本發(fā)明涉及地鐵鋪軌工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種有關(guān)鋪軌機行進(jìn)過程自動變跨裝置及變跨方法。

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背景技術(shù)：
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目前國內(nèi)地鐵鋪軌施工過程中鋪軌機在盾構(gòu)作業(yè)區(qū)間變跨采用的方法有：1)在盾構(gòu)頂部吊掛起升鋪軌機，或在上橫梁底部采用平板車拖運支架頂升鋪軌機，將鋪軌機主要部件解體，再重新組裝實現(xiàn)變跨。采用此方法變跨：由于鋪軌機頂升、解體、安裝作業(yè)均在盾構(gòu)內(nèi)進(jìn)行，空間狹小，吊裝頂升不便，拆裝繁瑣，作業(yè)困難，變跨費時費工，效率低下。2)鋪軌機上橫梁采用單箱梁翼緣設(shè)置滾輪吊掛支腿結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)頂部吊掛起升鋪軌機，不解體部件，人工或電動驅(qū)動支腿總成帶動大車走行梁沿翼緣軌道伸縮移動到作業(yè)軌距，實現(xiàn)變跨作業(yè)。采用此方法變跨：鋪軌機處于懸空狀態(tài)，穩(wěn)定性差，極易因兩側(cè)支腿框架不均勻移動造成整機失穩(wěn)，產(chǎn)生擺動或傾覆現(xiàn)象，具有較大安全隱患。3)鋪軌機上橫梁采用單箱梁導(dǎo)套、導(dǎo)柱液壓油缸驅(qū)動伸縮機構(gòu)，在上橫梁底部采用平板車拖運液壓支撐架，液壓油缸頂升鋪軌機上橫梁使整機懸空脫離走行軌，導(dǎo)套、導(dǎo)柱上橫梁液壓驅(qū)動伸張支腿實現(xiàn)變跨作業(yè)。采用此方法變跨：增加了液壓動力機構(gòu)，增加了鋪軌機的制造成本，需要停機平板車配合完成變跨，雖然機械化程度有所提高減少了人工，但其性價比下降，無法徹底解決過站變跨工效底的問題，液壓系統(tǒng)對操作人員技術(shù)要求較高，增加維修難度及技工成本，液壓油的泄露風(fēng)險會造成施工區(qū)間的油污染。4)鋪軌機上橫梁采用雙箱梁導(dǎo)套、導(dǎo)柱伸縮結(jié)構(gòu)配套絲杠絲母驅(qū)動裝置，大車走行梁設(shè)置橫移輪，采用底部低位短距離臨時頂升整機降落于臨時橫移軌道方式。如我國專利申請?zhí)枺篊N201410065674.X公開的一種鋪軌機低位頂升快速橫移變跨裝置及方法，鋪軌機上部絲杠絲母驅(qū)動裝置驅(qū)動導(dǎo)套沿上橫梁的導(dǎo)柱滑移，帶動支腿總成的走行梁底部橫移輪沿臨時橫移軌道滾動運動實現(xiàn)變跨。采用此方法變跨：雖然加快了變跨作業(yè)時間，減少了變跨安全風(fēng)險，但是在區(qū)間變跨時還是要停機、頂升、鋪設(shè)臨時橫移軌道、人工或電動驅(qū)動變跨，費時費工，無法做到零耗時過站變跨作業(yè)。

綜上所述，現(xiàn)有鋪軌施工裝置及方法在實際應(yīng)用中都需要停機進(jìn)行不同作業(yè)面跨度轉(zhuǎn)換，占用有效鋪軌作業(yè)時間，為滿足鋪軌施工效率的更高需求，鋪軌裝置實現(xiàn)作業(yè)面變跨零耗時，成為必然的趨勢，因此開發(fā)一種不需要任何輔助設(shè)備，可行進(jìn)過程自動變跨，實現(xiàn)作業(yè)面變跨零耗時，減少大量人工，節(jié)能環(huán)保的鋪軌裝置及方法成為必然的趨勢。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有關(guān)鋪軌機行進(jìn)過程自動變跨裝置及變跨方法，在行進(jìn)過程中通過梯形連續(xù)過渡變跨軌道、上部橫移機構(gòu)、感應(yīng)器、橫移機構(gòu)和支腿總成的共同運作，實現(xiàn)上部電力驅(qū)動下部車輪隨支腿沿軌道動態(tài)偏移的行進(jìn)過程自動變跨，實現(xiàn)作業(yè)面變跨零耗時。

