一种通过自身重力作用完成自动卸渣的龙门渣斗装置及方法与流程

本发明涉及一种龙门自动卸渣装置，具体涉及一种仅依靠自身重力的作用达到自动卸渣的装置。

背景技术：

近年来，我国国民经济的迅猛发展，城市交通拥挤问题也日趋严重，国内各城市都在大规模的修建地铁项目，缓解交通压力。地铁隧道施工过程中，竖井作为隧道与地面联系的唯一通道，承担着隧道内所有的机械、材料、渣土的进出，而这些所有物体的运输都是通过位于竖井上方的龙门吊来完成的。一般情况下，地下暗挖隧道开挖与初支作业工序中，受龙门吊吊装因素的主要影响，出渣作业能占到总工序时间的50％～60％。因此，如何更好的优化龙门出渣作业效率，关系到隧道施工进度的快慢。传统的龙门渣斗在卸渣过程中，存在以下主要几个方面的问题：

1、人员投入：每天必须要有2名专职人员(隧道属于24小时作业，白班和晚班各1名)负责协助渣斗卸渣，人员成本费用高；

2、卸渣作业效率低：龙门首先将渣斗放置地面，人工解开锁销，龙门提升渣斗，渣土从渣斗底部卸出。人工再扣上锁销，龙门再次提升渣斗，放置竖井底部，完成一次卸渣循环，前后总共时间大约需要4～6分钟；

3、危险因素多：龙门吊装作业属于起重设备作业，人员长时间位于渣斗下方附近，危险因素较多，尤其是渣斗内物体的飞落，更容易造成人员的伤害；

4、龙门利用率低：由于出渣作业长时间的占用龙门，因此，龙门利用率是非常的低下，以至于隧道施工所需的设备、材料等运输都受到较大影响。

技术实现要素：

本发明的目的是针对背景技术的以上不足，提供一种作业效率高、无需额外人员投入、龙门利用率高、安全风险小、投入经济合理等优点，仅依靠自身重力作用就能完成自动卸渣的装置。

本发明的技术方案如下：

一种龙门渣斗仅依靠自身重力作用完成卸渣的装置，其特征在于，包括：

三角支架(1)和渣斗(2)，其中，所述的三角支架(1)包括：位于顶部水平设置的轨道(1-1)，轨道(1-1)的端部或靠近端部设有限位器(1-2)；

渣斗(2)后半部分的两侧面，分别向外设一突出于侧面的旋转轴(3)；轨道(1-1)的两条轨条之间的宽度大于渣斗(2)的宽度，渣斗(2)底部能够进入轨道之间，且旋转轴(3)能够架于轨道上并相对于轨道平面运动。

在本发明的较佳实施例中，所述的三角支架(1)设于出渣竖井旁。

在本发明的较佳实施例中，轨道(1-1)的底部设有竖直支撑杆(1-3)，竖直支撑杆(1-3)之间设横向连接杆(1-5)，轨道(1-1)端部和竖直支撑杆(1-3)之间设有斜向支撑杆(1-4)

在本发明的较佳实施例中，两根旋转轴(3)分别位于渣斗(2)后半部分的两侧面的下半部。

在本发明的较佳实施例中，渣斗内加固钢板采用厚1cm、q235钢。

在本发明的较佳实施例中，旋转轴(3)采用直径5cm、5cm长、q335钢。

在本发明的较佳实施例中，所述的一种依靠自身重力作用完成卸渣的龙门渣斗装置，还包括渣斗提升设备。

在本发明的较佳实施例中，所述的渣斗提升设备包括龙门和钢丝绳。

本发明仅采用一套三角支架、两根渣斗旋转轴，安装与调试过程非常简单，不涉及到复杂结构；仅利用渣斗和渣土自身重力作用，无需额外电机驱动和提升，自动完成卸渣作业。

本发明装置主要工作机理与作用

这个支撑系统主要由三角形支架构成，用于支撑渣斗及渣土的全部重量。在渣斗下方尾部两侧分别安装一个旋转轴，由于渣斗重力作用线与旋转轴不在一个竖直方向上，便可实现渣斗在自身重力作用下自由旋转，即完成自动卸渣作业，不需额外电机的驱动和提升。

