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摘要：在盾构掘进过程中，盾构机需要进行土方外运、材料运输、管片拼装、同步注浆和二次注浆等作业工序。而这个过程中盾构机后配套电机车以及台车需要在轨道上进行往返行走作业。有时由于隧道长度较长，再加之电机车以及盾构台车的不断重复性碾压，导致轨道容易发生较大变形、错位，从而进一步可能引发盾构机电机车编组及台车脱轨事件发生。这样不仅增大了工作的风险，而且很大程度上加重了工人的劳动负担，甚至降低了工作效率。本次发明设计的新型轨枕水平连接装置，在实际应用中，通过将轨枕水平连接装置由不可拆卸的焊接式改为可拆卸的安装式结构。这样一来，轨枕水平拉结装置不仅可以方便可重复利用、节省材料、节约成本，而且大大地提高了工作效率，工作环境更加安全，作业人员的安全得到了进一步的保障。本发明可以使工作人员搬运轨枕水平连接装置更加便捷、安装更加简单灵活；本发明选材易得、加工工序少，既降低了工作量，又有效地降低了工作成本，是一种双赢的新型发明；本发明安拆便捷、结构简单、经济耐用、效果显著、性价比高。
关键词：水平拉结装置；隧道轨枕；新型
一、引言
在盾构施工中，盾构电机车和台车的行走需要借助轨道和轨枕的组合体进行作业。由于社会需求，如今隧道越来越长，对轨枕与轨道的要求越发严格，更进一步对轨枕水平拉结装置要求越多、越严格。常规的轨枕水平连接装置通常采用将钢筋焊接到轨枕上的方式，这样做，不仅加大了焊接的劳动力，增加成本，而且循环使用率低，还会因为焊接产生的有害气体而污染环境。所以，怎样发明一种安拆方便，重复利用率高，节约成本绿色环保的轨枕水平连接装置显得很有必要。基于实际中发现的问题并总结分析，进而形成了本发明专利。
二、工程概况
积水潭站～北太平庄站区间，区间沿新街口北大街及新街口外大街南北向敷设。区间里程范围为：K48+135.300～K50+349.228，右线区间长链0.864m，全长2213.928m.区间暗挖穿越二环积水潭桥后，于北护城河北侧，里程右K48+268.003（左K48+268.440）处设置盾构始发工作并及始发通道；盾构始发井兼作区间风井，盾构始发通道兼做区间风道；始发通道南侧为矿山法区间，北侧为盾构法区间。盾构机于北太平庄站内接收解体。盾构区间隧道穿越地层主要为：粉质黏土、粉细沙、中粗砂、卵石等；隧道轨面埋深自南向北增加，约为24.10m～ 35.86m；隧道覆土厚度约为17.70m～29.38m。根据勘察报告，盾构区间主要穿越地下水类型为卵石层的层间水（四），其实测标高约16.10m～21.70m，双线区间约在里程K49+900.000处逐步进入地下水。
区间右线出盾构始发通道后自南向北以4‰的纵坡下坡，然后在里程左K49+900.000处，变为以13‰的纵坡继续下坡，最后在里程左K50+327.000处，变为以2‰的纵坡继续向下进人北太平庄站。
区间右线出盾构始发通道后自南向北以4‰的纵坡下坡，然后在里程左K49+900.000处，变为以13‰的纵坡继续下坡，最后在里程左K50+327.000处，变为以2‰的纵坡继续向下进人北太平庄站。
区间左线出盾构始发通道后自南向北以4‰的纵坡下坡，然后在里程左K49+900.000处，变为以12.994‰的纵坡继续下坡，最后在里程左K50+327.000处，变为以2‰的纵坡继续向下进人北太平庄站。
盾构区间采用管片内径为5800mm，外径6400mm，宽度为1200mm，厚度为300mm，采用错缝拼装方式。整条隧道设计1730环，共2080m，隧道较长，所需要的轨枕水平拉结装置也就要求较长。台车轨枕和电机车编组轨枕设置在隧道管片上。
三、具体实施方式
本工程所采用管片规格为内径5800mm、外径6400mm、宽度为1200mm、厚度300mm，本发明的电机车轨枕及台车轨枕落地管片上，电机车轨枕与台车轨枕之间采用M14，长度50mm的螺栓就进行固定。电机车轨枕和台车轨枕主要采用150x150mmH型钢加工而成。轨枕与轨枕之间采用直径为20mm的圆钢进行连接。
本发明是一种应用于盾构隧道内轨枕的水平连接装置，轨道整体由6部分构成。下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
（1）1为43kg/m轨道。
（2）2为直径20mm的弹性卡扣，在轨道的安拆过程中，操作人员将卡扣插入相应的位置，就可以轻松固定轨道。
（3）3为弧形轨枕，在原有弧形轨枕的基础上，加工有四个直径20mm的定位孔。
（4）4为10mm厚的卡扣压板，将卡扣压板焊接在弧形轨枕上，卡扣压板会与轨枕形成一个弹性卡扣所需的定位孔。
（5）5为轨道压板，在厚度35mm，长度为70mm，宽度为50mm的钢块加工出梯形槽，与弧形轨枕焊接，固定轨道，如图6。
（6）6为直径18mm的圆钢，两端设计长50mm的90°弯钩，两端分别插入到弧形轨枕的定位孔中，达到固定弧形轨枕的目的。
图1轨道整体俯视图
四、本发明的优点和效果
本发明对原有的轨枕焊接连接方式进行了改进，通过在弧形轨枕上开直径为20mm的定位孔，然后连接装置采用直径为18mm的圆钢，两端设计长50mm的90°弯钩，最后将两端分别插入到弧形轨枕的定位孔中，从而达到固定弧形轨枕的目的，保障施工安全。
本发明的主要优点如下：
1、弧形轨枕水平拉杆采用直径为18mm圆钢，可承受荷载大，整体安拆、存储运输方便，不易损坏。而且通过防锈漆喷涂处理后，延长在潮湿环境下使用寿命，可周转使用。
2、弧形轨枕水平拉杆两侧采用弯钩插入定位孔内的方式来进行固定轨枕，使得前后轨枕形成一个整体，保证机车能在轨道上稳定运行，大大降低了盾构电机车编组和台车脱轨的概率。
3、本发明减少了轨枕水平拉结装置安拆时间、简化了安拆程序、提高了材料的利用率、降低了成本、避免了环境污染、安全性高、应用广泛。
五、结束语
本发明为盾构隧道内提供一种可拆卸安装式的轨枕水平拉杆装置，该装置依次将相邻的轨枕通过拉杆连接，使所有轨枕形成一个整体，通过安装后使用，有效的提高了电机车水平运输的安全性。弧形轨枕水平拉杆装置结构简单、操作简便、重量轻、安拆快捷、有效的控制轨枕发生相对位移，施工安全得到进一步的升级。从长远的发展眼光来看，本发明对于加工和施工两方来讲无疑是一种双赢。
参考文献
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[3]周 宇，许玉德，李海锋.梯子式轨道结构系统[J].城市轨道交通研究，2002（01）：21-23+39.
论文作者:张大威,石燕平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/29
标签：轨枕论文; 盾构论文; 区间论文; 弧形论文; 里程论文; 装置论文; 水平论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;