连续皮带机配套TBM出碴技术探讨

发表时间:2019/9/18   来源:《防护工程》2019年11期   作者:贾文达
[导读] 最终提出了不同掘进段TBM配套连续皮带的洞外出碴综合技术,为今后类似工程施工提供参考。
中铁十六局集团第二工程有限公司  天津  300171
        摘要:为了摸索出TBM在不同掘进段的最佳配套洞外出碴方法,本文结合辽宁省大伙房水库输水一期工程为例,从工程概述到出碴方式选择,连续皮带机参数的选择和出现的问题以及解决措施等多个方面进行了详细分析和研究,最终提出了不同掘进段TBM配套连续皮带的洞外出碴综合技术,为今后类似工程施工提供参考。
        关键词:TBM;配套;连续皮带;出碴;问题及措施
       
       
前言
        随着我国经济和社会的发展,长大铁路、公路隧道、引水隧洞、城市地铁等重大地下工程建设项目越来越多,特长、大断面、地质条件复杂的隧道施工技术难度越来越大,而对开挖速度、安全、环保、质量和效益的要求也越来越高,因此被越来越多应用于长大隧道中,与其配套的出碴方式成为人们关注的焦点。出碴方式一般为2种:轨道矿车出碴及连续皮带机出碴,其中轨道矿车出碴配套出碴技术在国内应用较早,技术成熟。随着辽宁省大伙房水库一期工程、兰渝铁路西秦岭隧道等工程先后采用连续皮带机出碴,迫切需要总结连续皮带机配套出碴技术,使其不断完善成熟。
        1工程概述
        在皮带机出碴方面,唐志林等以辽宁省大伙房水库输水一期工程为例,首将皮带机出碴介绍给国内同行;刘文亮等对皮带机跑偏主要原因进行了分析研究;刘学霸以关角隧道为例,针对皮带机出碴运输技术在斜井隧道的应用进行研究;陈国辉等对传统出碴方式及皮带运输机出碴方式进行比较分析;徐双永等对西秦岭隧道皮带机出碴同步衬砌进行了分析研究。但连续皮带机配套技术尚没有人进行过系统的总结与讨论,本文以辽宁省大伙房水库输水一期工程月叭勺标为例对连续皮带机配套出碴技术进行探讨,以便为类似施工提供借鉴经验。
        辽宁省大伙房水库输水一期工程主体为自流输水隧洞,全长85.32米是目前国内最长的山岭隧道。月叭勺标全长22.558采用以掘进机为主、钻爆法为辅的联合方式施工。主洞采用1台德国公司生产的小敞开式硬岩掘进机进行开挖,连续皮带机配套进行出碴。为解决长大隧道出碴、通风困难等问题,施工中设3条辅助施工支洞。3条支洞及所控制主洞段采用钻爆法开挖,无轨运输出碴。
        2出碴方式选择
        施工可采用2种出碴方式:一是皮带机连续出碴,二是轨道矿车出碴。2种出碴方式各有各的特点,大伙房水库输水一期工程月叭勺标从以下几个方面进行了对比分析。
        在短距离施工过程中,因采用轨道矿车出碴一次性投入远远少于连续皮带机出碴,故一般采用轨道矿车进行出碴;但若按照掘进长度10km进行计算,皮带机出碴将要比轨道矿车出碴节省大量投资。
        根据上述2种运输方式的对比,因本工程施工进度要求高,采用皮带机运输更能满足系统运输要求,因此采用皮带机运输方式。


