CN107268352A - 用于隧道换底操作的线路架空装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于隧道换底操作的线路架空装置，包括：若干横梁，所述横梁彼此平行且间隔开地布置在铁轨的下方，各横梁的两个端部位于铁轨两侧的排水沟道之上；分别布置在铁轨两侧的纵梁，所述纵梁在所述横梁的端部区域直接架设于所述横梁上。

Description

用于隧道换底操作的线路架空装置

技术领域

本发明涉及一种用于隧道换底操作的线路架空装置。

背景技术

铁路线路、尤其是重载货运线路承受着相当大的荷载。隧道基底在动荷载的长期作用下会产生裂缝，甚至破碎。另外，有些排水***经长期淤积后会失去作用，积水经水沟缝隙侵入道床，使得隧道铺底、仰拱及整体道床发生下沉、上鼓等病害。由此导致线路轨距发生变化，给运输作业造成很大的安全隐患。

通常来说，可以通过基底注浆的方法来预防隧道内的基床病害。然而对于已经发生了严重的沉陷病害的地段来说，只能对隧道进行换底操作，从而对破损部分进行全面翻修，疏通排水设施，甚至重做基床结构。由于线路运行不能中断，因此在换底操作中需要架空线路，保证轨道的几何尺寸和框架刚度，确保列车通过时的绝对安全。

目前来说，对铁路线路架空的方法一般有：(1)采用T24钢梁架空；(2)采用简易盾构法架空；(3)采用横抬梁法架空；(4)采用纵、横抬梁法架空。然而，上述这些方法均存在不同程度的缺陷，无法令人满意地保证列车通过时的安全性，同时施工工序比较复杂，成本高。

发明内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提供一种用于隧道换底操作的线路架空装置，其能够提供很高的框架刚度，确保列车可以安全通过，同时结构简单，施工方便。

根据本发明，提供了一种用于隧道换底操作的线路架空装置，包括：若干横梁，所述横梁彼此平行且间隔开地布置在铁轨的下方，各横梁的两个端部位于铁轨两侧的排水沟道之上；分别布置在铁轨两侧的纵梁，所述纵梁在所述横梁的端部区域直接架设于所述横梁上。

在一个实施例中，所述横梁为H型钢、工字钢或焊接型钢，所述纵梁包括两个并排布置的H型钢、工字钢或焊接型钢。

在一个实施例中，各所述纵梁包括若干个沿纵向彼此连接的纵梁单元，相邻两个纵梁单元通过布置在各个H型钢、工字钢或焊接型钢的中间肋两侧的连接板相连。

在一个实施例中，位于铁轨两侧的两根纵梁中的相邻两个纵梁单元的连接区域彼此错开。

在一个实施例中，所述横梁和纵梁通过固定装置彼此连接，所述固定装置包括从上方包住所述纵梁的马鞍形扣板，以及从下方包住所述横梁的U形螺栓。

在一个实施例中，所述马鞍形扣板包括水平的底部，以及从所述底部的两端竖直地延伸出来的两个竖直部，所述两个竖直部的自由端分别沿相反的水平方向向外伸出而形成两个水平的固定部，各固定部均包括固定孔。

在一个实施例中，在所述固定部的两个侧边均形成有加强肋，其将各个固定部与相对应的竖直部连接起来。

在一个实施例中，所述U形螺栓的内腔宽度等于所述横梁的宽度，所述马鞍形扣板的内腔宽度等于所述纵梁的宽度，并且所述U形螺栓穿过所述马鞍形扣板中的相应固定部上的固定孔。

在一个实施例中，相邻两个纵梁单元的连接区域处于所述U形螺栓之内。

在一个实施例中，所述纵梁通过填充在所述排水沟道内的内含钢筋的混凝土或者布置在所述排水沟道内的间隔开的支墩来支撑。

在一个实施例中，所述线路架空装置包括用于将铁轨固定在横梁上的紧固机构，所述紧固机构包括固定在横梁上的基底、一体式形成在所述基底的顶面上的支座，以及安装在支座上的用于压紧铁轨的压板。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的线路架空装置应用于隧道换底操作的俯视图；

图2显示了根据本发明的线路架空装置应用于隧道换底操作的正视图；

图3显示了根据本发明的线路架空装置的横梁的截面剖视图；

图4显示了根据本发明的线路架空装置的纵梁的截面剖视图；

图5显示了用于连接两个图4所示纵梁的连接板；

图6显示了用于将横梁和纵梁固定在一起的固定装置的正视图；

图7显示了用于将横梁和纵梁固定在一起的固定装置的侧视图；

图8显示了图6和7所示的固定装置中的扣板的正视图；

图9显示了图8所示的扣板的俯视图；

图10显示了用于将铁轨紧固在横梁上的紧固机构的正视图；

图11显示了图10所示紧固机构的俯视图。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

以下通过附图来对本发明进行介绍。需要说明的是，这些介绍仅为出于说明本发明的原理而提供，并不由此限制了本发明的范围。

图1和2分别显示了根据本发明的线路架空装置100应用于隧道换底操作的俯视图和正视图。如图1和2所示，根据本发明的线路架空装置100主要包括横梁110和纵梁120。其中，若干根横梁110以彼此平行且间隔开的方式架设于铁轨20的下方，用于将铁轨20支撑起来。这样，枕木(未示出)可从铁轨20的下方抽出。相邻两根横梁110之间的间距可根据实际情况和经验来选择，横梁110的总数量可根据作业区间的长度来选择。

