專利名稱：大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法及設備，用于新開挖大型河道土方工程，大型河道干式疏浚土方工程，也可用于具有與上述工程同等或相似作業條件的露天礦表土剝離工程及礦料采集工程。
背景技術：
平地新開大型河道，大型河道干式疏浚等挖方工程。目前常用的作業方法是使用挖掘機、推土機、鏟運機、工程卡車等設備挖掘和運出土方。其工程作業方式是各設備分散作業。這些設備使用石油燃料作為能源，不僅運行的能源成本費用高，且污染大氣環境。這些通用設備大多功能較多，制造水平高。致使工程設備投資較大，且其有些功能對一些土方工程是多余的，這就形成設備就需要眾多的操作人員。上述這些設備遇到雨天，特別是連續大雨，作業場地積水泥濘，就難于作業，尤其是運輸卡車，在爛泥地上很難行駛。俄羅斯使用吊斗鏟挖掘機開挖河流之間的河溝，使用電力能源。但該類設備屬于重型設備，一般作業半徑只有幾十米，只能開挖寬度不大的河道，作業半徑超過百米吊斗鏟挖掘機，制造技術要求高，且重達數千噸，全世界擁有量屈指可數。1994年2月9日中國專利局公開的“河道干式清淤(開挖)法及設備”專利申請，申請號92106630.9，公開了一種河道開挖、清淤的挖掘土方方法及配套設備，該方法選用已有挖掘設備進行挖掘作業，用緊隨挖掘設備之后的膠帶輸送機多臺接力或用運輸車將挖出物運送出作業區，該方法同樣存在上述諸多不足。
發明內容
為了克服大型挖方工程現有作業方法和作業設備耗用石油燃料，因而能源費用大且污染環境，作業設備投資大，作業設備需要操作人員多，不能集中作業，作業易受天候條件影響的不足，本發明提供一種大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法及設備，使用功能較簡單的挖掘設備，降低了作業設備投資，全部作業設備僅由少數人員運用計算機控制系統進行控制，設備集中作業，易于供電，實現電氣化，易采取防護措施，適應全天候作業，本發明的技術方案是一種大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法，使用挖掘設備按要求的寬度和深度從起始處向前挖掘，用相隨的運輸設備將挖出物運出挖掘作業區并進行后處理。其特征在于使用電力能源的可移動的挖掘設備分布在可移動的大運量帶式輸送機的兩側，在挖掘形成的橫向或斜橫向滾動向前推進的帶形平臺上作業，所述帶形平臺的高度為介于未挖掘前上表面和要求挖達的底面之間的適當高度，寬度足以容納帶式輸送機及兩側的挖掘設備進行作業，所述帶形平臺的兩端分別與挖掘作業要求寬度的兩邊邊界的邊壁或邊坡或過渡坡相交，所述帶形平臺的長度方向可以與挖掘前進方向相互垂直或斜交，所述輸送機在帶形平臺上的部段長度大致等于帶形平臺長度，且在帶形平臺上的部段能承載加料。
所述帶形平臺一詞在以下敘述中均簡稱平臺。
輸送機朝向挖掘前進方向的一側稱為輸送機前側，另一側稱為輸送機后側，在輸送機前側可移動的挖掘機稱為前挖掘機，多臺前挖掘機在一起組成前挖掘機群，在輸送機后側的可移動的挖掘機稱為后挖掘機，多臺后挖掘機在一起組成后挖掘機群，所述作業法包括以下步驟1).根據工程的挖掘作業量，要求工期，挖掘作業區寬度、深度、受挖物層的松、堅程度、地下水位諸因素選定設備，確定平臺高度、寬度和長度以及平臺長度方向與挖掘作業前進方向的交角，2).準備好電力供給，在起始處挖掘成的達到要求的作業起始平臺上裝置好挖掘設備和輸送設備，裝置好輸送設備輸送挖出物出挖掘作業區后的挖出物的后處理設備，符和要求的起始平臺可用其他方法挖掘成，或以本作業法設備通過過渡平臺法達到，3).