為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種有關(guān)鋪軌機行進(jìn)過程自動變跨裝置，包括：導(dǎo)柱型上橫梁、上橫梁導(dǎo)套、支腿、走行梁、感應(yīng)器和橫移機構(gòu)，其特征在于鋪軌機采用導(dǎo)柱型上橫梁與上橫梁導(dǎo)套滑移機構(gòu)，支腿頂端與上橫梁導(dǎo)套螺栓固定連接，支腿底端固定在走行梁上，走行梁前后兩端下部在運行軌道側(cè)面分別設(shè)置一處感應(yīng)器，橫移機構(gòu)驅(qū)動電機固定在支腿縱梁上，絲桿一端與驅(qū)動電機連接，另一端旋入導(dǎo)柱型上橫梁上的鉸接絲母中。

所述的鋪軌機下部設(shè)有輔助過渡軌，輔助過渡軌用于鋪軌機由正線運行軌道變跨至區(qū)間運行軌道，輔助過渡軌兩端分別與正線運行軌道、過渡梯形軌道臨時固定連接，過渡梯形軌道漸變成區(qū)間運行軌距，梯形口大端連接區(qū)間運行軌道。

本發(fā)明還設(shè)計一種采用所述的有關(guān)鋪軌機行進(jìn)過程自動變跨裝置的變跨方法，其特征在于方法如下：首先在作業(yè)區(qū)間鋪設(shè)梯形連續(xù)過渡變跨軌道，然后鋪軌機在行進(jìn)過程中，上部橫移機構(gòu)根據(jù)安裝于走行梁上的感應(yīng)器傳遞區(qū)間軌距變化數(shù)據(jù)的反饋信息，同步驅(qū)動支腿總成隨區(qū)間軌距動態(tài)伸縮變化，實現(xiàn)上部電力驅(qū)動下部車輪隨支腿沿軌道動態(tài)偏移的行進(jìn)過程自動變跨。

所述的方法具體如下：正線運行軌道與盾構(gòu)區(qū)間運行軌道變跨；

a.通過軌道車牽引鋪軌機進(jìn)場，由正線運行軌道行駛至作業(yè)面，解除軌道車與鋪軌機之間的連接，接通整機電源，拆除上橫梁導(dǎo)套與導(dǎo)柱型上橫梁間定位承力銷軸，安裝輔助過渡軌，完成變跨前準(zhǔn)備；

b.放下感應(yīng)器，鋪軌機切換至自動變跨模式，操作鋪軌機緩慢行駛通過輔助過渡軌，并運行到過渡梯形軌道上，鋪軌機電氣控制系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)器所檢測的軌距變化數(shù)據(jù)，即時發(fā)出指令，橫移機構(gòu)驅(qū)動電機驅(qū)動絲桿，帶動支腿向跨外移動，做出行進(jìn)過程變跨動作，直至整機行駛至盾構(gòu)區(qū)間運行軌道上；

c.鋪軌機整機完全行駛至盾構(gòu)區(qū)間運行軌道上，停車制動，收起感應(yīng)器，安裝上橫梁導(dǎo)套與導(dǎo)柱型上橫梁間定位承力銷軸，鋪軌機切換至鋪軌作業(yè)狀態(tài)，完成行進(jìn)過程變跨；

d.按照反程序操作鋪軌機由盾構(gòu)區(qū)間運行軌道變跨至正線運行軌道，進(jìn)行整機沿正線運行軌道退場。

所述的方法具體如下：盾構(gòu)區(qū)間運行軌道與站臺區(qū)間運行軌道變跨：

a.鋪軌機沿盾構(gòu)區(qū)間運行軌道行駛至軌距變化起點處，停車制動，拆除上橫梁導(dǎo)套與導(dǎo)柱型上橫梁間的定位承力銷軸；

b.放下感應(yīng)器，鋪軌機切換至自動變跨模式，操作鋪軌機緩慢駛?cè)脒^渡梯形軌道，鋪軌機電氣控制系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)器所檢測的軌距變化數(shù)據(jù)，即時發(fā)出指令，橫移機構(gòu)驅(qū)動電機驅(qū)動絲桿，帶動支腿向跨內(nèi)移動，做出行進(jìn)過程變跨動作，直至整機行駛出過渡梯形軌道；

