CN108343444A - 一种tbm滑行段连续皮带机延伸tbm不停机硫化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法；该方法包括如下步骤：1）、滑行前准备：利用夹紧装置把皮带固定并调节变频张紧绞车的张紧力；2）、皮带延伸：机尾滚筒拖动下皮带实现皮带延伸；3）、皮带接头硫化：当储带仓内的皮带还剩18~26小时储存余量时，进行硫化操作；4）、储带仓存带：当储带仓内无剩余皮带时，松开夹紧装置，皮带拉入储带仓，然后对皮带再次固定；5）、皮带二次延伸硫化：需要再次添加皮带时，重复步骤3）和4）；6）、掘进段衔接：当TBM滑行至掌子面时，调节变频张紧绞车的张紧力，启动传动滚筒，启动TBM主机；本发明可使现有TBM在钻爆段不停机硫化，可降低皮带延伸时的耗电量，可加快工程进度、减少资金投入。

Description

一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及在钻爆段TBM进行皮带延伸时的一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法。

背景技术

TBM在进行掘进过程中遇到钻爆段时，采用滑行方法通过，在通过钻爆段后，到掘进段再进行掘进，TBM在钻爆段滑行时，皮带延伸的方法与掘进段基本相同，启动传动滚筒转动并驱动皮带移动（此时移动采取低速运行），然后TBM主机启动，开始滑行，TBM主机部位的辅推油缸拖动后配套拖车上的机尾滚筒，机尾滚筒拖动皮带，把下皮带从储带仓内拉出，拉出的过程中上下皮带同时移动，当储带仓的皮带无延伸量时停机硫化一卷新的皮带，硫化时在放带装置上装一卷皮带，在硫化平台上通过硫化使接头连接，在硫化时利用夹紧装置一和加紧装置二将硫化平台上的皮带夹紧，因单条皮带接头内钢丝绳比较多，因此每次停机硫化需要8个小时左右，硫化后松开夹紧装置一和夹紧装置二，利用变频张紧绞车将硫化后的皮带拉入储带仓内，然后启动连续皮带机的传动滚筒，使皮带整体移动，最后启动TBM主机开始滑行，当需要再次添加皮带时，再次整体停机硫化，TBM滑行至掘进段掌子面时，皮带移动速度调制正常速度；该种方式，滑行过程中连续皮带始终处于低速旋转，耗电量大；皮带机每次硫化需要停机8小时左右，正常滑行每20小时约滑行40m，停机8小时要延误约16m的行程，钻爆段的长度越长停机次数越多，延误的行程越长，在工程进度上、资金投入上影响越大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在不足，提供一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法；旨在解决现有TBM在钻爆段滑行时，连续皮带机延伸时传动滚筒始终转动造成耗电量大，皮带硫化需要停机进行而造成工程进度慢、资金投入大的问题。

为实现上述目的本发明采用的技术方案是：

一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法，包括如下步骤：

1）、滑行前准备：在TBM滑行前，储带仓内要保证有足够的皮带储存量；利用夹紧装置一和夹紧装置二把通过硫化平台上的皮带固定；调节变频张紧绞车的张紧力，使储带仓内的皮带不下垂，相邻的上下皮带不贴合即可；

2）、皮带延伸：TBM主机启动，开始滑行，TBM主机部位的辅推油缸拖动后配套拖车上的机尾滚筒，机尾滚筒拖动连续皮带机的下皮带，把下皮带从储带仓内拉出，拉出的过程中上皮带不动，下皮带在下托辊上向洞内滑动；

3）、皮带接头硫化：在TBM滑行过程中，当储带仓内的皮带还剩18~26小时储存余量时，在放带装置上装一卷皮带，将放带装置移动至硫化平台一和硫化平台二之间并固定，在硫化平台一和硫化平台二上进行硫化操作；

4）、储带仓存带：完成步骤3）后，当储带仓内无剩余皮带时，TBM停机，停止滑行，松开夹紧装置一和夹紧装置二，启动放带装置的电机开始放出已经硫化好的整卷皮带，利用变频张紧绞车将硫化后的整卷皮带全部拉入储带仓内，皮带全部入仓后利用夹紧装置一和夹紧装置二把皮带再次固定；

