摘要：随着城市地铁的大力发展，盾构法作为安全、环保、快速的建设手段，在城市交通工程中得到了广泛的应用。但盾构施工中后配套出土运输系统的运输能力将直接制约盾构施工进度，而皮带运输系统运输效率高，能保证施工的进度。
关键词：皮带运输系统；土压盾构机；效率
一、工程概况
北京轨道新机场线磁各庄站~草桥站区间，盾构区间全长3060m（单线），线路埋深10.7~24.6m，最大坡度28.5‰，最小曲线半径为700m，盾构区间隧道外径8.8m，管片厚度450mm，主要穿越地层为粉质黏土层、卵石圆砾层；采用两台外径9.15m的土压平衡盾构机同时施工。由于本工程工期紧任务重，为了更好的满足进度要求，在盾构施工过程中出土方式采用皮带运输系统。
二、皮带运输系统的工作原理
（1）传统土箱出土的工作流程：盾构刀盘切削→螺旋机出土→盾构主皮带→土箱→运输→龙门吊吊至渣池。
（2）皮带运输系统的工作流程：盾构刀盘切削→螺旋机出土→盾构主皮带→盾构机主机皮带机→连续皮带机→折返皮带机→地面转渣皮带机→移动布料皮带机→渣池。
三、皮带系统的安装
（1）折返皮带机
图3-1 折返皮带机布置图
右线折返渣皮带机105米输送长度，左线折返皮带机105米输送长度。设备组成由机尾部分（拉紧滚筒+机尾架+导料槽+缓冲托辊）、机头部分（传动卸载滚筒、减速电机、机头架）、上下托辊组、胶带等组成，由于皮带机长，将拉紧装置设置在中间，满足空间要求。
折返皮带机从连续皮带机接料，通过漏斗将物料运输到地面转渣皮带机上。
（2）横向转渣皮带机
图3-2 横向转渣皮带机布置图
横向转渣皮带机见上图所示，将物料从折返皮带机至地面转渣皮带机上。
横向转渣采用软启动，机头卸载兼传动，张紧方式采用机尾螺旋拉紧装紧。
（3）地面转渣皮带机
图3-3 地面转渣皮带机布置图
地面转渣皮带机的结构形式类同于横向转渣皮带机，将物料从顶板运至移动布料皮带机上。
地面转渣皮带机采用软启动，机头卸载兼传动，张紧方式采用机尾螺旋拉紧装紧。
转载皮带机机头部分布置在地面渣坑上面，机尾部分布置在顶板上，中间机身部分钢架落地固定在顶板和地面渣坑内。
（4）移动布料皮带机
图3-4 移动布料皮带机布置图
移动布料皮带机布置在渣坑内，负责将物料从地面转渣皮带机运至地面渣坑内。
移动布料皮带机采用电气软启动，机头卸载兼传动，张紧方式采用机尾螺旋张紧方式，中间机身部分通过混凝土立柱固定在顶板渣坑内。
（5）储带装置
储带装置是用来存储胶带的装置。由储带转向架、储带仓架、托带小车、改向滚筒和张紧车等组成。储带装置采用十二层塔式储带方式，总长度73米，最大储带长度650米。
储带转向架、储带仓架主要为焊接结构，各架体之间彼此用螺栓连接。在储带转向架内装有改向滚筒与张紧车上的改向滚筒一起供胶带在储带装置中往复导向。架子的上部安装槽形托辊和下托辊，以支撑胶带，在储带仓架内有角钢焊成的轨道，供支撑小车和张紧车行走。
（6）张紧装置
张紧装置是给胶带提供一定张紧力的装置。本机采用液压绞车自动拉紧装置。
特点：动态控制、快速跟随、占地空间少等。
液压绞车由绞车液压泵站、改向滑轮组、油缸液压泵站、油缸、张紧绞车组成。
（7）卷带装置
卷带装置采用电动放带，满足放带650m的要求。主要由放带机架（含驱动轴、带芯轴、从动轴组、卷带机座体、托辊）、及驱动装置（含减速电机）组成。
（8）硫化装置
硫化装置包含硫化机和硫化平台两部分。
①本套输送系统共配硫化机2台套
型号：DLJ-1000×1000型电热式胶带硫化机
1、适用硫化胶带宽度：B=1000mm；
2、加热板尺寸：1179×1000mm、斜角20度；
3、工作电压：三相380V、50HZ；
4、压力：1.0--2.0MPa；
5、硫化温度：145±5°C
6、每台硫化机含以下配件：
硫化机有以下部件组成：加热板、水压板，隔热板，大螺栓，夹紧装置，加压泵，高压水管，棘轮扳手，电控箱，电源线及温度传感器等部件组成。
②硫化平台
硫化平台是为硫化胶带接头所必备的工作场所。
本机共设硫化平台一个，硫化平台分为上下两层，满足两个接头硫化的要求。平台面积满足硫化时对空间的要求。
双层单卷输送带，650m一卷，同时伸出两个接头，分别放置在硫化平台上下两层进行硫化。
为保证硫化胶带的需要，在传动滚筒后及张紧装置后各设置2套夹紧装置，可以根据现场空间情况放置。
（9）清扫装置
清扫装置是用来清除粘附在胶带上的物料的装置，是输送机必不可少的部件，特别是头部胶带（脏面）的清扫效果，直接影响输送机的启动、运转性能，影响胶带的使用寿命。
由于皮带机输送的渣料含部分粘土，为有效地去除皮带粘料，提高清扫效果。本机采用机头二道清扫器+水清洗箱、机尾一道空段清扫器的清扫系统。其规格型号及数量见下表。
表3.1清扫装置规格清单
7、皮带运输系统的优势
（1）通过工作原理的分析，运用皮带运输系统后，在盾构掘进中每一环掘进可以连续施工，这样可以提高工作效率；然而在利用土箱出土时，在盾构掘进过程中由于土箱满，往往会停顿。
（2）通过对皮带系统的了解，皮带运输系统可以将渣土直接运输到渣坑，这样减少了水平和垂直运输的压力，大大的提高了运输效率，保证了洞内物质及时到达，保证了进度要求。
（3）在皮带运输过程中由于皮带的连续性，避免了土箱在接渣、运输、吊渣过程中渣土的掉落，使得施工现场环境大幅度提高。
小结
皮带运输系统在煤矿应用非常广泛，它一般被用于运输距离较长的野外露天、矿井行道，其工作效率之高，发挥着重要的作用。这次皮带运输系统在北京轨道新机场线磁各庄站~草桥站区间长隧道的应用，我们认为皮带运输及对于长区间具有更强的适应性，从而能更好的保证工期和环境要求。
论文作者:王继文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
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