一种隧洞干喷支护喂料输送设备的制作方法

1.本发明涉及混凝土喷护施工技术领域，尤其涉及一种隧洞干喷支护喂料输送设备。


背景技术：

2.目前国内中、小型水利工程中，设计小断面隧洞开挖施工逐渐增多；其中，多为引水灌溉工程。其隧洞工程具有断面小、距离长、机械化程度低等特点。在施工过程中，需要进行超前支护、开挖、锚杆、挂网、喷砼等。其中，开挖施工完成后的支护施工，是保证洞室稳定和确保后续施工安全的关键工序。施工时，为了加快进度、减少过程中的施工成本，喷砼施工采用干喷法。
3.干喷法，是通过风压，将砂、石子、水泥、外加剂等混合物筛分后，通过喷射机、风管、喷嘴（加水）送至受喷面，完成隧洞喷射砼施工。混合料通过拌合机拌合后，运输至喷射机附近；人工采用铁锹一铲一铲上料，至喷射机完成喂料过程，其存在诸多缺点。
4.1）喂料过程中，必须3~4人操作，消耗大量人工。
5.2）多人同时喂料，通过人员的喂料速度和喂料量，来满足喷射机进料的需要，以此保证喷射砼的施工连续和施工质量；但是，在实际过程中，由于人为原因，无法控制人工喂料的速度和数量，导致喷射机进料口进料不均匀，时多时少，经常出现设备空转或喂料过多堵塞料口的情况，使得工序时间长。
6.3）喂料的施工人员在喷射机附近，喂料过程中混合料为干粉状态，进入喷射机后，经过风压的吹动，产生大量粉尘；虽然，施工人员佩戴防尘口罩，但长时间处于粉尘环境，对人员身体健康仍存在一定的影响。
7.因此，干喷混凝土人工喂料的方法，影响喷射砼施工连续性，间接影响喷射砼质量；过程中的大量粉尘，对喂料人员的身心健康也造成一定的损害。


技术实现要素：

8.本发明的目的是，提出一种隧洞干喷支护喂料输送设备，代替人工进行高效、稳定的操作；以解决现有技术中，喷砼施工劳动强度大、影响操作人员健康，施工质量不易控制的问题。
9.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种隧洞干喷支护喂料输送设备，包括主框架，所述主框架的上侧设置有传送机构，所述主框架的前端设置有挡料板，所述主框架的后端设置有调节支撑架，所述调节支撑架的高度可调。
10.在一些实施例中，所述主框架的上侧设置有防偏轮；两个所述防偏轮对称设置为一组，分别位于所述传送机构的两侧，两个所述防偏轮相对内侧的夹持距离可调整。
11.在一些实施例中，所述主框架的上侧面设置有滑轨，所述防偏轮滑动安装在所述
滑轨内；所述防偏轮由滑板和竖转轮组成；所述滑板插接在所述滑轨内，所述竖转轮设置在所述滑板的上侧面。
12.在一些实施例中，所述主框架的上侧设置有传动辅助转轴，所述传动辅助转轴与所述主框架滑动连接；所述传动辅助转轴由对称的两部分组成，两部分相对的内侧通过可调丝杆相连接。
13.在一些实施例中，所述可调丝杆由第一螺纹杆和第一内螺纹筒组成；所述传动辅助转轴两部分相对的内侧各设置有一个所述第一螺纹杆，所述第一内螺纹筒连接两端的两个第一螺纹杆。
14.在一些实施例中，所述传送机构由主动轮、被动轮、传送带和电机组成；所述主动轮设置在主框架靠近前端的位置，所述被动轮设置在主框架靠近后端的位置，所述传送带套设在主动轮、被动轮的外表面；所述电机与所述主动轮传动连接。
15.在一些实施例中，所述电机通过支架座设置在所述主框架的上方。
16.在一些实施例中，所述挡料板的内侧面设置有橡胶板。
17.在一些实施例中，所述调节支撑架由第二内螺纹筒和第二螺纹杆组成；所述第二内螺纹筒设置在所述主框架的两侧，所述第二螺纹杆与所述第二内螺纹筒螺纹连接。
18.在一些实施例中，所述主框架的下侧设置有行走轮。
19.与现有技术相比，本发明提供了一种隧洞干喷支护喂料输送设备，具备以下有益效果：1、本发明，代替人工进行高效、稳定的操作，降低成本，加快施工效率，并提高施工质量，保护操作人员的健康。
