CN115898440A - 用于匹配连续掘进盾构机的运输系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于匹配连续掘进盾构机的运输系统及其工作方法，该系统包括安装在刀盘后部的出渣模块、安装在隧道内的横向输送模块、安装在竖井内的竖向输送模块；横向输送模块包括上磁悬浮轨道、下磁悬浮轨道、磁悬浮车、前转轨装置、后转轨装置，上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道均采用模块单元拼接而成且以隧道洞口为起点随盾构机的前进向前接长至盾构配套台车处，磁悬浮车用于承载箱体，前转轨装置和后转轨装置用于在上下磁悬浮轨道之间转移磁悬浮车；竖向输送模块包括出井升降机、入井升降机。本发明能实现连续掘进盾构机在连续掘进模式下的连续出渣和物料连续输送，大幅提高了施工效率，适用于常规短距离隧道。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种用于匹配连续掘进盾构机的运输系统及其工作方法。
背景技术
常规的盾构机采用有轨矿车出渣，其出渣方式为间断输送，无法满足连续出渣的需求；在特长大隧道施工中也可以采用加利福尼亚道岔或者连续皮带机等连续出渣方式，但在常规短距离隧道中不适用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于匹配连续掘进盾构机的运输系统及其工作方法，本发明能实现连续掘进盾构机在连续掘进模式下的连续出渣和物料连续输送，大幅提高了施工效率，适用于常规短距离隧道。
本发明采用的技术方案是：
一种用于匹配连续掘进盾构机的运输系统，包括安装在刀盘后部的出渣模块、安装在隧道内的横向输送模块、安装在竖井内的竖向输送模块；横向输送模块包括分别位于隧道内上下侧的上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道、若干能沿上下磁悬浮轨道行进的磁悬浮车、安装在盾构配套台车上的前转轨装置、安装在隧道洞口处的后转轨装置，上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道均采用模块单元拼接而成且以隧道洞口为起点随盾构机的前进向前接长至盾构配套台车处，磁悬浮车用于承载存放渣土或物料的箱体，前转轨装置用于将磁悬浮车从上磁悬浮轨道转移至下磁悬浮轨道，后转轨装置用于将磁悬浮车从下磁悬浮轨道转移至上磁悬浮轨道；竖向输送模块包括用于将下磁悬浮轨道输送来的箱体转移至地面的出井升降机、用于将箱体从地面转移至上磁悬浮轨道端部附近的入井升降机；出渣模块用于将挖掘的渣土转移至下磁悬浮轨道上空的箱体内，出渣模块末端随盾构配套台车一起移动。
进一步地，前转轨装置和后转轨装置均包括用于托起磁悬浮车的托板以及带动托板沿转移路线移动的移动机构。
进一步地，出井升降机和入井升降机均采用循环结构，包括若干个用于托起箱体的托架以及带动沿线所有托架在竖向两侧循环运动的循环运动装置。
进一步地，出渣模块包括依次连接的二级铰接式螺旋输送机、皮带输送机和渣土分配器，二级铰接式螺旋输送机采用两段铰接连接的螺旋输送机，皮带输送机安装在前侧的盾构配套台车上，渣土分配器安装在后侧的盾构配套台车上。
上述用于匹配连续掘进盾构机的运输系统的工作方法是：
