本發明涉及隧道施工，特別是指一種盾構機排渣系統。

背景技術：

1、由于盾構機具備出色的掘進性能及掘進安全性，其在隧道施工領域應用廣泛，土壓盾構機為盾構機中的重要機型，其在掘進過程中會開挖下來大量渣土，渣土一般通過后配套皮帶機輸送到編組，再通過編組運輸出隧道，因此渣土的運輸效率直接影響到隧道掘進效率。目前，土壓盾構機普遍采用單編組排渣方式輸送渣土，即固定皮帶機配合移動式編組完成渣土的轉運及輸送。編組列車通過移動陸續接收由皮帶機出渣口傾落的渣土，直至所有渣斗裝滿完成一環渣土的接收，最后編組將渣土運送出隧道。傳統單編組排渣方式出渣效率較低，出渣量較大時編組列車后配套及皮帶機需加長，成本高；而且渣車接渣過程中需要不斷移動，增加了隧道污染氣體的排放。

2、現有技術中，如申請號為202322686376?.x的專利公開的一種適用于大型盾構機的渣土運輸分料機構，其通過設置渣土分料機構同步將渣土傾落到編組列車中，但此機構不適用于大盾構長編組出渣。申請號為202323503256?.8的專利公開的一種用于狹小空間提高盾構施工效率的道岔裝置，其通過將單道岔運輸改為雙道岔同步運行作業優化提升出渣效率；但此設計受隧道空間限制較大且單組編組列車出渣量較少，多次往返耗能較大。而申請號為202110195255?.8的專利公開的一種伸縮式盾構機出渣裝置，采用曲臂式伸縮式結構，使皮帶機能夠適應不同長度的編組列車，提高盾構掘進效率；但結構復雜，可靠性較低，且無法保證編組列車達到最大承渣量。因此，設計一種能滿足大直徑土壓盾構高效率、低能耗、結構簡單可靠的編組排渣方式很有必要。

技術實現思路

1、針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種多編組排渣系統及盾構機，解決了現有技術中大直徑土壓盾構機排渣效率低、皮帶機不靈活、編組耗能大的問題。

2、本發明的技術方案是這樣實現的：一種多編組排渣系統，包括設置在拖車上的皮帶機組和n列并排設置的編組列車，n≥2，皮帶機組位于編組列車上方，且皮帶機組的出渣口與編組列車相對應。采用多排編組列車與皮帶機配合出渣，解決了大直徑盾構傳統編組渣土承接量不足的問題。

3、進一步優選，所述皮帶機組包括固定皮帶機和可移動皮帶機，所述固定皮帶機固定在拖車上部，可移動皮帶機位于固定皮帶機下方且能相對拖車前后移動，固定皮帶機上的能渣石落入可移動皮帶機。可移動皮帶機可前后移動，實現盾構機雙向雙側排渣，編組可靜止狀態接渣，無須頻繁啟動發動機，減少在隧道內的尾氣排放。

4、作為一種優選方式，所述拖車上設有一個皮帶機組和兩列并排設置的編組列車，形成雙編組排渣結構。雙編組排渣結構為最優方式，同樣達到減少隧道內編組往返運輸時間目的，出渣更環保、更高效。

5、進一步優選，所述可移動皮帶機的前后兩端均設有雙向出渣斗，雙向出渣斗的兩個出渣口分別與兩列并排設置的編組列車相對應；同時對列編組列車進行裝渣，提供出渣效率。

6、進一步優選，所述可移動皮帶機正向轉動時，通過位于后端的雙向出渣斗出渣；可移動皮帶機反向轉動時，通過位于前端的雙向出渣斗出渣。即可移動皮帶機能進行前后兩端排渣，同時配合可移動皮帶機的前后移動，在編組列車靜止狀態下，盡可能陸續填滿較多的編組列車；減少編組列車發動機啟動次數，減少在隧道內的尾氣排放。

7、進一步優選，所述可移動皮帶機通過移動架設置在拖車中部，編組列車通過拖車下掛平臺設置在拖車下部。進一步優選，所述拖車下掛平臺的橫截面為“凵”形結構面，拖車下掛平臺與拖車形成閉環腔結構；編組列車位于該閉環腔結構內且位于拖車下掛平臺中部。即拖車為封閉式，取消常規編組在隧道中需要設置錯車平臺、定期移動錯車平臺的繁瑣操作，優化為與盾構機集成式移動式錯車平臺，減少了傳統尾部錯車平臺導致設備加長的情況。拖車及下掛平臺在接渣過程中無相對移動，因此無需頻繁啟動，減少柴油編組在隧道中的尾氣排放量，依靠可移動皮帶機逐個裝載渣土。

