CN107143348B - 一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置及方法 - Google Patents

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    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms

Abstract

本发明公开了一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置及方法，其包括：第一输送滑槽、第二输送滑槽、用于连接第一输送滑槽和第二输送滑槽的转轴单元，和设于第一输送滑槽和第二输送滑槽连接处的扇形叶片，其中，转轴单元包括旋转轴、第一滑槽连接底板和第二滑槽连接底板，第一滑槽连接底板和第二滑槽连接底板分别连接于旋转轴上，并分别可相对于旋转轴旋转。本发明装置适用于各种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送，无论是粉末状或潮状喷射混凝土，还是流塑状混凝土，均可通过该装置很便利的从地面输送至隧道内，其实用性和经济性均非常强，尤其适合地下长大矿山法隧道。

Description

一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置及方法
技术领域
本发明涉及一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，具体涉及一种依靠混凝土输送滑槽输送各种标号的混凝土(粉末状、潮状和流塑状)，适用性较强。
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下隧道项目，缓解交通压力。城市地下矿山法隧道施工过程中，竖井作为隧道与地面联系的唯一通道，承担着人员、机械、材料、渣土的运输。传统矿山法隧道混凝土供给方式简单，即在竖井某一侧壁安装混凝土管，通过该混凝土管将混凝土由地面送至井底，再通过混凝土运输车送至隧道内作业处。但这种方法在作业过程中，存在竖井内作业相互干扰的问题：当隧道内有混凝土作业时，由于罐车的来回运行，竖井旁的龙门吊无法运行，影响渣土和材料的运输，隧道内其他工序基本停止，极大制约着施工进度。
发明内容
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、完全避开竖井作业、安全风险小、投入经济合理等优点，仅依靠滑槽完成地下隧道混凝土输送的装置。
本发明的技术方案如下：
一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，其特征在于，包括：
设于地面与隧道之间的输送通道内的第一输送滑槽(1)、设于隧道内的第二输送滑槽(6)、用于连接第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)的转轴单元(2)，和设于第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)连接处的扇形叶片(3)，其中，
转轴单元(2)包括旋转轴(2-1)、第一滑槽连接底板(2-2)和第二滑槽连接底板(2-3)，其中第一滑槽连接底板(2-2)和第二滑槽连接底板(2-3)分别连接于旋转轴(2-1)上，并分别可相对于旋转轴(2-1)旋转；且第一输送滑槽(1)和第一滑槽连接底板(2-2)连接；第二输送滑槽(6)和第一滑槽连接底板(2-3)连接；
在本发明的较佳实施例中，第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)连接处的两侧分别设有至少一扇形叶片(3)。
在本发明的较佳实施例中，扇形叶片(3)的圆心角度为90-270度。优选为135度。
在本发明的较佳实施例中，扇形叶片(3)的一侧与第一输送滑槽(1)的尾部侧壁全缝焊接，另一侧与第二输送滑槽(6)之间不焊接。
在本发明的较佳实施例中，还包括第二输送滑槽动态定位装置。
在本发明的较佳实施例中，所述的第二输送滑槽动态定位装置为手动葫芦，其一端固定于隧道钢拱架上，另一端固定在第二输送滑槽(6)上。
在本发明的较佳实施例中，还包括进料斗(5)，所述的进料斗(5)出口连接第一输送滑槽(1)的进口。
在本发明的较佳实施例中，第一输送滑槽和第二输送滑槽均采用厚1cm、Q235钢板加工、焊接制成；
在本发明的较佳实施例中，转轴单元(2)采用直径2cm、20cm长、Q335钢和厚1cm、Q235钢板加工、焊接制成；
在本发明的较佳实施例中，扇形叶片(3)采用厚1cm、Q235钢制成；
在本发明的较佳实施例中，手动葫芦(4)可在市场上购买，适合即可，无特殊要求。
在本发明的较佳实施例中，进料斗(5)采用厚6mm、Q235钢加工、焊接制成。
本发明装置主要工作机理与作用
由于本发明采用上述结构，第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)之间可以相对旋转；第二输送滑槽(6)可以通过手拉葫芦提升，在一定角度范围内绕着转轴单元(2)自由旋转，调节第二输送滑槽(6)尾部高度，满足不同的混凝土运输车的高度要求。在隧道内无混凝土作业时，可以将第二输送滑槽(6)尾部提升至隧道拱顶，不占用隧道空间，便于其他车辆正常通行。如果地面条件允许，可以将拌合站出料口通过滑槽直接连接到隧道内，省去了地面混凝土运输这一环节，对于混凝土质量有着进一步提高。
本发明仅采用输送滑槽(1)、转轴单元(2)、扇形叶片(3)、手拉葫芦(4)和进料斗(5)，其安装与调试过程非常简单，不涉及到复杂结构；
利用滑槽完成混凝土的输送，避开竖井作业，没有任何干扰，作业效率较高。
由上述描述可知，本发明城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，具有作业效率高、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)充分结合地质条件，通过开挖输送通道另辟途径，埋设输送滑槽，杜绝了井竖井内的交叉作业干扰，极大提高了隧道的施工进度；
(2)只需设置指挥员1名，同洞内施工人员各配置对讲机1台，按统一的指挥信号进行混凝土作业，具有联系紧密，作业步调一致的特点；
(3)适用各种标号的混凝土(粉末状、潮状和流塑状)，适应性较强；
(4)作业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。且输送通道不需要占用过多的地表面积，投入产出比高。
附图说明
图1为本发明第一输送滑槽纵断面(A)和横断面图(B)；
图2为本发明第二输送滑槽纵断面(A)和横断面图(B)；
图3为本发明转轴单元结构示意图；
图4为本发明扇形叶片结构示意图；
图5为本发明进料斗的结构示意图；
图6为本发明混凝土从地面输送至隧道内工作示意图及其局部放大；
图6中，箭头代表旋转方向。
图中
1-第一输送滑槽
2-转轴单元
3-扇形叶片
4-手拉葫芦
5-进料斗
6-第二输送滑槽
7-地面
8-隧道
9-输送通道
具体实施方式
参见图1至图6。
本发明包括：第一输送滑槽1、第二输送滑槽6，转轴单元2、扇形叶片3、手拉葫芦4和进料斗(5)。
其中，参见图1，第一输送滑槽1两端开口，中间封闭，中间部分的横截面为方形，其末端处为斜面1-1，
参见图2，第二输送滑槽6两端开口，中间部分上方敞口，前端也设有斜面6-1。
参见图3，转轴单元2包括旋转轴2-1，以及第一滑槽连接底板2-2和第二滑槽连接底板2-3，其中第一滑槽连接底板2-2和第二滑槽连接底板2-3分别连接于旋转轴2-1上，并分别可相对于旋转轴2-1旋转。在其它的实施例中，也可以是第一滑槽连接底板2-2和第二滑槽连接底板2-3的一个相对于旋转轴2-1固定，另一个可相对于旋转轴2-1旋转。
参见图4，扇形叶片3有两片，分别设于第一输送滑槽1和第二滑槽6连接处的两侧。
参见图6，本发明的组装和使用如下
人工在隧道8一侧或正上方开挖一条输送通道9(通道起于地面，终于隧道拱肩范围)，安装第一输送滑槽1，安装完成后用混凝土回填输送通道9，避免发生地表沉降。第一输送滑槽1和第二滑槽6均采用厚1cm、Q235钢板加工、焊接制成，断面尺寸，根据现场施工的需要具体确定。第一输送滑槽1的末端进入隧道8内。
之后安装转轴单元2，将转轴单元2的第一滑槽连接底板2-2固定到第一输送滑槽1的出口端底部，第二滑槽连接底板2-3固定到第二输送滑槽6的进口端底部。
扇形叶片3的圆心角度根据现场第二输送滑槽的提升和下降高度具体确定，一般为135°左右。扇形叶片3的a侧与第一输送滑槽1的尾部侧壁全缝焊接，确保叶片在第二输送滑槽6旋转时不会跟着旋转，始终处于固定状态。叶片b侧与第二输送滑槽6之间不需焊接，确保第二输送滑槽6处于活动状态。扇形叶片3采用厚1cm、Q235钢加工制成。
手拉葫芦4一端固定在隧道钢拱架上，确保有良好的受力，另一端固定在第二输送滑槽6上。进料斗5连接到第一输送滑槽1的进口端。
安装好转轴单元2、扇形叶片3、滑槽、手拉葫芦4和进料斗5之后，进行调试。之后，混凝土通过第一输送滑槽1从地面输送至地隧道内，由于不同混凝土运输车高度不一样，利用手拉葫芦4调节第二输送滑槽尾部高度，将混凝土输送至运输车内，完成输送作业。在隧道内无混凝土作业时，可以将第二输送滑槽尾部提升至隧道拱顶，不占用隧道空间，便于其他车辆正常通行。
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。

