大坡度隧道運輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大坡度隧道運輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路，水利，公路，地鐵TBM掘進機及盾構(gòu)機施工中，有軌運輸是一種環(huán)保的，高效的運輸方式，在鐵路，引水，地鐵，公路施工以及礦山開采廣泛使用，適宜坡度為3%。以內(nèi)，局部最大的坡度不易超過30%。，軌道機車是軌道車輛運輸?shù)臓恳O(shè)備，按使用動力分電力機車和內(nèi)燃機車，牽引電機或內(nèi)燃機驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，借助與車輪與軌面間摩擦力使機車在軌道上運行，這種運行方式下，牽引力不僅受牽引電機或內(nèi)燃機功率限制，還受車輪與軌面之間摩察力制約，也限定了機車行駛的坡度，30%。這個坡度也是軌道運輸?shù)呐R界點，當坡度大于這個坡度即認為是大坡度，一般在6.5%左右或以上，大坡度軌道運輸?shù)娘L險極高，而效率極低，增加牽引機頭相當于增加負載。
[0003]但是在引水隧道支洞、礦山隧道峒室、地鐵隧道局部坡度都非常大，如遼西北引水工程，山西大水網(wǎng)都在6.5%左右或以上，而主洞坡度都在3%。以內(nèi)，小坡度長距離隧道采用有軌運輸是最經(jīng)濟的，但是30%。以上坡度軌道機車牽引局限性非常大，效率低下，安全風險極大。如山西引黃工程TBM2標段全部采用TBM施工，先行進行輔助支洞隧道施工，其工況為:坡度6.47% (全程直線下坡)，總長3.3km。支洞施工完成后，進行水平主洞施工。主洞施工的物料、人員進出以輔助支洞為通道。在施工時，TBM刀盤直徑5.06m，單個預(yù)制管片寬度1.4m，由4片組成環(huán)形，每一環(huán)的總重量約13噸，以及施工產(chǎn)生的碎石，都需要通過輔助支洞運進運出，如何保證其安全有效運輸成為急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種大坡度隧道運輸系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種大坡度隧道運輸系統(tǒng)，包括由膠輪牽引車構(gòu)成的牽引機組，由所述的牽引機組牽引的軌行運輸車以及隧道內(nèi)路面，所述的隧道內(nèi)路面包括軌道和設(shè)置在軌道外側(cè)的與軌道齊平的行走路面；所述的膠輪牽引車包括車軸、車架、駐車系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，其中，設(shè)置在所述的車軸兩端的車輪為與所述的行走路面及軌道對應(yīng)的實心橡膠輪，在所述的車架上設(shè)置有與所述的軌道對應(yīng)的導向輪，所述的導向輪設(shè)置在所述的實心橡膠輪的前部和/或后方以通過與所述的軌道配合對實心橡膠輪進行導向。
[0007]還包括緩速裝置，所述的緩速裝置包括與所述的車軸的輸出軸傳動連接的緩速泵，與所述的緩速泵進口連通的油箱，其中，所述的緩速泵出口依次經(jīng)制動閥組和散熱器組后連通至所述的油箱。
[0008]所述的導向輪通過支架鉸接在所述的車架上，所述的支架和車架間設(shè)置有向下推壓所述的導向輪的彈性部件。
[0009]所述的驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機和閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)，所述的駐車系統(tǒng)為液壓濕式行車制動器。
[0010]所述的橡膠輪的寬度在30-50cm。
[0011]所述的行走路面由管片預(yù)制構(gòu)成、水泥澆筑形成或通過與管片固定連接的預(yù)制塊固定連接形成，所述的預(yù)制塊與管片間設(shè)置有砂石層。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]在大坡度的支洞(斜井)用靜壓傳動的膠輪車牽引牽引管片車、砂漿車、材料車等有軌施工編組車輛，因為膠輪車與路的摩擦系數(shù)在0.45左右，是軌道車輛摩擦系數(shù)的3倍，牽引與制動性能大大提高，在大坡度隧道采用靜壓傳動膠輪牽引車代替普通鋼輪軌道機車，其他附屬車輛仍然采用鋼輪有軌運輸車輛，車輛轉(zhuǎn)彎半徑等于或小于有軌機車，寬度與高度與有軌機車小于或相同，由軌道與導向輪的配合導引轉(zhuǎn)向，簡化了操作。
【附圖說明】