线路架空装置100还包括两根纵梁120，它们以彼此平行且间隔开的方式在各个横梁110的端部处架设于横梁110之上。也就是说，纵梁120的底边121(见图4)与横梁110的顶边111(见图3)相贴合。如图2所示，横梁110的两端通常延伸到铁轨20两侧的排水沟道50的位置处，排水沟道50内通过灌注浆料填平(图2中的黑色方块所示)。因此，两根纵梁120分别大致平行于铁轨20两侧的排水沟道50而延伸。

这样，由两根纵梁120和若干根横梁110交叉构成的线路架空装置100可以有效地架空铁轨20，整个结构具有很高的刚度，使得列车10(在图2中示意性示出)能够安全地通过铁轨20。与此同时，能够对铁轨20下方的仰拱填充拆除区域30和仰拱拆除区域31进行操作。

图3显示了根据本发明的线路架空装置100的横梁110的截面剖视图。如图3所示，横梁110为H型钢、工字钢或焊接型钢。在一个具体的实施例中，横梁110采用了HN300×200型H型钢，长度为4.4米。

图4显示了根据本发明的线路架空装置的纵梁120的截面剖视图。如图4所示，纵梁120包括两个并列布置的工字钢、工字钢或焊接型钢。在一个具体的实施例中，纵梁120采用了两个并列布置的45b型工字钢。纵梁120架设在横梁110的端部区域处，平行于轨道20而延伸。由于纵梁120直接架设在横梁110的上方，因此在横梁110铺设完成之后，能够方便地安装纵梁120，避免了在纵梁安装于横梁下方(例如排水沟道内)时所带来的因安装空间狭窄而致使操作不方便的问题。

通常来说，铁道线路很长，而纵梁120(或者说构成纵梁120的工字钢)的长度有限。因此，在实际情况中通常需要在纵向方向上将若干根纵梁120连接在一起，以达到令人满意的施工长度。图5显示了用于连接相邻两个纵梁120的连接板115，其上设有若干连接孔116。连接板115在两个纵梁120的对接区域处设置在各根纵梁120的中间肋122的两个侧面123、124上。优选为螺栓-螺母的固定件(未示出)穿过连接孔116，将设置在各根纵梁120的中间肋122的两个侧面123、124处的两块连接板115连接起来。由此，可以提供任意所需长度的组合式纵梁120。

优选的是，连接板115布置成使得相邻两个纵梁120的接线与连接板115的纵向中心线重合。相对于连接板115的纵向中心线，两侧对称地布置了5个连接孔116。这5个连接孔116优选布置成梅花形，即4个布置在一个假想正方形的四角，剩余那个布置在该假想正方形的几何中心。通过这种设置，可以达到很高的连接强度，保证相邻两个纵梁120的牢固连接。

在一个优选的实施例中，线路左、右两侧的纵梁120的连接区域设置成彼此错开。通过这种方式，可以有效地降低纵梁120上的薄弱点，提高整体刚度。

为了将纵梁120牢固地架设在横梁110上，根据本发明的线路架空装置100还包括固定装置130。如图6和7所示，固定装置130包括扣板131和U形螺栓132。

在图8和图9中分别显示固定装置130的扣板131的正视图和俯视图。如图所示，扣板131大致上形成为一个马鞍形的部件，包括水平的底部135，以及从底部135的两端大致竖直地延伸出来的两个竖直部136。两个竖直部136的自由端分别沿相反的水平方向向外伸出，形成两个水平的固定部137。各固定部137上均开有固定孔138。另外，在固定部137的两个侧边均形成有加强肋139，其将各个固定部137与相对应的竖直部136连接起来，提供了增强的刚度。

再次参考图6和7，根据本发明，两个U形螺栓132分别布置在纵梁120的两侧，并将横梁110容纳于其内腔中。这尤其在图7的下方部分中清楚地示出。优选地，横梁110的底边112(见图3)与U形螺栓132的底边相贴合，并且U形螺栓132的内腔的宽度大致等于横梁110的宽度。由此，保证了横梁110能够通过形状配合连接而牢固地布置在U形螺栓132内。

两个扣板131彼此间隔开地通过其内腔而扣合在纵梁120上，其间距大致等于U形螺栓132两端的间距。U形螺栓132的两端分别穿过两个扣板131上的固定孔138，并利用螺母紧固。