c.鋪軌機整機完全駛至變跨后站臺區(qū)間運行軌道上，停車制動，安裝上橫梁導(dǎo)套與上橫梁間定位承力銷軸，鋪軌機切換至鋪軌作業(yè)狀態(tài)，完成行進(jìn)過程變跨至站臺區(qū)間軌距；

d.按照反程序操作鋪軌機由站臺區(qū)間運行軌道變跨至盾構(gòu)區(qū)間運行軌道，進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間鋪軌施工作業(yè)。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，組合結(jié)構(gòu)新穎可行，其優(yōu)點在于：

1、預(yù)先在施工區(qū)間鋪設(shè)梯形連續(xù)過渡變跨區(qū)間軌道，實現(xiàn)隧道內(nèi)變跨作業(yè)不需要使用吊裝支撐用其它輔助設(shè)備，方便了區(qū)間變跨作業(yè)，減少了輔助成本投入。

2、輔助過渡軌的使用，方便了正線運行軌道快捷過渡至區(qū)間作業(yè)軌道，實現(xiàn)了進(jìn)退場作業(yè)與鋪軌作業(yè)的快速工序銜接，實現(xiàn)了軌道施工的連續(xù)性作業(yè)。

3、實現(xiàn)了區(qū)間變跨作業(yè)零耗時，極大節(jié)省人工、大大提高施工速度，節(jié)約變跨時間，降低工人勞動強度，提高了鋪軌施工效率。

4、鋪設(shè)區(qū)間運行軌道及安裝過渡軌均在隧道地面進(jìn)行，且施工單元輕巧，避免了吊裝安全隱患，實現(xiàn)本質(zhì)安全鋪軌變跨作業(yè)。

5、隧道內(nèi)進(jìn)行的變跨作業(yè)均采用電力能源作業(yè)，不產(chǎn)生能源污染，達(dá)到了環(huán)保要求。

[附圖說明]

圖1是本發(fā)明裝置的主視圖；

圖2是本發(fā)明裝置的左視圖；

圖3是本發(fā)明裝置的俯視圖；

圖4是鋪軌機沿正線運行軌道運行示意圖；

圖5是鋪軌機通過站臺區(qū)間施工示意圖；

圖6是鋪軌機正線運行軌道與盾構(gòu)區(qū)間運行軌道變跨示意圖；

圖7是鋪軌機盾構(gòu)區(qū)間道與站臺區(qū)間運行軌道變跨示意圖；

圖中：1.導(dǎo)柱型上橫梁 2.支腿 3.橫移機構(gòu) 4.走行梁 5.傳感器 6.上橫梁導(dǎo)套 7.輔助過渡軌 8.正線運行軌道 9.盾構(gòu)區(qū)間運行軌道 10.梯形過渡軌道 11.站臺區(qū)間運行軌道 12.站臺板 13.站臺樓梯板。

[具體實施方式]

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置及方法的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明的主要技術(shù)方案是采用首先在作業(yè)區(qū)間鋪設(shè)梯形連續(xù)過渡變跨軌道，然后鋪軌機在行進(jìn)過程中，上部橫移機構(gòu)根據(jù)安裝于走行梁上的感應(yīng)器傳遞區(qū)間軌距變化數(shù)據(jù)的反饋信息，同步驅(qū)動支腿總成隨區(qū)間軌距動態(tài)伸縮變化，實現(xiàn)上部電力驅(qū)動下部車輪隨支腿沿軌道動態(tài)偏移的行進(jìn)過程自動變跨。上述技術(shù)方案的實現(xiàn)以下列實施例具體說明：