設備接通電源，開始挖掘作業前挖掘機或者前挖掘機群向前方挖掘平臺向前延伸面的高度以上的部分，使平臺向前展寬，前挖掘機或者前挖掘機群向平臺展寬部分移動前進并繼續挖掘，輸送機隨前挖掘機或者前挖掘機群向平臺展寬部分前進而橫向或斜橫向向前跟進，后挖掘機或后挖掘機群退行跟隨輸送機，并向下挖掘去除平臺已使用過的從后挖掘機或后挖掘機群底下退出的部分至要求的深度，兩側挖掘機挖出物都卸入輸送機運出挖掘作業區至后處理設備，按要求處理挖出物，如上所述持續作業，平臺滾動向前推進直至作業終點。
4).作業到達終點，撤除所有設備，如有要求，采用其他方法挖除余下平臺或其他需要挖除的部分，5).必要的輔助作業A.輸送機在挖掘作業區以外部分的移動通道及后處理設備移動通道有需要整理的地方需預先整理以便通行。B.作業前方有積水的溝塘坑洼須先排干積水，有底部低于平臺高度且作業設備行走機構又必須經過的溝塘坑洼，或松軟到不能支撐作業設備行走機構的部分需預先處理，沒有上述情況則不用此步作業。
作業平臺不必是水平的，挖掘作業區的上表面和要求挖掘達到的底面不必是水平的，作業平臺可以呈作業設備允許范圍的傾斜坡度。作業平臺長度方向上也不必是平直的，一個平臺可以包含長度方向的一個或多個水平段和作業設備允許的傾斜角度范圍內的一個或多個斜坡段。
從過渡平臺法達到符合要求的起始平臺方法是從起始處平地——如果不平，先要整理平坦——作為過渡平臺起點，裝置本作業法輸送設備及其兩側的挖掘設備，在輸送機橫向或斜橫向前進方向一側的挖掘機以作業設備允許的角度傾斜向下挖掘前進，輸送機橫向或斜橫向跟隨向前，輸送機另一側的挖掘機隨輸送機向前而跟進，并向下挖掘到底或盡可能的深度，輸送機兩側的挖掘機挖出物都卸入輸送機運出挖掘作業區，這樣，越向前進，過渡平臺的高度越低，直至達到要求的高度，以使輸送機兩側挖掘機挖掘能力與挖掘量相平衡或大致平衡。
正常作業，平臺推進即將接近作業終點時，在距離終點適當距離處采用過渡平臺向上傾斜前進作業，過度平臺高度逐步升高直至達到頂面(原地面)，撤除設備。余下未挖部分，如有要求，采用其他方法挖除。采用過渡平臺法因后挖掘機挖掘深度功能限制而留下高于要求底面的部分，如有要求，用其他方法挖除。采用過度平臺法，便于作業設備安裝或撤除，但在過渡平臺高度變化時要求輸送機在過度平臺與挖掘區邊界交變區上的部段能夠隨之相應變化。
作業過程中，可以根據被挖物層的松、堅程度的變化適當調整平臺高度，以平衡前、后挖掘機或挖掘機群挖掘能力與挖掘量，最大限度地發揮聯合作業設備的能力，使效率最高。
平臺后邊沿與已挖掘成的底面之間在作業過程中應(動態)保持為防止塌方的適當角度的過渡斜坡，
實施本發明的大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法所需的設備a).移動式大運量帶式輸送機，b).由若干臺使用電力能源的具有向前挖掘平臺延伸面以上待挖部分功能的挖掘機組成的可移動的前挖掘機群，c).由若干臺使用電力能源的具有退行挖掘平臺以下部分至要求深度功能的后挖掘機組成的可移動的后挖掘機群，d)根據對輸送機卸落物料的處理要求選配后處理設備，包括卸料分配設備及、或后續運輸設備，e).供電設備，f).必要的輔助設備，如果被挖掘物層較堅硬，還要采用使被挖掘物層疏松的方法及裝置，這仍屬于挖掘范疇的，所述裝置仍屬于挖掘設備的一種或挖掘設備的一個組成部分。
