应用于双护盾隧道掘进机的出碴输送方法和装置技术领域
本发明涉及一种应用于双护盾隧道掘进机的出碴输送方法和装置，用于把石碴运出隧道，保证TBM隧道施工的高效性。
背景技术
双护盾TBM可以实现硬岩隧道开挖、出碴、支护的连续作业，因其安全、高效、可靠的性能，现在已经广泛的应用于水利水电、矿山开采、轨道交通、市政、国防等工程。其主机由前盾、伸缩盾、支撑盾和尾盾四部分组成。碴土输送是TBM中极为重要的一环，出碴的效率与进给效率密切相关。因此，一个可靠、高效的出碴系统对于TBM来说至关重要。由于TBM施工的掘进速度快、出碴量大，因此需要有一套合适的出碴系统与之相配套。能够有效的目前用于TBM隧道施工的出碴系统主要有两种：机车牵引有轨运输系统和皮带机出碴运输系统，连续皮带机出碴运输系统是用于长距离、大运量的隧道施工的出碴方式；而短距地铁隧道施工中，通常为皮带机与机车牵引有轨运输相结合的方式。
皮带机运输有以下特点：
（1）出碴具有连续性，大大节约出碴时间。
（2）施工管理较为简单，劳动强度低，人员少。
（3）不会产生污染，对通风机和风管要求低。
（4）一般安装于隧道顶部或者边墙上，维护不便。
机车牵引有轨运输系统本身有以下特点：
（1）轨线材料投入：有轨出碴运输一般在隧道内布置单线、双线或四轨三线。单线由两条钢轨和距离均等的钢枕构成，双线和四轨三线由四条钢轨和间距均等的钢枕构成。
（2）运输能力的限制：由于机车的牵引能力和矿车的容量制约着出碴运输的速度，长距离出碴时轨道承载能力也限制了快速出碴运输。
（3）出碴坡度的限制：机车行走的动力由机车车轮和轨道之间的滑动摩擦力提供。钢与钢的摩擦系数为0.15左右，这就很大程度上限制了机车的牵引能力，一般坡度大于3%的隧道就不适合采用有轨运输的出碴方式。
在地铁隧道施工中，具有坡度低、距离短等特点，故适合采用皮带机和机车牵引有轨运输相结合的方式，通过接料斗将石碴集中于主皮带机，而后通过主皮带机输送至第二皮带机，再通过第二皮带机将石碴运送至碴车，而后由碴车运送至洞口，完成出料。此种出碴方式的出料效率取决于第二皮带机的长度，即第二皮带机的长度决定了碴车车厢的数量，同时受限于碴车前端管片运输车、连接桥所占用空间的大小。同时，有轨运输本身出碴效率就落后于皮带机运输的运输效率，这种性能的不匹配严重制约着产品性能的发挥。
目前也有采用拨车机的出碴方式（拨车机安装于台车，通过悬臂拨动碴车移动）这种方式虽然可以提高出碴效率，但是同时也具有操作麻烦，劳动强度高，成本高，维护麻烦等缺点。
发明内容
本发明就是针对有轨运输效率与皮带运输效率不匹配问题，通过梭式布料皮带机使出碴效率倍增。
本发明的技术方案是：
一种应用于双护盾隧道掘进机的出碴输送方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）用主皮带机将刀盘挖掘的石碴传输到第二皮带机上；
（2）第二皮带机将输送到布料皮带机上；
（3）布料皮带机通过沿轨道往复移动以及转换转动方向将石碴分布装入运碴车的不同车厢内。
一种所述的应用于双护盾隧道掘进机的出碴输送方法使用的装置，包括主皮带机、第二皮带机、运碴车和台车，主皮带机的尾端与第二皮带机的首端相对应，第二皮带机安装在n形的台车顶端，运碴车设在第二皮带机尾端下方的运碴车轨道上，其特征在于，在所述的第二皮带机尾端与运碴车之间设有布料皮带机和布料轨道，该布料轨道设在该台车两立侧的内侧中部，与所述的运碴车轨道平行设置，在该布料皮带机的两侧设有行走轮，该行走轮设在布料轨道上。
所述的布料轨道采用槽钢，两侧槽钢的开口相对设置，所述的布料皮带机的行走轮的踏面置于槽钢开口内的下翼面上。
本发明的优点是：通过双向移动梭式皮带机，通过这种双向移动，梭式皮带机由原先的装载两辆碴车，到现在可以装载四碴车，大大提升了出碴效率。
附图说明
图1是本发明实施例的总体结构示意图；
图2是本发明的工作原理示意图；
图3是图1的A-A剖视图；
图4是图3中P处的放大图。
具体实施方式
参见图1-图4，本发明一种应用于双护盾隧道掘进机的出碴输送方法，
包括以下步骤：
（1）用主皮带机2将刀盘1挖掘的传输到第二皮带机3上；
（2）第二皮带机3将石碴输送到布料皮带机4上；
（3）布料皮带机4通过沿轨道7往复移动以及转换转动方向将石碴分布装入运碴车5的不同车厢内。
本发明采用的整个出碴系统包括主皮带机2、第二皮带机3、运碴车5和台车10，主皮带机2的尾端与第二皮带机3的首端相对应，第二皮带机3安装在n形的台车10顶端，台车10的下面设有台车轨道。运碴车5设在第二皮带机3尾端下方的运碴车轨道8上。以上为现有技术。
其特征在于，在所述的第二皮带机3尾端与运碴车5之间设有布料皮带机4和布料轨道7，该布料轨道7设在该台车10两立侧的内侧中部，与所述的运碴车轨道8平行设置，在该布料皮带机4的两侧设有行走轮41，该行走轮41设在布料轨道7上。图1和图2中的标记9为隧道壁（贴片）。
所述的布料轨道7采用槽钢，两侧槽钢的开口相对设置，所述的布料皮带机的行走轮41的踏面（轮缘）置于槽钢开口内的下翼面上（如图4所示）。
本发明的工作过程说明如下：
在TBM掘进的过程中，刀盘1将硬岩切削下来，经接料斗6采集输送至主皮带机2，主皮带机2工作将石碴输送至第二皮带机3，进而第二皮带机3将石碴运至布料皮带机4上，布料皮带机4通过牵引装置牵引可运动至“位置一”和“位置二”两种位置。
布料皮带机4正转（顺时针转动）：运动至“位置二”时，布料皮带机4通过正转，可使运碴车5的三号车厢和四号车厢装满石碴。
布料皮带机4反转（逆时针转动）：运动至“位置一”时，布料皮带机4通过反转，可使运碴车5的一号车厢和二号车厢装满石碴。
通过增加布料皮带机4，使布料皮带机4分别移动至“位置一”和“位置二”不同的位置，可使装碴效率倍增。