實施例1

鋪軌機行進(jìn)過程自動變跨裝置如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)設(shè)計：鋪軌機采用導(dǎo)柱型上橫梁(1)與上橫梁導(dǎo)套(6)滑移機構(gòu)，支腿(2)頂端與上橫梁導(dǎo)套(6)螺栓固定連接，支腿(2)底端固定在走行梁(4)上，走行梁(4)前后兩端下部在運行軌道側(cè)面分別設(shè)置一處感應(yīng)器(5)。橫移機構(gòu)(3)驅(qū)動電機固定在支腿(2)縱梁上，絲桿一端與驅(qū)動電機連接，另一端旋入導(dǎo)柱型上橫梁(1)上的鉸接絲母中。

另設(shè)計輔助過渡軌(7)用于鋪軌機由正線運行軌道(8)變跨至區(qū)間運行軌道，輔助過渡軌(7)兩端分別與正線運行軌道(8)、過渡梯形軌道(10)臨時固定連接，過渡梯形軌道(10)漸變成區(qū)間運行軌距，梯形口大端連接區(qū)間運行軌道(9)。

實施例2

本實施例的鋪軌機正線運行軌道與盾構(gòu)區(qū)間運行軌道行進(jìn)過程自動變跨方法如圖6所示，具體步驟為：

1)通過軌道車牽引鋪軌機進(jìn)場，由正線運行軌道(8)行駛至作業(yè)面，解除軌道車與鋪軌機之間的連接，接通整機電源，拆除上橫梁導(dǎo)套(6)與導(dǎo)柱型上橫梁(1)間定位承力銷軸，安裝輔助過渡軌(7)，完成變跨前準(zhǔn)備。如圖4所示。

2)放下感應(yīng)器(5)，鋪軌機切換至自動變跨模式，操作鋪軌機緩慢行駛通過輔助過渡軌(7)，并運行到過渡梯形軌道(10)上，鋪軌機電氣控制系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)器(5)所檢測的軌距變化數(shù)據(jù)，即時發(fā)出指令，橫移機構(gòu)(3)驅(qū)動電機驅(qū)動絲桿，帶動支腿(2)向跨外移動，做出行進(jìn)過程變跨動作，直至整機行駛至盾構(gòu)區(qū)間運行軌道(9)上。如圖5所示。

3)鋪軌機整機完全行駛至盾構(gòu)區(qū)間運行軌道(9)上，停車制動，收起感應(yīng)器(5)，安裝上橫梁導(dǎo)套(6)與導(dǎo)柱型上橫梁(1)間定位承力銷軸，鋪軌機切換至鋪軌作業(yè)狀態(tài)，完成行進(jìn)過程變跨。如圖5所示。

4)按照反程序操作鋪軌機由盾構(gòu)區(qū)間運行軌道(9)變跨至正線運行軌道(8)，進(jìn)行整機沿正線運行軌道(8)退場。

實施例3

本實施例的盾構(gòu)區(qū)間運行軌道與站臺區(qū)間運行軌道行進(jìn)過程自動變跨方法如圖7所示，具體步驟為：

1)鋪軌機沿盾構(gòu)區(qū)間運行軌道(9)行駛至軌距變化起點處，停車制動，拆除上橫梁導(dǎo)套(6)與導(dǎo)柱型上橫梁(1)間的定位承力銷軸。如圖7所示。

2)放下感應(yīng)器(5)，鋪軌機切換至自動變跨模式，操作鋪軌機緩慢駛?cè)脒^渡梯形軌道(10)，鋪軌機電氣控制系統(tǒng)根據(jù)感應(yīng)器(5)所檢測的軌距變化數(shù)據(jù)，即時發(fā)出指令，橫移機構(gòu)(3)驅(qū)動電機驅(qū)動絲桿，帶動支腿(2)向跨內(nèi)移動，做出行進(jìn)過程變跨動作，直至整機行駛出過渡梯形軌道(10)。

3)鋪軌機整機完全駛至變跨后站臺區(qū)間運行軌道(11)上，停車制動，安裝上橫梁導(dǎo)套(6)與上橫梁(1)間定位承力銷軸，鋪軌機切換至鋪軌作業(yè)狀態(tài)，完成行進(jìn)過程變跨至站臺區(qū)間軌距。如圖5所示。

4)按照反程序操作鋪軌機由站臺區(qū)間運行軌道(11)變跨至盾構(gòu)區(qū)間運行軌道(9)，進(jìn)行盾構(gòu)區(qū)間鋪軌施工作業(yè)。