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摘要： 目前在城市地铁盾构施工中，应用皮带机出渣系统进行施工的工程尚属少见，成熟的皮带机出渣技术应用在隧道施工中已经体现出其安全性、快捷性、高效性的优势，通过技术分析与实践论证，该系统应用在未来隧道施工中将广泛应用，突出价值。
关键词：城市地铁盾构 皮带机出渣 关键技术
0 引言
在土压平衡盾構机上，皮带运输机作为盾构渣土输送工具，安装贯穿等个后配套台车，从连接桥到拖车尾部。主要用于将螺旋机排出盾构渣土输送到配套编组配置的渣车上。皮带输送机由皮带机支架、前从动轮、后驱动轮、上下托轮、皮带、皮带张紧装置、皮带刮泥装置和驱动装置等部件组成。盾构渣土垂直运输方式普遍使用龙门吊吊出渣斗进行，极少采用皮带系统进行直接出渣。地铁施工中，以深圳地铁14号线坑梓站～沙田站区间为例，目前设备已得到广泛推广，技术得到成熟运用，对相关技术加以研究，以供参考。
一、工程概况
本工程为深圳地铁14号线坑沙区间盾构隧道工程。工程现场实际情况为双线均在区间风井出渣，风井尺寸长34m，宽25m，盾构机开挖直径6980mm，若使用常规出渣方式按照单列编组至多配备两个20m?渣斗情况下，每环掘进编组需进出三次，极大影响施工效率。若采用皮带出渣系统则能实现渣土连续不断的输送。一套皮带系统，包含：连续皮带机、转载皮带机、垂直皮带机和皮带储带仓。该系统效率高、环保经济、占地少、可靠性高、使用维护方便、便于实现运输系统的自动化控制等特点。
二、皮带机系统设计概述
本工程使用的一种双隧道共线出渣系统，包括∶两条连续皮带机（分别设置在两个隧道中，用于接收隧道盾构施工中的渣土，并对渣土进行输送）;两个转载皮带机（分别连接两个对应的连续皮带机，用于接收连续皮带机输送过来的渣土）;垂直皮带机。垂直皮带机包括上水平段、下水平段和连接上下水平段的竖直段。垂直皮带机下水平段位于盾构井中，用于接收两个转载皮带机输送过来的渣土，通过自身结构将渣土输送至地面临时渣土坑。整套系统工作原理是：在两个同时施工的隧道中设置连续皮带机将盾构机上渣土输送至洞口处。然后转运至两个转载皮带机上。再通过两个转载皮带机将渣土转运至同一个垂直皮带机输出，实现双线共用一条垂直皮带机，最终在系统核心部位电气系统的驱动下，实现该系统的正常运转工作。
系统设计理念：安全、快捷、高效。深圳地铁14号线坑沙区间皮带机系统的运用，解决了盾构区间长距离大坡度运输存在电瓶车溜车的安全风险，缩短了盾构掘进单循环工序时间（掘进时间和运输掘进所需材料的同时进行），从经济分析角度考虑，适用于短小风井且无后导洞的情况，减少人工成本的投入，在缩短工期的同时实现利益的最大化。
三、皮带机系统关键技术
3.1技术参数设置及主要装置作用
3.1.1 技术参数的配置是根据配套设施自重、装机功率、输送能力、提升高度、最大输送距离等进行的科学计算。以深圳地铁14号线为例，区间单线全长2024km，最小转弯半径643m，最大坡度2.9%，始发井埋深22m，则需根据区间线性特点及埋深进行配置满足皮带机最大工作能力的技术参数，如下表所示：
3.1.2防跑偏装置：区间最小转弯半径643m，且区间呈S型多次转弯，对皮带在托辊支架上正常运转是一种考验。设计采取的防跑偏措施是在皮带架两侧加装防跑偏滚轮，尤其在转弯段加密安装这种滚轮，起到很好的预防效果。
