專利名稱：大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及斜井、正洞物料運輸領(lǐng)域，具體為一種大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著我國高速公路建設(shè)的發(fā)展，長大隧道越來越多。鑒于隧道獨頭掘進長度達到一定距離后，施工及運營通風(fēng)等均存在諸多難題，故一般通過在隧道中間增設(shè)斜井或豎井來解決上述問題的，傳統(tǒng)的斜井大多為無軌斜井，采用刮板式皮帶運輸機和自卸車分段無軌運輸，無軌運輸需放緩坡度，加長斜井，增加了挖掘斜井的工程量，嚴重影響了工程進度，并且效率低、成本高、通風(fēng)效果差。在實際施工中受地形、隧道埋深及投資等限制，斜井往往坡度較陡不適合無軌運輸，需采用有軌運輸系統(tǒng)完成提升作業(yè)，一般斜井坡度大于15%后，需采用有軌運輸系統(tǒng)。但國內(nèi)土建行業(yè)對有軌運輸斜井輔助正洞施工經(jīng)驗較少，相關(guān)技術(shù)、規(guī)范尚不完善。到目前為止，在斜井的掘進施工中，采用小型反鏟挖掘機裝渣，絞車箕斗提升，洞內(nèi)布設(shè)四軌雙線，進入主洞施工后，輔助主洞施工主洞采用無軌出渣，裝載機裝渣，洞內(nèi)轉(zhuǎn)載采用5t東風(fēng)自卸汽車運渣到斜井底部臨時存渣室，由反鏟挖掘機裝人提升箕斗，然后由斜井采用絞車提升，此種方法存在工程進度慢、施工周期長、工人勞動強度大、成本高等問題。總之，傳統(tǒng)施工方法、機械配置無法滿足日趨緊迫的施工工期要求，也無法滿足工程進度及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決隧道斜井及正洞施工采用現(xiàn)有施工方法及施工結(jié)構(gòu)無法滿足日趨緊迫的施工工期要求以及工程進度、經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)要求的問題，提供一種大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)。本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)，包括分別位于斜井底平坡段兩側(cè)的轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)及卸料結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)包含位于隧底線以下、并且一端與斜井坡面平順連接、另一端伸入隧道正洞內(nèi)的轉(zhuǎn)碴槽，其中伸入隧道正洞的轉(zhuǎn)碴槽上方兩側(cè)設(shè)有凸臺，凸臺內(nèi)表面為斜坡狀，并且固定有導(dǎo)碴鋼板；所述卸料結(jié)構(gòu)包含沿斜井底部坡面增設(shè)的漿砌支撐體，漿砌支撐體前端架設(shè)有與斜井鋼軌平順連接的卸料平臺，卸料平臺下方設(shè)有下料漏斗。采用本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計，洞內(nèi)從無軌運輸轉(zhuǎn)為有軌運輸主要通過轉(zhuǎn)碴槽來實現(xiàn)，正洞掌子面的硐碴由自卸汽車運至轉(zhuǎn)碴槽的凸臺位置后，直接倒入轉(zhuǎn)碴槽內(nèi)，通過導(dǎo)碴鋼板，倒入的碴全部落入轉(zhuǎn)碴槽內(nèi)的礦車內(nèi)，然后通過提升機沿斜井軌道提升至洞外；材料運輸有軌轉(zhuǎn)無軌主要通過卸料平臺來實現(xiàn)，運料礦車運行至卸料平臺，通過側(cè)卸式礦車自帶的液壓裝置，側(cè)卸式礦車車廂自動傾斜，車門在重力的作用下自動打開，噴射砼原料在重力的作用下由礦車內(nèi)自動下落，通過下料漏斗的引導(dǎo)，落入已等候在下方的運輸汽車內(nèi)，由運輸汽車運至施工現(xiàn)場。所述伸入隧道正洞的轉(zhuǎn)碴槽長度為6m，既能滿足正洞掌子面自卸汽車的倒碴，也不影響正洞內(nèi)其它車輛的正常運輸。