一種通過自身重力作用完成自動卸渣的龍門渣鬥裝置及方法與流程

2023-05-30 08:01:36 2

本發明涉及一種龍門自動卸渣裝置，具體涉及一種僅依靠自身重力的作用達到自動卸渣的裝置。

背景技術：

近年來，我國國民經濟的迅猛發展，城市交通擁擠問題也日趨嚴重，國內各城市都在大規模的修建地鐵項目，緩解交通壓力。地鐵隧道施工過程中，豎井作為隧道與地面聯繫的唯一通道，承擔著隧道內所有的機械、材料、渣土的進出，而這些所有物體的運輸都是通過位於豎井上方的龍門吊來完成的。一般情況下，地下暗挖隧道開挖與初支作業工序中，受龍門吊吊裝因素的主要影響，出渣作業能佔到總工序時間的50％～60％。因此，如何更好的優化龍門出渣作業效率，關係到隧道施工進度的快慢。傳統的龍門渣鬥在卸渣過程中，存在以下主要幾個方面的問題：

1、人員投入：每天必須要有2名專職人員(隧道屬於24小時作業，白班和晚班各1名)負責協助渣鬥卸渣，人員成本費用高；

2、卸渣作業效率低：龍門首先將渣鬥放置地面，人工解開鎖銷，龍門提升渣鬥，渣土從渣鬥底部卸出。人工再扣上鎖銷，龍門再次提升渣鬥，放置豎井底部，完成一次卸渣循環，前後總共時間大約需要4～6分鐘；

3、危險因素多：龍門吊裝作業屬於起重設備作業，人員長時間位於渣鬥下方附近，危險因素較多，尤其是渣鬥內物體的飛落，更容易造成人員的傷害；

4、龍門利用率低：由於出渣作業長時間的佔用龍門，因此，龍門利用率是非常的低下，以至於隧道施工所需的設備、材料等運輸都受到較大影響。

技術實現要素：

本發明的目的是針對背景技術的以上不足，提供一種作業效率高、無需額外人員投入、龍門利用率高、安全風險小、投入經濟合理等優點，僅依靠自身重力作用就能完成自動卸渣的裝置。

本發明的技術方案如下：

一種龍門渣鬥僅依靠自身重力作用完成卸渣的裝置，其特徵在於，包括：

三角支架(1)和渣鬥(2)，其中，所述的三角支架(1)包括：位於頂部水平設置的軌道(1-1)，軌道(1-1)的端部或靠近端部設有限位器(1-2)；

渣鬥(2)後半部分的兩側面，分別向外設一突出於側面的旋轉軸(3)；軌道(1-1)的兩條軌條之間的寬度大於渣鬥(2)的寬度，渣鬥(2)底部能夠進入軌道之間，且旋轉軸(3)能夠架於軌道上並相對於軌道平面運動。

在本發明的較佳實施例中，所述的三角支架(1)設於出渣豎井旁。

在本發明的較佳實施例中，軌道(1-1)的底部設有豎直支撐杆(1-3)，豎直支撐杆(1-3)之間設橫向連接杆(1-5)，軌道(1-1)端部和豎直支撐杆(1-3)之間設有斜向支撐杆(1-4)

在本發明的較佳實施例中，兩根旋轉軸(3)分別位於渣鬥(2)後半部分的兩側面的下半部。

在本發明的較佳實施例中，渣鬥內加固鋼板採用厚1cm、q235鋼。

在本發明的較佳實施例中，旋轉軸(3)採用直徑5cm、5cm長、q335鋼。

在本發明的較佳實施例中，所述的一種依靠自身重力作用完成卸渣的龍門渣鬥裝置，還包括渣鬥提升設備。

在本發明的較佳實施例中，所述的渣鬥提升設備包括龍門和鋼絲繩。

本發明僅採用一套三角支架、兩根渣鬥旋轉軸，安裝與調試過程非常簡單，不涉及到複雜結構；僅利用渣鬥和渣土自身重力作用，無需額外電機驅動和提升，自動完成卸渣作業。

本發明裝置主要工作機理與作用

這個支撐系統主要由三角形支架構成，用於支撐渣鬥及渣土的全部重量。在渣鬥下方尾部兩側分別安裝一個旋轉軸，由於渣鬥重力作用線與旋轉軸不在一個豎直方向上，便可實現渣鬥在自身重力作用下自由旋轉，即完成自動卸渣作業，不需額外電機的驅動和提升。