選用設備組合要根據工程總量的大小，作業時間的長短合理選用。對于作業量大，作業工期長的大型工程，設備的一種優選方案為1).移動式大運量耐裝料加載沖擊的剛性帶帶式輸送機(專門設計)，2).總長度大致等于平臺長度的可移動的前軌道裝置(專門設計)，3).總長度大致等于平臺長度的可移動的后軌道裝置(專門設計)，4).可在前軌道裝置上移動作業的使用電力能源的具有向前挖掘平臺延伸面以上待挖部分功能的前挖掘機(專門設計)若干臺組成的前挖掘機群，5).可在后軌道裝置上移動作業的使用電力能源的具有向下挖掘平臺以下部分至要求深度功能的后挖掘機(專門設計)若干臺組成的后挖掘機群，6).輸送機卸料的后處理設備，包括卸料分配裝置(專門設計)、后續運輸設備，7).可移動式供電系統，包括高低壓供電線路、移動式變配電設備，8).監視控制系統，包括監控中心，9).各種輔助設備，包括作業設備的維修和保養用設備，輔助作業設備。
采用本配套設備作業的優點(1).全部電氣化作業，且應用大運量輸送機，電力拖動，比用工程車運輸可節省大量因克服車輛自重而消耗的能源；(2).前、后挖掘機群的全部或大多數挖掘機在軌道上移動作業，簡化了這些挖掘機的移動結構；(3).前挖掘機只挖前上部分，后挖掘機只挖后下部分，簡化了挖掘機的挖掘功能結構；(4).在軌道上可密集布置較多的挖掘機，提高單位作業面的挖掘能力；(5).每臺挖掘機的動作程序簡單，更易于實現集中控制，單臺挖掘機上無人操控，集中由監控中心控制；(6).作業設備集中，作業面積小，易于采取適當防護措施，適應全天候作業，挖掘設備在平臺上作業，挖掘成的底部即使積水、泥濘，也不至影響作業進程。
對于作業量相對較小，工期相對較短的工程作業設備配套方案(1).選用現有的輸送機，如膠帶輸送機；(2).選用現有的適合前挖掘功能的挖掘機，可將燃油發動機改變為電動機；(3).選用現有的適合后下挖掘功能的挖掘機，可將燃油發動機改變為電動機；(4).供電設備。
本配套設備的優點是適用于相對較小的工期較短的工程，設備準備工作快，結束后多數設備可轉做它用。
當單臺輸送機運量不能滿足運量要求時，可用兩臺或兩臺以上輸送機并列使用。當兩臺輸送機并列使用時，可以具有同一套移動裝置，也可以各自具有獨立的移動裝置，當并列使用的兩臺輸送機各自具有獨立的移動裝置時，兩臺輸送機之間可以有間隙，平臺的寬度就隨兩臺輸送機之間間隙變化而變化。
兩臺或兩臺以上輸送機并列使用時，挖掘機卸落挖出物應合理分配到各輸送機。可以設置挖掘機卸料分配裝置。
并列使用的兩臺或兩臺以上輸送機視為一臺大運量輸送機。
當挖掘總深度較大時，可分層施工作業。
分布在大運量輸送機兩側的可移動的挖掘機，或者是有自行移動裝置，或者是在可移動的軌道上隨軌道一起移動，或者是附著安裝在輸送機架體上隨輸送機一起移動。
圖1是本發明大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法及設備在平地上開挖大型新河道的一個優選設備方案的半邊平面示意圖。
圖2是圖1實施例中作業現場假設撤去所有設備后的A-A向剖視圖。
圖3是圖1實施例中的B-B向剖視圖并逆時針旋轉90度的視圖。
圖4是實施例中平臺與河道開挖作業挖進方向之間的幾種典型相互關系的示意圖。
圖5是圖1實施例中作業過程中留壩攔水方法示意圖。
圖6是圖1實施例中輸送機4卸料端10與卸料分配機11合而為一的實施例的俯視圖。
圖7是圖1實施例中增加土方過橋運送裝置的示意圖。
