CN118048816A - 一种地铁收换轨设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地铁收换轨设备及方法，包括依次连接的吊装收轨装置、钢轨运输平车以及轨道车，所述轨道车主要用于牵引吊装收轨装置和钢轨运输平车沿线路运行，在轨道运输平车和吊装收轨装置上配置有钢轨回收装置，所述吊装收轨装置包括地铁平板车、通过立柱安装在地铁平板车上的机臂、在机臂下部设有供电动葫芦运行的轨道和为电动葫芦供电的滑线机构、通过电动葫芦连接的吊具，所述吊具包括吊架、滑轮组、设置在吊架上的横移夹轨机构，所述滑轮组通过钢丝绳与电动葫芦连接，所述横移夹轨机构安设在吊架的两端，所述横移夹轨机构用于同时吊装两根钢轨并横向移动。该方法和设备不但解决了现有方法和设备所存在的问题，还进一步提高了收轨作业的施工效率，同时，该设备还可以应用在铁路线路换轨施工作业中，做到一机多用。

Description

一种地铁收换轨设备及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种地铁收换轨设备及方法。

背景技术

高速地铁系统有着更高的速度，就意味着对地铁线路有着更高的要求，也就意味着对铺轨工艺和质量有更高要求。当前，高速地铁的铺轨工程都要求铺轨过程中不允许直接铺设钢轨，需用工具轨定位并浇筑完道床后再换装新轨，以此保证轨道的质量，尽可能减少铺轨过程对轨道可能产生的损坏。

目前，这种施工工法中换轨所用到的设备主要包括简易轨行式小吊、轨道车、地铁平板车和起重机。轨行式小吊主要用于将工具轨从道床起吊并运送到地铁平板车上；轨道车牵引地铁平板车则负责将工具轨运输到施工井口；起重机则将工具轨从地铁平板车上吊运到地面存轨处。施工过程：①将轨道平板车推送到作业面附近，将两台轨行式小吊通过临时轨道停放到待收取工具轨的吊装位置；②工人将待收取工具轨与道床分离，拆除轨道扣件；③用两台轨行式小吊将待收取工具轨抬起、运送并放在轨道平板车上；④设备组后退继续收取其他待收取工具轨，直至地铁平板车装至额定载重；⑤轨道车牵引地铁平板车运行到施工井口并由起重机将收取的工具轨吊至地面存轨处；⑥轨道车牵引地铁平板车返回隧道内继续收轨作业。这种施工工法具有以下问题：

(1)轨行式小吊收轨时需要在临时轨上运行，因此需要临时轨长期存在，降低临时轨循环效率，增加施工成本；

(2)轨行式小吊结构过于简单，虽成本较低，但安全性和施工效率低；

(3)需要两台轨行式小吊同时抬吊工具轨，轨行式小吊控制系统简陋，同步性差，有安全隐患；

(4)轨行式小吊通常只有一种跨度，一般只能适用于一条线路施工，在其他线路应用需要改造设备或制造新机；

本发明针对现有收轨方法和设备存在的缺点，设计了一种新的地铁铺轨收换轨设备及方法。该方法和设备不但解决了现有方法和设备所存在的问题，还进一步提高了收轨作业的施工效率，同时，该设备还可以应用在铁路线路换轨施工作业中，做到一机多用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高施工效率的地铁收换轨设备及方法。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种地铁收换轨设备，其特征在于：包括依次连接的吊装收轨装置、钢轨运输平车以及轨道车，所述轨道车主要用于牵引吊装收轨装置和钢轨运输平车沿线路运行，在轨道运输平车和吊装收轨装置上配置有钢轨回收装置，所述吊装收轨装置包括地铁平板车、通过立柱安装在地铁平板车上的机臂、在机臂下部设有供电动葫芦运行的轨道和为电动葫芦供电的滑线机构、通过电动葫芦连接的吊具，所述吊具包括吊架、滑轮组、设置在吊架上的横移夹轨机构，所述滑轮组通过钢丝绳与电动葫芦连接，所述横移夹轨机构安设在吊架的两端，所述横移夹轨机构用于同时吊装两根钢轨并横向移动。

按上述技术方案，横移夹轨机构包括通过固定座安设在吊架上的丝杆，所述丝杆的两端分别对称安装有滑动块，所述滑动块与丝杆通过丝杆螺纹副配置，在每个滑动块的下端连接有夹轨器。

