王 園

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110141）

目前盾構(gòu)排渣TBM（Tactical Ballistic Missile）連續(xù)皮帶機(jī)作為盾構(gòu)機(jī)施工的輔助設(shè)備，已在國內(nèi)外的地鐵，隧道等盾構(gòu)機(jī)施工現(xiàn)場廣泛應(yīng)用。美國80%的長隧道工程項(xiàng)目采用皮帶機(jī)出碴，近年來歐州的大隧道也大多采用皮帶機(jī)出碴。國內(nèi)市場每年對TBM連續(xù)皮帶機(jī)產(chǎn)品的需求總量能達(dá)到260億左右。

其主要具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

（1）無需等待排渣車，從而提高掘進(jìn)速度；

（2）減少施工人員，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；

（3）污染小，降低了對隧道通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管的要求；

（4）可以在排渣車無法工作的更大的傾斜條件下運(yùn)輸；

（5）洞外不需要翻車卸渣機(jī)；

（6）適應(yīng)性強(qiáng)，可用于對不同直徑的隧道工程；

（7）TBM連續(xù)皮帶運(yùn)機(jī)系統(tǒng)可重復(fù)使用；

1 TBM連續(xù)皮帶機(jī)的工作原理

TBM連續(xù)皮帶機(jī)，頭部采用探頭滾筒卸載的方式，通過和盾構(gòu)機(jī)的緊密配合，并且儲(chǔ)帶倉在運(yùn)行過程中連續(xù)、緩慢的放出膠帶，同時(shí)尾部連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)換裝置可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)延伸皮帶機(jī)支架，從而實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)的連續(xù)輸送，使廢渣從隧道內(nèi)連續(xù)不斷的排出。在提高掘進(jìn)速度的同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)輸成本。

2 TBM連續(xù)皮帶機(jī)各部件構(gòu)成

TBM連續(xù)皮帶機(jī)由頭部卸載裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、硫化平臺(tái)、皮帶、皮帶儲(chǔ)存帶裝置、皮帶張緊系統(tǒng)、中間架和支腿、托輥組、尾部（在TBM上安裝）連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)換裝置、尾部緩沖裝置及電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)構(gòu)成。如圖1所示。

3 TBM連續(xù)皮帶機(jī)主要特點(diǎn)

3.1 驅(qū)動(dòng)單元：驅(qū)動(dòng)裝置是帶式輸送機(jī)動(dòng)力的來源，電機(jī)通過聯(lián)軸器、減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒，依靠滾筒和輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運(yùn)動(dòng)。盾構(gòu)排渣皮帶機(jī)為減小空間而使用空心軸減速機(jī)，通常是多滾筒，多驅(qū)動(dòng)的布置形式，采用變頻電機(jī)并帶有測速編碼器，能準(zhǔn)確測出膠帶每一時(shí)間點(diǎn)的速度。機(jī)架采用懸浮單點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，能很好的解決安裝誤差和檢修困難。計(jì)算功率時(shí)按照盾構(gòu)機(jī)最遠(yuǎn)行走距離或隧道設(shè)計(jì)長度作為計(jì)算依據(jù)。

3.3 硫化平臺(tái)：當(dāng)儲(chǔ)帶倉內(nèi)的膠帶全被放出后，需要重新往儲(chǔ)帶倉內(nèi)加入膠帶，故設(shè)計(jì)了硫化平臺(tái)，使膠帶硫化更加迅速、方便。硫化平臺(tái)設(shè)計(jì)在皮帶機(jī)頭部。

3.2 存儲(chǔ)帶裝置：由于TBM連續(xù)皮帶機(jī)需要的是連續(xù)、快速、不間斷的輸送廢渣，故在設(shè)計(jì)皮帶機(jī)時(shí)增加了一套儲(chǔ)帶倉裝置，最大能存儲(chǔ)600m膠帶，從而使皮帶機(jī)能連續(xù)運(yùn)行300m而不用停機(jī)，該儲(chǔ)帶倉占地空間小、反應(yīng)迅速，在皮帶機(jī)頭部與硫化平臺(tái)銜接，從而能很好的實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)帶、放帶。

3.4 連續(xù)轉(zhuǎn)換裝置：在TBM連續(xù)皮帶機(jī)尾部設(shè)計(jì)了一套連續(xù)轉(zhuǎn)換裝置，該裝置能在皮帶機(jī)不用停機(jī)的工況下，把中部支架和托輥支架連續(xù)的搭接到皮帶機(jī)的延長段，能實(shí)現(xiàn)一邊輸送廢渣一邊延長膠帶機(jī)的目的，該設(shè)備安裝在盾構(gòu)機(jī)上，和盾構(gòu)機(jī)一起運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)連續(xù)不間斷的工作。

3.5 尾部受料裝置：TBM連續(xù)皮帶機(jī)尾部受料裝置，由緩沖床、導(dǎo)料槽、空段清掃器、滾筒、調(diào)節(jié)氣缸組成，能很好的起到物料的緩沖作用，防止物料對膠帶的損傷，同時(shí)也對物料起到導(dǎo)向作用，防止物料的飛濺，出現(xiàn)撒料情況，該設(shè)備安裝在盾構(gòu)機(jī)上，和盾構(gòu)機(jī)一起運(yùn)行。

3.6 直線段支撐架：TBM連續(xù)皮帶機(jī)中部支架的數(shù)量在整機(jī)中占有很大的比例，在隧道中運(yùn)行不能占用檢修車道，只能安裝在隧道的側(cè)壁上，同時(shí)還得不妨礙其他設(shè)備運(yùn)行，故采用在隧道側(cè)壁上現(xiàn)場打膨脹螺栓固定支撐架，解決了隧道內(nèi)空間小、設(shè)備干涉的問題。

圖1

圖2

3.7 轉(zhuǎn)彎段支撐架：TBM連續(xù)皮帶機(jī)，由于隧道的走向總是存在轉(zhuǎn)彎段，故在設(shè)計(jì)時(shí)需要水平轉(zhuǎn)彎段支撐架，采用連桿自調(diào)式調(diào)心托輥組，下托輥采用不同型號(hào)的調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)節(jié)，使在拐彎的不同部位調(diào)節(jié)不同的角度，從而使物料的離心力克服膠帶的向心力，達(dá)到很好的拐彎過渡，實(shí)現(xiàn)不撒料，如圖3所示。

TBM連續(xù)皮帶機(jī)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的排渣方式，其高效的排渣效率、良好的環(huán)保性能、低廉的維護(hù)成本將不斷促進(jìn)其發(fā)展。我們也將不斷提高設(shè)計(jì)水平，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，使其發(fā)揮更積極有效地作用。

圖3 轉(zhuǎn)彎段支撐架

[1]梁國寶，管會(huì)生.鉆爆法施工中皮帶機(jī)連續(xù)出碴方案研究[J].建筑機(jī)械化，2012 （01）：81-83.