阅读说明：本技术 一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统 (Subway shield tunnel is discharged slag fast and is used rail transport system ) 是由 岳长城 侯晗 陈霞飞 郭李鹏 于 2019-07-17 设计创作，主要内容包括：一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统,包括盾构隧道内固装的错车轨道,还包括平行并多段间隔设置第一轨道与第二轨道,以及滑动安装在盾构竖井内部的轨道横移装置,其中每段第一轨道与第二轨道均通过道岔调节连接错车轨道；轨道横移装置包括横向轨道、横移支架、纵向轨道及液压千斤顶,其中横向轨道固定在盾构竖井底板上,该横向轨道上滑动支撑横移支架；横移支架的顶部固装有与第一轨道和第二轨道调节连接的纵向轨道；盾构竖井的侧壁上固装有为横移支架提供横移动力的液压千斤顶。该轨道运输系统无需考虑轨道车的连接总长,并且可实现满载及空载的轨道车同时运行,可在有限的盾构竖井水平纵深范围内最大限度提高渣土运输效率。(A rail transportation system for quick slag discharge of a subway shield tunnel comprises a shunting rail fixedly arranged in the shield tunnel, a first rail, a second rail and a rail transverse moving device, wherein the first rail and the second rail are arranged in parallel and at intervals, the rail transverse moving device is slidably arranged in a shield shaft, and each section of the first rail and each section of the second rail are connected with the shunting rail through turnout adjustment; the track transverse moving device comprises a transverse track, a transverse moving support, a longitudinal track and a hydraulic jack, wherein the transverse track is fixed on a shield shaft bottom plate, and the transverse moving support is slidably supported on the transverse track; the top of the transverse moving support is fixedly provided with a longitudinal rail which is in adjusting connection with the first rail and the second rail; and a hydraulic jack for providing transverse moving power for the transverse moving support is fixedly arranged on the side wall of the shield shaft. The track transportation system does not need to consider the total connection length of the rail cars, can realize the simultaneous operation of the full-load and no-load rail cars, and can improve the muck transportation efficiency to the maximum extent within the limited horizontal depth range of the shield shaft.)

一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统

技术领域

本发明涉及地铁施工技术领域，涉及叠线隧道施工和分体始发隧道施工的出渣系统，尤其是一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统。

背景技术

随着国家经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，城市轨道交通也得到了空前发展，盾构法施工以其安全性和高效性成为了城市地铁施工的首选工法。由于各城市地面交通及建构筑物分布的种种条件限制，地铁叠线隧道设计越来越广泛。由于地铁线路的特点和整体施工组织的复杂性，盾构法隧道施工分体始发亦越来越广泛。

当前在复杂环境下叠线隧道双线同时施工和分体始发盾构施工中，多采用轨道车单轨往返运输施工渣土，但是由于盾构井横向纵深有限，导致轨道车总长受到严重限制，并且空载与满载的轨道车无法同时运行，使得该方法运输效率低下，施工周期较长，无法满足高效率低成本运输渣土的施工要求，

经对公开专利进行检索，发现与本技术方案最相关的如下专利文献：

电力运输车防滑系统以及地铁施工运输系统(CN109398404A)公开了一种电力运输车防滑系统以及地铁施工运输系统，用于与运输轨道本体配合使用，电力运输车防滑系统包括卡接机构，卡接机构用于安装在运输车本体上；卡接机构包括第一驱动件以及卡接件，卡接件上设置有第一卡接部，至少一段运输轨道本体的内侧设置有第二卡接部，第一驱动件驱动连接卡接件，用于驱使卡接件相对于运输轨道本体往复运动，以使第一卡接部卡接于第二卡接部或者第一卡接部与第二卡接部分离。在使用过程中能够保证运输车本体即使在刹车系统出现故障时也不会出现滑坡的现象，减少滑坡造成的事故，增加安全性。

一种土压平衡盾构渣土连续输送设备(CN109611113A)公开了一种土压平衡盾构渣土连续输送设备，包括：分级筛，用于接收输送机传送来的渣土；混合搅拌机，其接收分级筛筛选出的小颗粒渣土；破碎机，对筛选出的大块物料进行破碎，破碎后的渣土被送入混合搅拌机，在搅拌中加入添加剂和低浓度浆液，形成沙石泥浆；离心渣浆泵，把沙石泥浆输送到地表，供泥水处理系统进行泥水处理。该发明不需要轨道矿车和吊车运输渣土到地表，节省了矿车、大功率牵引电机车和大型龙门吊车，降低了施工设备投资，减少了隧道内作业场地占用；节省了因矿车往返水平行驶、竖直吊运以及卸料而引起盾构掘进等待时间；省掉了地表渣土坑；消除了矿车和吊车作业的安全隐患。