Claims (6)

1.一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，其特征在于，包括：
设于地面与隧道之间的输送通道内的第一输送滑槽(1)、设于隧道内的第二输送滑槽(6)、用于连接第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)的转轴单元(2)，和设于第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)连接处的扇形叶片(3)，其中，
转轴单元(2)包括旋转轴(2-1)、第一滑槽连接底板(2-2)和第二滑槽连接底板(2-3)，其中第一滑槽连接底板(2-2)和第二滑槽连接底板(2-3)分别连接于旋转轴(2-1)上，并分别可相对于旋转轴(2-1)旋转；且第一输送滑槽(1)和第一滑槽连接底板(2-2)连接；第二输送滑槽(6)和第二滑槽连接底板(2-3)连接；
第一输送滑槽(1)和第二输送滑槽(6)连接处的两侧分别设有至少一扇形叶片(3)；
扇形叶片(3)的圆心角度为90-270度。
2.如权利要求1所述的一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，其特征在于，扇形叶片(3)的一侧与第一输送滑槽(1)的尾部侧壁全缝焊接，另一侧与第二输送滑槽(6)之间不焊接。
3.如权利要求1或2所述的一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，其特征在于，还包括第二输送滑槽动态定位装置。
4.如权利要求3所述的一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，其特征在于，所述的第二输送滑槽动态定位装置为手动葫芦，其一端固定于隧道钢拱架上，另一端固定在第二输送滑槽(6)上。
5.如权利要求1或2所述的一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送装置，其特征在于，还包括进料斗(5)，所述的进料斗(5)出口连接第一输送滑槽(1)的进口。
6.一种城市地下矿山法隧道施工的混凝土输送方法，采用权利要求1所述的混凝土输送装置，方法包括如下步骤：安装好转轴单元(2)、扇形叶片(3)、滑槽、手拉葫芦(4)和进料斗(5)之后，进行调试；之后，混凝土通过第一输送滑槽(1)从地面输送至地隧道内，根据不同混凝土运输车的高度，利用手拉葫芦(4)调节第二输送滑槽尾部高度，将混凝土输送至运输车内，完成输送作业；在隧道内无混凝土作业时，将第二输送滑槽尾部提升至隧道拱顶，便于其他车辆正常通行。
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