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1、(10)申请公布号 CN 103821524 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103821524 A (21)申请号 201410079997.4 (22)申请日 2014.03.06 E21D 9/00(2006.01) E21D 9/12(2006.01) (71)申请人 中铁第一勘察设计院集团有限公司 地址 710043 陕西省西安市西影路二号 (72)发明人 王飞 张泰 刘赪 赵录学 唐新权 靳宝成 黄双林 向亮 贾元霞 武世燕 (74)专利代理机构 西安新思维专利商标事务所 有限公司 61114 代理人 李罡 (54) 发明名称 用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨。
2、排架 (57) 摘要 本发明涉及一种用于隧道掘进机后配套及洞 内运输的轨排架。为充分发挥隧道掘进机的使用 优势， 需要其后配套的整体跟进以及洞内相关运 输通道的持续延伸。本发明纵向设置有多排直立 的竖向支撑， 每排竖向支撑顶端设置有一道横向 的横梁， 横梁顶端设置多道纵向的走行钢轨 ； 纵 向相邻的竖向支撑之间固定有连接杆， 各连接杆 纵向呈折线形， 横向呈交叉形 ； 平坦结构底面处， 竖向支撑底面通过端头垫板固定 ； 弧形结构底面 处， 竖向支撑底面通过弧形扁钢固定。 本发明结构 型式简明， 受力合理， 在隧道空间内完成对掘进机 后配套及运输轨道的铺设， 节约了施工投资， 提高 了施工效率。。
3、 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103821524 A CN 103821524 A 1/1 页 2 1. 用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架， 其特征在于 ： 纵向设置有多排直立的竖向支撑 （2） ， 每排竖向支撑 （2） 顶端设置有一道横向的横梁 （3） ， 横梁 （3） 顶端设置多道纵向的走行钢轨 （5） 。 2. 根据权利要求 1 所述的用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架， 其特征在于 ： 每排纵向相邻的竖向支撑。
4、 （2） 之间固定有连接杆 （4） ； 连接杆 （4） 的两端分别固定在前后两排竖向支撑 （2） 的顶端和底端 ； 各连接杆 （4） 纵向呈折线形， 横向呈交叉形。 3. 根据权利要求 2 所述的用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架， 其特征在于 ： 平坦结构底面处， 每根竖向支撑 （2） 的底面均设置有端头垫板 （1） ， 竖向支撑 （2） 通过 端头垫板 （1） 固定于平坦结构底面 ； 弧形结构底面处， 弧形结构底面上设置有与其结构形状相应的弧形扁钢 （11） ， 竖向支 撑 （2） 的底面通过弧形扁钢 （11） 固定于弧形结构底面。 权 利 要 求 书 CN 103821524 A 2。
5、 1/3 页 3 用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架 技术领域 0001 本发明属于隧道及地下工程技术领域， 具体涉及一种用于隧道掘进机后配套及洞 内运输的轨排架。 背景技术 0002 随着修建技术、 建设水平及建设要求的不断提高， 越来越多的新技术、 新工艺、 新 工法应用到隧道及地下工程的建设中， 而隧道掘进机作为隧道机械开挖领域的典型代表， 已逐步广泛的应用于交通工程领域、 水利工程领域及城市轨道交通领域的隧道建设。特别 在山岭长大隧道、 城市隧道的建设中， 隧道掘进机以其快速、 安全、 优质、 环保、 文明施工等 诸多优势， 逐渐成为各类施工方法的首选。根据隧道掘进机的施工特点， 。
