专利名称：一种用于隧道施工的专用砼自动计量喷锚车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道施工喷锚领域，具体为一种用于隧道施工的专用砼自动计量 喷锚车。
背景技术：
隧道喷锚支护是在隧道掌子面开挖爆破后，为加固掌子面岩体的一次衬砌，能提 高围岩的整体性和自承能力，适当抑制岩体应力释放及变形的发展，有效控制和调整围岩 应力的重新分布，避免围岩松动和坍塌，加强结构的稳定性。喷射混凝土是按一定比例，将 水泥、砂、石子、水及外加剂，经特定工艺方法混合搅拌再通过喷射机喷射到受喷面上，在短 时间内凝结、能迅速达到一定强度的快速支护方法。根据施工工艺不同，分为干喷、潮喷和 湿喷。此法施工简便，可在岩体开挖后立即喷射并与围岩密贴，具有加固、止水等多种效果； 又能与金属网、锚杆、钢支撑等多种支护方式组合形成复合支护，是新奥法施工中不可缺少 的重要支护手段。目前国内隧道施工中主要采用的喷锚设备都是带滚轮式的小型喷射机，该机具有 价格便宜，重量轻，移动方便的特点，但是需要人工进行喷射混凝土施工。国外隧道施工中 主要采用的是喷射混凝土机械手，该机是为减轻喷射混凝土作业的劳动强度、改善工作条 件而设计、制造的代替人工喷射混凝土的施工机械，一般由喷头、臂及回转或翻转机构、大 臂的起落机械等组成，具有能使喷嘴前后俯仰、左右摆动或画圈、臂杆可伸缩、升降和旋转 等功能，以满足喷射混凝土的施工要求。但是该喷射混凝土机械手价格昂贵，仅一个机械手 就需要投入上百万，无形中增加了隧道施工的成本费用，在国内竞争日益激烈的隧道行业， 利润越来越少，导致众多工程施工单位不愿使用该设备。为此，急需一种新型喷射设备，以 提高隧道施工效率，减少喷锚时间，而且造价低。
发明内容本实用新型为了解决现有隧道施工中的各种喷锚设备存在各自不同缺点的问题， 提供一种用于隧道施工的专用砼自动计量喷锚车。本实用新型是采用如下技术方案实现的一种用于隧道施工的专用砼自动计 量喷锚车，包括装有行走轮及驱动装置的车体、通过支架架设在车体上方的料仓，车体前方 和后方分别安装有混凝土喷射机，本实用新型的创新点在于所述料仓由喷锚料料仓和位于 喷锚料料仓两端的外加剂料仓构成，喷锚料料仓底部间隔设有将其分隔成若干喷锚料小料 仓的第一竖向隔断和/或横向隔断，每个喷锚料小料仓底部为敞开式下料通道；每个外加 剂料仓底部分别间隔设有沿车体纵向方向设置、并将其分隔成若干外加剂小料仓的第二竖 向隔断，每个外加剂小料仓底部开有下料口以及水平闸门，每个喷锚料小料仓分别与其中 一个外加剂小料仓以及其中一台混凝土喷射机一一对应；车体上、且位于每个喷锚料小料 仓以及与其对应的外加剂小料仓下方安装有皮带输送机，皮带输送机下料端与混凝土喷射 机进料口正对。所述混凝土喷射机为现有公知产品，其结构和工作原理是本领域普通技术
3人员所熟知的，所述皮带输送机由皮带、滚筒、滚筒电机，槽钢、角钢等组成，也是本领域普 通技术人员熟知的。喷锚料小料仓、外加剂小料仓以及混凝土喷射机的数量可根据车体大 小及实际需要确定。所述车体上还装有带有总进风口和出风口的高压风管，使用时，将进风口与隧道 内的高压风管连接，出风口分别与混凝土喷射机连接，出风口的数量根据混凝土喷射机的
数量确定。采用本实用新型的结构设计，喷锚料分装至各个喷锚料小料仓，然后由其底部的 敞开式下料通道直接落至相对应的皮带输送机上，同时外加剂分装至各个外加剂小料仓， 然后由其底部的下料口落至皮带输送机上，可通过调控水平间门的开启大小来调节外加剂 的加量，从而达到控制喷锚料与外加剂的混合比例，由于外加剂小料仓均位于混凝土进料 口附近，所以可减少皮带输送机的运输时间，完全满足使用要求，实现了外加剂的自动添 加。