨运行实现轨排运输、调整安装、轨料及小型机具运输。铺轨机进退场采用的方法有：(1)上横梁采用单箱梁翼缘设置滚轮吊挂支腿结构的铺轨机，由轨道车沿临时正线轨道推动平板车连挂运行至铺轨作业面，盾构顶部吊起铺轨机，驱动支腿总成带动大车走行梁沿翼缘轨道伸缩移动到铺轨作业轨距，实现进场变跨。铺轨施工完成后，按反程序操作退场。采用此方法进退场：盾构内受限空间变跨作业，吊挂顶升不便，作业困难，费工费时，需辅助机具多，成本高，盾构顶部吊挂易对土建结构造成损伤，具有较大安全隐患。(2)上横梁采用单箱梁导套、导柱液压油缸驱动伸缩机构的铺轨机，由轨道车沿临时正线轨道推动平板车上液压支撑架载运铺轨机至铺轨作业面，液压支撑架顶升铺轨机，上横梁横移油缸顶伸支腿移动到铺轨作业轨距，实现进场变跨，铺轨施工完成后，按反程序操作退场。采用此方法进退场：需辅助机具多，成本高，支撑架高位顶升不稳定，存在倾覆安全隐患。(3)上横梁采用双箱梁导套导柱伸缩结构的铺轨机：由轨道车沿临时正线轨道推动平板车连挂铺轨机运行至铺轨作业面，低位顶升铺轨机横移变跨至作业轨距，实现进场变跨。铺轨施工完成后，按反程序操作退场。采用此方法进退场：盾构内受限空间变跨作业进作业困难，费工费时，需辅助机具多，成本高，存在倾覆安全隐患。综上所述，现有铺轨机进退场均需要轨道车、平板车辅助运输，需用顶升支架(或盾构顶部吊挂，或低位千斤顶、辅助横移轨及支垫材料)等辅助机具、材料进行正线轨道变跨作业轨距，变跨过程均存在安全隐患，进退场变跨占用有效铺轨作业时间，影响铺轨效率。

为满足铺轨施工效率的更高需求，解决铺轨机持续自力运行进退场，实现全线路行进过程自动变跨铺轨施工，很有必要开发一种铺轨机行进变跨引导装置及使用方法，使正线运行轨道及预先铺设的临时走行轨形成梯形连续运行轨道，实现行进过程自动变跨铺轨，减少人工，节约配套运输机具、材料等资源，降低成本，提高工效。

发明内容

本发明的目的在于：用于连接正线运行轨道与区间临时走行轨，形成梯形连续运行轨道，解决地下狭窄空间顶升难题，实现铺轨机空载行进过程自动变跨进退场，减少人工，节约运输机具、材料等配套资源，节省无效铺轨时间，提高铺轨效率，提供一种铺轨机行进变跨引导装及其使用方法。

为了实现上述目的，设计一种铺轨机行进变跨引导装置，在区间临时走行轨与正线走行轨之间铺设梯形临时走行轨，行进变跨引导装置一端扣装于正线轨道，另一端根据梯形临时走行轨的倾斜角度与临时走行轨腹板用螺栓连接，包括基本节和踏面转换节，其特征在于：所述基本节为钢板焊接的纵向连续升高U型槽结构，所述踏面转换节一端为钢板焊接的纵向连续升高U型槽结构，另一端为钢板焊接的横向连续收缩梯形箱梁结构。

基本节包括盖板、腹板、钢轨支撑板、补强板和法兰板，盖板一端为楔形斜坡，盖板下方设有凹槽，凹槽内设有随纵向梯形截面变化的钢轨支撑板，基本节连接端U型槽腹板外侧设有对称的连接法兰板，基本节两腹板对应正线轨道的轨腰位置设有带补强板的螺纹孔，用于将基本节与正线轨道锁紧成整体。

踏面转换节包括盖板、腹板、底板、钢轨支撑板、补强板、法兰板和隔板，踏面转换节U型槽段盖板下方槽内设有随纵向梯形截面变化的钢轨支撑板，踏面转换节连接端U型槽腹板外侧设有对称的连接法兰板，两腹板对应正线轨道的轨腰位置设有带补强板的螺纹孔，踏面转换节箱型梁段端部为带连接长形孔呈与临时走行轨横向斜度一致的连接双耳法兰板，与临时走行轨的腹板插接。