[0014]圖1所示為本發(fā)明的膠輪牽引車的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2所示為圖1所示的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3所示為緩速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4所示為隧道的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1-4所示，本發(fā)明的大坡度隧道運輸系統(tǒng)，包括由膠輪牽引車構(gòu)成的牽引機組，由所述的牽引機組牽引的軌行運輸車和隧道內(nèi)路面，所述的膠輪牽引車包括車軸1、車架2、駐車系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，設(shè)置在所述的車軸兩端的車輪為寬度在30-50cm的實心橡膠輪3，在所述的車架上設(shè)置有與所述的軌道對應(yīng)的導向輪4，所述的導向輪設(shè)置在所述的實心橡膠輪的前部和/或后方以通過與所述的軌道配合對實心橡膠輪進行導向。具體地說，所述的導向輪通過支架鉸接在所述的車架5上，所述的支架和車架間設(shè)置有向下推壓所述的導向輪的彈性部件6，如內(nèi)部設(shè)置有導桿的壓簧或彈簧。所述的隧道內(nèi)路面包括軌道12和設(shè)置在軌道外側(cè)的與軌道齊平且與所述的橡膠輪對應(yīng)的行走路面13，所述的橡膠輪由軌道和行走路面共同支撐，所述的行走路面的寬度與實心橡膠輪相匹配，同時在實心橡膠輪上設(shè)置有紋路以增大摩擦。為保證轉(zhuǎn)向靈活性，牽引車及軌行運輸車采用雙車掛連方式。沿軌道運行時，由軌道導引轉(zhuǎn)向。在普通地面運行時，將二車銷軸連接固定，為普通四軸線車輛，可汽車模式、小角度斜行(20度以內(nèi))、八字等多模式轉(zhuǎn)向。
[0020]具體地說，膠輪牽引車，采用發(fā)動機和閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)，動力輸出穩(wěn)定，采用橡膠輪作為支撐，與有軌列車的車輪相同的導向輪進行導向，有效降低了其操控難度，使其可以沿軌道自導向，減少了操作誤差。而且該導向輪鉸接在車架上，使該膠輪牽引車還具有普通地面行走能力，拓展了其應(yīng)用。
[0021]其中，所述的驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機和閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)，所述的發(fā)動機為水冷柴油機，發(fā)動機配置雙級空氣濾清器，并設(shè)置空氣濾清器堵塞報警系統(tǒng)，采用過閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)，傳動效率高，工作可靠。
[0022]所述的車橋配置有自動液壓差速鎖，車橋配置了液壓差速鎖當出現(xiàn)車輪打滑時，可閉合差速鎖開關(guān)，差速器鎖止，轉(zhuǎn)矩能大部分甚至全部傳遞到附著條件較好的車輪上，使車輛順利通過濕滑路面，避免車輛出現(xiàn)輪胎打滑現(xiàn)象。
[0023]所述的駐車系統(tǒng)為液壓濕式行車制動器，其具備強制散熱系統(tǒng)，能滿足重車坡道制動要求。在長距離下坡時，需要長時間使用制動器，為避免造成制動器熱衰減，危及行車安全，解決了有軌牽引機車坡道上越跑越快問題。所述的膠輪牽引車還包括緩速裝置，所述的緩速裝置包括與所述的車軸的輸出軸傳動連接的緩速泵8，與所述的緩速泵進口連通的油箱7，與所述的緩速泵出口依次經(jīng)制動閥組9和散熱器組10后連通至所述的油箱。一般緩速泵通過齒輪與輸出軸傳動連接，該緩速泵為超高壓液壓油泵，其作為動力消耗源，可以設(shè)置獨立的離合裝置以實現(xiàn)輸出軸或傳動軸與緩速泵的結(jié)合或分離。緩速泵的制動力矩取決于緩速泵內(nèi)的油量，通過制動閥組對其流量的控制即可實現(xiàn)制動力矩的控制。在下坡時，按下駕駛室內(nèi)的緩速裝置啟動按鈕，根據(jù)坡度大小，選擇合適的緩速器檔位，即選擇合適的制動閥組的開度，就能將車速穩(wěn)定在合適的車速上。當不需要啟動緩速器時，按下緩速器關(guān)閉按鈕可關(guān)閉緩速器，即，將制動閥組全開。