按上述技术方案，所述丝杆左右两侧分别加工有右旋和左旋螺纹，滑动块对应分为左旋和右旋，并分别安装在丝杆的两侧。

按上述技术方案，在丝杆的一端配置有驱动机构。

按上述技术方案，所述驱动机构为与丝杠一端连接的转动摇杆。

按上述技术方案，所述钢轨回送装置包括主动托轮组和从动托轮组，在吊装收轨装置的地铁平板车和钢轨运输平车的地铁平板车上分别设有多组从动托轮组，在钢轨运输平车的地铁平板车上设有多组主动托轮组，主动托轮组由减速电机驱动。

按上述技术方案，还配置有用于支撑并可以收放的支腿。

按上述技术方案，所述吊装收轨装置的地铁平板车、钢轨运输平车以及轨道车之间通过小车钩连接。

一种利用上述的地铁收换轨设备进行收换轨的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)施工准备

准备钢轨拆卸工具，检查并整备收换轨设备、起重机设备，配备施工人员；

2)设备进场

将地铁收换轨设备从施工井口推送至施工工作面附近，并将地铁收换轨设备前方的支腿支撑到位；

3)拆卸钢轨

利用拆卸工具将固定待收工具轨的扣件拆下，并用撬棍等工具将待收工具轨与道床分离，使工具轨处于自由不受外力的状态；

4)装运钢轨

a、启动收换轨设备，并通过电动葫芦将吊具送至机臂的最前端；

b、降下吊具，并用吊具的横移夹轨机构吊起待收工具轨，调整工具轨距离；

c、通过吊具和电动葫芦将工具轨吊运并放在收换轨设备的钢轨回送装置上；

d、收起收换轨设备前方支腿，设备向施工井口方向运行一个工具轨长度的距离；

e、重复步骤b、c、d，连续将多条工具轨吊放到收换轨设备上；

f、将多条工具轨通过钢轨回送装置托送到钢轨运输平车上后，断开吊装收轨装置和钢轨运输平车之间的小车钩、电缆、制动管路；

5)存放钢轨

a、由轨道车牵引载有多条工具轨的钢轨运输平车运行至施工井口处；

b、利用起重机将多条工具轨从钢轨运输平车吊放到地面存轨处；

6)空车回位

轨道车牵引钢轨运输平车运行至工作面，并与吊装收轨装置连挂；准备继续进行收轨作业；

7)重复步骤3)、4)、5)、6)，直至该区段工具轨收完或工作时间结束，将收换轨设备运行至施工井口，等待下一次收轨作业。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用的方案是由电动葫芦带动具有横移功能的吊具实现钢轨横移功能，且本方案一次可起吊两根钢轨，该方法和设备不但解决了现有方法和设备所存在的问题，还进一步提高了收轨作业的施工效率。

(2)由于本发明收换轨设备是以地铁平板车为基础设计的，采用标准轨走行方式，不需要另外铺设临时轨，节省了成本；

(3)由于本设备采用吊具吊装工具轨，只需一台即可完成收换轨作业，操作过程安全性高，且设备运行速度快，施工效率高；

(4)由于本设备采用标准轨距运行，不需改造就可以适用于所有高速地铁线路的铺轨施工，设备重复使用率高。

(5)由于本设备满足地铁车辆限界的要求，且本发明所采用的方案是利用前伸的机臂，所以它不仅可以应用在新线路铺轨工程中，也可以应用在旧线路线路换轨维护施工中，适应性强，一机多能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的钢轨回收及更换设备的主视图。

图2为本发明实施例提供的钢轨回收及更换设备的侧视图。

图3为本发明实施例提供的吊装收轨装置的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的吊具的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的横移夹轨机构的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的钢轨运输平车的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的收轨施工方法流程图

图8-图12为本发明实施例提供的收轨施工方法的状态过程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、2所示，一种地铁收换轨设备，包括依次连接的吊装收轨装置1、钢轨运输平车3以及轨道车4，所述轨道车4主要用于牵引吊装收轨装置1和钢轨运输平车3沿线路运行，在轨道运输平车3和吊装收轨装置1上配置有钢轨回收装置2，用于轨道的回收。吊装收轨装置1、钢轨运输平车3和轨道车4之间通过小车钩连接。