与现有技术相比，本实用新型喷锚车结合了国产小型喷射机和国外喷射混凝土机 械手的特点，采用自动化供料的方式，进行喷锚作业，从喷锚前准备到实施喷锚，与小型混 凝土喷射机相比，所需时间短，工序衔接少，减少了上料工人，节约了劳动力，操作简单，该 套设备共需要投入资金96000元，相比于喷射混凝土机械手，价格更便宜，性价比更高，实 施隧道喷锚作业时，操作简单，效率高，工序衔接少，减少投入12名工人(一次使用五台喷 射机比)，V级围岩每循环平均节约0. 16小时，IV级围岩每循环平均节约0. 33小时，III级 围岩每两个循环节约1.5个小时，大大加快了隧道施工进度，提高了效率。此外，需要的空 间小，仅需一台10吨运输车的空间(同时使用五台喷射机比);且适应性灵活多变，使用者可 根据面积、数量、时间的需要，一台自动计量喷锚车的喷射机可分开启动，也可同时启动；特 殊情况下，可摆放两台以上自动计量喷锚车。该喷锚车的投入使用，丰富了隧道施工领域，使我国隧道施工水平又提高了一步， 具有极其广泛的推广价值。
图1为本实用新型所述喷锚车平面示意图；图2为图1的侧面图；图3为图1的后视图；图4为本实用新型所述料仓侧面结构示意图；图中1-行走轮；2-车体；3-混凝土喷射机；4-喷锚料料仓；5-外加剂料仓； 6-喷锚料小料仓；7-第一竖向隔断；8-横向隔断；9-敞开式下料通道；10-外加剂小料仓； 11-第二竖向隔断；12-下料口 ；13-高压风管；14-皮带输送机；15-配电箱。
具体实施方式
一种用于隧道施工的专用砼自动计量喷锚车，如图1、2、3所示，包括装有行 走轮1及驱动装置的车体2、通过支架架设在车体上方的料仓，车体前方和后方分别安装有 混凝土喷射机3，混凝土喷射机上方还安装有用于控制混凝土喷射机和皮带输送机的配电 箱14。如图4所示，料仓由喷锚料料仓4和位于喷锚料料仓两端的外加剂料仓5构成，喷锚料料仓4底部间隔设有将其分隔成若干喷锚料小料仓6的第一竖向隔断7和/或横向隔 断8，每个喷锚料小料仓底部为敞开式下料通道9 ；每个外加剂料仓5底部分别间隔设有沿 车体纵向方向设置、并将其分隔成若干外加剂小料仓10的第二竖向隔断11，每个外加剂小 料仓10底部开有下料口 12以及水平闸门，每个喷锚料小料仓6分别与其中一个外加剂小 料仓10以及其中一台混凝土喷射机3 —一对应；车体2上、且位于每个喷锚料小料仓6以 及与其对应的外加剂小料仓10下方安装有皮带输送机14，皮带输送机14下料端与混凝土 喷射机3进料口正对。车体2上还装有带有总进风口和出风口的高压风管13。本实用新型以5台混凝土喷射机安装在同一车体上，共用一个喷锚料仓和两个独 立的外加剂料仓为例，说明该喷锚车的设计过程A、喷锚车设计喷锚料采用汽车运输，从洞口两台JS750搅拌机处运送至隧道施 工作业面，然后利用柳工40B装载机倒向喷锚车料仓内(或采用专用喷锚料运输车运送至 隧道施工作业面，然后倒向喷锚车料仓内)，由于喷锚车料仓只进行隧道喷锚时临时储存喷 锚料，不用于运输喷锚料，载重量小，可采用普通底盘，也可采用专用底盘，比如斯太尔底 盘、东风底盘。此外，因喷锚机安装在底盘周围，必须让喷射机悬空，并于地面保持一定的距 离，轮胎可采用直径> 90cm的单桥车。B、混凝土喷射机设计混凝土喷射设备作为自动计量喷锚车的核心部件，该设计将对隧道喷锚施工起着 至关重要的作用，结合目前国内现有小型混凝土喷射机产品，通过一定的技术改进，采用喷 射能力为每小时9m3的混凝土喷射机作为自动计量喷锚车的混凝土喷射设备。C、喷锚料仓设计由于喷锚车料仓要承担5台混凝土喷射机的喷锚料供应，所以如图1所示，喷锚料 仓底部间隔设有两个第一竖向隔断7，先将喷锚料仓分隔成三个小料仓，然后在位于两侧的 两个小料仓内分别设置横向隔断，这样，将喷锚料仓分隔成5个小料仓，每个小料仓对应一 台混凝土喷射机，即如图所示，车体前方安装两台，后方安装三台；D、外加剂料仓设计喷射混凝土是按一定比例，将喷锚料及外加剂，经特定工艺方法混合搅拌再通过 喷射机喷射到受喷面上，在短时间内凝结、能迅速达到一定强度的快速支护方法，因此，在 实施喷锚作业时，还需要添加一定的外加剂。