所述卸料平臺前端設(shè)有擋軌器，保證運料礦車在卸料時安全可靠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型利用高差進行裝碴與卸料的高效垂直自動轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，自卸騎車利用高差直接將石碴卸入轉(zhuǎn)碴槽的礦車內(nèi)，而運料礦車則是利用高差直接將料卸入井底接料車中，既減少了設(shè)備投入，又增大了隧道出碴進料節(jié)點的工作空間，而且大大減輕了工人的勞動強度，加快了正洞的施工進度，縮短了施工周期，確保了隧道按期通車，所述施工結(jié)構(gòu)在國內(nèi)公路隧道斜井承擔(dān)正洞施工中，首次采用無軌-有軌-無軌運輸自動化系統(tǒng)，突破了長大斜井出碴、進料難的行業(yè)難題，開創(chuàng)了國內(nèi)公路隧道施工中應(yīng)用之先河。

圖I為本實用新型所述施工結(jié)構(gòu)的平面布置圖；圖2為本實用新型所述施工結(jié)構(gòu)的立體布置圖；圖3為本實用新型所述轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)的縱斷面圖；圖4為本實用新型所述轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)的橫斷面圖；圖5為本實用新型所述卸料結(jié)構(gòu)的縱斷面圖；圖中1_斜井底平坡段；2_隧底線；3_斜井坡面；4_隧道正洞；5_轉(zhuǎn)碴槽；6_凸臺；7_導(dǎo)碴鋼板；8_漿砌支撐體；9_斜井鋼軌；10_卸料平臺；11_下料漏斗；12_擋軌器；13-運碴礦車；14_運料礦車；15_井底接料車。
具體實施方式
大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)，如圖1、2所示，包括分別位于斜井底平坡段I兩側(cè)的轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)及卸料結(jié)構(gòu)，如圖3、4所示，轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)包含位于隧底線2以下、并且一端與斜井坡面3平順連接、另一端伸入隧道正洞4內(nèi)的轉(zhuǎn)碴槽5，伸入隧道正洞4的轉(zhuǎn)碴槽長度為6m，其中伸入隧道正洞的轉(zhuǎn)碴槽上方兩側(cè)設(shè)有凸臺6，凸臺內(nèi)表面為斜坡狀，并且固定有導(dǎo)碴鋼板7，可通過鉚釘固定；如圖5所示，卸料結(jié)構(gòu)包含沿斜井底部坡面增設(shè)的漿砌支撐體8，漿砌支撐體前端架設(shè)有與斜井鋼軌9平順連接的卸料平臺10，卸料平臺下方設(shè)有下料漏斗11，卸料平臺10前端設(shè)有擋軌器12。具體施工時，本實用新型所述的轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)、卸料結(jié)構(gòu)與洞外翻碴系統(tǒng)、信號指揮系統(tǒng)、抽排水系統(tǒng)等設(shè)施配合使用，具體施工方法如下在斜井施工階段，提升系統(tǒng)采用直徑2. 5m雙滾筒雙勾提升機提升4m3側(cè)卸式礦車至洞外卸碴棧橋卸碴，再由ZL-50裝載機二次裝碴，用自卸汽車運至棄碴場集中處理。鋼軌采用36kg/m標(biāo)準軌，軌距900mm，雙線四軌偏右側(cè)布置軌線。材料運輸也通過此礦車來完成。洞內(nèi)裝碴采用PC-130型挖掘機。在正洞施工階段，斜井段采用3. 5m提升機提升16m3礦車進行出碴運輸，采用2. 5m提升機提升4m3礦車進行材料運輸。正洞內(nèi)采用無軌運輸系統(tǒng)，在斜井底設(shè)無軌轉(zhuǎn)有軌的轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)及有軌轉(zhuǎn)無軌的卸料結(jié)構(gòu)。硐碴運輸為三次運輸、二次倒轉(zhuǎn)的方式，硐碴在正洞內(nèi)由自卸汽車運至轉(zhuǎn)碴槽，從轉(zhuǎn)碴槽倒入運碴礦車13，由提升機牽引礦車至洞外并在卸碴棧橋卸碴，再由ZL-50裝載機二次裝碴，用自卸汽車遠運至棄碴場。