如图3所示，吊装收轨装置1主要由吊具5、电动葫芦6、机臂7、地铁平板车8、立柱9、电控系统10和供电系统11组成；立柱9安装在地铁平板车8，其顶部通过销轴与机臂7连接，机臂7下部设计有供电动葫芦6运行的轨道和为电动葫芦供电的滑线机构；电动葫芦6通过钢丝绳与吊具5连接；供电系统11安装在机臂7的尾部，电动葫芦6可以带动吊具5升降，也可以沿机臂7下部的轨道前后移动。供电系统11主要为吊装收轨装置1和钢轨回送装置2供电，既可以采用电池组也可以采用发电机组。

如图4所示，吊具5主要由吊架12、滑轮组13和横移夹轨机构14组成。两个滑轮组13安装在吊架12中部，两个横移夹轨机构14分别安装在吊架12的两端。滑轮组13通过钢丝绳与电动葫芦6连接。横移夹轨机构14可同时吊起两根钢轨并横向移动。

如图5所示，横移夹轨机构14主要由滑动块15、丝杆16、固定座17、夹轨器18和摇杆19组成。丝杆16左右两侧分别加工有右旋和左旋螺纹，同时，滑动块15也分为左旋和右旋，并安装在分别与丝杆16两侧。丝杆16通过固定座17安装在吊架12上，其一端安装有摇杆19，每个滑动块15下部连接有夹轨器18。通过转动摇杆19带动丝杆16旋转，进而使得夹轨器18在滑动块15的带动下，沿丝杆16左右移动，从而实现钢轨的横移。

如图6所示，钢轨运输平车3主要由两台地铁平板车8连挂组成，其两端均安装有小车钩，可分别与吊装收轨装置1的地铁平板车8和轨道车4连挂。在地铁平板车8上分别安装有钢轨回送装置2。钢轨回送装置2可以将钢轨从吊装收轨装置1运送到钢轨运输平车3上。

钢轨回送装置2主要由主动托轮组和从动托轮组组成，吊装收轨装置1的地铁平板车8和与轨道车4连挂的钢轨运输平车3的地铁平板车8上分别安装有3组从动托轮组，而与吊装收轨装置1的地铁平板车8连挂的钢轨运输平车3的地铁平板车8上则安装有3组主动托轮组。主动托轮组由减速电机直接驱动，并由吊装收轨装置1的供电系统11供电。