为减轻喷射混凝土作业的劳动强度、减少劳动 力，在喷锚料仓前后分别设置两个独立的外加剂料仓，根据喷锚料小料仓的数量及位置，外 加剂小料仓总共为5个，该料仓的底部安装水平闸门，通过调控流量调节闸门开启大小，自 动添加外加剂，使外加剂的流量与喷锚料的流量按一定的比例混合，并能在短时间内凝结、 迅速达到一定强度；由于在实施喷锚作业时，外加剂使用量较少，考虑到汽车底盘的空间范 围，外加剂料仓容量不易过大，这里每个料仓容量按lm3进行设计。E、皮带输送机设计皮带输送机安装在喷锚料仓和外加剂料仓的底部，其宽度大于喷锚料仓的敞开式 下料通道的宽度。F、在实施喷锚作业中，为了使混凝土喷射机达到额定工作压力，使用中需要消耗 一定的风量。为了减少接、拆风水管时间，加快隧道循环时间，隧道喷锚时间，因此，在喷锚 车上设计了一个总的进风管和水管，每次喷锚作业时只需将总的进风管和高压送风管进行
5一次连接即可。 G、由于喷锚车上安装了 5台混凝土喷射机和5条水平皮带输送机，为了快速启动 混凝土输送泵和水平皮带输送机，提高工作效率，喷锚车上设计了一个总开关电源箱和5 个分级配电箱，总开关电源箱控制着喷锚车上所有用电设施，5个分级配电箱分别控制一台 混凝土喷射机和一台水平皮带输送机。因此，每次喷锚作业只需将总开关电源进行一次接 线即可。
权利要求一种用于隧道施工的专用砼自动计量喷锚车，包括装有行走轮(1)及驱动装置的车体(2)、通过支架架设在车体上方的料仓，车体前方和后方分别安装有混凝土喷射机(3)，其特征是所述料仓由喷锚料料仓(4)和位于喷锚料料仓两端的外加剂料仓(5)构成，喷锚料料仓(4)底部间隔设有将其分隔成若干喷锚料小料仓(6)的第一竖向隔断(7)和/或横向隔断(8)，每个喷锚料小料仓底部为敞开式下料通道(9)；每个外加剂料仓(5)底部分别间隔设有沿车体纵向方向设置、并将其分隔成若干外加剂小料仓(10)的第二竖向隔断(11)，每个外加剂小料仓(10)底部开有下料口(12)以及水平闸门，每个喷锚料小料仓(6)分别与其中一个外加剂小料仓(10)以及其中一台混凝土喷射机(3)一一对应；车体(2)上、且位于每个喷锚料小料仓(6)以及与其对应的外加剂小料仓(10)下方安装有皮带输送机(14)，皮带输送机(14)下料端与混凝土喷射机(3)进料口正对。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的专用砼自动计量喷锚车，其特征是车体 (2 )上还装有带有总进风口和出风口的高压风管(13 )。
专利摘要本实用新型涉及隧道施工喷锚领域，具体为一种用于隧道施工的专用砼自动计量喷锚车，解决现有喷锚设备存在各自缺点的问题，包括车体、料仓，车体前后方的混凝土喷射机，料仓由喷锚料料仓和外加剂料仓，喷锚料料仓底部设有将其分隔成喷锚料小料仓的第一竖向隔断和/或横向隔断，每个喷锚料小料仓底部为敞开式下料通道；外加剂料仓底部设有将其分隔成外加剂小料仓的第二竖向隔断，每个外加剂小料仓底部开有下料口以及水平闸门，每个喷锚料小料仓与其中一个外加剂小料仓、其中一台混凝土喷射机对应；车体上、且位于每个喷锚料小料仓、外加剂小料仓下方安装有皮带输送机。所需时间短，工序衔接少，节约了劳动力，操作简单，价格便宜，性价比高。
文档编号E21D11/10GK201763358SQ201020534590
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者张凤华, 张斌, 徐东升, 李建军, 李战伟, 郑捷 申请人:中铁十二局集团有限公司;中铁十二局集团第三工程有限公司