        3连续皮带机参数选择
        为确保与连续皮带机配套出碴完美结合,需要根据主洞断面及围岩情况选择合理的连续皮带机的参数,以保证出碴能力满足需要的掘进速度和碴土的参数.采用移动式布料皮带机方式出碴,列车编组在运行进入后配套门架特定区域后停机,无需将施工材料(管片)运输车摘钩脱离列车编组,可通过操作移动式布料皮带机为矿车卸碴布料待掘进行程结束以及接碴和卸料完毕后,列车编组驶出后配套区域并将碴料运输出洞。本工程采用5节轨行式矿车出碴。
        列车编组运行到位,依次启动移动式布料皮带机、后配套皮带机及主机皮带机并开始掘进。移动式布料皮带机向后(TBM掘进相反方向)移动并运行电动滚筒使前卸碴点为矿车5卸碴布料,该皮带机移动过程中应根据出碴量及矿车受料情况适时调整其移动速度以确保对矿车的布料饱满均匀。依次对矿车5、矿车4及矿车3卸碴布料,待矿车3装满约1/3容积时,进入下一出碴阶段。移动式布料皮带机继续向后移动至端部并脱离与后配套皮带机的搭接区域,后配套皮带机直接向矿车3内卸碴布料,待移动式布料皮带机上碴料卸完后停机并准备反向启动电动滚筒。
        4主要问题以及解决措施
        由于连续皮带机是目前世界上最先进的一种关于皮带的机械设备,所以说在它的使用过程当中很有可能出现一些问题,如果说不能够对这些问题进行及时的处理的话,那么将会造成严重的损失。
        4.1滚筒错位
        首先连续皮带机很容易出现的一个问题,就是滚筒错位的这样一个问题,因为当皮带机的机器延长的时候,如果说它的水平方向皮带不在同一个高度的时候,那么就很容易造成位置较高的这样一个滚筒压力过大,从而很容易出现位置上的偏差,这样的话就会大大的影响滚筒的使用寿命。从而会导致滚筒轴的折断。除此之外如果说整个皮带机左右方向上也发生错位的话,那么就会造成滚筒的一侧倾斜,就很容易造成皮带偏离方向,如果说不能够及时的发现的话,那么将会很容易造成滚筒错位,这样的一个问题出现就会造成皮带的磨损对于连续皮带机来说,这是一个十分严重的问题。
        4.2托辊损坏
        除了在前面提到的滚筒错位是一个经常出现的问题之外,托辊损坏也是一个十分严重的问题。因为在皮带运输的过程当中,由于长距离对碴进行运输。托辊的数量十分的巨大,并且这种工作又是不间断的连续工作,很容易造成机器的损坏,一旦机器造成损坏的话,那么就会很容易造成皮带之间的磨损就会导致皮带出现格兰最终导致机器停止使用。如果要想减少此类事故的发生,专业的技术人员在日常的工作当中就要加强对机器设备的保养。同时在进行生产的过程当中,监察管理人员还要时刻的关注皮带的运行状况注意观察是否有异常的响动,如果说出现问题的话,应当及时的针对问题进行解决,防止机器造成更大的损失。
        4.3皮带支架固定
        最后一个要介绍的一个重点问题就是能否保障皮带支架固定的一个问题,因为在支架固定的过程当中,应当保证水平和垂直的方向都是位于一个平面上的,这样的话才能更好的保障支架的牢固,防止支架松动,影响机器的使用。为了能够让皮带机正常安全的使用,就必须在安装的过程当中使用最佳专业的测量工具进行经常的检查,来提高安装的精确度。
        4.4皮带机常见的跑偏故障
        对于皮带机常见的跑偏故障的处理可以通过以下的措施予以解决:a.改变皮带机托辊组的结构从而使得皮带机的托辊能够更好的与皮带机的皮带进行更好的贴合,从而使得皮带机的皮带获得更好的张力。b.当皮带机的跑偏故障发生在皮带机的滚筒处时,为解决皮带机的跑偏故障需要对皮带机中的滚筒进行平等度和水平度的校正从而使得皮带机在工作的过程中避免出现滚筒和皮带运行不协调的问题。对于滚筒的调整可以通过对皮带机中的机尾和头架来进行。c.对于皮带机中由于维护不当而导致的皮带机皮带跑偏问题,则需要在皮带机的日常维护中加强对于皮带机的维护,避免皮带机工作中的煤尘等进入到皮带机的滚筒、托辊等部位,从而使得皮带机在工作的过程中不会出现因皮带机工作时有煤尘进入到皮带机的托辊中并与其接触而产生的皮带机皮带跑偏故障。
        5结束语
        连续皮带机出碴作为配套出碴系统新技术将不断在长大隧道刀3M施工中应用,其高效的出碴效率、良好的环保性能、低廉的维护成本将不断促进其发展。在以往的研究中,大家仅局限于挖掘连续皮带机的特点及优良性能,本文通过系统讨论连续皮带机配套出碴技术,将大大促进施工技术的发展,同时进一步推进连续皮带机的应用。当然,在连续皮带机使用过程中,目前尚有很多难题尚未解决,如皮带跑偏、曲线段连续皮带机的应用等,这将激励着我们不断进行研究和探索。
        参考文献:
        [1]张成月.连续皮带机控制系统的设计及实践[J].中国设备工程,2018(16):131-132.
        [2]乔伟杰.连续皮带机的关键参数分析[J].机械管理开发,2018,33(07):78-79+185.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: