王 园

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

目前盾构排渣TBM（Tactical Ballistic Missile）连续皮带机作为盾构机施工的辅助设备，已在国内外的地铁，隧道等盾构机施工现场广泛应用。美国80%的长隧道工程项目采用皮带机出碴，近年来欧州的大隧道也大多采用皮带机出碴。国内市场每年对TBM连续皮带机产品的需求总量能达到260亿左右。

其主要具备以下几点优势：

（1）无需等待排渣车，从而提高掘进速度；

（2）减少施工人员，降低劳动强度；

（3）污染小，降低了对隧道通风机和通风管的要求；

（4）可以在排渣车无法工作的更大的倾斜条件下运输；

（5）洞外不需要翻车卸渣机；

（6）适应性强，可用于对不同直径的隧道工程；

（7）TBM连续皮带运机系统可重复使用；

1 TBM连续皮带机的工作原理

TBM连续皮带机，头部采用探头滚筒卸载的方式，通过和盾构机的紧密配合，并且储带仓在运行过程中连续、缓慢的放出胶带，同时尾部连续运行转换装置可实现不停机延伸皮带机支架，从而实现了皮带机的连续输送，使废渣从隧道内连续不断的排出。在提高掘进速度的同时降低了劳动强度和运输成本。

2 TBM连续皮带机各部件构成

TBM连续皮带机由头部卸载装置、驱动装置、硫化平台、皮带、皮带储存带装置、皮带张紧系统、中间架和支腿、托辊组、尾部（在TBM上安装）连续运行转换装置、尾部缓冲装置及电气设备及控制系统构成。如图1所示。

3 TBM连续皮带机主要特点

3.1 驱动单元：驱动装置是带式输送机动力的来源，电机通过联轴器、减速机带动传动滚筒，依靠滚筒和输送带之间的摩擦力使输送带运动。盾构排渣皮带机为减小空间而使用空心轴减速机，通常是多滚筒，多驱动的布置形式，采用变频电机并带有测速编码器，能准确测出胶带每一时间点的速度。机架采用悬浮单点支撑结构，能很好的解决安装误差和检修困难。计算功率时按照盾构机最远行走距离或隧道设计长度作为计算依据。

3.3 硫化平台：当储带仓内的胶带全被放出后，需要重新往储带仓内加入胶带，故设计了硫化平台，使胶带硫化更加迅速、方便。硫化平台设计在皮带机头部。

3.2 存储带装置：由于TBM连续皮带机需要的是连续、快速、不间断的输送废渣，故在设计皮带机时增加了一套储带仓装置，最大能存储600m胶带，从而使皮带机能连续运行300m而不用停机，该储带仓占地空间小、反应迅速，在皮带机头部与硫化平台衔接，从而能很好的实现储带、放带。

3.4 连续转换装置：在TBM连续皮带机尾部设计了一套连续转换装置，该装置能在皮带机不用停机的工况下，把中部支架和托辊支架连续的搭接到皮带机的延长段，能实现一边输送废渣一边延长胶带机的目的，该设备安装在盾构机上，和盾构机一起运行，从而实现了皮带机连续不间断的工作。

3.5 尾部受料装置：TBM连续皮带机尾部受料装置，由缓冲床、导料槽、空段清扫器、滚筒、调节气缸组成，能很好的起到物料的缓冲作用，防止物料对胶带的损伤，同时也对物料起到导向作用，防止物料的飞溅，出现撒料情况，该设备安装在盾构机上，和盾构机一起运行。

3.6 直线段支撑架：TBM连续皮带机中部支架的数量在整机中占有很大的比例，在隧道中运行不能占用检修车道，只能安装在隧道的侧壁上，同时还得不妨碍其他设备运行，故采用在隧道侧壁上现场打膨胀螺栓固定支撑架，解决了隧道内空间小、设备干涉的问题。

图1

图2

3.7 转弯段支撑架：TBM连续皮带机，由于隧道的走向总是存在转弯段，故在设计时需要水平转弯段支撑架，采用连杆自调式调心托辊组，下托辊采用不同型号的调节板进行调节，使在拐弯的不同部位调节不同的角度，从而使物料的离心力克服胶带的向心力，达到很好的拐弯过渡，实现不撒料，如图3所示。

TBM连续皮带机已经取代了传统的排渣方式，其高效的排渣效率、良好的环保性能、低廉的维护成本将不断促进其发展。我们也将不断提高设计水平，改进设计方案，使其发挥更积极有效地作用。

图3 转弯段支撑架

[1]梁国宝，管会生.钻爆法施工中皮带机连续出碴方案研究[J].建筑机械化，2012 （01）：81-83.