6、考虑工程地质、 施 工段落、 施工组织及施工工期等多方面因素， 随着隧道掘进机的不断向前掘进， 其后配套的 整体跟进以及洞内相关运输通道的持续延伸， 已成为隧道掘进机在洞内安全、 快速施工的 重要保证。优质、 稳固、 可靠的运输通道能够更加充分的发挥掘进机的使用优势， 不仅有利 于掘进机洞内施工安全， 而且有利于工程全局的施工组织筹划， 可提高施工效率， 确保施工 质量并缩短总工期。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架， 使隧道掘 进机后配套能够跟随主机整体前行， 保证掘进机在施工期间后续洞内运输通道的持续延 伸。 0004 本发明所采用的技术方案。
7、是 ： 用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架， 其特征在于 ： 纵向设置有多排直立的竖向支撑， 每排竖向支撑顶端设置有一道横向的横梁， 横梁顶 端设置多道纵向的走行钢轨。 0005 每排纵向相邻的竖向支撑之间固定有连接杆 ； 连接杆的两端分别固定在前后两排竖向支撑的顶端和底端 ； 各连接杆纵向呈折线形， 横向呈交叉形。 0006 平坦结构底面处， 每根竖向支撑的底面均设置有端头垫板， 竖向支撑通过端头垫 板固定于平坦结构底面 ； 弧形结构底面处， 弧形结构底面上设置有与其结构形状相应的弧形扁钢， 竖向支撑的 底面通过弧形扁钢固定于弧形结构底面。 0007 本发明具有以下优点 ： 本发明用于隧。
8、道掘进机后配套及洞内运输设备的正常运行， 保证掘进机后配套紧跟主 机掘进整体前行， 保证掘进机在洞内施工中后续运输通道的持续延伸， 保证洞内出渣进料 运输的安全实现， 可有效辅助隧道掘进机完成洞内掘进施工。 本发明结构型式简明， 受力合 理， 与掘进机施工的隧道结构相辅相成， 根据掘进机后配套设备的行走原理及洞内运输特 说 明 书 CN 103821524 A 3 2/3 页 4 点， 巧妙利用型钢材质易搬运、 易安装和高强度等特点， 合理配置走行钢轨， 在隧道空间内 完成对掘进机后配套及运输轨道的铺设， 节约了施工投资， 提高了施工效率， 可更好的辅助 隧道掘进机安全、 快速的完成掘进， 有。
9、利于掘进机的推广使用， 有利于隧道的总体工程筹划 和总工期要求。 0008 本发明产品成型后， 可利用轨排架上方两侧空间作为人员检修通道， 便于在洞内 对轨排架进行拼装及检修更换等作业。 如此便解决了类似于隧道掘进机这种大型机械设备 应用于隧道施工时的后配套整体跟进及后续运输通道安全铺设等相关难题， 其在铁路、 公 路、 水工隧道、 城市地铁隧道、 市政管网隧道等建设领域均有较高的应用价值。 附图说明 0009 图 1 为本发明结构断面图 （掘进机施工段圆形断面） 。 0010 图 2 为本发明结构断面图 （掘进机施工段马蹄形断面， 仰拱拱墙衬砌） 。 0011 图 3 为本发明结构断面图 （。
10、掘进机施工段马蹄形断面， 仰拱衬砌） 。 0012 图 4 为本发明结构轨排架纵剖面详图。 0013 图中， 1- 端头垫板， 2- 竖向支撑， 3- 横梁， 4- 连接杆， 5- 走行钢轨， 6- 检修通道， 7-掘进机开挖外轮廓， 8-初期支护， 9-初期支护或二次衬砌内轮廓， 10-掘进机施工段弧形 结构底面， 11-弧形扁钢， 12-掘进机步进通过段平坦结构底面， 13-预留变形量， 14-二次衬 砌， 15- 掘进机接收段平坦结构底面。 具体实施方式 0014 下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。 0015 本发明涉及一种用于隧道掘进机后配套及洞内运输的轨排架， 是在隧道仰拱。
11、或底 板上设置的型钢系列构架承托轨道结构， 采用钢质构架连接安装组成， 其纵向铺设范围为 掘进机在洞内一次性掘进施工及步进通过的全部隧道段落， 以确保掘进机施工段落内后续 运输系统的连续畅通。 隧道掘进机后配套及洞内运输轨排架结构的尺寸总体上应以隧道掘 进机的设备尺寸及洞室开挖尺寸为基准， 其铺设长度应满足隧道掘进机施工段落的一次性 施工长度 （含掘进和步进段） ， 其宽度应在满足隧道掘进机后配套及洞内运输的基础上于两 侧再预留一定的人员走行及检修通道 ； 其高度应考虑隧道掘进机后配套顺利运行、 洞内运 输轨道与掘进机顺利衔接、 洞室宽度限制、 洞室底部结构等因素， 尽量确保洞内运输走行轨 道。
