皮带机系统及渣土输送方法与流程

本发明涉及盾构施工
技术领域：
，具体而言，涉及一种皮带机系统及渣土输送方法。
背景技术：
：目前，随着国内地铁建设的大规模开展，盾构施工法由于具备安全、快捷、适应性广等特点而在地铁区间施工中被广泛使用。然而，在现有技术中，盾构施工完成后的排渣较为不便，需要工作人员辅助人工排渣，增大了工作人员的劳动强度。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种皮带机系统及渣土输送方法，以解决现有技术中盾构机排渣不便，增大了工作人员劳动强度的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种皮带机系统，在盾构施工过程中，皮带机系统用于将隧道内的渣土输送至渣土池内，皮带机系统包括：连续皮带机，与盾构机的主机皮带机对接；转载皮带机，沿渣土输送方向，转载皮带机位于连续皮带机的下游处且与连续皮带机对接；移动皮带机，沿渣土输送方向，移动皮带机位于转载皮带机的下游处且与转载皮带机对接；其中，盾构机在掘进过程中产生的渣土依次经由主机皮带机、连续皮带机、转载皮带机及移动皮带机输送至渣土池内。进一步地，皮带机系统还包括：反向提升皮带机，沿渣土的输送方向，反向提升皮带机位于转载皮带机与移动皮带机之间，反向提升皮带机用于将渣土从转载皮带机上输送至地面上，并经由移动皮带机输送至渣土池内。进一步地，反向提升皮带机的皮带相对于地面的倾斜角大于等于8°且小于等于12°。进一步地，皮带机系统还包括：转渣皮带机，沿渣土的输送方向，转渣皮带机位于反向提升皮带机与移动皮带机之间，转渣皮带机用于将渣土从反向提升皮带机上输送至移动皮带机上。进一步地，皮带机系统还包括控制组件，控制组件包括：连续皮带机动力控制设备，与连续皮带机的驱动电机连接，以控制连续皮带机的驱动电机的启停及运行参数；和/或转渣皮带机动力控制设备，与转渣皮带机的驱动电机连接，以控制转渣皮带机的驱动电机的启停及运行参数；和/或移动皮带机动力控制设备，与移动皮带机的驱动电机连接，以控制移动皮带机的驱动电机的启停及运行参数。进一步地，皮带机系统还包括：多个急停开关，多个急停开关沿渣土的输送方向间隔设置，以对连续皮带机和/或转载皮带机和/或移动皮带机和/或反向提升皮带机和/或转渣皮带机紧急停机。进一步地，皮带机系统还包括：多个跑偏开关，多个跑偏开关沿渣土的输送方向间隔设置，以用于检测连续皮带机和/或转载皮带机和/或移动皮带机和/或反向提升皮带机和/或转渣皮带机的跑偏量，当跑偏量大于或等于预设值时，对跑偏的皮带机进行停机或自动报警。进一步地，皮带机系统还包括：图像采集装置，至少一个图像采集装置设置在连续皮带机的机头部分；和/或至少一个图像采集装置设置在连续皮带机的机尾部分；和/或至少一个图像采集装置设置在连续皮带机的张紧装置所在位置处；和/或至少一个图像采集装置设置在连续皮带机的储带部分；和/或至少一个图像采集装置设置在主机皮带机与连续皮带机的对接处；和/或至少一个图像采集装置设置在连续皮带机与转载皮带机的对接处；和/或至少一个图像采集装置设置在转载皮带机与反向提升皮带机的对接处；和/或至少一个图像采集装置设置在反向提升皮带机与转渣皮带机的对接处；和/或至少一个图像采集装置设置在转渣皮带机与移动皮带机的对接处。进一步地，连续皮带机和/或转载皮带机和/或移动皮带机和/或反向提升皮带机和/或转渣皮带机的胶带宽度大于等于900mm且小于等于1100mm，胶带的带速大于等于2.4m/s且小于等于2.9m/s。进一步地，转载皮带机包括顺次对接的第一转载皮带机、第二转载皮带机及第三转载皮带机，第一转载皮带机的整体长度小于第二转载皮带机的整体长度和第三转载皮带机的整体长度，且第一转载皮带机的输送方向与盾构机的掘进方向相互平行设置。