1、1佛莞城际长隆隧道输渣配套连续长胶带机设计介绍摘要： 针对佛莞城际长隆隧道长胶带机连续输渣的应用，着重分析了输渣胶带机的主要技术参数、结构特点、各部件的构造方式及其对隧道施工的适应性，指出了长胶带机在隧道施工输渣具有明显的优越性，它将成为隧道施工输出渣的重要?l 展方向。 关键词：隧道输渣；连续长胶带机；设计介绍 中图分类号：U455.31 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）2-0140-03 1 工程概况 佛莞城际长隆隧道段位于广州市长隆镇，分左右双线布置，该段单线隧道长度 5000 m，采用盾构机施工，隧道直径为 8.5 m，盾构速度为68 cm/min，盾构出渣量为
2、 300600 t/h， 出渣采用长胶带机连续输送。隧道共设有 4 个转弯段，曲率半径均大于 500 m，纵断面也设有若干坡段，但坡度均在 2以下。盾构机掘进产生的渣料转运到长胶带机尾部导料处，通过该胶带机将渣料运送到洞外指定渣场；胶带机配置有储带装置，一次储存 600 m 胶带，保证胶带机随盾构机一次可连续延伸 300 m，大大提高了隧道施工效率。 2 长连续胶带机的技术参数及总体布置 2.1 主要技术参考 主要技术参数见表 1。 22.2 胶带机总体布置 长胶带机按隧道线路布置，布置简图见图 1（胶带机从左向右运行，沿途共设 4 段转弯曲线，曲线圆心分别为 O1O4） ，尾部装置安装在盾构
3、机后配套台车上，跟随其向前移动，头部装置（含驱动部分）设在隧道出口的车站平台上。 3 长连续胶带机主要部件的构造方式 3.1 驱动装置部分 为保证长胶带机的启制动过程平稳、可控，减小动态应力，本机采用变频调速软启制动装置，控制胶带机按理想的启制动曲线启动和制动，以减小输送带及承载部件的动态载荷。胶带机总的驱动功率为 3185 kW，每套驱动系统均配有紧急制动装置，设置在胶带机的头部；由于隧道出口空间有限，为减小驱动平台空间，驱动装置采用单点浮动支撑，配置空心轴减速器（图 2） 。 3.2 滚筒和托辊部分 传动滚筒采用陶瓷包胶，增大滚筒表面摩擦力，防止胶带沾水后打滑，其它滚筒与通用胶带机滚筒一致
4、；托辊按静、动载荷及寿命计算，直径选用 108 mm，托辊组结构满足隧道内组装拆换方便（图 3） ，上托辊纵向间距 1600 mm；下托辊纵向间距 3200 mm。 3.3 储带装置后，重新启动拉紧装置将新的胶带存入储带仓中。储带装置的结构如图 4 所示，在储带装置的固定端设 4 组改向滚筒，在另一端的游动小车上另设 4 组改向滚筒，让胶带来回折叠成 8 层，中间设若干组托带装置，保证储带仓内胶带的垂度。游动小 3车及其上 4 组改向滚筒在拉紧力的作用下可沿仓体框架内轨道来回移动，实现胶带的存储和释放。拉紧装置采用液压缸+绞车，拉紧力自动可调，最大拉紧力 420 kN，既保证胶带机运行所需的张
5、力，又满足储带仓自动释放和收集 600 m 胶带。 3.4 中部机架结构 中部机架（图 5）由纵梁和三角支撑组成，纵梁采用 7070 方管，每组长 3200 mm，两端用方管套接，销轴固定；纵梁安装在侧墙三角支撑架上，支撑底部与隧道管衬的螺栓联接。中部机架可在尾部滚筒的左侧预先安装 23 组，并将下托辊在此处组装好。 3.5 尾部结构 胶带机尾部装置（含尾部改向滚筒、尾架、尾部缓冲导料装置、托辊推车平台等）安装在盾构机后配套台车上，跟随其向前移动（图 6） 。物料经尾部缓冲导料装置落到胶带机上，导料装置的缓冲托辊与胶带机上托辊在竖直方向错开一定距离；推车平台布置在尾部滚筒的右侧，在推车平台上组
6、装好上托辊，沿尾架右侧的轨道推入至胶带机合适位置，再将托辊紧固在纵梁上。 3.6 清扫装置 为彻底清除胶带上的浆状物料、保护好胶带、托辊、滚筒等设备，除设置性能好的高分子刮刀清扫器（H 型和 P 型） 、空段高分子清扫器外，在胶带机头部还应设高压水洗清装置，该装置内设有高压喷嘴、电动滚刷及刮板器（图 7） 。 3.7 平面转弯结构 4胶带机随隧道线路设有 4 处转弯曲线段，对每个转弯点均进行平面转弯校核计算，采取了内曲线抬高、设置托辊安装支撑角、加大托辊的槽角等措施，确保设备安全可靠地运行。 3.8 卷带装置 卷带装置由驱动装置、胶带卷盘、主动连接座、释放连接座构成（图 8） 。将新胶带的一段
7、固定在胶带卷盘芯轴上，启动驱动装置将胶带完全卷入卷盘中；反向启动驱动装置，使新胶带缓慢释放进入储带装置中。 3.9 硫化平台 硫化平台由平台架、硫化机及其它专用工具组成（图 9） 。接入新胶带时，先将原胶带截断，一端与新胶带的一端硫化，启动拉紧装置将胶带缠入储带装置中，最后将新胶带的另一端与原胶带第二个接头硫化。为缩短硫化时间，新胶带的二端接头出厂前先预制好。 4 连续长胶带机隧道施工输渣状况该设备于今年开始带载运行，运行安全效果很好 （图 10） ，表现在以下 3 个方面：胶带机的连续运输使盾构可连续作业，提高了系统工作效率，隧道的日掘进量可达 20 m，可大大缩短施工工期；设备可自动化操作
8、，减少了人力和降低了劳动强度；污染小，且降低了通风及其它要求。 5 结语 当前国内隧道建设工程在不断增多，且向着大型化、高难度方向发展，为保障隧道建设工程快速、高效、安全、环保，配套的输渣设备性5能也应满足相应要求。近十年来，可控软启制动、PLC 自动控制、动态分析、自动张紧、平面转弯、高转托辊等高新技术在长胶带机的应用，使国内长胶带机发展迅速。长胶带机具有低廉的运行成本及高效的运行效率，对复杂线路、恶劣的施工环境适用性强，能实现与其他生产设备的全线集中控制和联锁，减少人力和降低劳动强度，使长胶带机在隧道施工出渣运输系统中具有明显的应用优势，也将成为国内隧道施工出渣运输系统的重要发展方向。 参考文献： 1机械工业部北京起重运输机械研究所.DTII 型固定式带式输送机设计选用手册M.北京：冶金工业出版社，1994. 2曹彦斌.掘进长胶带机的结构设计及其优势J. 矿山机械，2016（8）：3628.