圖8是平臺與過渡坡相交的示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例和附圖詳細說明本發明在平地開挖新河道，寬400M，長18000M，河床底面平均標高-10M，挖出的土方在河道兩邊筑堤，堤高18M，挖掘層以砂質土為主，要求施工期為10-12個月。確定平臺標高由于挖掘層為砂質土，易于挖掘，采用結構比較簡單的拉斗鏟式挖掘機為后挖掘機，承擔大部分土方挖掘，同時提升土方至輸送機。平臺標高確定為-3.5--4M，平臺長度方向與河道中心線大致垂直；標記河道中心線，兩岸邊界線，兩邊河堤中心線，河堤邊腳線；沿待挖河道架設易拆的高壓輸電線路；在起始處用現有方法挖掘好符合要求的起始平臺，以河道中心線為分界，在分界兩邊的平臺上及岸上對稱地各裝置一套作業設備，如圖1所示在圖1中給出運用本發明大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法及設備在平地上開挖大型新河道作業場半邊平面示意圖，未畫出的另半邊是以河道中心線22為對稱軸，對稱于畫出的半邊，其中輔助設備除外。大運量耐裝料加載沖擊自行移動的剛性輸送帶帶式輸送機4的加料部段置于平臺2上的寬度方向大致靠近中間位置，輸送機4的卸料端10在岸上平地上近河堤中心線23處。輸送機較長時，其移動式架體可分成若干段，并通過關節裝置相互連接，關節裝置允許相互連接的段之間能夠在一定角度范圍內彎折變化，以適應輸送機在移動過程中各移動裝置不同步，適應平臺在垂直方向的高低變化。平臺2的端頭與河邊坡14相交。在平臺2上輸送機4的前側有可移動式軌道5，輸送機4與軌道5之間留有可以通過專用檢修車16的通道24。在平臺2上輸送機4的后側有可移動式軌道7，軌道7的架體與輸送機4的架體連接在一起，優選鉸鏈式連接。平臺2、輸送機4在平臺上的部段、軌道5、軌道7以及輸送機4與軌道5之間的通道24都是相互平行或大致平行的。在軌道5上布置若干臺能在軌道5上移動的使用電力能源的前挖掘機6組成前挖掘機群的全部或大部。在軌道7上布置若干臺能在軌道7上移動的使用電力能源的后挖掘機8組成后挖掘機群的全部或大部。前后挖掘機群包含少數不在軌道上的挖掘機。可移動的卸料分配機11的受料段在輸送機4卸料端10的下方，卸料分配機11大致沿河堤中心線23退行向前，卸料分配機11卸料端可上下升降，左右擺動，前后伸縮。河道中心線22兩邊對應的設備輸送機4、軌道5、軌道7之間留有可以通過檢修車16及其他輔助設備的通道25。在靠近通道25的軌道5端頭上的挖掘機6應能挖掘平臺2上的通道25前上方的土方制造出平臺2上的通道25；在靠近通道25的軌道7端頭上的后挖掘機8應能將平臺2上的通道25部分挖掘至河底面3。順著將要開挖河道的平地1上架設的專用易拆的高壓線路20送電經總變電車12變成次高壓，再經各變配電車13變成符合設備使用的電壓并配送至各設備，或高壓線路20送電經總變電車12直接變成設備使用的電壓并配送各設備，或高壓線路20送電經變配電車13變成符合設備使用的電壓并配送各設備。控制中心9設置在輸送機4在岸上部段的架體上。供給各設備氣源的空氣壓縮站設置在輸送機4的尾部的架體上，也可以設置其他位置。軌道5上的各挖掘機6均通過安裝在軌道5架體上的電源滑觸線，優選防護式電源滑觸線獲得電源，軌道7上的各挖掘機8均通過安裝在軌道7架體上或安裝在輸送機4架體上的電源滑觸線，優選防護式電源滑觸線獲得電源。每臺挖掘機均有單獨的操作控制裝置，可單獨進行操作控制和調試，有切換裝置轉換控制方式單獨控制或受外來信號控制即由控制中心控制。履帶式防護型專用檢修車16用來載乘人員和零、部件，可通過通道24或通道25進入平臺作業區，可對設備整體作業不停機情況下進行維修保養。地老鼠17是專門設計的一種高度特別低的防護型機動小車，用來載乘人員和拖帶零、部件進入作業區在各設備地隙間靈活穿行，以檢修和保養設備。后勤保障車26用來存放維修零部件和工具及人員臨時休息。越野車27在地面各設備間輸送人員。