3.1.3清洗皮带装置：本工程区间范围内地质主要为中风化含砾砂岩、强风化含砾砂岩、粉质黏土等，含泥量较大，刀盘切削下来的碎渣伴随着渣土改良，多为含砂稀泥状，皮带机运行起来，受含泥率高的影响，存在泥土粘附皮带现象，需要采取措施保持皮带清洁。经过现场多次改善，最终确定在连续皮带机尾部卸料、转载皮带机尾部卸料和垂直皮带机尾部卸料这三个部位采用喷淋水进行冲洗粘附的泥土，同时在垂直皮带机地上水平段回程皮带上加装振打器，不断拍打皮带，使不易被水冲洗掉落的部分泥土，易于掉落。
3.2 电气系统
本工程使用的皮带机系统的核心部位是电气系统，通过中央集控使电机驱动装置运转带动皮带，由于皮带运输距离较长，一般超过2公里以上，从安全、方便角度考虑，通过集中控制各部位皮带运行或停止、调节转速和张紧力、启动警报、拉绳急停等，使整个系统操作简单，易于控制。
3.3 称重装置
掘进参数是盾构机掘进是否正常的判断依据，控制出土量是盾构掘进过程中地面沉降风险的保证，常规盾构掘进使用土斗运输渣土主要依靠人工目测计算出土量，但皮带机运输渣土计算出土量则需要依靠称重装置进行计算。称重装置的工作原理是单个时间内渣土通过称重设备的重量，并自动计算出一环掘进长度的渣土总重量。经过数据归纳统计出，该装置称重误差在5%以内，对于判断真实出土量是具有可靠性的。
四、存在需进一步探讨和改进的问题
目前地铁施工对文明施工程度要求较高，皮带机出渣系统在含泥量高的地层运用过程中，存在的问题凸显，主要问题在掉落泥土或扬尘造成的隧道内管片被扬尘污染、工作井内淤泥清理频繁、隧道最低点稀渣不易被皮带带走而溢出撒落，这些问题对隧道清洁难度是较大的，需要进一步研究探讨解决方案。
五、结束语
通过皮带机出渣系统前期设计，辅以现场实践论证，加上施工过程中对存在问题的细节进行不断的改造完善，该工程已顺利完工，总结施工中点滴经验，以期对日后类似工程有所帮助。
关键词：城市地铁盾构 皮带机出渣 关键技术
0 引言
在土压平衡盾構机上，皮带运输机作为盾构渣土输送工具，安装贯穿等个后配套台车，从连接桥到拖车尾部。主要用于将螺旋机排出盾构渣土输送到配套编组配置的渣车上。皮带输送机由皮带机支架、前从动轮、后驱动轮、上下托轮、皮带、皮带张紧装置、皮带刮泥装置和驱动装置等部件组成。盾构渣土垂直运输方式普遍使用龙门吊吊出渣斗进行，极少采用皮带系统进行直接出渣。地铁施工中，以深圳地铁14号线坑梓站～沙田站区间为例，目前设备已得到广泛推广，技术得到成熟运用，对相关技术加以研究，以供参考。
一、工程概况
本工程为深圳地铁14号线坑沙区间盾构隧道工程。工程现场实际情况为双线均在区间风井出渣，风井尺寸长34m，宽25m，盾构机开挖直径6980mm，若使用常规出渣方式按照单列编组至多配备两个20m?渣斗情况下，每环掘进编组需进出三次，极大影响施工效率。若采用皮带出渣系统则能实现渣土连续不断的输送。一套皮带系统，包含：连续皮带机、转载皮带机、垂直皮带机和皮带储带仓。该系统效率高、环保经济、占地少、可靠性高、使用维护方便、便于实现运输系统的自动化控制等特点。
二、皮带机系统设计概述