材料運輸為二次運輸、一次倒轉(zhuǎn)的方式，原斜井施工所用2. 5m提升機提升系統(tǒng)作為運送材料及人員的專用提升機。材料在洞外裝入運料礦車14，通過2. 5m提升機牽引運至斜井底，料礦車運行至卸料平臺，通過側(cè)卸式礦車自帶的液壓裝置，側(cè)卸式礦車車廂自動傾斜，車門在重力的作用下自動打開，噴射砼原料在重力的作用下由礦車內(nèi)自動下落，通過下料漏斗的引導(dǎo)，落入已等候在下方的井底接料車15內(nèi)，由運輸汽車運至施工現(xiàn)場。此外，該施工結(jié)構(gòu)可與安全、高效的PLC (可編程邏輯控制器)技術(shù)相結(jié)合使用，PLC具有較強的信號分析與處理能力，并且可在不改變硬件的情況下，通過改寫程序，達到實現(xiàn)不同用途的目的，可靠性高，通用性強，解決了運輸過程實時控制的問題，保證了提升安全，提1 了運輸效率。
權(quán)利要求1.一種大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)，其特征是包括分別位于斜井底平坡段(I)兩側(cè)的轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)及卸料結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)包含位于隧底線(2)以下、并且一端與斜井坡面(3)平順連接、另一端伸入隧道正洞(4)內(nèi)的轉(zhuǎn)碴槽(5)，其中伸入隧道正洞的轉(zhuǎn)碴槽上方兩側(cè)設(shè)有凸臺(6)，凸臺內(nèi)表面為斜坡狀，并且固定有導(dǎo)碴鋼板(7);所述卸料結(jié)構(gòu)包含沿斜井底部坡面增設(shè)的漿砌支撐體(8)，漿砌支撐體前端架設(shè)有與斜井鋼軌(9)平順連接的卸料平臺(10 )，卸料平臺下方設(shè)有下料漏斗(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)，其特征是伸入隧道正洞(4)的轉(zhuǎn)碴槽長度為6m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)，其特征是卸料平臺 (10)前端設(shè)有擋軌器(12)。
專利摘要本實用新型涉及斜井、正洞物料運輸領(lǐng)域，具體為一種大傾角有軌斜井輔助正洞施工結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有施工方法及施工結(jié)構(gòu)無法滿足日趨緊迫的工期要求、經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)要求的問題，包括轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)、卸料結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)碴結(jié)構(gòu)包含位于隧底線以下、并且一端與斜井坡面連接、另一端伸入隧道正洞的轉(zhuǎn)碴槽，伸入隧道正洞的轉(zhuǎn)碴槽上方設(shè)有凸臺，凸臺內(nèi)表面為斜坡狀，固定有導(dǎo)碴鋼板；卸料結(jié)構(gòu)包含沿斜井底部坡面增設(shè)的漿砌支撐體，漿砌支撐體前端架設(shè)有與斜井鋼軌連接的卸料平臺，卸料平臺下方設(shè)有下料漏斗。既減少了設(shè)備投入，又增大了隧道出碴進料節(jié)點的工作空間，而且大大減輕了工人的勞動強度，加快了正洞的施工進度，縮短了施工周期，確保了隧道按期通車。
文檔編號E21D9/12GK202768002SQ201220283198
公開日2013年3月6日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者胡平, 雷軍, 楊育生, 朱緒飛, 趙香萍, 肖辰裕, 黃元慶, 田曉峰, 劉麗花 申請人:中鐵十二局集團第二工程有限公司, 陜西省交通建設(shè)集團公司