如图8-12所示，以上述钢轨回收及更换设备进行收轨作业的方法包括如下步骤：

1)施工准备

准备钢轨拆卸工具，检查并整备收换轨设备、起重机等设备，配备施工人员。

2)设备进场

将收换轨设备从施工井口推送至施工工作面附近，并将收换轨设备前方的支腿支撑到位。

3)拆卸钢轨

工人利用拆卸工具将固定待收工具轨的扣件拆下，并用撬棍等工具将待收工具轨与道床分离，使工具轨处于自由不受外力的状态。

4)装运钢轨

a、启动收换轨设备，并通过电动葫芦⑥将吊具⑤送至机臂⑦的最前端(待收工具轨上方)；

b、降下吊具⑤，并用吊具⑤的横移夹轨机构吊起待收工具轨，调整工具轨距离；

c、通过吊具⑤和电动葫芦⑥将工具轨吊运并放在收换轨设备的钢轨回送装置②上；

d、收起收换轨设备前方支腿，设备向施工井口方向运行一个工具轨长度的距离；

e、重复步骤b、c、d，连续将24条工具轨吊放到收换轨设备上；

f、将24条工具轨通过钢轨回送装置②托送到钢轨运输平车③上后，断开吊装收轨装置①和钢轨运输平车③之间的小车钩、电缆、制动管路等；

5)存放钢轨

a、由轨道车④牵引载有24条工具轨的钢轨运输平车③运行至施工井口处；

b、利用起重机将24条工具轨从钢轨运输平车③吊放到地面存轨处；

6)空车回位

轨道车④牵引钢轨运输平车③运行至工作面，并与吊装收轨装置①连挂；准备继续进行收轨作业。

7)重复步骤3)、4)、5)、6)，直至该区段工具轨收完或工作时间结束，将收换轨设备运行至施工井口，等待下一次收轨作业。

本发明的有益效果是：

(1)由于本发明收换轨设备是以地铁平板车为基础设计的，采用标准轨走行方式，不需要另外铺设临时轨，节省了成本；

(2)由于本设备采用吊具吊装工具轨，只需一台即可完成收换轨作业，操作过程安全性高，且设备运行速度快，施工效率高；

(3)由于本设备采用标准轨距运行，不需改造就可以适用于所有高速地铁线路的铺轨施工，设备重复使用率高。

(4)由于本设备满足地铁车辆限界的要求，所以它不仅可以应用在新线路铺轨工程中，也可以应用在旧线路线路换轨维护施工中，适应性强，一机多能。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种地铁收换轨设备，其特征在于：包括依次连接的吊装收轨装置、钢轨运输平车以及轨道车，所述轨道车主要用于牵引吊装收轨装置和钢轨运输平车沿线路运行，在轨道运输平车和吊装收轨装置上配置有钢轨回收装置，所述吊装收轨装置包括地铁平板车、通过立柱安装在地铁平板车上的机臂、在机臂下部设有供电动葫芦运行的轨道和为电动葫芦供电的滑线机构、通过电动葫芦连接的吊具，所述吊具包括吊架、滑轮组、设置在吊架上的横移夹轨机构，所述滑轮组通过钢丝绳与电动葫芦连接，所述横移夹轨机构安设在吊架的两端，所述横移夹轨机构用于同时吊装两根钢轨并横向移动。

2.根据权利要求1所述的地铁收换轨设备，其特征在于：横移夹轨机构包括通过固定座安设在吊架上的丝杆，所述丝杆的两端分别对称安装有滑动块，所述滑动块与丝杆通过丝杆螺纹副配置，在每个滑动块的下端连接有夹轨器。

3.根据权利要求2所述的地铁收换轨设备，其特征在于：所述丝杆左右两侧分别加工有右旋和左旋螺纹，滑动块对应分为左旋和右旋，并分别安装在丝杆的两侧。

4.根据权利要求1或2所述的地铁收换轨设备，其特征在于：在丝杆的一端配置有驱动机构。

5.根据权利要求4所述的地铁收换轨设备，其特征在于：所述驱动机构为与丝杠一端连接的转动摇杆。

6.根据权利要求1或2所述的地铁收换轨设备，其特征在于：所述钢轨回送装置包括主动托轮组和从动托轮组，在吊装收轨装置的地铁平板车和钢轨运输平车的地铁平板车上分别设有多组从动托轮组，在钢轨运输平车的地铁平板车上设有多组主动托轮组，主动托轮组由减速电机驱动。

7.根据权利要求1或2所述的地铁收换轨设备，其特征在于：还配置有用于支撑并可以收放的支腿。

8.根据权利要求1或2所述的地铁收换轨设备，其特征在于：所述吊装收轨装置的地铁平板车、钢轨运输平车以及轨道车之间通过小车钩连接。

9.一种利用权利要求1-8中任一权利要求所述的地铁收换轨设备进行收换轨的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)施工准备

准备钢轨拆卸工具，检查并整备收换轨设备、起重机设备，配备施工人员；

2)设备进场

将地铁收换轨设备从施工井口推送至施工工作面附近，并将地铁收换轨设备前方的支腿支撑到位；

3)拆卸钢轨

利用拆卸工具将固定待收工具轨的扣件拆下，并用撬棍等工具将待收工具轨与道床分离，使工具轨处于自由不受外力的状态；

4)装运钢轨

a、启动收换轨设备，并通过电动葫芦将吊具送至机臂的最前端；

b、降下吊具，并用吊具的横移夹轨机构吊起待收工具轨，调整工具轨距离；

c、通过吊具和电动葫芦将工具轨吊运并放在收换轨设备的钢轨回送装置上；

d、收起收换轨设备前方支腿，设备向施工井口方向运行一个工具轨长度的距离；

e、重复步骤b、c、d，连续将多条工具轨吊放到收换轨设备上；

f、将多条工具轨通过钢轨回送装置托送到钢轨运输平车上后，断开吊装收轨装置和钢轨运输平车之间的小车钩、电缆、制动管路；

5)存放钢轨

a、由轨道车牵引载有多条工具轨的钢轨运输平车运行至施工井口处；

b、利用起重机将多条工具轨从钢轨运输平车吊放到地面存轨处；

6)空车回位

轨道车牵引钢轨运输平车运行至工作面，并与吊装收轨装置连挂；准备继续进行收轨作业；

7)重复步骤3)、4)、5)、6)，直至该区段工具轨收完或工作时间结束，将收换轨设备运行至施工井口，等待下一次收轨作业。