论刮板输送机在基坑支护施工中土方运输中的应用

2015-07-28 102 0

   一、简介
 
  刮板输送机,顾名思义用刮板链牵引,在槽内运送散料的输送机叫刮板输送机。刮板输送机的相邻中部槽在水平、垂直面内可有限度折曲的叫可弯曲刮板输送机。其中机身在工作面和运输巷道交汇处呈90度弯曲设置的工作面输送机叫“拐角刮板输送机”。在当前采煤工作面内,刮板输送机的作用不仅是运送煤和物料,而且还是采煤机的运行轨道,因此它成为现代化采煤工艺中不可缺少的主要设备。
 
  图1封闭式刮板运输机
 
  二、部件组成
 
  各种类型的刮板输送机的主要结构和组成的部件基本是相同的,它由机头、中间部和机尾部等三个部分组成。
 
  此外,还有供推移输送机用的液压千斤顶装置和紧链时用的紧链器等附属部件。机头部由机头架、电动机、液力偶合器、减速器及链轮等件组成。中部由过渡槽、中部槽、链条和刮板等件组成。机尾部是供刮板链返回的装置。重型刮板输送机的机尾与机头一样,也设有动力传动装置,从安设的位置来区分叫上机头与下机头。按刮板输送机溜槽的布置方式和结构,可分为并列式及重叠式两种,按链条数目及布置方式,可分为单链、双边链、双中心链和三链4种。
 
  三、在工程中实际应用
 
  刮板输送机可用于水平运输,亦可用于倾斜运输。沿倾斜向上运输时,煤层倾角不得超过25°,向下运输时,倾角不得超过20°,当煤层倾角较大时,应安装防滑装置。可弯曲刮板输送机允许在水平和垂直方向作2°~4°的弯曲。
 
  那么刮板输送机的工作原理是什么呢?
 
  刮板输送机的工作原理是,将敞开的溜槽,作为煤炭、矸石或物料等的承受件,将刮板固定在链条上(组成刮板链),作为牵引构件。当机头传动部启动后,带动机头轴上的链轮旋转,使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动,直至到机头部卸载。刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行,完成物料的输送。
 
  由上可知,刮板输送机在矿山领域已得到了广泛应用,产品成熟。但是,若应用到土方输送中,还需改进。因为在矿山领域:
 
  1、刮板输送机的设计最大仰角为18度,而在基坑支护施工中,由于场地的限制,最大仰角可能达到45度,因此不能直接把矿山用的刮板输送机应用于基坑支护的土方输送;
 
  2、矿山用刮板输送机链条材质多为钢制链条,较为笨重,不利于多次拆装、运输;
 
  3、矿山用刮板输送机配套机具为自动采煤机,不适合铲车及挖掘机。
 
  改进方法:
 
  1、增加一组至二组液压支撑,以达到所需作业的角度;
 
  2、链条改为高分子聚合材料,减少整机重量,便于多次拆装、运输、维护,降低运营成本;链条设计成L形,方便大角度输送,在终端投料口下方设计自洁装置以清理粘在链条上的粘性土;
 
  3、进料口改为倒梯形,便于挖掘机、铲车快速装料;
 
  4、刮板输送机底部安装链式自行移动装置,方便在场地内行走及各料仓之间移动;
 
  5、料仓装车系统可采用计算机控制,利于快速、准确装车。
 
  众所周知,在基坑支护施工中,坡道是土方施工不可缺少的环节,但是坡道又是影响施工工期和安全质量的最大障碍,有坡道一侧的锚索施工、索梁施工、桩间土喷射施工都要在收坡道时施工,对整个工期的影响及对支护工程的安全质量影响很大,深大基坑的锚索施工往往达到5—6道锚索,多的也可能达到10道以上,如果每一道锚索施工周期为7天,5道锚索总工期就将增加35天,基坑越深,施工工期越长,如果强行缩短工期,则质量安全无从保障。从历年来的基坑沉降观测来看,坡道处的支护桩变形最大,对基坑的安全运行有很大隐患。
 
  由于受城市现有交通状况的限制,土方施工方式只能在夜间进行,白天时间被浪费。如果采用刮板输送机可24小时施工,白天把土方输送到设置在基坑四周的料仓,晚间运输车辆由料仓自动装车,即可控制超载也可控制超限,还可减少噪音及环境污染,因不是从基坑内直接装车,大大减少施工工期,且不用水冲系统冲洗车辆还节约大量水资源,具有良好的经济效益及社会效益。
 
  刮板输送机及料仓配置平面图如图2所示:
 
  图2刮板输送机及料仓配置平面图
 
  四、结束语
 
  矿山用刮板输送机经过简单改造,用于城市中深大基坑土石方作业中是完全可行的,一旦大范围应用,将为环境保护作出巨大贡献,也必将产生良好的社会效益和经济效益,对基坑支护工程的设计、施工都将产生深远的影响。

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