摘要：在盾构掘进过程中，盾构机需要进行土方外运、管片拼装、同步注浆及二次注浆等工序。盾构主机后方需要安装台车轨枕及电机车轨枕用于台车及电机车的行走。因盾构隧道一般较长，因此轨枕的数量较多，重量较大，搬运安装工作量大，导致劳动人员体力下降快且工作效率低。本次发明设计的新型电机车及台车轨枕为配套装置，在使用过程中，通过装置自带的提手，可配合将轨枕放到相应的位置，既方便又能提高工作效率。本发明劳动人员搬运方便、安装简单快捷；本发明选材简单、加工工序少、节约加工费及成本；本发明结构简单、经济实用、安拆方便、效果明显、实用性好。
关键词：新型；电机车轨枕；台车轨枕
一、引言
在盾构施工中，盾构台车及电机车的行走需要借助轨枕及轨道进行，轨道选用的为43kg/m的钢轨，轨枕选用的为根据盾构隧道实际情形设计的轨枕。因盾构区间的里程较长，因此轨枕的需要量较大。常规的轨枕采用钢板通过焊接而成，这样就造成轨枕的加工量较大，需要不断的进行各种形状的切割、焊接等工作，不但制作周期长，而且费用高、边角料剩余较多，且不能利用。怎样发明一种选材简单、应用性广、搬运方便、安装省时省力的轨枕呢？基于上述问题进行解决，从而形成该发明专利。
二、工程概况
北京地铁19号线一期工程03标积水潭站～北太平庄站盾构区间从积水潭站北侧的盾构始发井始发，依次下穿转河、五座人行天桥及北三环桥到达北太平庄站。盾构区间隧道穿越地层主要为：粉质黏土、粉细砂、中粗砂、卵石等；隧道轨面埋深自南向北增加，约为24.10m~35.86m；隧道顶覆土厚度约为17.70m~29.38m。
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‰的纵坡继续向下进入北太平庄站。
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‰的纵坡继续向下进入北太平庄站。
区间盾构管片外径6400mm，内径5800mm，宽度为1200mm，采用错缝拼接方式。管片内设置电机车轨枕及台车轨枕。
三、具体实施方式
本工程的管片采用外径6400mm，内径5800mm、厚度300mm的管片，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的螺栓固定。电机车轨枕和台车轨枕主要采用150×150mmH型钢加工而成。
本发明提供的一种用于盾构隧道内可周转的电机车轨枕及配套台车轨枕由台车轨枕、电机车轨枕、连接装置三部分构成。参阅附图所示。
（1）1为电机车轨枕，采用150×150mmH型钢加工而成，考虑到轨枕的挪移方便，在轨枕的两端安装有直径为10mm的光圆钢筋作为搬运的轨枕的扶手，这样轨枕的挪移过程中会相当方便、搬移时间也会缩短。
（2）11为泄水槽，在H型钢上切割一个长度600mm、高度30mm槽，用于隧道内清洗的泥浆流出；因为在隧道中由于渣土的遗漏等原因，隧道内经常会存在一些泥土，因此进行文明施工时，需要用水对管片进行冲洗，以保持隧道内管片整体的干净，同时保持隧道内文明施工。
（3）12为卡槽，宽度为116mm，在H型钢上切割而成，用于固定2。卡槽的目的用于固定43kg/m的轨道，卡槽只需在H型钢上开个口就可以，现用的轨枕需要在上面安装弹条、压条、压板等固定轨道的物件，而且每个物件都是单独计算成本的，而本轨枕开个口不需要成本；该卡槽用于宽度为114mm的钢轨放入到之中，起到固定钢轨的作用。
（4）13为10mm的钢板，该钢板长度为220mm，宽度为150mm。与H型钢的采用满焊连接，该钢板作用为提高轨枕的受力面积，使轨道上承受的力通过钢板均匀的传递到管片上。
（5）14为10mm的钢板，高度174mm，宽度150mm，与轨枕之间采用满焊连接，用于固定1和3，是1和3的连接装置；钢板上有四个螺栓孔，用于螺栓固定台车轨枕及电机车轨枕。
（6）15为14上的螺栓孔，用于螺栓紧固连接1和3，螺栓孔直径为16mm，用于直径为14mm的螺栓穿入，紧固电机车轨枕及台车轨枕。
（7）16为搬运装置，采用10mm的钢筋焊接在H型钢上，用于1的搬运。该搬运装置位于150mm×150mmH型钢的侧面，每面安装两个，方便施工人员两只手各抓一个扶手进行搬运到指定位置。
（8）2为43kg/m的轨枕。
（9）3为台车轨枕，采用150*150mmH型钢及钢板制作而成。
（10）31为卡槽，宽度116mm，在H型钢上切割而成，用于固定2。
（11）32为10mm钢板，制作及用途与13一致。
（12）33为10mm的钢板，用途与14一致。
（13）34为33上的螺栓孔，用于螺栓紧固连接1和3。
（14）35为台车轨枕搬运装置。
附图 电机车轨枕及台车轨枕平面图
四、本发明的优点和效果
本发明的优点有：1.本发明上的搬运扶手能大大降低施工人员搬运时间，提高施工人员的工作效率；2.本发明选材主要由150mm×150mmH型钢和10mm的钢板、直径为14mm，长度至少50mm的螺栓及螺母组成；本发明的卡槽采用在H型钢上切割而成，切割而成的卡槽既满足钢轨放入其中，卡住钢轨防止其左右移动的功能又有节约成本的目的，现行的轨枕采用弹条、压条与压板三部分进行钢轨的固定工作，同时这三个部件采用集中加工的方式，需要单独进行成本结算，因此采用本发梦的钢轨能节约很大的一部分费用；现行的轨枕需要采用10mm的钢板不断采用切割、焊接等型式进行组装加工；而本发明的轨枕需要较少的切割和焊接就可组装完成，节约加工时间。3.本发明结构简单、实用性好，能广泛的应用在盾构隧道中，该装置可以根据盾构管片的具体内径进行不断的调整，以符合电机车和台车的正常运行。
五、结束语
本发明为一种相对结构简单、功能满足要求使用要求，该发明的设计思路是在现有轨枕的技术上，减少其加工组装的步骤及其加工时间，使用一种简单的材料进行加工组装，这样在材料方面进行成本和用量的精简。这样既可以提高加工的效率、节约加工时间；在使用过程中既满足使用要求，又节约施工人员的体力；整体而言，该发明对于施工和加工都是一种双赢的方式。
参考文献：
[1]梁志军.混凝土轨枕检验中存在的问题及改进建议[J].铁道标准设计，2011（05）：17-18.
[2]齐琳，夏禾，任静.梯形轨枕的减振特征及论证[J].铁道标准设计，2007（10）：67-71.
[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:杜亚非,石燕平,杨志强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：轨枕论文; 盾构论文; 台车论文; 管片论文; 型钢论文; 电机论文; 钢板论文; 《基层建设》2019年第20期论文;