20.2、本发明，设置挡料板，节省物料，避免对操作人员产生伤害；设置调节支撑架，以适应施工场地，保证输送效果；防偏轮可调整，匹配实际的运行状态；传动辅助转轴，可自由安装、拆卸、调整，简便、高效，更便于贴合工况；可复用，扩大其适用范围。
21.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明，代替人工进行高效、稳定的操作，降低成本，加快施工效率，并提高施工质量，保护操作人员的健康；设置挡料板，节省物料，避免对操作人员产生伤害；设置调节支撑架，以适应施工场地，保证输送效果；防偏轮可调整，匹配实际的运行状态；传动辅助转轴，可自由安装、拆卸、调整，简便、高效，更便于贴合工况；可复用，扩大其适用范围。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；图2为去除传送带后的结构示意图；图3为图2中a处的放大结构示意图；图4为图2中b处的放大结构示意图；图5为防偏轮的结构示意图；
图6为图2中c处的放大结构示意图；图7为可调丝杆的结构示意图；图8为本发明的使用状态示意图。
23.图中：1、主框架；2、传送机构；201、主动轮；202、被动轮；203、传送带；204、电机；3、挡料板；4、调节支撑架；401、第二内螺纹筒；402、第二螺纹杆；5、防偏轮；501、滑板；502、竖转轮；6、滑轨；7、传动辅助转轴；8、可调丝杆；801、第一螺纹杆；802、第一内螺纹筒；9、支架座；10、橡胶板；11、行走轮。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.参照图1-8，一种隧洞干喷支护喂料输送设备，包括主框架1，主框架1的两条长边采用槽钢，槽钢的开口朝向外侧；在主框架1的内侧设置角钢进行连接，并设置连接钢筋进行加强；主框架1的上侧设置有传送机构2，传送机构2将物料从后侧输送至前侧。
27.其中，传送机构2由主动轮201、被动轮202、传送带203和电机204组成。
28.具体的，主动轮201设置在主框架1靠近前端的位置，被动轮202设置在主框架1靠近后端的位置，传送带203套设在主动轮201、被动轮202的外表面；电机204与主动轮201传动连接。
29.进一步的，电机204通过支架座9设置在主框架1的上方。
30.支架座9的下部连接在主框架1的上侧面，顶部安装电机204；中部保留空间，以供传送带203通过；控制支架座9的高度，以不影响物料输送。
31.主框架1的前端设置有挡料板3。
32.具体的，挡料板3向上延伸设置；两侧宽度不小于主框架1的左右宽度，可适当超出主框架1，以更好地保证对物料的阻挡效果；挡料板3顶端朝向主框架1的后部倾斜，即，顶部向内侧倾斜；从而，在物料打击在挡料板3时，使其不会向上弹起，物料向下落下，进一步保证阻挡效果。
33.进一步的，挡料板3的内侧面设置有橡胶板10。
34.通过增设橡胶板10，使得物料不与挡料板3发生碰撞，减少噪音的产生；同时，降低挡料板3的损耗。
35.橡胶板10在使用过程中，如出现过度磨损，需及时进行更换。
36.主框架1的后端设置有调节支撑架4；调节支撑架4对主框架1的后端进行高度调整、抬升。
37.具体的，调节支撑架4设置在主框架1靠近后侧位置的左右侧，以不影响传送机构2为宜；调节支撑架4的高度可以进行调整；通过调整调节支撑架4的高度，将设备尾端的高度进行变化，从而调整设备整体的倾斜角度，以适应施工场地，并保证输送效果。
38.在一些实施例中，调节支撑架4由第二内螺纹筒401和第二螺纹杆402组成。
39.具体的，第二内螺纹筒401设置在主框架1的两侧，其轴向垂直向下，第二螺纹杆402与第二内螺纹筒401螺纹连接。
40.通过调整第二螺纹杆402向下的伸出长度，实现对设备的支撑调整；两侧可独立调整，应对地面不平坦的工况环境。