本工程使用的一种双隧道共线出渣系统，包括∶两条连续皮带机（分别设置在两个隧道中，用于接收隧道盾构施工中的渣土，并对渣土进行输送）;两个转载皮带机（分别连接两个对应的连续皮带机，用于接收连续皮带机输送过来的渣土）;垂直皮带机。垂直皮带机包括上水平段、下水平段和连接上下水平段的竖直段。垂直皮带机下水平段位于盾构井中，用于接收两个转载皮带机输送过来的渣土，通过自身结构将渣土输送至地面临时渣土坑。整套系统工作原理是：在两个同时施工的隧道中设置连续皮带机将盾构机上渣土输送至洞口处。然后转运至两个转载皮带机上。再通过两个转载皮带机将渣土转运至同一个垂直皮带机输出，实现双线共用一条垂直皮带机，最终在系统核心部位电气系统的驱动下，实现该系统的正常运转工作。
系统设计理念：安全、快捷、高效。深圳地铁14号线坑沙区间皮带机系统的运用，解决了盾构区间长距离大坡度运输存在电瓶车溜车的安全风险，缩短了盾构掘进单循环工序时间（掘进时间和运输掘进所需材料的同时进行），从经济分析角度考虑，适用于短小风井且无后导洞的情况，减少人工成本的投入，在缩短工期的同时实现利益的最大化。
三、皮带机系统关键技术
3.1技术参数设置及主要装置作用
3.1.1 技术参数的配置是根据配套设施自重、装机功率、输送能力、提升高度、最大输送距离等进行的科学计算。以深圳地铁14号线为例，区间单线全长2024km，最小转弯半径643m，最大坡度2.9%，始发井埋深22m，则需根据区间线性特点及埋深进行配置满足皮带机最大工作能力的技术参数，如下表所示：
3.1.2防跑偏装置：区间最小转弯半径643m，且区间呈S型多次转弯，对皮带在托辊支架上正常运转是一种考验。设计采取的防跑偏措施是在皮带架两侧加装防跑偏滚轮，尤其在转弯段加密安装这种滚轮，起到很好的预防效果。
3.1.3清洗皮带装置：本工程区间范围内地质主要为中风化含砾砂岩、强风化含砾砂岩、粉质黏土等，含泥量较大，刀盘切削下来的碎渣伴随着渣土改良，多为含砂稀泥状，皮带机运行起来，受含泥率高的影响，存在泥土粘附皮带现象，需要采取措施保持皮带清洁。经过现场多次改善，最终确定在连续皮带机尾部卸料、转载皮带机尾部卸料和垂直皮带机尾部卸料这三个部位采用喷淋水进行冲洗粘附的泥土，同时在垂直皮带机地上水平段回程皮带上加装振打器，不断拍打皮带，使不易被水冲洗掉落的部分泥土，易于掉落。
3.2 电气系统
本工程使用的皮带机系统的核心部位是电气系统，通过中央集控使电机驱动装置运转带动皮带，由于皮带运输距离较长，一般超过2公里以上，从安全、方便角度考虑，通过集中控制各部位皮带运行或停止、调节转速和张紧力、启动警报、拉绳急停等，使整个系统操作简单，易于控制。
3.3 称重装置
掘进参数是盾构机掘进是否正常的判断依据，控制出土量是盾构掘进过程中地面沉降风险的保证，常规盾构掘进使用土斗运输渣土主要依靠人工目测计算出土量，但皮带机运输渣土计算出土量则需要依靠称重装置进行计算。称重装置的工作原理是单个时间内渣土通过称重设备的重量，并自动计算出一环掘进长度的渣土总重量。经过数据归纳统计出，该装置称重误差在5%以内，对于判断真实出土量是具有可靠性的。
四、存在需进一步探讨和改进的问题
目前地铁施工对文明施工程度要求较高，皮带机出渣系统在含泥量高的地层运用过程中，存在的问题凸显，主要问题在掉落泥土或扬尘造成的隧道内管片被扬尘污染、工作井内淤泥清理频繁、隧道最低点稀渣不易被皮带带走而溢出撒落，这些问题对隧道清洁难度是较大的，需要进一步研究探讨解决方案。
五、结束语
通过皮带机出渣系统前期设计，辅以现场实践论证，加上施工过程中对存在问题的细节进行不断的改造完善，该工程已顺利完工，总结施工中点滴经验，以期对日后类似工程有所帮助。