5）、皮带二次延伸硫化：TBM滑行过程中，需要再次添加皮带时，重复步骤3）和4）；

6）、掘进段衔接：当TBM滑行至掘进段掌子面时，TBM主机停机，调节变频张紧绞车的张紧力，使张紧力增加至皮带正常运行时的张紧力，然后启动连续皮带机的传动滚筒，使皮带整体移动，最后启动TBM主机进行掘进；

进一步，在步骤2）进行过程中，当洞内有垃圾和渣石需要清除时，TBM停机，先把夹紧装置一和夹紧装置二全部松开，同时把变频张紧绞车的张力调至皮带正常运行时的张力，然后控制传动滚筒转动，通过连续皮带机将垃圾和渣石送出洞外，完成清除操作后，利用夹紧装置一和夹紧装置二把硫化平台上的皮带再次固定，调节变频张紧绞车的张紧力，使储带仓内的皮带不下垂，相邻的上下皮带不贴合，等待进入步骤3）；

进一步，所述步骤1）中，滑行前准备还包括在机尾滚筒上安装压力检测装置，压力检测装置的信号输出接入TBM的PLC控制系统；

进一步，所述压力检测装置采用轴承座式荷重传感器，压力检测装置安装在机尾滚筒的轴承座上。

本发明的有益效果是：

1、本发明在操作方法上可以实现TBM在钻爆段上滑行时，连续皮带机延伸无需TBM停机硫化；可通过使传动滚筒停止转动，及夹紧装置一和夹紧装置二对皮带的固定，促使上皮带的一端固定，由于传动滚筒不转动无需考虑传动滚筒与皮带之间打滑的问题，因此可降低变频张紧绞车的张紧力，仅需使使储带仓内的皮带不下垂，相邻的上下皮带不贴合即可，这样可降低变频张紧绞车在电力上的消耗，同时传动滚筒不转动可节省电力消耗；TBM滑行时通过机尾滚筒拉拽皮带，机尾滚筒拖动连续皮带机的下皮带，把下皮带从储带仓内拉出，拉出的过程中上皮带不动，下皮带在下托辊上向洞内滑动并为上皮带输出延伸量，这样在皮带硫化时TBM可以不用停机，实现不停机硫化操作；皮带硫化时无需停机可节省滑行段滑行用时，可提高施工进度、节省资金投入；

2、本发明在机尾滚筒处还可设置压力检测装置，可利用压力检测装置检测机尾滚筒处的压力值，该压力值能够反映下皮带所承受的张力，由于连续皮带的下皮带长度较大，而且在已经掘进段有时还有转弯段，转弯段处皮带张力很大，滑行过程中一旦出现下皮带跑偏，与下托辊架干涉，滑动就会受阻，如果强行拖拉，皮带张力过大，就会造成皮带损坏、磨损撕裂等事故，因此设置压力检测装置能够提前预知下皮带的受力状态，避免事故的发生；同时压力检测装置还与TBM的PLC控制系统接入，在PLC控制系统接收到压力检测装置的反馈信号后可实现对TBM主机的停机控制，避免事故的发生。

附图说明

图1为本发明中连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法的原理示意图；

图2为本发明实施例二中压力检测装置的安装结构示意图。

其中：1-卸载滚筒；2-传动滚筒；3-夹紧装置一；4-硫化平台一；5-放带装置；6-硫化平台二；7-夹紧装置二；8-张紧车；9-储带转向架；10-机尾滚筒；11-下皮带；12-上皮带；13-变频张紧绞车；14-钢丝绳；15-储带仓内；16-后配套拖车；17-压力检测装置；18-轴承座；19-固定架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式进行说明：

