土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置的制作方法

本实用新型属于皮带运输出碴技术领域，尤其是涉及一种土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置。

背景技术：

随着中国地下空间的开发利用和交通、能源等基础设施建设的大规模快速发展，盾构法隧道技术也得到了迅速的发展，中等直径和大直径盾构相继开始使用。隧道出渣则为继刀盘开挖之后，较为重要的一道施工工序。国内外隧道施工中用的出渣运输系统包括内燃机有轨运输系统，电瓶车牵引有轨系统，架线式电力机车有轨运输系统，大型自卸汽车无轨运输系统，皮带机运输系统等。其中，内燃机车牵引矿车出渣相对增加了隧道污染，电瓶车牵引力和运转速度有限且充电频繁，仅适宜水小、出渣量较小隧道。而皮带机出渣运输系统具有连续输送、运距远，运量大、污染小、TBM及盾构机设备利用率高等特点，正在成为隧道施工出渣运输系统的重要发展方向。

随着社会的发展，城际轨道必将成为未来的城市之间交通发展方向，而城际轨道的典型特点就是站点距离长，隧道直径大，出渣量大，运输距离远，因而隧道施工出渣方式已经成为制约它发展的因素。连续皮带出渣运输系统具有连续输送、运距远，运量大、污染小的特点，在国外的TBM和土压平衡盾构机上都已经得到广泛应用，施工效率高，且在国内TBM连续皮带出渣技术也已成熟，土压平衡盾构连续皮带出渣国内还未应用，因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理且施工效果好的土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，随着土压平衡盾构施工将掘进皮带进行延长，通过提升皮带将渣土运输至地面土仓，实现长距离大直径土压平衡盾构施工皮带运输出碴，施工效率高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，随着土压平衡盾构施工将掘进皮带进行延长，通过提升皮带将渣土运输至地面土仓，实现长距离大直径土压平衡盾构施工皮带运输出碴，施工效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其特征在于：包括控制模块、与土压平衡盾构机连接的掘进皮带装置、用于将掘进皮带装置上的渣土运输至地面土仓的提升皮带装置和设置在掘进皮带装置上方且为掘进皮带装置提供皮带的储带仓装置，所述掘进皮带装置包括与土压平衡盾构机连接的掘进皮带和用于驱动掘进皮带转动的掘进皮带驱动模块，所述提升皮带装置包括用于将掘进皮带上转动的渣土运输至地面土仓的提升皮带、设置在靠近驱动掘进皮带的提升皮带的一端的挡泥板和用于驱动所述提升皮带转动的提升皮带驱动模块，所述提升皮带为由下至上逐渐向上倾斜布设，且所述提升皮带的倾斜角度为8°～10°，所述掘进皮带驱动模块包括依次相接的第一电机驱动器、第一电机和第一减速器，所述提升皮带驱动模块包括依次相接的第二电机驱动器、第二电机和第二减速器，所述储带仓装置包括仓体、设置在所述仓体内的且供掘进皮带进行续接的多层备用皮带以及将所述备用皮带进行存储和释放的拉紧装置，所述控制模块包括主控器，所述主控器的输入端接有光电开关和按键操作模块，以及设置在掘进皮带上的第一压力传感器和设置在提升皮带上的第二压力传感器，所述第一电机驱动器、第二电机驱动器和拉紧装置均与主控器连接且由主控器进行控制，所述第一减速器与掘进皮带传动连接，所述第二减速器与提升皮带传动连接。

上述的土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其特征在于：所述提升皮带的长度为140m～150m。

上述的土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其特征在于：所述备用皮带的长度为500m～600m。

上述的土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其特征在于：所述拉紧装置包括液压缸和双绞车。

上述的土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其特征在于：所述掘进皮带的底部沿掘进皮带的长度方向间隔设置有用于对掘进皮带进行支撑的托辊和供所述托辊进行安装的托辊架。

上述的土压平衡盾构施工皮带运输出碴装置，其特征在于：所述提升皮带的底部沿提升皮带的长度方向设置有钢架。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的掘进皮带装置和提升皮带装置结构设计合理且施工简便、投入施工成本较低。

2、所采用的掘进皮带装置包括掘进皮带和掘进皮带驱动模块，所述掘进皮带与土压平衡盾构机连接，且掘进皮带随着土压平衡盾构施工前进延长，通过掘进皮带驱动模块控制掘进皮带进行转动，从而将土压平衡盾构机土仓内的渣土输送至掘进皮带上进行输送；所述提升皮带装置包括提升皮带、挡泥板和提升皮带驱动模块，通过设置提升皮带，掘进皮带上的渣土滑落在提升皮带，通过提升皮带将渣土运输至地面土仓，通过设置挡泥板防止渣土从掘进皮带上的渣土滑落出提升皮带，通过设置提升皮带驱动模块，将提升皮带上的渣土运输至地面土仓，从而减少了内燃机车牵引矿车和电瓶车来回往复运渣，且运输效率高，实现长距离大直径土压平衡盾构施工皮带运输出碴，施工效率高。

3、所采用的储带仓装置结构简单且使用效果好，所述储带仓装置包括仓体、备用皮带和拉紧装置，通过设置拉紧装置将所述备用皮带进行存储和释放，通过设置备用皮带，在掘进皮带随着土压平衡盾构施工进行的过程中，将备用皮带与掘进皮带续接，从而使掘进皮带长度方向延长，通过设置仓体存储备用皮带，保证备用皮带质量，不仅施工简便，并且使用效果好。

4、所采用的第一压力传感器和第二压力传感器安装简便且使用效果好，能对掘进皮带和提升皮带上渣土的压力进行检测，避免渣土过多造成掘进皮带或者提升皮带的损害，提高掘进皮带和提升皮带使用寿命，降低施工成本，经济实用。