監視控制系統監視和控制設備運行，并有設備故障診斷功能，一旦某個設備或部分出現故障，監視系統立即報告控制中心9，控制中心9向維修保障人員發出指令信息，及時進行檢修。
設備接通電源。監視控制系統受電啟動，操作人員在控制中心9內進行操作，控制全部作業設備按指令進行作業前挖掘機群向前挖掘平臺2向前延伸面的高度以上的部分，將挖出的泥土卸入輸送機4，同時制造出平臺2的新的部分，使平臺2向前推進展寬，軌道5橫向或斜橫向向平臺2新挖成展寬的部分移進，輸送機4及相連的軌道7橫向或斜橫向跟進，就從軌道7下退讓出了平臺2已使用過的部分，后挖掘機群將平臺2被使用過后退讓出來的部分向下挖掘至要求的深度達河底面3。并將挖出的泥土卸入輸送機4，輸送機4將裝入的泥土連續輸送到卸料端10卸落到下方的卸料分配機11上，卸料分配機11將泥土上運分配堆筑成河堤15。如此，前挖掘機群不斷將前方平地1挖成平臺2的部分，后挖機群不斷將平臺2已使用過從軌道7下退讓出來的部分挖深至河底面3，使平臺2向前滾動推進，挖出的泥土通過輸送機4和卸料分配機11不斷地堆筑河堤15，完成開河筑堤作業。平臺2后邊沿與河底面3之間是以防止塌方的防塌斜坡32過渡的，該防塌斜坡32是動態的，隨平臺2推進而前進。本實施例的工程中最初達到要求的起始平臺的造成及最后平臺的處理的作業量與全工程作業量相比微乎其微，本實施例中不再贅述，本專業技術人員都會清楚如何做。挖掘作業前方如有溝塘坑洼積水，須預先將水排干；如有底部低于平臺2標高且作業設備行走機構又必須經過的溝塘坑洼，或雖到平臺2標高卻松軟到不能支撐作業設備行走機構的部分，須預先處理，如采用降低水分，墊干土，壓實等措施。輸送機在挖掘作業區以外部分的移動通道及后處理設備移動通道有需要整理的地方需預先整理以便通行，例如有凸出障礙部分要鏟平，有溝塘坑洼，有積水要排干積水再墊實。
監視控制系統監視各設備運行情況，控制各設備按要求運行作業，并具有設備故障診斷功能，一旦某臺設備某部分發生某種故障，監控系統會立即向控制中心報告，控制中心根據故障情況，決定是停機檢修還是不停機檢修，以保障設備運行。
在圖2中，標示出尚未開挖的平地1、平臺2及河底面3的相互高度關系，平臺2與河道邊坡14相交，河底面3是河中心處較深。河堤15呈梯形橫斷面。
在圖3中，給出輸送機4、軌道5、軌道7、挖掘機6、挖掘機8在平臺2上布置的相互關系，軌道5和挖掘機6與輸送機4之間保持有通道24作為檢修通道，在軌道5上移動的挖掘機6向前挖掘平地1在平臺2向前延伸面以上的部分，在軌道7上移動的挖掘機8向下挖掘平臺2被退出的部分達到要求的河底面3的深度，卸料分配機11接受輸送機4卸落的泥土并且上運至超過河堤15頂部以上的高度卸落，按要求堆筑河堤。如對河邊坡14坡面要求較高，要裝置修坡設備，修坡設備可以在軌道5或軌道7近河坡14的端頭上或在河邊岸上，或附著安裝在輸送機4架體上。在控制中心9中，操作人員可以通過視頻設備監視各作業設備工作狀態，也可以直接俯覽各作業設備情況。