8、進一步優選，所述拖車下掛平臺上設有與編組列車相配合的導軌；拖車下掛平臺底部設有軌道，軌道與設置在隧道管片上的軌枕相配合。其中，所述拖車底部對稱設有行走輪，行走輪沿隧道管片移動。

9、一種盾構機，包括所述的多編組排渣系統。

10、本發明的有益效果為：本發明多編組排渣系統，采用多列并排設置的編組列車與皮帶機配合，實現渣土的高效裝載與運輸，解決了大直徑盾構傳統單排編組列車編組渣土承接量不足的問題，提高出渣效率。此外，可移動皮帶機能進行前后兩端排渣，同時配合可移動皮帶機的前后移動，在編組列車靜止狀態下，盡可能陸續填滿較多的編組列車；減少編組列車發動機啟動次數，減少在隧道內的尾氣排放。同時減少隧道內編組列車往返運輸時間，出渣更環保、更高效。

11、與現有技術相比，采用雙編組排渣的大直徑土壓盾構機，解決了現有排渣方案由于皮帶機不靈活、單排編組運渣量少以及編組頻繁啟停導致的排渣效率低、高污染、操作復雜的問題，以及可能存在的單編組列車吊運安裝困難的問題，因此本發明在大直徑土壓盾構順利排渣的基礎上，使編組列車承渣量最大化，進而提升了排渣效率，同時解決了編組頻繁啟動導致的污染問題；而且拖車采用封閉式結構，無需設置常規錯車平臺；減少了傳統尾部錯車平臺導致設備加長的情況；降低施工成本，提高施工效率。

技術特征：

1.一種多編組排渣系統，其特征在于：包括設置在拖車（5）上的皮帶機組（9）和n列并排設置的編組列車（4），n≥2，皮帶機組（9）位于編組列車（4）上方，且皮帶機組（9）的出渣口與編組列車（4）相對應。

2.根據權利要求1所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述皮帶機組（9）包括固定皮帶機（1）和可移動皮帶機（2），所述固定皮帶機（1）固定在拖車（5）上部，可移動皮帶機（2）位于固定皮帶機（1）下方且能相對拖車（5）前后移動，固定皮帶機（1）上的能渣石落入可移動皮帶機（2）。

3.根據權利要求2所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述拖車（5）上設有一個皮帶機組（9）和兩列并排設置的編組列車（4），形成雙編組排渣結構。

4.根據權利要求3所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述可移動皮帶機（2）的前后兩端均設有雙向出渣斗（10），雙向出渣斗（10）的兩個出渣口分別與兩列并排設置的編組列車（4）相對應。

5.根據權利要求4所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述可移動皮帶機（2）正向轉動時，通過位于后端的雙向出渣斗（10）出渣；可移動皮帶機（2）反向轉動時，通過位于前端的雙向出渣斗（10）出渣。

6.根據權利要求3~5任一項所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述可移動皮帶機（2）通過移動架（21）設置在拖車（5）中部，編組列車（4）通過拖車下掛平臺（3）設置在拖車（5）下部。

7.根據權利要求6所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述拖車下掛平臺（3）的橫截面為“凵”形結構面，拖車下掛平臺（3）與拖車（5）形成閉環腔結構；編組列車（4）位于該閉環腔結構內且位于拖車下掛平臺（3）中部。

8.根據權利要求7所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述拖車下掛平臺（3）上設有與編組列車（4）相配合的導軌（12）；拖車下掛平臺（3）底部設有軌道（6），軌道（6）與設置在隧道管片（8）上的軌枕（7）相配合。

9.根據權利要求1或8所述的多編組排渣系統，其特征在于：所述拖車（5）底部對稱設有行走輪（11），行走輪（11）沿隧道管片（8）移動。

10.一種盾構機，其特征在于：包括如權利要求1~9任一項所述的多編組排渣系統。

技術總結
本發明公開了一種多編組排渣系統及盾構機，解決了現有技術中大直徑土壓盾構機排渣效率低、皮帶機不靈活、編組耗能大的問題。本發明多編組排渣系統，包括設置在拖車上的皮帶機組和N列并排設置的編組列車，N≥2，皮帶機組位于編組列車上方，且皮帶機組的出渣口與編組列車相對應。本發明多編組排渣系統，采用多列并排設置的編組列車與皮帶機配合，實現渣土的高效裝載與運輸，解決了大直徑盾構傳統單排編組列車編組渣土承接量不足的問題，提高出渣效率。可移動皮帶機能進行前后兩端排渣，同時配合可移動皮帶機的前后移動，減少隧道內編組列車往返運輸時間，出渣更環保、更高效。

技術研發人員：張楠,劉騰龍,尹躍峰,楊霖,張永輝,劉闖,王全
受保護的技術使用者：中鐵工程裝備集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24