通过对上述公开专利文献的对比分析，申请人认为，本申请中的轨道运输系统，在提高渣土运输效率及缩短施工周期方面具备明显优势，经分析上述专利不影响本申请的新颖性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，该轨道运输系统无需考虑轨道车的连接总长，并且可实现满载及空载的轨道车同时运行，可在有限的盾构竖井水平纵深范围内最大限度提高渣土运输效率。

一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，包括盾构隧道内固装的错车轨道，还包括平行并多段间隔设置第一轨道与第二轨道，以及滑动安装在盾构竖井内部的轨道横移装置，其中每段第一轨道与第二轨道均通过道岔调节连接错车轨道；轨道横移装置包括横向轨道、横移支架、纵向轨道及液压千斤顶，其中横向轨道固定在盾构竖井底板上，该横向轨道上滑动支撑横移支架；横移支架的顶部固装有与第一轨道和第二轨道调节连接的纵向轨道；盾构竖井的侧壁上固装有为横移支架提供横移动力的液压千斤顶。

而且，横向轨道设置有多组，且多组横向轨道均布设置在盾构竖井的底板上；横向轨道上均滑动支撑有横移支架，该横移支架之间通过槽钢焊接固定；横移支架包括沿横向轨道延伸方向对称设置的两根H型钢，以及沿纵向轨道延伸方向设置的槽钢，其中两根H型钢的内壁通过槽钢固定连接，且两根H型钢的外壁上转动安装与横向轨道滑动连接的轨道轮。

而且，液压千斤顶沿横向轨道延伸方向设置，且液压千斤顶的输出端固定支撑在槽钢的侧壁上。

而且，第一轨道和第二轨道均为多段间隔设置，该间隔处通过道岔调节连接有错车轨道。

本发明的优点和技术效果是：

本发明的一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，通过第一轨道、第二轨道实现空载及满载的轨道车同步运行，通过轨道横移装置选择性可调节连接第一轨道或第二轨道，可通过拆卸轨道车之间的连接装置实现多节的轨道车分体运输，分体后满载的轨道车在轨道横移装置上卸载渣土，而后轨道横移装置由液压千斤顶推动平移并将空载轨道车送出，由此往复运送渣土，解决了因盾构竖井横向纵深限制而导致轨道车连接总长受限，使得渣土运输效率低下问题。

本发明的一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，通过多组设置的横向轨道及横移支架，保证了轨道横移装置平移时的平衡稳定；同时，通过H型钢实现轨道横移装置内部的横向支撑，并且通过H型钢之间焊接固定的槽钢实现轨道横移装置内部的纵向支撑，有效提高了轨道横移装置的结构强度及最大载重。

本发明的一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，通过错车轨道实现满载及空载的轨道车双向运行且互不干扰，进一步保证了渣土运输效率。

本发明的一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，解决了当前在复杂环境下叠线隧道双线同时施工和分体始发盾构施工中渣土运输效率低下的问题，无需考虑盾构井横向纵深及轨道车连接总长，极大地提高了渣土运输吞吐效率，缩短了施工周期，是一种具有较高创造性的轨道运输系统。

附图说明

图1为本发明的轨道运输系统连接示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明中轨道横移装置的立体结构图；

图4为在本发明轨道运输系统上行驶的轨道车示意图；

图中：1-盾构竖井；2-轨道横移装置；3-第一轨道；4-第二轨道；5-错车轨道；6-道岔；7-盾构隧道；8-横向轨道；9-纵向轨道；10-H型钢；11-液压千斤顶；12-轨道轮；13-槽钢；14-盾构井底板；15-管片车；16-砂浆车；17-电瓶车；18-渣土车厢。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

一种地铁盾构隧道快速出渣用轨道运输系统，包括盾构隧道7内固装的第一轨道3和第二轨道4，以及滑动安装在盾构竖井1内部的轨道横移装置2；轨道横移装置包括横向轨道8、横移支架、纵向轨道9及液压千斤顶11，其中横向轨道固定在盾构竖井底板上14，该横向轨道上滑动支撑横移支架；横移支架的顶部固装有与第一轨道和第二轨道调节连接的纵向轨道；盾构竖井的侧壁上固装有为横移支架提供横移动力的液压千斤顶。

而且，横向轨道设置有多组，且多组横向轨道均布设置在盾构竖井的底板上；横向轨道上均滑动支撑有横移支架，该横移支架之间通过槽钢13焊接固定；横移支架包括沿横向轨道延伸方向对称设置的两根H型钢10，以及沿纵向轨道延伸方向设置的槽钢，其中两根H型钢的内壁通过槽钢固定连接，且两根H型钢的外壁上转动安装与横向轨道滑动连接的轨道轮12。