[0024]如圖4所示，本發(fā)明在管片構(gòu)成的隧道11內(nèi)的軌道外側(cè)設(shè)置行走路面，所述的行走路面由管片預(yù)制構(gòu)成、水泥澆筑形成或通過與管片固定連接的預(yù)制塊固定連接形成，所述的預(yù)制塊與管片間設(shè)置有砂石層。采用鋼質(zhì)的軌道和混凝土材質(zhì)的行走路面共同支撐實心橡膠輪，因為橡膠和鋼鐵、混凝土間具有很高的附著系數(shù)，能大大提高下坡或上坡時的行走效果。
[0025]在大坡度的支洞(斜井)用靜壓傳動的膠輪車牽引牽引管片車、砂漿車、材料車等有軌施工編組車輛，因為膠輪車與路的摩擦系數(shù)在0.45左右，是軌道車輛摩擦系數(shù)的3倍，牽引與制動性能大大提高，在大坡度隧道采用靜壓傳動膠輪牽引車代替普通鋼輪軌道機車，其他附屬車輛仍然采用鋼輪有軌運輸車輛，車輛轉(zhuǎn)彎半徑等于或小于有軌機車，寬度與高度與有軌機車小于或相同，由軌道與導向輪的配合導引轉(zhuǎn)向，簡化了操作。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種大坡度隧道運輸系統(tǒng)，其特征在于，包括由膠輪牽引車構(gòu)成的牽引機組，由所述的牽引機組牽引的軌行運輸車以及隧道內(nèi)路面，所述的隧道內(nèi)路面包括軌道和設(shè)置在軌道外側(cè)的與軌道齊平的行走路面；所述的膠輪牽引車包括車軸、車架、駐車系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，其中，設(shè)置在所述的車軸兩端的車輪為與所述的行走路面及軌道對應(yīng)的實心橡膠輪，在所述的車架上設(shè)置有與所述的軌道對應(yīng)的導向輪，所述的導向輪設(shè)置在所述的實心橡膠輪的前部和/或后方以通過與所述的軌道配合對實心橡膠輪進行導向。2.如權(quán)利要求1所述的大坡度隧道運輸系統(tǒng)，其特征在于，還包括緩速裝置，所述的緩速裝置包括與所述的車軸的輸出軸傳動連接的緩速泵，與所述的緩速泵進口連通的油箱，其中，所述的緩速泵出口依次經(jīng)制動閥組和散熱器組后連通至所述的油箱。3.如權(quán)利要求1所述的大坡度隧道運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的導向輪通過支架鉸接在所述的車架上，所述的支架和車架間設(shè)置有向下推壓所述的導向輪的彈性部件。4.如權(quán)利要求1所述的大坡度隧道運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機和閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)，所述的駐車系統(tǒng)為液壓濕式行車制動器。5.如權(quán)利要求1所述的大坡度隧道運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的橡膠輪的寬度在30_50cmo6.如權(quán)利要求1所述的大坡度隧道運輸系統(tǒng)，其特征在于，所述的行走路面由管片預(yù)制構(gòu)成、水泥澆筑形成或通過與管片固定連接的預(yù)制塊固定連接形成，所述的預(yù)制塊與管片間設(shè)置有砂石層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大坡度隧道運輸系統(tǒng)，包括由膠輪牽引車構(gòu)成的牽引機組，由所述的牽引機組牽引的軌行運輸車以及隧道內(nèi)路面，所述的隧道內(nèi)路面包括軌道和設(shè)置在軌道外側(cè)的與軌道齊平的行走路面；所述的膠輪牽引車包括車軸、車架、駐車系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，其中，設(shè)置在所述的車軸兩端的車輪為與所述的行走路面及軌道對應(yīng)的實心橡膠輪，在所述的車架上設(shè)置有與所述的軌道對應(yīng)的導向輪，所述的導向輪設(shè)置在所述的實心橡膠輪的前部和/或后方以通過與所述的軌道配合對實心橡膠輪進行導向。在大坡度的支洞(斜井)用靜壓傳動的膠輪車牽引管片車、砂漿車、材料車等有軌施工編組車輛，由軌道與導向輪的配合導引轉(zhuǎn)向，簡化了操作。
【IPC分類】E21F13/04
【公開號】CN104895603
【申請?zhí)枴緾N201510283321
【發(fā)明人】丁永哲, 譚偉姿, 韓明建, 周勤茶
【申請人】天津亨通利鐵道工程機械配件有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月27日