根据本发明的另一方面，提供了一种渣土输送方法，采用上述的皮带机系统，渣土输送方法包括：盾构机的土仓内的渣土通过主机皮带机输送至皮带机系统的连续皮带机上，经由连续皮带机输送至皮带机系统的转载皮带机上，再经由转载皮带机输送至皮带机系统的移动皮带机上，经由移动皮带机输送至渣土池内。应用本发明的技术方案，皮带机系统用于将隧道内的渣土输送至渣土池内。在盾构施工过程中，开挖隧洞过程中产生的渣土依次经由主机皮带机、连续皮带机、转载皮带机及移动皮带机输送至渣土池内，以使渣土有序地被输送至渣土池内，进而解决了现有技术中盾构机排渣不便，增大了工作人员劳动强度的问题，使得渣土的输送更加容易、简便。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了根据本发明的皮带机系统的实施例的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、渣土池；20、连续皮带机；30、转载皮带机；31、第一转载皮带机；32、第二转载皮带机；33、第三转载皮带机；40、移动皮带机。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域：
的普通技术人员通常理解的相同含义。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。为了解决现有技术中盾构机排渣不便，增大了工作人员劳动强度的问题，本申请提供了一种皮带机系统及渣土输送方法。如图1所示，在盾构施工过程中，皮带机系统用于将隧道内的渣土输送至渣土池10内，皮带机系统包括连续皮带机20、转载皮带机30及移动皮带机40。其中，连续皮带机20与盾构机的主机皮带机对接。沿渣土输送方向，转载皮带机30位于连续皮带机20的下游处且与连续皮带机20对接。沿渣土输送方向，移动皮带机40位于转载皮带机30的下游处且与转载皮带机30对接。其中，盾构机在掘进过程中产生的渣土依次经由主机皮带机、连续皮带机20、转载皮带机30及移动皮带机40输送至渣土池10内。应用本实施例的技术方案，皮带机系统用于将隧道内的渣土输送至渣土池10内。在盾构施工过程中，开挖隧洞过程中产生的渣土依次经由主机皮带机、连续皮带机20、转载皮带机30及移动皮带机40输送至渣土池10内，以使渣土有序地被输送至渣土池10内，进而解决了现有技术中盾构机排渣不便，增大了工作人员劳动强度的问题，使得渣土的输送更加容易、简便。在本实施例中，皮带机系统还包括反向提升皮带机。其中，沿渣土的输送方向，反向提升皮带机位于转载皮带机30与移动皮带机40之间，反向提升皮带机用于将渣土从转载皮带机30上输送至地面上，并经由移动皮带机40输送至渣土池10内。具体地，反向提升皮带机的两端分别与转载皮带机30和移动皮带机40对接，位于转载皮带机30上的渣土被输送至反向提升皮带机上，反向提升皮带机将位于其上的渣土提升至地面上并将渣土输送至移动皮带机40上，以经由移动皮带机40输送至渣土池10内。可选地，反向提升皮带机的皮带相对于地面的倾斜角大于等于8°且小于等于12°。在本实施例中，反向提升皮带机的皮带相对于地面的倾斜角为10°。这样，倾斜角的上述设置避免反向提升皮带机的输送面太陡而影响渣土的正常输送，进而提升了反向提升皮带机的输送效率。需要说明的是，倾斜角的设置不限于此。可选地，反向提升皮带机的皮带相对于地面的倾斜角为9°、或11°、或9.5°、或10.5°。在本实施例中，皮带机系统还包括转渣皮带机。其中，沿渣土的输送方向，转渣皮带机位于反向提升皮带机与移动皮带机40之间，转渣皮带机用于将渣土从反向提升皮带机上输送至移动皮带机40上。具体地，转渣皮带机的两端分别与反向提升皮带机和移动皮带机40对接，位于反向提升皮带机上的渣土被输送至转渣皮带机上，转渣皮带机将位于其上的渣土输送至移动皮带机40上，移动皮带机40沿预设方向移动，以使渣土被均匀地洒落在渣土池10内，避免渣土池10内发生渣土堆积。