一种铺轨机行进变跨引导装置的安装步骤，其特征在于：所述步骤如下

A.将踏面转换节U型槽结构扣装正线轨道上，保证箱梁段带斜度双耳法兰板朝向梯形临时走行轨方向；

B.将基本节U型槽结构扣装于正线轨道上，保证连接端法兰板朝向踏面转换节U型槽连接法兰方向；

C.沿正线轨道移动基本节与踏面转换节连接法兰对位，调整两部件连接法兰孔对位准确，用螺栓副将基本节与踏面转换节安装牢固，使基本节与踏面转换节形成引导装置整体；

D.将引导装置纵向调整，使将踏面转换节端部双耳法兰板夹持临时走行轨腹板，鱼尾板螺栓孔对位准确，保证踏面转换节箱梁段上盖板上平面与临时走行轨面对齐并调整至高度一致，安装螺栓副，连接紧固；

E.在引导装置对应正线轨道的轨腰位置U型槽腹板上安装螺栓，并调整引导装置与正线轨道对中紧固到位，完成引导装置安装。

一种铺轨机行进变跨引导装置使用方法，其特征在于：所述方法步骤如下

A.当铺轨机沿正线轨道进场时，铺轨机沿正线轨道运行至引导装置基本节端，通过楔形斜坡板盖板顺利运行至引导装置上；

B.铺轨机按正线轨道轨距沿引导装置运行至踏面转换节端部变跨起始端；

C.铺轨机前端走行轮沿梯形连续过渡变跨临时走行轨运行，后端走行轮沿引导装置正线轨道运行；

D.铺轨机前端走行轮运行至变跨临时走行轨距不能满足条件时，铺轨机自动监测控制上部变跨带动铺轨机走行轮向外变跨，铺轨机顺利经梯形连续过渡变跨临时走行轨运行至区间运行轨道，实现铺轨机空载行进过程自动变跨进场；

E.当铺轨机沿正线轨道退场时，按照反程序操作铺轨机由区间运行轨道经梯形连续过渡变跨临时走行轨及引导装置变跨运行至正线轨道，实现铺轨机空载行进过程自动变跨退场。

本发明同现有技术相比，其优点在于：

1.实现了正线轨道与梯形连续过渡变跨临时走行轨不同轨距的衔接，提供了行进过程自动变跨铺轨的运行基础保障；

2.方便了正线轨道快捷运行至梯形连续过渡变跨临时走行轨，实现了铺轨机行进过程进退场作业；

3.减少了铺轨机变跨辅助设备的资源投入，降低了劳动强度，减少了变跨风险，提高了铺轨施工效率。

附图说明

图1为本发明行进变跨引导装置技术原理示意图；

图2为本发明行进变跨引导装置主视图；

图3为本发明行进变跨引导装置俯视图；

图4为本发明基本节主视图；

图5为本发明基本节俯视图；

图6为本发明踏面转换节主视图；

图7为本发明踏面转换节俯视图；

图中：1.基本节 2.踏面转换节 3.M24螺栓 4.M12螺栓副 5.M20螺栓副 1-1.基本节踏板 1-2基本节腹板 1-3.基本节钢轨支撑板 1-4.基本节补强板 1-5.基本节法兰板2-1.踏面转换节盖板 2-2.踏面转换节腹板 2-3.踏面转换节底板 2-4踏面转换节钢轨支撑板 2-5.踏面转换节补强板 2-6.踏面转换节法兰板 2-7.踏面转换节隔板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的主要技术方案是设计一种铺轨机行进变跨引导装置,按照铺轨机车轮踏面宽度及车轮轴距与梯形临时走行轨长度的吻合需要，确定变跨引导装置的长度、连接母头倾斜角度及扣装于正线轨道的U型槽截面，保证变跨引导装置与梯形临时走行轨形成连续变跨的运行轨道，配合铺轨机自动监测控制上部变跨能力实现铺轨机空载行进过程自动变跨进退场。

实例一：

本发明技术原理，为实现铺轨机行进过程自动变跨进退场，在区间临时走行轨与正线走行轨之间铺设梯形临时走行轨，行进变跨引导装置一端扣装于正线轨道，一端根据梯形临时走行轨的倾斜角度与临时走行轨腹板用螺栓连接，使正线轨道与临时走行轨形成供铺轨机空载行进过程自动变跨进退场的连续运行轨道。如图1所示。

梯形连续临时走行轨的倾斜角度确定方法：

(1)已知条件：铺轨机正线运行轨道P60钢轨其轨头宽度73mm，临时走行轨P24钢轨其轨头宽度51mm，铺轨机的轴距为2000mm，连续梯形临时走行轨起始端轨距1508mm，止出端轨距3000mm，铺轨机走行轮踏面直径500mm宽度120mm，铺轨机轨距和轴距组成长方形结构。

(2)由于要保证铺轨机始终可以在梯形临时走行轨运行，必须保证临时走行轨较大轨距端的铺轨机走行轮踏面最外侧和临时走行轨较小轨距端的铺轨机走行轮踏面最内侧落均在走行轨上，所以，梯形临时走行轨必须有足够的长度。