本發明所述的專門設計的設備，其中應用數量最多的挖掘機，只是作功能簡化設計，比現有通用設備結構簡單。例如，只有單方向簡單挖掘動作功能，行走機構、回轉機構簡化掉，只改為在軌道上正、反向行走機構。可移動的軌道替代了挖掘機群各挖掘機的行走機構，且使各挖掘機能夠同步移動。軌道5或軌道7可以是剛性整體的，也可以是分段的，相鄰段之間或無任何機械聯系各自獨立，或通過一種關節機構連接起來。軌道5或軌道7各自分成若干段并以關節機構連接，可避免或減少在移動過程中移動裝置不同步、不平衡而導致其架體局部產生過大應力，也能適應平臺在垂直方向上的彎折變化，又能使各挖掘機在軌道上移動范圍大，更便于調配作業。
軌道5或軌道7上有防止軌道輪脫軌的護軌裝置，在該裝有護軌裝置軌道上作業的挖掘機就不必要配重機構。后挖掘機8采用拉斗鏟式挖掘機，其挖掘深度范圍大，作業受河底部積水和泥濘影響小。
挖掘機為非連續式挖掘機，例如，單斗式挖掘機時，應避免各挖掘機動作同步，以免軌道承受過大的同一方向的作用力，由控制程序給與保證。
應用卸料分配裝置堆筑河堤的一個重要特點是使卸料端落料高度保持在高于新筑堤頂部的高度不變，調節擺動、伸縮進行卸料分配，使堆筑河堤底部時泥土為自由降落，落下的泥土原有的帶速度加上從高處自由落下時加速增加的速度，具有很強的沖擊夯實作用，使河堤底部的泥土密實堅固。
在圖4中，箭頭210指出挖掘前進的方向。向前挖掘作業區兩邊的邊界208和邊界209之間的間隔為寬度200，邊界208和邊界209相互平行或相互大致平行，平臺201，平臺202，平臺203，平臺204，平臺205，平臺206，平臺207為幾種典型平臺的平面形狀及與挖掘前進方向、挖掘寬度邊界之間的方位關系。平臺201長度方向垂直于挖掘前進方向，長度最短。平臺202和平臺207為斜向平直型。平臺203，平臺204，平臺205，平臺206為平面彎折型，平面彎折型平臺必須用兩臺輸送機分別向挖掘區兩邊輸送挖出物，在這里，用一臺輸送機在平面彎折型平臺上作平面轉向是不合理的。平臺201長度最短，需用的輸送機長度最短，輸送機兩側的軌道長度也最短，這可以節省設備投資。斜向平臺長度較長，需用的輸送機和軌道長度也較長。較長的軌道可以布置更多的挖掘機作業，提高工程挖進速度。當輸送機及其兩側的軌道長度和平臺長度一定時，改變平臺長度方向與挖掘作業前進方向之間的夾角，可以改變挖掘作業區的寬度200。
在圖5中，作業設備均未畫出。當作業過程中挖成的河底積水，可在河底橫向留下壩埂302，將后面的水303攔住。在靠近壩埂302的前方挖掘出比河底面3更深的大致平行于壩埂302的溝漕301，溝漕301的容積與壩埂302的體積相當，或溝漕301的容積大于壩埂302的體積。當需要清除壩埂302時，只須將壩埂302的土方移入溝漕301便可，移動壩埂302土方的方法其他方便的機械挖掘方法，射流水沖法均可選用。
在圖6中，輸送機4的原卸料端10在這里改變為平面轉向部段101，與卸料分配機11的功能并合成直輸分配機111，輸送機4的輸送帶平面變向部段101繼續延伸到具有升降、左右擺動，伸縮功能的直輸分配機111卸料端，輸送機與卸料分配機共用一條無端輸送帶輸送挖出物直接卸落分配堆筑河堤，或集堆，或分配裝載其他后續運輸工具，中間省去了一道卸料轉接過程。輸送機與卸料分配機共用的無端輸送帶優選為剛性輸送帶。
在圖7中，過橋輸送裝置38裝置在兩臺尾部相對的輸送機4的上方，作下運方式設置。這是在工程的某作業段有將某半邊挖出的土方的一部分轉移輸送到另半邊輸送機上的需要時，才安裝使用。調節過橋輸送裝置38在兩邊輸送機上方覆蓋長度，即可以調節土方轉移量。過橋輸送裝置38作下運方式設置，可不需外加拖動力或只需很小的外加拖動力。
在圖8中，當邊坡14較陡時應用過渡坡33，過渡坡33與平臺2相交，過渡坡33的功用是便于維修車通過進入作業區或支撐輸送機通往挖掘作業區外的上運部段，過渡坡33由輸送機前側挖掘機或修坡設備挖掘造成，由輸送機后側的挖掘機或修坡設備挖除。