可选地，皮带机系统还包括控制组件，控制组件包括连续皮带机动力控制设备、转渣皮带机动力控制设备及移动皮带机动力控制设备。其中，连续皮带机动力控制设备与连续皮带机20的驱动电机连接，以控制连续皮带机20的驱动电机的启停及运行参数。转渣皮带机动力控制设备与转渣皮带机的驱动电机连接，以控制转渣皮带机的驱动电机的启停及运行参数。移动皮带机动力控制设备与移动皮带机40的驱动电机连接，以控制移动皮带机40的驱动电机的启停及运行参数。这样，上述设置使得工作人员对连续皮带机20、转渣皮带机及移动皮带机40的控制更加容易、简便，降低了操作难度。具体地，连续皮带机动力控制设备、转渣皮带机动力控制设备及移动皮带机动力控制设备均内置plc控制模块，负责控制系统集成起动、停止及检测保护功能，并协调变频器，检测变频器运行参数，自动完成起停过程。与张紧装置及给tbm联锁控制，实现输送机的平稳运行。在本实施例中，皮带机系统还包括控制系统。其中，控制系统包括控制组件。控制系统具有远程控制、就地控制及手动三种控制模式，能控制皮带机的启停、速度等相关运行参数，系统配置先进，后期使用、维护方便。控制系统具有中文菜单控制，能够与盾构机操作室集成且设有监视系统。控制系统预留与盾构机主控室连锁接口，能够在盾构机操作室对皮带机进行操作及监视。同时，控制系统能够显示皮带机的工作状态、速度、皮带跑偏警告、皮带拉裂警告、电动机温度、减速机温度、故障显示等相关参数。可选地，皮带机系统还包括多个急停开关。其中，多个急停开关沿渣土的输送方向间隔设置，以对连续皮带机20、转载皮带机30、移动皮带机40、反向提升皮带机及转渣皮带机紧急停机。这样，在皮带机系统运行过程中，急停开关能够对连续皮带机20、转载皮带机30、移动皮带机40、反向提升皮带机及转渣皮带机进行紧急停机，避免发生安全事故。可选地，沿渣土输送方向，每隔100m设置在一个急停开关。需要说明的是，相邻的两个急停开关之间的间距不限于此。可选地，每隔90m、或110m、或120m设置在一个急停开关。可选地，急停开关为智能拉线开关。可选地，皮带机系统还包括多个跑偏开关。其中，多个跑偏开关沿渣土的输送方向间隔设置，以用于检测连续皮带机20、转载皮带机30、移动皮带机40、反向提升皮带机及转渣皮带机的跑偏量，当跑偏量大于或等于预设值时，对跑偏的皮带机进行停机或自动报警。这样，当皮带机跑偏严重时，跑偏开关实现延时停车，进而避免发生安全事故。在本实施例中，两个跑偏开关形成一对跑偏开关，各对跑偏开关分别设置在连续皮带机20、转载皮带机30、移动皮带机40、反向提升皮带机及转渣皮带机的机头、中间转弯处及机尾处。在本实施例中，皮带机系统还包括多个测速装置。其中，多个测速装置沿渣土的输送方向间隔设置，以用于检测连续皮带机20、转载皮带机30、移动皮带机40、反向提升皮带机及转渣皮带机的输送速度。在本实施例中，皮带机系统还包括多个报警扬声器。其中，多个报警扬声器沿渣土的输送方向间隔设置，以用于皮带机起动预警和故障报警用，进而保证皮带机系统的报警功能。可选地，沿渣土输送方向，每隔200m设置在一个报警扬声器。需要说明的是，相邻的两个报警扬声器之间的间距不限于此。可选地，每隔190m、或210m、或220m设置在一个报警扬声器。可选地，皮带机系统还包括图像采集装置。其中，至少一个图像采集装置设置在连续皮带机20的机头部分，至少一个图像采集装置设置在连续皮带机20的机尾部分，至少一个图像采集装置设置在连续皮带机20的张紧装置所在位置处，至少一个图像采集装置设置在连续皮带机20的储带部分，至少一个图像采集装置设置在主机皮带机与连续皮带机20的对接处，至少一个图像采集装置设置在连续皮带机20与转载皮带机30的对接处，至少一个图像采集装置设置在转载皮带机30与反向提升皮带机的对接处，至少一个图像采集装置设置在反向提升皮带机与转渣皮带机的对接处，至少一个图像采集装置设置在转渣皮带机与移动皮带机40的对接处。