41.在一些实施例中，主框架1的上侧设置有防偏轮5。
42.其中，防偏轮5至少在主框架1的前后端各设置一组；以对运行中的输送装置进行限位，避免传送带203偏离；可根据设备总长度，在中部位置进行增设。
43.防偏轮5的顶端高出传送带203；优选的，以高出2-5厘米为宜；过低无法保证限位效果。
44.两个防偏轮5对称设置为一组，分别位于传送带203的两侧；两个防偏轮5相对内侧的夹持距离可调整；从而，更好地匹配实际的运行状态。
45.进一步的，在一些实施例中，主框架1的上侧面设置有滑轨6，防偏轮5滑动安装在滑轨6内。
46.具体的，防偏轮5由滑板501和竖转轮502组成；滑板501为平面板，滑轨6顶部开口，路径方向垂直朝向主框架1的内侧；滑板501插接在滑轨6内，竖转轮502设置在滑板501的上侧面。
47.通过滑动滑板501，从而调整防偏轮5与传送带203之间的距离；两侧的两个防偏轮5独立调整；确定位置后，对滑板501位置锁定；可采用螺栓穿透滑轨6顶部，顶触滑板501上表面的形式；通过旋入螺栓，进行位置限定。
48.在一些实施例中，主框架1的上侧设置有传动辅助转轴7。
49.其中，传动辅助转轴7设置有若干个；根据输送物料的负载量、传送的长度，进行安装数量的匹配设置；安装合适数量的传动辅助转轴7，以防止传送喷锚料时传送带203下坠，并增加传送带203的传动辅助力。
50.具体的，传动辅助转轴7由对称的两部分组成，每部分设置有转轴和支架座；其中的转轴为横卧式安装，外表面接触传送带203，提供支撑力；转轴通过支架座进行安装。
51.进一步的，传动辅助转轴7与主框架1滑动连接，传动辅助转轴7两部分相对的内侧通过可调丝杆8相连接。
52.具体的，传动辅助转轴7的外侧一端为u形结构；u形结构的开口朝向内侧，挂装在主框架1的外侧，使其可以沿主框架1的边沿进行滑动；两侧的两部分对应至合适位置后，通过可调丝杆8相连接；可调丝杆8向内拉紧两部分，从而使其位置固定，不再移动。
53.设置传动辅助转轴7为滑动安装，搭配可调丝杆8相连接、锁定位置，可自由安装、拆卸，并随时对其位置进行调整；简便、高效，更便于贴合工况；且，可用于不同宽度的主框架1，可复用，扩大其适用范围。
54.进一步的，在一些实施例中，可调丝杆8由第一螺纹杆801和第一内螺纹筒802组成。
55.具体的，在传动辅助转轴7两部分相对的内侧，各设置一个第一螺纹杆801，第一内螺纹筒802连接两端的两个第一螺纹杆801；从而，对其进行锁紧、固定。
56.在一些实施例中，主框架1的下侧设置有行走轮11。
57.优选的，行走轮11采用手推车的单排双轮；以使得设备轻便、移动快捷，随时可根据现场情况调整位置；工作和停靠，仅靠人工就能拖动，随地靠边停放后不影响其他工序的施工作业。
58.中国水利水电第十一工程局有限公司承建的小浪底南岸灌区工程施工6标，位于洛阳市孟津城关镇、朝阳镇和送庄镇，施工内容为一、二、三干渠渠道及建筑物。其中，施工的隧洞均为土洞；隧洞采用马蹄型形式，设计纵坡均为1:2000，隧洞衬砌厚度均为30厘米，采用c30钢筋砼。引水隧洞开挖共计总长度为2277.7米，洞内全部采用锚喷支护施工，共计喷射砼2351立方。因隧洞存在断面小、距离长、机械化程度低等特点，属于本标段的重点和难点，也是本标段的关键线路，隧洞开挖隧洞的贯通是保证本工程能否按期交付和履约的关键所在。
59.按照一般方法，采用人工喂料的喷射施工，经计算：采用人工喂料，每循环开挖进尺为4~5米，每循环喷砼时间约5~5.5小时；隧洞共计长2277.7米，共计喷砼工序累计时间约为：2277.7/4.5*5.5/24≈116天，消耗人工约为：2277.7/4.5*4*5.5/8≈1392工日。
60.为加快施工进度，确保洞挖施工按照计划工期如期完工，项目根据施工特点，结合现场实际情况，对洞挖支护喷射砼上料方式进行改变，依据上文所述的一种隧洞干喷支护喂料输送设备，制造了干喷支护喂料输送设备。