实施例一：

如图1所示：一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法，包括如下步骤：

1）、滑行前准备：在TBM滑行前，储带仓内15要保证有足够的皮带储存量；利用夹紧装置一3和夹紧装置二7把通过硫化平台上的皮带固定，使皮带不能移动，硫化平台设有两个且位于夹紧装置一3和夹紧装置二7之间，硫化平台用于对皮带的接头进行硫化操作使新加入的皮带与原有皮带连接，在硫化平台之间可放置放带装置5，放带装置5可进行皮带卷的添加；夹紧装置一3和夹紧装置二7把通过硫化平台上的皮带固定，能够使储带仓15一侧的皮带固定和传动滚筒2一侧的皮带固定，储带仓15一侧的皮带固定，便于使新加入的皮带的一接头端与储带仓15一侧的皮带接头硫化连接，传动滚筒2一侧的皮带固定，便于使新加入的皮带的另一接头端与传动滚筒2一侧的皮带接头硫化连接；张紧力设定原则是在满足传动滚筒不打滑及皮带下挠不大的情况下，张紧力越小越好；调节变频张紧绞车13的张紧力；变频张紧绞车13可通过钢丝绳14拉拽储带仓15上的张紧车8，储带仓15上的储带转向架9不动，张紧车8拉拽皮带，并使储带仓15内的皮带不松动、使储带仓15内相邻的上下皮带不贴合，由于传动滚筒2不转动可无需考虑皮带打滑问题，因此可调小变频张紧绞车13的张紧力，这样在运行中即可降低皮带的磨损又可降低变频张紧绞车13的电力消耗；此时具备滑行条件；

2）、皮带延伸：TBM主机在PLC控制系统的控制下启动，开始滑行，TBM主机部位的辅推油缸拖动后配套拖车16上的机尾滚筒10，机尾滚筒10拖动连续皮带机的下皮带11，把下皮带11从储带仓15内拉出，拉出的过程中上皮带12不动，下皮带11在下托辊上向洞内滑动并为上皮带12输送延伸量；在步骤2）进行过程中，当洞内有垃圾和渣石需要清除时，TBM停机，先把夹紧装置一3和夹紧装置二7全部松开，同时把变频张紧绞车13的张力调至皮带正常运行时的张力，然后控制传动滚筒2转动，传动滚筒2转动可驱动皮带整体移动，通过连续皮带机将垃圾和渣石经卸载滚筒1处送出洞外，垃圾和渣石完成清除后，TBM停机，传动滚筒2停止转动，利用夹紧装置一3和夹紧装置二7把硫化平台上的皮带再次固定，固定后调小变频张紧绞车13的张紧力，使储带仓内15的皮带不松动，相邻的上下皮带不贴合即可，TBM启动，等待进入步骤3）；

3）、皮带接头硫化：在TBM滑行过程中，当储带仓15内的皮带还剩18~26小时储存余量时，在放带装置5上装一卷皮带，将放带装置5移动至硫化平台一4和硫化平台二6之间并固定，在硫化平台一4和硫化平台二6上进行硫化操作，18~26小时的皮带储存余量可为硫化操作提供充足的操作时间，虽然实际的硫化操作用时约8小时左右，但为避免其他因素对硫化时间造成的延误，在实际操作时最好选择还剩不小于15小时储存余量时进行硫化操作，最佳开始硫化时间选择皮带还剩24小时储存余量时，在硫化过程中TBM依然处于滑行状态，这样也实现了TBM的不停机硫化；皮带接头硫化为常规操作方式本领域技术人员公知，此处对具体硫化操作不在敷述；

4）、储带仓存带：完成步骤3）后，当储带仓15内无剩余皮带时，TBM停机，停止滑行，松开夹紧装置一3和夹紧装置二7，启动放带装置5的电机开始放出已经硫化好的整卷皮带，利用变频张紧绞车13将硫化后的整卷皮带全部拉入储带仓15内，整卷皮带入仓用时约30分钟，皮带全部入仓后利用夹紧装置一3和夹紧装置二7把皮带再次固定；储带仓15存带需进行TBM停机操作，该次停机时硫化操作已完成，停机耗时短；

5）、皮带二次延伸硫化：TBM滑行过程中，需要再次添加皮带时，重复步骤3）和4）；钻爆段的长短不一，因此在实际的滑行过程中通常需要多次添加皮带，在每次进行皮带添加时均可从复步骤3）和4）操作来完成；

6）、掘进段衔接：当TBM滑行进至掘进段时，TBM主机停机，调节变频张紧绞车13的张紧力，使张紧力增加至皮带正常运行时的张紧力，然后控制传动滚筒2转动，使上下皮带整体移动，最后启动TBM主机进行掘进，掘进段的皮带接头硫化方式采用常规的停机硫化方法，在掘进段掘进时需要将碎石等不断的运出洞外，因本发明中上皮带12不移动，所以本发明方法无法应用到掘进段。