12、的等高平顺。 0016 本发明为平顶安装走行钢轨的钢构架结构， 对于城市轨道交通普通单线隧道而 言， 其安装范围的断面宽度在 2.9 5m 之间、 断面高度在底板上方 1.5m 以内， 具体参数可 根据所采用隧道掘进机的机型特点、 相关设备尺寸、 施工方式及周边环境条件等综合确定。 0017 所述的轨排架纵向设置有多排直立的竖向支撑 2， 每排竖向支撑 2 设置有四根， 单 排竖向支撑 2 顶端设置有一道横向的横梁 3（工字钢梁） ， 横梁 3 作为每排竖向支撑 2 的横 向联系构件， 承上启下， 确保了构件体系的稳定。横梁 3 顶端设置多道纵向的走行钢轨 5， 走行钢轨5架设于横梁3之上， 。
13、结合洞内空间及横梁3宽度， 可铺设四条钢轨， 形成 “四轨三 线” ， 作为掘进机后配套及洞内运输的走行轨道， 尽量提高洞内运输能力。 0018 纵向相邻的竖向支撑 2 之间固定有连接杆 4（角钢） ， 连接杆 4 的两端分别固定在 说 明 书 CN 103821524 A 4 3/3 页 5 前后两根竖向支撑 2 的顶端和底端， 各连接杆 4 纵向呈折线形， 横向呈交叉形。连接杆 4 主 要用于每排竖向支撑 2 在沿隧道方向纵向的相互连接， 确保轨排架结构的纵向整体稳定。 0019 参见图2的掘进机施工段马蹄形断面仰拱拱墙衬砌和图3的掘进机施工段马蹄形 断面仰拱衬砌， 结构底面分别为掘进机步。
14、进通过段平坦结构底面 12 和掘进机接收段平坦 结构底面 15， 这两个平坦结构底面处， 每根竖向支撑 2 的底面均设置有端头垫板 1， 竖向支 撑 2 通过端头垫板 1 固定于平坦结构底面。 0020 参见图 1 的掘进机施工段圆形断面处， 结构底面为掘进机施工段弧形结构底面 10 即仰拱位置， 该弧形结构底面处， 弧形结构底面上设置有与其结构形状对应的弧形扁钢 11， 竖向支撑 2 的底面通过弧形扁钢 11 固定于弧形结构底面。 0021 端头垫板 1 或弧形扁钢 11 的设置， 增加了竖向支撑 2 与结构底部的接触面积， 避 免了局部应力集中， 使两者之间形成更加稳固可靠的连接， 并在一。
15、定程度上有利于轨排架 结构的横向稳定。竖向支撑 2 作为型钢轨排架的主要竖向承载和传力构件， 同时也可确保 掘进机后配套及洞内运输所需的运行高度。 0022 轨排架结构各构件之间采用焊接为主固定， 走行钢轨 5 与横梁 3 之间可通过扣件 或螺栓等连接。 0023 本发明可满足掘进机后配套及洞内运输的正常安全走行， 随着掘进机的不断向前 掘进而不断安装， 持续延伸。应用本发明后， 随着具体工程中所采用的掘进机机型、 设备参 数、 周边地质条件及开挖洞室等差异， 其相关结构参数如 ： 垫板或弧形扁钢尺寸， 竖向支撑 型钢、 横梁及连接部件的型号、 材质和尺寸， 走行钢轨的数量、 型号及间距， 轨。
16、排架的整体高 度及宽度等均可根据实际工程需要， 或大或小、 或多或少、 或长或短、 或强或弱。 0024 本发明的内容不限于实施例所列举， 本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书 而对本发明技术方案采取的任何等效的变换， 均为本发明的权利要求所涵盖。 说 明 书 CN 103821524 A 5 1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103821524 A 6 2/4 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103821524 A 7 3/4 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103821524 A 8 4/4 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 103821524 A 9 。