通过固定装置130，就可以将纵梁120牢固地固定在横梁110上，有效地提高了整个线路架空装置100的刚度，保证了列车通过时的安全性。

在一个优选的实施例中，固定装置130设置成使得纵向相邻的两根纵梁120的连接部处于U形螺栓132的内腔中。这样，进一步保证了纵向相邻的两根纵梁120的连接部的稳固性。

为了加强线路架空装置100的稳定性，还可以在排水沟道50内沿其纵向间隔开地设置若干支墩(未示出)，从而支撑纵梁120。支墩例如可为枕木墩。枕木墩的间距可根据具体施工情况和经验来选择。这种布置优选适用于排水沟道50下方的混凝土较厚的情况。备选地，也可以在排水沟道50内填充满内含钢筋的混凝土，从而支撑纵梁120。

在一个优选的实施例中，根据本发明的线路架空装置100还包括设置在各根纵梁120和相邻那根铁轨20之间的轨距拉杆(未示出)。轨距拉杆是本领域的技术人员所熟知的，在此略去其具体描述。由此，可以保证各根纵梁120和相邻那根铁轨20之间的距离恒定，进一步保证了列车通过时的安全性。

为了将铁轨20紧固在横梁110上，根据本发明的线路架空装置100还包括紧固机构140。图10和图11分别显示了该紧固机构140的正视图和俯视图。如图10和11所示，该紧固机构140包括U形基底141，它的两个U形边通过螺栓紧固件142固定到横梁110上。在U形基底141上一体式形成了支座143，压板144的一端支撑在支座143上，另一端压在铁轨20上。紧固螺栓145穿过压板144，用于对压板施加紧固力，从而将压板144压紧在铁轨20上。压板144上设有相对于横梁110倾斜的斜向通槽146，紧固螺栓145可从中穿过。这样，压板144可沿斜向通槽146移动，从而能够方便地调节压板144相对于横梁110的位置。

根据本发明的线路架空装置能够牢固地将铁轨架空，可以保证列车安全通过，同时能够方便地进行换底操作。另外，可以实现分段同时操作的目的。即，在某一段线路上用一个根据本发明的线路架空装置将这段线路架空，然后间隔一段距离之后，用另一个根据本发明的线路架空装置将另一段线路架空。这两段线路可同时进行换底操作。由此，大大节省了施工时间，同时能够保证强度，确保列车通过时的绝对安全。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于隧道换底操作的线路架空装置，包括：

若干横梁，所述横梁彼此平行且间隔开地布置在铁轨的下方，各横梁的两个端部位于铁轨两侧的排水沟道之上；

分别布置在铁轨两侧的纵梁，所述纵梁在所述横梁的端部区域直接架设于所述横梁上。

2.根据权利要求1所述的线路架空装置，其特征在于，所述横梁为H型钢、工字钢或焊接型钢，所述纵梁包括两个并排布置的H型钢、工字钢或焊接型钢。

3.根据权利要求2所述的线路架空装置，其特征在于，各所述纵梁包括若干个沿纵向彼此连接的纵梁单元，相邻两个纵梁单元通过布置在各个H型钢、工字钢或焊接型钢的中间肋两侧的连接板相连。

4.根据权利要求3所述的线路架空装置，其特征在于，位于铁轨两侧的两根纵梁中的相邻两个纵梁单元的连接区域彼此错开。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的线路架空装置，其特征在于，所述横梁和纵梁通过固定装置彼此连接，所述固定装置包括从上方包住所述纵梁的马鞍形扣板，以及从下方包住所述横梁的U形螺栓。

6.根据权利要求5所述的线路架空装置，其特征在于，所述马鞍形扣板包括水平的底部，以及从所述底部的两端竖直地延伸出来的两个竖直部，

所述两个竖直部的自由端分别沿相反的水平方向向外伸出而形成两个水平的固定部，各固定部均包括固定孔。

7.根据权利要求6所述的线路架空装置，其特征在于，在所述固定部的两个侧边均形成有加强肋，其将各个固定部与相对应的竖直部连接起来。

8.根据权利要求7所述的线路架空装置，其特征在于，所述U形螺栓的内腔宽度等于所述横梁的宽度，所述马鞍形扣板的内腔宽度等于所述纵梁的宽度，并且所述U形螺栓穿过所述马鞍形扣板中的相应固定部上的固定孔。

9.根据权利要求5所述的线路架空装置，其特征在于，相邻两个纵梁单元的连接区域处于所述U形螺栓之内。

10.根据权利要求1到4中任一项所述的线路架空装置，其特征在于，所述纵梁通过填充在所述排水沟道内的内含钢筋的混凝土或者布置在所述排水沟道内的间隔开的支墩来支撑。

11.根据权利要求1到4中任一项所述的线路架空装置，其特征在于，所述线路架空装置包括用于将铁轨固定在横梁上的紧固机构，所述紧固机构包括固定在横梁上的基底、一体式形成在所述基底的顶面上的支座，以及安装在支座上的用于压紧铁轨的压板。