(3)梯形临时走行轨最小长度L计算如下：

带入已知条件可得：

为确保铺轨机始终在梯形临时走行轨上动态运行，考虑预留一定的冗余量，在本条件下选择梯形临时走行轨铺设长度30000mm。

(4)梯形临时走行轨倾斜角度α计算如下：

(5)梯形临时走行轨铺设长度及倾斜角度可根据施工现场实际需要冗余量进行计算确定，相应的对引导装置踏面转换节连接临时走行轨腹板的双耳法兰板的倾斜角度要变更，以保证变轨距运行轨道的连续性。

实例二：

本发明设计主要由基本节、踏面转换节两部分组成，如图2所示。

基本节设计成钢板焊接的纵向连续升高U型槽结构，包括：盖板、腹板、钢轨支撑板、补强板、法兰板等，如图3所示。基本节盖板一端加工成楔形斜坡，盖板下方槽内间隔250mm设置随纵向梯形截面变化的钢轨支撑板，实现基本节既能搭接于正线钢轨顶面又能形成连续抬升梯形结构。基本节连接端U型槽腹板外侧设计对称的连接法兰板，实现与踏面转换节连接形成平顺连续升高的铺轨机运行轨道。基本节两腹板对应正线轨道的轨腰位置设置带补强板的M24螺纹孔，便于安装螺栓将基本节与正线轨道锁紧成整体。

踏面转换节一端设计成钢板焊接的纵向连续升高U型槽结构，一端设计成钢板焊接的横向连续收缩梯形箱梁结构，包括：盖板、腹板、底板、钢轨支撑板、补强板、法兰板、隔板等，如图4所示。踏面转换节U型槽段盖板下方槽内间隔250mm设置随纵向梯形截面变化的钢轨支撑板，连接端U型槽腹板外侧设计对称的连接法兰板，两腹板对应正线轨道的轨腰位置设置带补强板的M24螺纹孔，实现搭接于正线钢轨顶面、与基本节连接形成平顺连续升高的铺轨机运行轨道及与正线轨道锁紧成整体。踏面转换节箱型梁段端部设计成带连接长形孔呈与临时走行轨横向斜度一致的连接双耳法兰板，可与临时走行轨的腹板插接并用螺栓副锁紧，长形孔间距20mm可适应踏面转换节与临时走行轨的纵向安装偏差，实现与临时走行轨连接形成平顺的铺轨机运行轨道。

实例三：铺轨机行进变跨引导装置安装步骤：

1、将踏面转换节U型槽结构扣装于的正线轨道上，保证箱梁段带斜度双耳法兰板朝向梯形临时走行轨方向。

2、将基本节U型槽结构扣装于的正线轨道上，保证连接端法兰板朝向踏面转换节U型槽连接法兰方向。

3、沿正线轨道移动基本节与踏面转换节连接法兰对位，调整两部件连接法兰孔对位准确，用4套M12的螺栓副将基本节与踏面转换节安装牢固，使基本节与踏面转换节形成引导装置整体。

4、将引导装置纵向调整，使将踏面转换节端部双耳法兰板夹持临时走行轨腹板，鱼尾板螺栓孔对位准确，保证踏面转换节箱梁段上盖板上平面与临时走行轨面对齐并调整至高度一致，安装M20的螺栓副，连接紧固。

5、在引导装置对应正线轨道的轨腰位置U型槽腹板上安装M24螺栓，并调整引导装置与正线轨道对中紧固到位，完成引导装置安装。

实例四：铺轨机行进变跨引导装置使用方法如下：

1、当铺轨机沿正线轨道进场时，铺轨机沿正线轨道运行至引导装置基本节端，通过楔形斜坡板盖板顺利运行至引导装置上。

2、铺轨机按正线轨道轨距沿引导装置运行至踏面转换节端部变跨起始端。

3、铺轨机前端走行轮沿梯形连续过渡变跨临时走行轨运行，后端走行轮沿引导装置正线轨道运行。

4、铺轨机前端走行轮运行至变跨临时走行轨距不能满足条件时，铺轨机自动监测控制上部变跨带动铺轨机走行轮向外变跨，铺轨机顺利经梯形连续过渡变跨临时走行轨运行至区间运行轨道，实现铺轨机空载行进过程自动变跨进场。

5、当铺轨机沿正线轨道退场时，按照反程序操作铺轨机由区间运行轨道经梯形连续过渡变跨临时走行轨及引导装置变跨运行至正线轨道，实现铺轨机空载行进过程自动变跨退场。