这样，图像采集装置能够对皮带机的各个部位进行视频监控，进而保证皮带机系统的安全性。可选地，连续皮带机20、转载皮带机30、移动皮带机40、反向提升皮带机及转渣皮带机的胶带宽度大于等于900mm且小于等于1100mm，胶带的带速大于等于2.4m/s且小于等于2.9m/s。在本实施例中，胶带宽度为1000mm，胶带的带速为2.8m/s或2.5m/s，进而保证皮带机能够对渣土进行正常输送。如图1所示，转载皮带机30包括顺次对接的第一转载皮带机31、第二转载皮带机32及第三转载皮带机33，第一转载皮带机31的整体长度小于第二转载皮带机32的整体长度和第三转载皮带机33的整体长度，且第一转载皮带机31的输送方向与盾构机的掘进方向相互平行设置。这样，上述设置保证转载皮带机30能够将渣土输送至反向提升皮带机上，保证皮带机系统能够对渣土正常输送。在本实施例中，皮带机系统包括左线皮带机系统和右线皮带机系统，且左线皮带机和右线皮带机的结构相同。具体地，左、右线连续皮带机20的技术参数见表1，左、右线第一转载皮带机31的技术参数见表2，左、右线第二转载皮带机32的技术参数见表3，左、右线第三转载皮带机33的技术参数见表4，左、右线移动皮带机40的技术参数见表5。表1左、右线连续皮带机20的技术参数技术参数单位数值输送物料流塑状渣石带宽mm1000渣料比重kg/cm31.8带速m/s0-2.8运量t/h700机长m3852提升高度m5储带长度m600装机功率kw2×250胶带强度st800表2左、右线第一转载皮带机31的技术参数技术参数单位数值带宽mm1000带速m/s2.8运量t/h700机长m5(左线)/10(右线)提升高度m0装机功率kw15胶带强度st630表3左、右线第二转载皮带机32的技术参数表4左、右线第三转载皮带机33的技术参数技术参数单位数值带宽mm1000带速m/s0-2.8运量t/h700机长m67提升高度m8装机功率kw55胶带强度st630表5左、右线移动皮带机40的技术参数在本实施例中，连续皮带机主机配置形式如下：1、受料方式：盾构机后配套皮带机向连续皮带机卸料；2、驱动方式：变频器控制电机与减速器、联轴器及驱动滚筒相结合；3、张紧型式：变频自动张紧；4、储带型式：头部框架结构，700m储带；5、机身型式：快速安装机构，管片内壁三角支撑；6、延伸方式：盾构台车牵引机尾、人工敷设延伸部分、放带机放带；7、清扫方式：头部刮板清扫器+头部水清洗；8、缓冲措施：受料点设置缓冲床或缓冲托辊；9、保护措施：设置沿线急停开关、报警等；10、控制方式：微机集中控制，并预留通讯接口。本申请还提供了一种渣土输送方法，采用上述的皮带机系统，渣土输送方法包括：盾构机的土仓内的渣土通过主机皮带机输送至皮带机系统的连续皮带机20上，经由连续皮带机20输送至皮带机系统的转载皮带机30上，再经由转载皮带机30输送至皮带机系统的移动皮带机40上，经由移动皮带机40输送至渣土池10内。具体地，在盾构施工过程中，开挖隧洞过程中产生的渣土依次经由主机皮带机、连续皮带机20、转载皮带机30及移动皮带机40输送至渣土池10内，以使渣土有序地被输送至渣土池10内，进而解决了现有技术中盾构机排渣不便，增大了工作人员劳动强度的问题，使得渣土的输送更加容易、简便。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：皮带机系统用于将隧道内的渣土输送至渣土池内。在盾构施工过程中，开挖隧洞过程中产生的渣土依次经由主机皮带机、连续皮带机、转载皮带机及移动皮带机输送至渣土池内，以使渣土有序地被输送至渣土池内，进而解决了现有技术中盾构机排渣不便，增大了工作人员劳动强度的问题，使得渣土的输送更加容易、简便。显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3