盾構排渣TBM連續皮帶機

王 園

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

目前盾構排渣TBM（Tactical Ballistic Missile）連續皮帶機作為盾構機施工的輔助設備，已在國內外的地鐵，隧道等盾構機施工現場廣泛應用。美國80%的長隧道工程項目采用皮帶機出碴，近年來歐州的大隧道也大多采用皮帶機出碴。國內市場每年對TBM連續皮帶機產品的需求總量能達到260億左右。

其主要具備以下幾點優勢：

（1）無需等待排渣車，從而提高掘進速度；

（2）減少施工人員，降低勞動強度；

（3）污染小，降低了對隧道通風機和通風管的要求；

（4）可以在排渣車無法工作的更大的傾斜條件下運輸；

（5）洞外不需要翻車卸渣機；

（6）適應性強，可用于對不同直徑的隧道工程；

（7）TBM連續皮帶運機系統可重復使用；

1 TBM連續皮帶機的工作原理

TBM連續皮帶機，頭部采用探頭滾筒卸載的方式，通過和盾構機的緊密配合，并且儲帶倉在運行過程中連續、緩慢的放出膠帶，同時尾部連續運行轉換裝置可實現不停機延伸皮帶機支架，從而實現了皮帶機的連續輸送，使廢渣從隧道內連續不斷的排出。在提高掘進速度的同時降低了勞動強度和運輸成本。

2 TBM連續皮帶機各部件構成

TBM連續皮帶機由頭部卸載裝置、驅動裝置、硫化平臺、皮帶、皮帶儲存帶裝置、皮帶張緊系統、中間架和支腿、托輥組、尾部（在TBM上安裝）連續運行轉換裝置、尾部緩沖裝置及電氣設備及控制系統構成。如圖1所示。

3 TBM連續皮帶機主要特點

3.1 驅動單元：驅動裝置是帶式輸送機動力的來源，電機通過聯軸器、減速機帶動傳動滾筒，依靠滾筒和輸送帶之間的摩擦力使輸送帶運動。盾構排渣皮帶機為減小空間而使用空心軸減速機，通常是多滾筒，多驅動的布置形式，采用變頻電機并帶有測速編碼器，能準確測出膠帶每一時間點的速度。機架采用懸浮單點支撐結構，能很好的解決安裝誤差和檢修困難。計算功率時按照盾構機最遠行走距離或隧道設計長度作為計算依據。

3.3 硫化平臺：當儲帶倉內的膠帶全被放出后，需要重新往儲帶倉內加入膠帶，故設計了硫化平臺，使膠帶硫化更加迅速、方便。硫化平臺設計在皮帶機頭部。

3.2 存儲帶裝置：由于TBM連續皮帶機需要的是連續、快速、不間斷的輸送廢渣，故在設計皮帶機時增加了一套儲帶倉裝置，最大能存儲600m膠帶，從而使皮帶機能連續運行300m而不用停機，該儲帶倉占地空間小、反應迅速，在皮帶機頭部與硫化平臺銜接，從而能很好的實現儲帶、放帶。

3.4 連續轉換裝置：在TBM連續皮帶機尾部設計了一套連續轉換裝置，該裝置能在皮帶機不用停機的工況下，把中部支架和托輥支架連續的搭接到皮帶機的延長段，能實現一邊輸送廢渣一邊延長膠帶機的目的，該設備安裝在盾構機上，和盾構機一起運行，從而實現了皮帶機連續不間斷的工作。

3.5 尾部受料裝置：TBM連續皮帶機尾部受料裝置，由緩沖床、導料槽、空段清掃器、滾筒、調節氣缸組成，能很好的起到物料的緩沖作用，防止物料對膠帶的損傷，同時也對物料起到導向作用，防止物料的飛濺，出現撒料情況，該設備安裝在盾構機上，和盾構機一起運行。

3.6 直線段支撐架：TBM連續皮帶機中部支架的數量在整機中占有很大的比例，在隧道中運行不能占用檢修車道，只能安裝在隧道的側壁上，同時還得不妨礙其他設備運行，故采用在隧道側壁上現場打膨脹螺栓固定支撐架，解決了隧道內空間小、設備干涉的問題。

圖1

圖2

3.7 轉彎段支撐架：TBM連續皮帶機，由于隧道的走向總是存在轉彎段，故在設計時需要水平轉彎段支撐架，采用連桿自調式調心托輥組，下托輥采用不同型號的調節板進行調節，使在拐彎的不同部位調節不同的角度，從而使物料的離心力克服膠帶的向心力，達到很好的拐彎過渡，實現不撒料，如圖3所示。

TBM連續皮帶機已經取代了傳統的排渣方式，其高效的排渣效率、良好的環保性能、低廉的維護成本將不斷促進其發展。我們也將不斷提高設計水平，改進設計方案，使其發揮更積極有效地作用。

圖3 轉彎段支撐架

[1]梁國寶，管會生.鉆爆法施工中皮帶機連續出碴方案研究[J].建筑機械化，2012 （01）：81-83.