權利要求
1.一種大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業法，使用挖掘設備按要求的寬度和深度從起始處向前挖掘，用相隨的運輸設備將挖出物運出挖掘作業區并進行后處理。其特征在于，使用電力能源的可移動的挖掘設備分布在可移動的大運量帶式輸送機的兩側，在挖掘形成的橫向或斜橫向滾動向前推進的帶形平臺上作業，所述帶形平臺的高度為界于未挖掘前上表面和要求挖達的底面之間的適當高度，寬度足以容納帶式輸送機及兩側的挖掘設備進行作業，所述帶形平臺的兩端分別與挖掘作業要求寬度的兩邊邊界的邊壁或邊坡或過渡坡相交，所述帶形平臺的長度方向可以與挖掘前進方向相互垂直或斜交，所述輸送機在帶形平臺上的部段長度大致等于帶形平臺長度，且在帶形平臺上的部段能承載加料。帶形平臺一詞在以下各項的描述中均簡稱為平臺。
2.根據權利要求1所述作業法，所述輸送機朝向挖掘前進方向的一側稱為輸送機前側，另一側稱為輸送機后側，在輸送機前側可移動的挖掘機稱為前挖掘機，多臺前挖掘機在一起組成前挖掘機群，在輸送機后側的可移動的挖掘機稱為后挖掘機，多臺后挖掘機在一起組成后挖掘機群，其特征在于所述作業法包括以下步驟1).根據工程的挖掘作業量，要求工期，挖掘作業區寬度、深度、受挖物層的松、堅程度、地下水位諸因素選定設備，確定平臺高度、寬度和長度以及平臺長度方向與挖掘作業前進方向的交角，2).準備好電力供給，在起始處挖掘成的達到要求的作業起始平臺上裝置好挖掘設備和輸送設備，裝置好輸送設備輸送挖出物出挖掘作業區后的挖出物的后處理設備，符和要求的起始平臺可用其他方法挖掘成，或以本作業法設備通過過渡平臺法達到，3).設備接通電源，開始挖掘作業前挖掘機或者前挖掘機群向前方挖掘平臺向前延伸面的高度以上的部分，使平臺向前展寬，前挖掘機或者前挖掘機群向平臺展寬部分移動前進并繼續挖掘，輸送機隨前挖掘機或者前挖掘機群向平臺展寬部分前進而橫向或斜橫向向前跟進，后挖掘機或后挖掘機群退行跟隨輸送機，并向下挖掘去除平臺已使用過的從后挖掘機或后挖掘機群底下退出的部分至要求的深度，兩側挖掘機挖出物都卸入輸送機運出挖掘作業區至后處理設備，按要求處理挖出物，如上所述持續作業，平臺滾動向前推進直至作業終點，4).作業到達終點，撤除所有設備，如有要求，采用其他方法挖除余下平臺或其他需要挖除的部分，5).必要的輔助作業A.輸送機在挖掘作業區以外部分的移動通道及后處理設備移動通道有需要整理的地方需預先整理以便通行，B.作業前方有積水的溝塘坑洼須先排干積水，有底部低于平臺高度且作業設備行走機構又必須經過的溝塘坑洼，或松軟到不能支撐作業設備行走機構的部分需預先處理，沒有上述情況則不用此步作業。
3.根據權利要求2所述作業法其特征在于前挖掘機群的全部或大多數前挖掘機(6)或后挖掘機群的全部或大多數后挖掘機(8)在可移動的軌道(5)或軌道(7)上移動和進行挖掘作業。
4.根據權利要求2所述作業法其特征在于使用大運量耐裝料加載沖擊自行移動的剛性帶帶式輸送機輸送挖出物，
5.根據權利要求4所述作業法其特征在于應用輸送機(4)的原卸料端(10)與卸料分配機(11)的功能并合成直輸分配機(111)，輸送機與卸料分配機共用同一條無端剛性輸送帶輸送挖出物直接卸落分配堆筑河堤，或集堆，或分配裝載其他后續運輸設備，中間省去了一道卸料轉接過程。