出渣时：在盾构配套台车处，前转轨装置将带有空的箱体的磁悬浮车从上磁悬浮轨道转移至下磁悬浮轨道，出渣模块将盾构机挖掘的渣土转移至下磁悬浮轨道的磁悬浮车上空的箱体内，装满后，磁悬浮车带着装满渣土的箱体沿下磁悬浮轨道向后行进；在隧道洞口和竖井处，将装满渣土的箱体转移至出井升降机，出井升降机将装满渣土的箱体转移至地面，后转轨装置将磁悬浮车从下磁悬浮轨道转移至上磁悬浮轨道，入井升降机将空的箱体从地面转移至上磁悬浮轨道端部附近，将空的箱体转移至上磁悬浮轨道的磁悬浮车上，磁悬浮车带着空的箱体沿上磁悬浮轨道向前行进；随着盾构机的前进向前接长上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道至盾构配套台车处；
输送物料时：入井升降机将装有物料的箱体从地面转移至上磁悬浮轨道端部附近，将装有物料的箱体转移至上磁悬浮轨道的磁悬浮车上，磁悬浮车带着装有物料的箱体沿上磁悬浮轨道向前行进，然后前转轨装置将装有物料的箱体的磁悬浮车从上磁悬浮轨道转移至下磁悬浮轨道，磁悬浮车带着装有物料的箱体沿下磁悬浮轨道行进至所需位置后，取走物料，磁悬浮车带着空的箱体向后行进，然后将空的箱体转移至出井升降机，出井升降机将空的箱体转移至地面，后转轨装置将磁悬浮车从下磁悬浮轨道转移至上磁悬浮轨道；随着盾构机的前进向前接长上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道至盾构配套台车处。
进一步地，箱体在下磁悬浮轨道和出井升降机之间的转移以及箱体在上磁悬浮轨道和入井升降机之间的转移由人工搬运实现、人工操作辅助设备实现或自动化设备实现。
本发明的有益效果是：
本发明能实现连续掘进盾构机在连续掘进模式下的连续出渣和物料连续输送，大幅提高了施工效率，适用于常规短距离隧道。
附图说明
图1是本发明实施例中用于匹配连续掘进盾构机的运输系统的工作示意图。
图2是图1的前段放大图。
图3是图1的中段放大图。
图4是图1的后段放大图。
图5是图1中A-A处的剖面图。
图中：1-刀盘；2-主推油缸；3-管片拼装油缸；4-二级铰接式螺旋输送机；5-皮带输送机；6-盾构配套台车；7-渣土分配器；8-箱体；9-前转轨装置；10-下磁悬浮轨道；11-上磁悬浮轨道；12-磁悬浮车；13-后转轨装置；14-入井升降机；15-出井升降机；16-模块单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示，一种用于匹配连续掘进盾构机的运输系统，包括安装在刀盘1后部的出渣模块、安装在隧道内的横向输送模块、安装在竖井内的竖向输送模块；横向输送模块包括分别位于隧道内上下侧的上磁悬浮轨道11和下磁悬浮轨道10、若干能沿上下磁悬浮轨道(11、10)行进的磁悬浮车12、安装在盾构配套台车6上的前转轨装置9、安装在隧道洞口处的后转轨装置13，上磁悬浮轨道11和下磁悬浮轨道10均采用模块单元16拼接而成且以隧道洞口为起点随盾构机的前进向前接长至盾构配套台车6处，磁悬浮车12用于承载存放渣土或物料的箱体8，前转轨装置9用于将磁悬浮车12从上磁悬浮轨道11转移至下磁悬浮轨道10，后转轨装置13用于将磁悬浮车12从下磁悬浮轨道10转移至上磁悬浮轨道11；竖向输送模块包括用于将下磁悬浮轨道10输送来的箱体8转移至地面的出井升降机15、用于将箱体8从地面转移至上磁悬浮轨道11端部附近的入井升降机15；出渣模块用于将挖掘的渣土转移至下磁悬浮轨道10上空的箱体8内，出渣模块末端随盾构配套台车6一起移动。
如图3和图4所示，在本实施例中，前转轨装置9和后转轨装置13均包括用于托起磁悬浮车12的托板以及带动托板沿转移路线移动的移动机构，移动机构可以采用最常见的升降组件、横向移动组件、旋转组件的组合，实现旋转和平面移动。
如图1和图4所示，在本实施例中，在本实施例中，出井升降机15和入井升降机14均采用循环结构，包括若干个用于托起箱体8的托架以及带动沿线所有托架在竖向两侧循环运动的循环运动装置，目前循环升降机、循环运动装置公开的有很多种，可以根据需要选择体积小、容易安装和维修的类型。