5、所述采用的提升皮带由下至上逐渐向上倾斜布设，一方面实现将掘进皮带上的渣土运输至地面土仓，另一方面，增大渣土与提升皮带的摩擦力，方便渣土沿提升皮带运输。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，随着土压平衡盾构施工将掘进皮带进行延长，通过提升皮带将渣土运输至地面土仓，实现长距离大直径土压平衡盾构施工皮带运输出碴，施工效率高。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型控制模块的电路原理框图。

附图标记说明:

1—土压平衡盾构机； 2—掘进皮带装置； 2-1—掘进皮带；

3—提升皮带装置； 3-1—提升皮带； 3-2—挡泥板；

4—储带仓装置； 5—第一压力传感器； 6—第二压力传感器；

7—按键操作模块； 8—光电开关； 9—第一电机驱动器；

10—第一电机； 11—第一减速器； 12—第二电机驱动器；

13—第二电机； 14—拉紧装置； 15—主控器；

16—第二减速器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括控制模块、与土压平衡盾构机1连接的掘进皮带装置2、用于将掘进皮带装置2上的渣土运输至地面土仓的提升皮带装置3和设置在掘进皮带装置2上方且为掘进皮带装置2提供皮带的储带仓装置4，所述掘进皮带装置2包括与土压平衡盾构机1连接的掘进皮带2-1和用于驱动掘进皮带2-1转动的掘进皮带驱动模块，所述提升皮带装置3包括用于将掘进皮带2-1上转动的渣土运输至地面土仓的提升皮带3-1、设置在靠近驱动掘进皮带2-1的提升皮带3-1的一端的挡泥板3-2和用于驱动所述提升皮带3-1转动的提升皮带驱动模块，所述提升皮带3-1为由下至上逐渐向上倾斜布设，且所述提升皮带3-1的倾斜角度为8°～10°，所述掘进皮带驱动模块包括依次相接的第一电机驱动器9、第一电机10和第一减速器11，所述提升皮带驱动模块包括依次相接的第二电机驱动器12、第二电机13和第二减速器16，所述储带仓装置4包括仓体、设置在所述仓体内的且供掘进皮带2-1进行续接的多层备用皮带以及将所述备用皮带进行存储和释放的拉紧装置14，所述控制模块包括主控器15，所述主控器15的输入端接有光电开关8和按键操作模块7，以及设置在掘进皮带2-1上的第一压力传感器5和设置在提升皮带3-1上的第二压力传感器6，所述第一电机驱动器9、第二电机驱动器12和拉紧装置14均与主控器15连接且由主控器15进行控制。

本实施例中，所述提升皮带3-1的长度为140m～150m。

本实施例中，所述备用皮带的长度为500m～600m。

本实施例中，所述拉紧装置14包括液压缸和双绞车。

本实施例中，所述掘进皮带2-1的底部沿掘进皮带2-1的长度方向间隔设置有用于对掘进皮带2-1进行支撑的托辊和供所述托辊进行安装的托辊架。

本实施例中，所述提升皮带3-1的底部沿提升皮带3-1的长度方向设置有钢架。

本实用新型使用时，土压平衡盾构机1进行盾构的过程中，土压平衡盾构机1中盾构机土仓内的渣土通过螺旋输送机运送到掘进皮带2-1上，主控器15通过第一电机驱动器9控制第一电机10动作，第一电机10带动掘进皮带2-1进行转动，掘进皮带2-1上的渣土滑落在提升皮带3-1，同时，在土压平衡盾构机1进行盾构前进的过程中，工作人员手动操作按键操作模块7，主控器15控制拉紧装置14将所述备用皮带进行释放，工作人员通过聚硫化物，将所述备用皮带与掘进皮带2-1续接，从而将掘进皮带2-1随着土压平衡盾构施工前行延长，保证掘进皮带2-1能连续运渣，当所述备用皮带续接完后，工作人员手动操作按键操作模块7，主控器15控制拉紧装置14工作，向所述仓体内存储备用皮带，在掘进皮带2-1连续运渣的过程中，主控器15通过第二电机驱动器12控制第二电机13动作，第二电机13带动提升皮带3-1进行转动，通过提升皮带3-1将渣土运输至地面土仓，通过设置挡泥板3-2防止渣土从掘进皮带3-1上的渣土滑落出提升皮带3-1，从而减少了内燃机车牵引矿车和电瓶车来回往复运渣，且运输效率高，实现长距离大直径土压平衡盾构施工皮带运输出碴，施工效率高。在掘进皮带2-1和提升皮带3-1的工作过程中，第一压力传感器5，实时检测掘进皮带2-1上渣土的压力并将第一压力发送至主控器4，光电开关8实时检测掘进皮带2-1的位置信号，并将采集到的位置信号发送至主控器15，第二压力传感6实时检测提升皮带3-1上渣土的压力并将第二压力发送至主控器4，当主控器15接收到光电开关开8的信号时，主控器15控制第一电机驱动器9不工作，防止掘进皮带2-1发生跑偏产生事故，当主控器15接收到的第一压力和第二压力不符合压力设定值时，主控器4控制第一电机驱动器9和第二电机驱动器12不工作，掘进皮带2-1和提升皮带3-1停止工作避免渣土过多造成掘进皮带2-1或者提升皮带3-2的损害，提高掘进皮带和提升皮带使用寿命，降低施工成本，经济实用，通过提升皮带3-1将渣土运输至地面土仓，实现长距离大直径土压平衡盾构施工皮带运输出碴，施工效率高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。