6.一種大型挖方工程平臺推進電氣化聯合作業設備，其特征是聯合作業設備包括以下設備及設備組合a).移動式大運量帶式輸送機，或者是單臺大運量帶式輸送機，或者是由兩臺或兩臺以上運量較小的帶式輸送機并列組成，b).由若干臺使用電力能源的具有向前挖掘平臺延伸面以上待挖部分功能的挖掘機組成的可移動的前挖掘機群，c).由若干臺使用電力能源的具有退行挖掘平臺以下部分至要求深度功能的后挖掘機組成的可移動的后挖掘機群，d.)根據對輸送機卸落物料的處理要求選配后處理設備，包括卸料分配設備及、或后續運輸設備，e).供電設備，f).必要的輔助設備，選用設備要根據工程總量的大小，作業時間的長短合理選用。對于作業量大，作業工期長的大型工程，設備的一種優選方案為1).移動式大運量耐裝料加載沖擊的剛性帶帶式輸送機(專門設計)，2).總長度大致等于平臺長度的可移動的前軌道裝置(專門設計)，3).總長度大致等于平臺長度的可移動的后軌道裝置(專門設計)，4).可在前軌道裝置上移動作業的使用電力能源的具有向前挖掘平臺延伸面以上待挖部分功能的前挖掘機(專門設計)若干臺組成的前挖掘機群，5).可在后軌道裝置上移動作業的使用電力能源的具有向下挖掘平臺以下部分至要求深度功能的后挖掘機(專門設計)若干臺組成的后挖掘機群，6).輸送機卸料的后處理設備，包括卸料分配裝置(專門設計)，后續運輸設備，7).可移動式供電系統，包括高低壓供電線路，移動式變配電設備，8).監視控制系統，包括監控中心，9).各種輔助設備，包括作業設備的維修和保養用設備，輔助作業設備。
7.根據權利要求6所述的作業設備，其特征在于裝置在軌道(5)架體上的或軌道(7)架體上的或輸送機(4)的架體上的用來供給前挖掘機群的前挖掘機或后挖掘機群的后挖掘機電源的電源滑觸線，所述電源滑觸線優選防護式電源滑觸線。
8.根據權利要求6所述的作業設備，其特征在于輸送機(4)的架體與軌道(7)的架體連接在一起。
9.根據權利要求6所述的作業設備，其特征在于移動式大運量耐裝料沖擊的剛性帶帶式輸送機移動式架體是分段的并通過關節裝置相互連接起來。
10.根據權利要求6所述的作業設備，其特征在于卸料端可上下升降、左右擺動、前后伸縮的可移動的卸料分配機(11)。
11.根據權利要求6所述作業設備的移動式大運量耐裝料沖擊的剛性帶帶式輸送機和權利要求10所述卸料分配機(11)其特征在于輸送機(4)的原卸料端(10)改變為平面轉向部分(101)與卸料分配機(11)的功能并合成共用同一條無端剛性輸送帶的直輸分配機(111)。
12.根據權利要求6所述的作業設備，其特征在于后挖掘機群的后挖掘機(8)全部或大部是拉斗鏟式挖掘機。
全文摘要
一種大型挖方工程的作業法及設備，作業設備電氣化，設備總投資少，操作人員少，設備集中作業，易于采取適當防護措施，適應全天候作業。在挖掘成的高度介于未挖前上表面和要挖達的底面之間適當高度的帶形平臺2上，軌道5上的前挖掘機6向前挖掘平臺2向前延伸面的高度以上的部分，制造出平臺2新的部分向前推進展寬，軌道5橫向或斜橫向向平臺2新展寬的部分移進，且挖掘機6繼續挖掘，輸送機4及相連的軌道7橫向或斜橫向跟進，后挖掘機8將平臺2被使用過后退讓出來的部分向下挖掘至要求的深度達河底面3。挖出的泥土卸入輸送機4連續輸送至后處理設備卸料分配機11。用于平地新開大型河道、大型河道干式疏浚的土方挖掘工程。
文檔編號E02F3/04GK101050634SQ200610039250
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月3日 優先權日2006年4月3日
發明者張織良 申請人:張織良