[發(fā)明專(zhuān)利]一種敞開(kāi)式TBM清渣方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111115237.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113790061A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程永亮;彭正陽(yáng);龍斌;劉志華;李深遠(yuǎn);李祖興;蔡光輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/087
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/087;E21D9/12;E21F17/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏亞茹

本發(fā)明公開(kāi)一種敞開(kāi)式TBM清渣方法，步驟包括：隧道底部的挖掘設(shè)備將挖掘的石渣運(yùn)送至翻渣設(shè)備；翻渣設(shè)備自下而上將石渣提升至指定高度，并在指定高度處翻轉(zhuǎn)將石渣卸入落料設(shè)備；落料設(shè)備內(nèi)的石渣依靠重力滑落至輸送設(shè)備；輸送設(shè)備將石渣輸送至洞外。本發(fā)明利用挖掘設(shè)備清理隧道底部的石渣，取代現(xiàn)有的手動(dòng)鏟渣或智能機(jī)械爪清渣，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，施工效率較高，又能避免頻繁故障，便于長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)施工，施工成本較低。因此，本發(fā)明所提供的敞開(kāi)式TBM清渣方法能夠高效且低成本的清渣。本發(fā)明還公開(kāi)一種敞開(kāi)式TBM清渣系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種敞開(kāi)式TBM清渣方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

敞開(kāi)式TBM(隧道掘進(jìn)機(jī))，主要適應(yīng)于硬巖，集掘進(jìn)、出渣、導(dǎo)向、支護(hù)于一體，能利用自身支撐機(jī)構(gòu)撐緊洞壁以承受向前推進(jìn)的反作用力及反扭矩，具有安全、快速等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山開(kāi)采、交通、市政、國(guó)防等工程的施工中。

由于敞開(kāi)式TBM護(hù)盾后方巖體出露，遇到破碎或者軟弱圍巖時(shí)，容易造成石渣墜落，墜落的石渣絕大多數(shù)會(huì)直接到達(dá)洞底。由于空間、設(shè)備結(jié)構(gòu)限制，墜落洞底的石渣清理作業(yè)困難、效率低下，是困擾敞開(kāi)式TBM施工的一大難題。目前應(yīng)用最廣泛的方法是人工鏟渣，利用渣斗或者化纖袋將渣土運(yùn)至洞外，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工效率低。少量敞開(kāi)式TBM采用提升斗及智能機(jī)械爪自動(dòng)清理渣土，造價(jià)成本高，工程適應(yīng)性差，故障率較高，效率仍低下。

因此，如何在敞開(kāi)式TBM施工時(shí)高效且低成本地清渣是本領(lǐng)域技術(shù)人員需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種敞開(kāi)式TBM清渣方法，利用挖掘設(shè)備清理隧道底部的石渣，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能避免頻繁故障，因此能夠高效且低成本的清渣。本發(fā)明的另一目的在于提供一種敞開(kāi)式TBM清渣系統(tǒng)。

本發(fā)明所提供的敞開(kāi)式TBM清渣方法，步驟包括：

S1、隧道底部的挖掘設(shè)備將挖掘的石渣運(yùn)送至翻渣設(shè)備；

S2、翻渣設(shè)備自下而上將石渣提升至指定高度，并在指定高度處翻轉(zhuǎn)將石渣卸入落料設(shè)備；

S3、落料設(shè)備內(nèi)的石渣依靠重力滑落至輸送設(shè)備；

S4、輸送設(shè)備將石渣輸送至洞外。

優(yōu)選的，在隧道底部的挖掘設(shè)備將挖掘的石渣運(yùn)送至翻渣設(shè)備之后，步驟還包括：

S11、判斷隧道內(nèi)的石渣是否清理完畢，若是，則挖掘設(shè)備開(kāi)出隧道外；若否，則挖掘設(shè)備繼續(xù)挖掘石渣。

優(yōu)選的，在翻渣設(shè)備自下而上將石渣提升至指定高度之前，步驟還包括：

S20、判斷翻渣設(shè)備是否裝滿(mǎn)石渣，若是，則翻渣設(shè)備自下而上將石渣提升至指定高度；若否，則翻渣設(shè)備不動(dòng)作。

優(yōu)選的，在翻渣設(shè)備自下而上將石渣提升至指定高度之后，步驟還包括：

S21、判斷翻渣設(shè)備是否抵達(dá)指定高度處，若是，則翻渣設(shè)備翻轉(zhuǎn)將石渣卸入落料設(shè)備；若否，則翻渣設(shè)備繼續(xù)提升石渣。

優(yōu)選的，在指定高度處翻轉(zhuǎn)將石渣卸入落料設(shè)備之前，步驟還包括：

S30、判斷翻渣設(shè)備是否與落料設(shè)備對(duì)接，若是，則翻轉(zhuǎn)將石渣卸入落料設(shè)備；若否，則調(diào)整翻渣設(shè)備與落料設(shè)備二者的相對(duì)位置。

優(yōu)選的，落料設(shè)備內(nèi)的石渣依靠重力滑落至輸送設(shè)備的步驟包括：

S31、判斷落料設(shè)備的料道是否堵塞，若是，則發(fā)出報(bào)警提醒。

本發(fā)明所提供的敞開(kāi)式TBM清渣系統(tǒng)，應(yīng)用于上述1至6任一項(xiàng)的敞開(kāi)式TBM清渣方法，包括：

挖掘設(shè)備，用于在隧道底部挖掘石渣；