61.设备的主框架1采用10#槽钢和40*4角钢焊接而成，中间通过φ20钢筋连接加固，设备总长度为4.3米，宽度为0.75米。其中，主框架1的高度和长度，根据现场施工情况确定，确保工作状态时，满足洞内喷砼上料的最佳坡度，以及出料距喷射机料口的最佳高度，闲置时便于停放不影响其他工序施工。
62.主框架1与行走轮11轴承采用5#槽钢，成倒三角形焊接连接；行走轮11采用手推车轮，单排双轮，车轮直径为0.64米。
63.传送带宽0.49米，厚2厘米。
64.主框架1的上部安装防偏轮5、传动辅助转轴7。
65.防偏轮5分别安装在主框架1的前端0.65米位置，及末端0.4米位置；安装高度0.21米，转轮直径5厘米，高出皮带约2厘米，以防止转动过程中输送带偏移。
66.传动辅助转轴7，以间隔0.6米设一组；其直径7厘米；以防止传送喷锚料时皮带下坠，及增加皮带的传动辅助力；皮带传送速度控制在0.7米/秒，可满足现场供料要求。
67.主框架1上部安装传送机构2；其中，电机204采用3kw异步电动机，安装在设备前端的支架座9上；支架座9设置为宽0.335米，高度0.35米，长0.75米，与主框架1焊接；电机204和支架座9采用螺栓连接。
68.主框架1前端安装挡料板3，挡料板3的骨架采用40*4角铁，镶嵌2厘米橡胶板，高度0.3米，阻挡传送过来的喷锚料准确落入喷射机口。
69.主框架1前端设置调节支撑架4，在使用时调整高度。
70.此设备，根据隧洞断面小、距离长的施工特点，进行加工组装而成；设备工作、停靠时，均紧跟开挖掌子面，以不影响隧洞出渣和其他机械设备通过为原则。
71.使用本设备进行施工时，电机204带动传送带203连续转动，将喷锚混合料，定量、连续地传送至喷射机；传送机构2通过电动开关进行控制，根据现场喷射情况，实时调整传
送时间、位置和角度，定量、连续的进行喷射喂料；有效解决了因人为原因造成的上料过多、引起的喷射机堵塞，以及，因缺料、喷射机空转，而引起的施工不连续；从而，缩短喷锚支护工序施工时间；调整传送设备成斜坡，端头有效渗入料堆，只需人工确保渗入端头处的混合料充足即可；大大降低喷射砼施工工序的人员配置，从而解决人工成本大的问题；传送带长度约4.3米，可充分使操作人员远离喷射机进料口，避免干喷作业过程中，粉尘过大对施工作业人员的身体健康造成伤害。
72.在工程中利用本设备，有效缩短喷锚支护工序的施工时间，解决人工成本大的问题，并避免作业过程对人员的健康伤害，高效保证锚喷支护连续、安全施工，提高施工质量。
73.经计算：使用本设备后，每循环由原来的5.5小时缩短至3.5小时，节约工期约为：2277.7/4.5*2/24≈42天；人员配置由原来的4人减少至2人，节约人工成本约为：2277.7/4.5*2*2/8≈253工日；大大提高了喷锚支护的施工效率，压缩了锚喷支护工作的作业时间，加块了洞挖循环进尺，使喷砼连续作业，保证了喷砼的施工质量，同时减少了现场施工操作人员配置，节约了施工成本投入。
74.本发明，代替人工进行高效、稳定的操作，降低成本，加快施工效率，并提高施工质量，保护操作人员的健康。
75.本发明中，设置挡料板3避免物料向外飞散，节省物料，且避免对操作人员产生击打伤害；设置橡胶板10，减少噪音，降低损耗；设置调节支撑架4，对主框架1的后端进行高度调整、抬升，以适应施工场地，保证输送效果；两侧可独立调整，应对底面不平坦的工况环境；防偏轮5的夹持距离可调整，匹配实际的运行状态；传动辅助转轴7为滑动安装，搭配可调丝杆8相连接、锁定位置，可自由安装、拆卸，并随时对其位置进行调整；简便、高效，更便于贴合工况；且，可用于不同宽度的主框架1，可复用，扩大其适用范围。
76.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。