如图1和图2所示，在本实施例中，出渣模块包括依次连接的二级铰接式螺旋输送机4、皮带输送机5和渣土分配器7，二级铰接式螺旋输送机4采用两段铰接连接的螺旋输送机，皮带输送机5安装在前侧的盾构配套台车6上，渣土分配器7安装在后侧的盾构配套台车6上。
如图1和图2所示，在本实施例中，盾构机前端有刀盘1、主推油缸2和管片拼装油缸3。
上述用于匹配连续掘进盾构机的运输系统的工作方法是：
出渣时：在盾构配套台车6处，前转轨装置9将带有空的箱体8的磁悬浮车12从上磁悬浮轨道10转移至下磁悬浮轨道11，出渣模块将盾构机挖掘的渣土转移至下磁悬浮轨道10的磁悬浮车12上空的箱体8内，装满后，磁悬浮车12带着装满渣土的箱体8沿下磁悬浮轨道10向后行进；在隧道洞口和竖井处，将装满渣土的箱体8转移至出井升降机15，出井升降机15将装满渣土的箱体8转移至地面，后转轨装置13将磁悬浮车12从下磁悬浮轨道10转移至上磁悬浮轨道11，入井升降机14将空的箱体8从地面转移至上磁悬浮轨道11端部附近，将空的箱体8转移至上磁悬浮轨道11的磁悬浮车12上，磁悬浮车12带着空的箱体8沿上磁悬浮轨道11向前行进；随着盾构机的前进向前接长上磁悬浮轨道11和下磁悬浮轨道10至盾构配套台车6处；
输送物料时：入井升降机14将装有物料的箱体8从地面转移至上磁悬浮轨道11端部附近，将装有物料的箱体8转移至上磁悬浮轨道11的磁悬浮车12上，磁悬浮车12带着装有物料的箱体8沿上磁悬浮轨道11向前行进，然后前转轨装置9将装有物料的箱体8的磁悬浮车12从上磁悬浮轨道11转移至下磁悬浮轨道10，磁悬浮车12带着装有物料的箱体8沿下磁悬浮轨道10行进至所需位置后，取走物料，磁悬浮车12带着空的箱体8向后行进，然后将空的箱体8转移至出井升降机15，出井升降机15将空的箱体8转移至地面，后转轨装置13将磁悬浮车12从下磁悬浮轨道10转移至上磁悬浮轨道11；随着盾构机的前进向前接长上磁悬浮轨道11和下磁悬浮轨道10至盾构配套台车6处。
在本实施例中，箱体8在下磁悬浮轨道10和出井升降机15之间的转移以及箱体8在上磁悬浮轨道11和入井升降机14之间的转移由人工搬运实现、人工操作辅助设备实现或自动化设备实现。其中，辅助设备可以是平衡臂、半自动机械臂等搬运设备，自动化设备可以是对目标位置带有识别功能的智能机械臂，或者带有感应识别功能和升降功能的运载小车。
本发明能实现连续掘进盾构机在连续掘进模式下的连续出渣和物料连续输送，大幅提高了施工效率，适用于常规短距离隧道。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于匹配连续掘进盾构机的运输系统，其特征在于：包括安装在刀盘后部的出渣模块、安装在隧道内的横向输送模块、安装在竖井内的竖向输送模块；横向输送模块包括分别位于隧道内上下侧的上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道、若干能沿上下磁悬浮轨道行进的磁悬浮车、安装在盾构配套台车上的前转轨装置、安装在隧道洞口处的后转轨装置，上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道均采用模块单元拼接而成且以隧道洞口为起点随盾构机的前进向前接长至盾构配套台车处，磁悬浮车用于承载存放渣土或物料的箱体，前转轨装置用于将磁悬浮车从上磁悬浮轨道转移至下磁悬浮轨道，后转轨装置用于将磁悬浮车从下磁悬浮轨道转移至上磁悬浮轨道；竖向输送模块包括用于将下磁悬浮轨道输送来的箱体转移至地面的出井升降机、用于将箱体从地面转移至上磁悬浮轨道端部附近的入井升降机；出渣模块用于将挖掘的渣土转移至下磁悬浮轨道上空的箱体内，出渣模块末端随盾构配套台车一起移动。