由上述描述可知，本发明龙门渣斗依靠自身重力作用完成自动卸渣的施工方法，具有作业效率高、无需额外人员投入、龙门利用率高、安全风险小、投入经济合理等优点。本发明还具有以下优点：

(1)操作方法简单，仅需要1名龙门操作手便可完成全部的渣斗提升与卸渣操作，无需其他人员配合卸渣，自动化作业程度高，且没有人员方面的安全隐患；

(2)不受渣样类型的限制，石状、土状、以及流塑状渣土均可通过该系统完成，作业效率都高，其实用性和适用性均较强；

(3)施工时受外部环境影响较小，白天、黑夜、雨水和6级以下大风天气均可进行；

(4)对隧道其它施工工序干扰少，不占用竖井地表空间，投入产出比高；

(5)改进后龙门在卸渣工序上缩短了时间。石质、土质渣土卸渣平均缩短时间约为2分钟，流塑状渣土约为2.5分钟，累计经济效益明显。

附图说明

图1为本发明三角支架结构示意图；

图2为本发明渣斗的正面结构示意图；

图3为本发明渣斗的俯视结构示意图；

图4为渣斗运动到三角支架左侧的结构示意图；

图5为本发明渣斗在自身重力作用下自由旋转工作示意图。

图4和图5中，箭头代表旋转方向。

图中

1-三角支架

2-渣斗

3-旋转轴

具体实施方式

参见图1至图5。

本发明包括：三角支架1和渣斗2.

其中，参见图1，三角支架1包括：位于顶部水平设置的轨道1-1，轨道的一端或靠近端部设有限位器1-2轨道1-1的底部设有竖直支撑杆1-3，竖直支撑杆1-3之间设横向连接杆1-5，轨道1-1端部和竖直支撑杆1-3之间设有斜向支撑杆1-4。三角形支架各支撑杆采用i10工字钢、q235钢。三角支架设于竖井旁的砼支座4上。

参见图2和图3，渣斗尾部的前后两侧，分别向外设一突出于侧面的旋转轴3。在本实施例中，为设于渣斗尾部(图中的右侧)的下半部。渣斗内加固钢板采用厚1cm、q235钢；旋转轴3采用两根直径5cm、5cm长、q335钢。轨道1-1的两条轨条之间的宽度大于渣斗2的宽度，使得渣斗2底部能够进入轨道之间，旋转轴3架于轨道上运行。

在其它的实施例中，旋转轴3也可以用滚轮替代。

支架系统加工要点：

(1)三角支架在焊接(采用j506焊条)加工的过程中，一定要加强焊接质量的检验，其制作加工材料一定要满足相关强度要求；

(2)旋转轴的安装一定要焊接牢固、稳定，确保承载力满足要求；

(3)渣斗的大小与提升物体的重量必须经过严格的计算，一定要满足卷扬机的电机功率和钢丝绳的强度要求，绝对不允许龙门吊装超过额定重量的物体。

渣斗与支架制造按下列标准执行：

参见图4和图5，渣斗自动卸渣施工流程：

渣斗2在竖井底完成装渣作业后，龙门操作员在接收到来自井底指挥员的指挥信号后便开始提升渣斗2，待渣斗底部的旋转轴3与三角支架1的轨道1-1的滑行轨面大致位于一个高程位置后便停止提升。移动天车，保持旋转轴3在三角支架1的轨道1-1，将渣斗缓缓推向前方(图4和图5的左侧)，待旋转轴3接近支架限位器1-2后，便停止天车的移动。缓慢的释放钢丝绳和吊钩，渣斗2在自身的重力作用下，可通过旋转轴3的支撑绕着旋转轴3旋转，这一过程必须缓慢、匀速，谨慎操作。待渣斗旋转90度后，斗内的渣土基本全部倒出之后，保持静止状态约15秒钟再缓慢的提升渣斗2，按照既有的操作流程，安全的将渣斗放回竖井底部，完成整个操作流程，进行下一作业循环。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。