而且，液压千斤顶沿横向轨道延伸方向设置，且液压千斤顶的输出端固定支撑在槽钢的侧壁上。

而且，第一轨道和第二轨道均为多段间隔设置，该间隔处通过道岔6调节连接有错车轨道5。

另外，本发明的轨道车以及轨道车之间的连接装置(连接挂钩)均采用现有技术中的成熟产品，该轨道车包括多节可拆卸连接的电瓶车17、渣土车厢18、砂浆车16及管片车15。

另外，本发明优选的，每段第一轨道和第二轨道的长度不小于45m，盾构井沿第一轨道和第二轨道方向的纵向延伸不超过17m，轨道车总长不超过46m，最大高度不超过1.5m，最大宽度不超过2.7m，每节渣土车厢的运载量为16土方。

另外，本发明优选的轨道运输系统上同时运行两组轨道车，该轨道车包括第一运输车、第二运输车、第一电瓶车及第二电瓶车，其中第一运输车及第二运输车均包括有渣土车厢、砂浆车及管片车，并且第一电瓶车及第二电瓶车可连接至第一运输车及第二运输车中的首端、末端或中部任意位置。

为更清楚的说明本发明的具体实施方式，下面提供一种实例：

此系统包括在车站端头盾构竖井内布置轨道横移装置，该轨道横移装置可以在一定范围内横向移动,并与盾构隧道内(或者车站内)轨行区铺设的第一轨道或第二轨道进行无缝对接，可实现一组轨道车卸料的同时，另一组轨道车装料，并且运行互不干扰。

本发明的轨道车调运方法包括以下步骤：

步骤一：在盾构施工单环掘进完成时(掌子面开掘、管片铺设、砂浆出料)，通过泵管将电瓶车所拖带的砂浆车上的砂浆罐装满，并停放至待命区(错车轨道)接电搅拌等待(此时默认为第一运输车满载并连接第一电瓶车，位于第一轨道位置等待；第二运输车空载并位于错车轨道上装载盾构砂浆渣土，第二电瓶车位于第二轨道上等待)；

步骤二：启动液压千斤顶使轨道横移装置与第一轨道对接，第一电瓶车带动第一运输车由第一轨道行驶至轨道横移装置上，而后摘除第一电瓶车与第一运输车之间的连接挂钩，再而后第一运输车由地面上的龙门吊进行渣土、砂浆及管片装卸，第一电瓶车经第一轨道返回至盾构错车轨到等待；

步骤三：步骤二完成后再次启动液压千斤顶使轨道横移装置与第二轨道对接，并且将第一运输车连接到第二电瓶车上；此时第二运输车装载完成并将其连接到返回的第一电瓶车上，从而完成一个装卸循环，即第一电瓶车再次带动第二运输车依次重复步骤一、步骤二及步骤三；而此时第二电瓶车带动将带动第一运输车行驶至错车轨道上等待砂浆及渣土装载；

另外，本发明优选的，叠线隧道一般从车站或者单独设计的盾构井(或区间风井)采用单线施工工法或双线同时施工工法进行施工。若从车站进行双线同时施工，下列两个条件必须具备或者具备其一：第一在车站顶板(中板)相应位置需预留材料(出渣)进出口，第二相邻区间隧道已经贯通。否则,叠线隧道双线施工时，只能利用车站两端盾构井进行施工。

盾构法隧道施工分体始发工况下盾构端头井(或中间风井)长度一般为17m，分体始发阶段完成后，本发明即可利用已成型的盾构隧道内铺设双线轨道(第一轨道和第二轨道)及安装道岔和错位轨道满足快速施工要求。

本发明解决了单纯利用车站两端盾构井施工，尤其叠线下方隧道施工时因相邻区间隧道未贯通，使得无法满足整列编组的轨道车依次从车站端头盾构井处出渣进料施工要求的问题，有效提高了盾构施工的渣土吞吐效率，大大缩短了施工工期。

另外，本发明运输及准备时间(见表2)与传统施工设备及方法的运输和准备时间(见表1)相比具备明显运力优势，传统施工中往往采用电瓶车带动一节车厢在单一轨道上往复行驶运输，该方式无法同步进行渣土装载和卸载施工，并且由于盾构井水平纵深限制，无法扩大单节运载车厢的体积，其运力受到严重限制；而本发明的轨道运输系统有效解决了以上问题，由表1与表2对比可见在同等时间内，本发明的轨道运输系统运力为传统施工设备运力的2倍。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

表1：现有技术中轨道运输系统出渣施工时间分析

工序持续时间表

注：

1.单环掘进停机等待时间为102min，环内等待时间过长，环间无等待时间；

2.由于井口空间狭小，每列编组只能放置一个土箱；

表2：本方案中轨道运输系统出渣施工时间分析

工序持续时间表

注：

1.单环掘进停机等待时间为0min，环与环之间停机等待时间为0min；

2.此系统为3台电瓶车，3套砂浆车、管片车，2套土箱车，1组Y型道岔+1组环形道岔+一组轨道横移系统。