2.如权利要求1所述的用于匹配连续掘进盾构机的运输系统，其特征在于：前转轨装置和后转轨装置均包括用于托起磁悬浮车的托板以及带动托板沿转移路线移动的移动机构。
3.如权利要求1所述的用于匹配连续掘进盾构机的运输系统，其特征在于：出井升降机和入井升降机均采用循环结构，包括若干个用于托起箱体的托架以及带动沿线所有托架在竖向两侧循环运动的循环运动装置。
4.如权利要求1所述的用于匹配连续掘进盾构机的运输系统，其特征在于：出渣模块包括依次连接的二级铰接式螺旋输送机、皮带输送机和渣土分配器，二级铰接式螺旋输送机采用两段铰接连接的螺旋输送机，皮带输送机安装在前侧的盾构配套台车上，渣土分配器安装在后侧的盾构配套台车上。
5.一种如权利要求1至4任一所述的用于匹配连续掘进盾构机的运输系统的工作方法，其特征在于：
出渣时：在盾构配套台车处，前转轨装置将带有空的箱体的磁悬浮车从上磁悬浮轨道转移至下磁悬浮轨道，出渣模块将盾构机挖掘的渣土转移至下磁悬浮轨道的磁悬浮车上空的箱体内，装满后，磁悬浮车带着装满渣土的箱体沿下磁悬浮轨道向后行进；在隧道洞口和竖井处，将装满渣土的箱体转移至出井升降机，出井升降机将装满渣土的箱体转移至地面，后转轨装置将磁悬浮车从下磁悬浮轨道转移至上磁悬浮轨道，入井升降机将空的箱体从地面转移至上磁悬浮轨道端部附近，将空的箱体转移至上磁悬浮轨道的磁悬浮车上，磁悬浮车带着空的箱体沿上磁悬浮轨道向前行进；随着盾构机的前进向前接长上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道至盾构配套台车处；
输送物料时：入井升降机将装有物料的箱体从地面转移至上磁悬浮轨道端部附近，将装有物料的箱体转移至上磁悬浮轨道的磁悬浮车上，磁悬浮车带着装有物料的箱体沿上磁悬浮轨道向前行进，然后前转轨装置将装有物料的箱体的磁悬浮车从上磁悬浮轨道转移至下磁悬浮轨道，磁悬浮车带着装有物料的箱体沿下磁悬浮轨道行进至所需位置后，取走物料，磁悬浮车带着空的箱体向后行进，然后将空的箱体转移至出井升降机，出井升降机将空的箱体转移至地面，后转轨装置将磁悬浮车从下磁悬浮轨道转移至上磁悬浮轨道；随着盾构机的前进向前接长上磁悬浮轨道和下磁悬浮轨道至盾构配套台车处。
6.如权利要求5所述的用于匹配连续掘进盾构机的运输系统的工作方法，其特征在于：箱体在下磁悬浮轨道和出井升降机之间的转移以及箱体在上磁悬浮轨道和入井升降机之间的转移由人工搬运实现、人工操作辅助设备实现或自动化设备实现。
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|---|---|---|---|---|
| CN117287225A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-26 | 中国矿业大学(北京) | 磁悬浮轨道和管片一体化衬砌拼装的tbm施工设备及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117287225A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-26 | 中国矿业大学(北京) | 磁悬浮轨道和管片一体化衬砌拼装的tbm施工设备及方法 |
| CN117287225B (zh) * | 2023-11-23 | 2024-02-27 | 中国矿业大学(北京) | 磁悬浮轨道和管片一体化衬砌拼装的tbm施工设备及方法 |
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