由上述描述可知，本發明龍門渣鬥依靠自身重力作用完成自動卸渣的施工方法，具有作業效率高、無需額外人員投入、龍門利用率高、安全風險小、投入經濟合理等優點。本發明還具有以下優點：

(1)操作方法簡單，僅需要1名龍門操作手便可完成全部的渣鬥提升與卸渣操作，無需其他人員配合卸渣，自動化作業程度高，且沒有人員方面的安全隱患；

(2)不受渣樣類型的限制，石狀、土狀、以及流塑狀渣土均可通過該系統完成，作業效率都高，其實用性和適用性均較強；

(3)施工時受外部環境影響較小，白天、黑夜、雨水和6級以下大風天氣均可進行；

(4)對隧道其它施工工序幹擾少，不佔用豎井地表空間，投入產出比高；

(5)改進後龍門在卸渣工序上縮短了時間。石質、土質渣土卸渣平均縮短時間約為2分鐘，流塑狀渣土約為2.5分鐘，累計經濟效益明顯。

附圖說明

圖1為本發明三角支架結構示意圖；

圖2為本發明渣鬥的正面結構示意圖；

圖3為本發明渣鬥的俯視結構示意圖；

圖4為渣鬥運動到三角支架左側的結構示意圖；

圖5為本發明渣鬥在自身重力作用下自由旋轉工作示意圖。

圖4和圖5中，箭頭代表旋轉方向。

圖中

1-三角支架

2-渣鬥

3-旋轉軸

具體實施方式

參見圖1至圖5。

本發明包括：三角支架1和渣鬥2.

其中，參見圖1，三角支架1包括：位於頂部水平設置的軌道1-1，軌道的一端或靠近端部設有限位器1-2軌道1-1的底部設有豎直支撐杆1-3，豎直支撐杆1-3之間設橫向連接杆1-5，軌道1-1端部和豎直支撐杆1-3之間設有斜向支撐杆1-4。三角形支架各支撐杆採用i10工字鋼、q235鋼。三角支架設於豎井旁的砼支座4上。

參見圖2和圖3，渣鬥尾部的前後兩側，分別向外設一突出於側面的旋轉軸3。在本實施例中，為設於渣鬥尾部(圖中的右側)的下半部。渣鬥內加固鋼板採用厚1cm、q235鋼；旋轉軸3採用兩根直徑5cm、5cm長、q335鋼。軌道1-1的兩條軌條之間的寬度大於渣鬥2的寬度，使得渣鬥2底部能夠進入軌道之間，旋轉軸3架於軌道上運行。

在其它的實施例中，旋轉軸3也可以用滾輪替代。

支架系統加工要點：

(1)三角支架在焊接(採用j506焊條)加工的過程中，一定要加強焊接質量的檢驗，其製作加工材料一定要滿足相關強度要求；

(2)旋轉軸的安裝一定要焊接牢固、穩定，確保承載力滿足要求；

(3)渣鬥的大小與提升物體的重量必須經過嚴格的計算，一定要滿足卷揚機的電機功率和鋼絲繩的強度要求，絕對不允許龍門吊裝超過額定重量的物體。

渣鬥與支架製造按下列標準執行：

參見圖4和圖5，渣鬥自動卸渣施工流程：

渣鬥2在豎井底完成裝渣作業後，龍門操作員在接收到來自井底指揮員的指揮信號後便開始提升渣鬥2，待渣鬥底部的旋轉軸3與三角支架1的軌道1-1的滑行軌面大致位於一個高程位置後便停止提升。移動天車，保持旋轉軸3在三角支架1的軌道1-1，將渣鬥緩緩推向前方(圖4和圖5的左側)，待旋轉軸3接近支架限位器1-2後，便停止天車的移動。緩慢的釋放鋼絲繩和吊鉤，渣鬥2在自身的重力作用下，可通過旋轉軸3的支撐繞著旋轉軸3旋轉，這一過程必須緩慢、勻速，謹慎操作。待渣鬥旋轉90度後，鬥內的渣土基本全部倒出之後，保持靜止狀態約15秒鐘再緩慢的提升渣鬥2，按照既有的操作流程，安全的將渣鬥放回豎井底部，完成整個操作流程，進行下一作業循環。

上述僅為本發明的一個具體實施例，但本發明的設計構思並不局限於此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬於侵犯本發明保護範圍的行為。