实施例二：

如图2所示，在实施例一的基础上，所述步骤1）中，滑行前准备还包括在机尾滚筒10上安装压力检测装置17，压力检测装置17的信号输出接入TBM的PLC控制系统；所述压力检测装置17采用轴承座式荷重传感器，压力检测装置17安装在机尾滚筒10的轴承座18上，皮带对机尾滚筒10的作用力会通过机尾滚筒10的转轴作用到轴承座18上，因此，在轴承座18和固定架19之间安装压力检测装置17可以有效的检测出机尾滚筒10的受力状况，压力检测装置17主要在步骤2）、3）和5）中使用，TBM运行至掘进段后通过PLC控制系统屏蔽该功能；具体的，压力检测装置17可安装在一个轴承座18上，这样在进行换算时可以用压力检测装置17的检测值乘以二而获知机尾滚筒10的实际受力情况，这样也可少装一个压力检测装置17；压力检测装置17可检测到皮带对机尾滚筒10产生的拉力，从而可获知皮带的张力，压力检测装置17可时时反馈测定值给PLC控制系统，PLC控制系统写入程序设定响应值；一旦皮带滑行过程中出现故障，皮带的张力突然增大，传递给轴承座18的压力值会超过响应值，此时通过压力检测装置17将得到的连续皮带张力，该张力通过机尾滚筒10转换为压力信号接入PLC控制系统，PLC控制系统控制TBM液压泵站停机，滑行停止，工作人员进行检查，尤其是转弯段的运行状况，如有卡阻现象，进行排除；设置压力检测装置17能够提前预知下皮带的受力状态，避免事故的发生。

Claims (4)

1.一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、滑行前准备：在TBM滑行前，储带仓内要保证有足够的皮带储存量；利用夹紧装置一和夹紧装置二把通过硫化平台上的皮带固定；调节变频张紧绞车的张紧力，使储带仓内的皮带不下垂，相邻的上下皮带不贴合即可；

2）、皮带延伸：TBM主机启动，开始滑行，TBM主机部位的辅推油缸拖动后配套拖车上的机尾滚筒，机尾滚筒拖动连续皮带机的下皮带，把下皮带从储带仓内拉出，拉出的过程中上皮带不动，下皮带在下托辊上向洞内滑动；

3）、皮带接头硫化：在TBM滑行过程中，当储带仓内的皮带还剩18~26小时储存余量时，在放带装置上装一卷皮带，将放带装置移动至硫化平台一和硫化平台二之间并固定，在硫化平台一和硫化平台二上进行硫化操作；

4）、储带仓存带：完成步骤3）后，当储带仓内无剩余皮带时，TBM停机，停止滑行，松开夹紧装置一和夹紧装置二，启动放带装置的电机开始放出已经硫化好的整卷皮带，利用变频张紧绞车将硫化后的整卷皮带全部拉入储带仓内，皮带全部入仓后利用夹紧装置一和夹紧装置二把皮带再次固定；

5）、皮带二次延伸硫化：TBM滑行过程中，需要再次添加皮带时，重复步骤3）和4）；

6）、掘进段衔接：当TBM滑行至掘进段掌子面时，TBM主机停机，调节变频张紧绞车的张紧力，使张紧力增加至皮带正常运行时的张紧力，然后启动连续皮带机的传动滚筒，使皮带整体移动，最后启动TBM主机进行掘进。

2.如权利要求1所述的一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法，其特征在于，在步骤2）进行过程中，当洞内有垃圾和渣石需要清除时，TBM停机，先把夹紧装置一和夹紧装置二全部松开，同时把变频张紧绞车的张力调至皮带正常运行时的张力，然后控制传动滚筒转动，通过连续皮带机将垃圾和渣石送出洞外，完成清除操作后，利用夹紧装置一和夹紧装置二把硫化平台上的皮带再次固定，调节变频张紧绞车的张紧力，使储带仓内的皮带不下垂，相邻的上下皮带不贴合，等待进入步骤3）。

3.如权利要求1或2所述的一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法，其特征在于，所述步骤1）中，滑行前准备还包括在机尾滚筒上安装压力检测装置，压力检测装置的信号输出接入TBM的PLC控制系统。

4.如权利要求3所述的一种TBM滑行段连续皮带机延伸TBM不停机硫化方法，其特征在于，所述压力检测装置采用轴承座式荷重传感器，压力检测装置安装在机尾滚筒的轴承座上。