1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体为一种隧道施工防溜车用撒砂装置。


背景技术：

2.当前在隧道施工中，多会对溜车打滑问题进行预防，特别是在进洞支洞和主洞坡度差异大的工况下，多采用具备防溜车打滑功能的机车为载货车提供动力，机车选型时经多方了解和研究采取了：进洞支洞大坡度(3.86％)段采用当时最新的德国schoema液压驱动机车，主洞采用湖北晨风cf
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25型机车，可满足施工，在保证安全的前提下节省投资。
3.德国schoema液压驱动机车，是在国内首次使用电磁缓速无磨损制动的全液压驱动机车，它的特点是传动均匀，并下坡段行驶时可以发动机制动、液压流量控制制动、电磁制动避免了刹车制动因过热失效造成溜车的风险。
4.但是在实际施工运行中发现，由于隧洞内外温差在道轨上形成凝结水，以及机车通过隧洞出水洞段时机车钢轮浸泡湿水，机车上坡时打滑，牵引力不够，下坡时机车打滑，刹车不管用，存在较大风险。
5.经分析，因钢轮与道轨间的摩擦系数，与有无润滑差别较大，轨道上的凝结水、冰会对钢轮与轨道间形成润滑，由于车轨与车轮间有了水的润滑，将大幅减小摩擦系数，特别是动摩擦系数。
6.而德国schoema液压驱动机车自身有撒砂功能，由司机在驾驶室控制撒砂，利用轨道和车轮间压碎，吸收道轨上的水分，可消除钢轮与钢轨间的润滑剂(凝结水气)，加大摩探系数，减少机车打滑。但其砂箱砂量少，只能短时间启用，且加砂不方便，有时砂管堵塞不出砂，不适应本工况条件下，进洞支洞5.2km，3.86％大坡度运行。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种隧道施工防溜车用撒砂装置，该撒砂装置向钢轨上布设干燥沙粒，可有效吸收钢轨与机车车轮之间的水分，有效提高钢轨与机车车轮之间的动摩擦力，进而实现防溜车打滑的功能。
8.一种隧道施工防溜车用撒砂装置，包括连接在机车运行方向前方的载货板车，载货板车上固设有储砂箱，该储砂箱的出砂口处连通有延伸至钢轨上方的漏砂导管；储砂箱下方的载货板车底面上弹性铰装连接有抖砂单元，该抖砂单元的底部两端连接漏砂导管，抖砂单元的中部转动连接有在钢轨间地面上滚动的抖砂轮。
9.而且，抖砂单元包括固定板及抖砂框；载货板车的底面上固设固定板，该固定板朝向机车一侧的载货板车底面上铰装连接抖砂框；固定板的侧壁上弹性支撑有抖砂弹簧，该抖砂弹簧的另一端弹性支撑在抖砂框的侧壁上；抖砂框的底部两端固接漏砂导管的出砂口，抖砂框的中部转动连接抖砂轮。
10.而且，储砂箱的出砂口处固设有球阀，该球阀的出砂口连通漏砂导管；漏砂导管包括软管及扁钢管，其中软管的出砂端密封固接扁钢管；扁钢管固接在抖砂单元的抖砂框上。
11.本实用新型的优点和技术效果是：
12.本实用新型的一种隧道施工防溜车用撒砂装置，该撒砂装置通过载货板车为储砂箱提供支撑并向机车运行方向的前方钢轨上播撒干燥沙粒，用于吸收钢轮与钢轨间的水分，减小水分对钢轮与钢轨的润滑作用，增大二者摩擦力，用以解决隧道施工中机车的溜车打及打滑问题，其具体为：储砂箱用于存储加热后的干砂，并经远程控制球阀开闭使干砂经软管及扁钢管撒向钢轨，其中扁钢管的截面开度用于控制干砂流速；抖砂单元用于为扁钢管提供弹性活动支撑，避免干砂阻塞，其中固定板及抖砂弹簧用于为抖砂框提供弹性支撑，抖砂轮用于为抖砂框提供振动动力来源，最后由抖砂框为扁钢管提供往复的振动支撑，以抖动扁钢管的方式避免其内的干砂阻塞，另一方面还可以对扁钢管进行水平方向的限位，避免扁钢管偏离钢轨的正上方。
附图说明
13.图1为本实用新型的施工状态连接位置示意图；
14.图2为图1的侧视图；
15.图3为本实用新型抖砂轮的局部放大图
16.图中：1
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机车；2
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储砂箱；3
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载货板车；4
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固定板；5
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抖砂弹簧；6
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抖砂框；7
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软管；8
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球阀；9
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抖砂轮；10
‑
扁钢管。
具体实施方式
17.为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。
18.一种隧道施工防溜车用撒砂装置，包括连接在机车1运行方向前方的载货板车3，载货板车上固设有储砂箱2，该储砂箱的出砂口处连通有延伸至钢轨上方的漏砂导管；储砂箱下方的载货板车底面上弹性铰装连接有抖砂单元，该抖砂单元的底部两端连接漏砂导管，抖砂单元的中部转动连接有在钢轨间地面上滚动的抖砂轮9。
19.而且，抖砂单元包括固定板4及抖砂框6；载货板车的底面上固设固定板，该固定板朝向机车一侧的载货板车底面上铰装连接抖砂框；固定板的侧壁上弹性支撑有抖砂弹簧5，该抖砂弹簧的另一端弹性支撑在抖砂框的侧壁上；抖砂框的底部两端固接漏砂导管的出砂口，抖砂框的中部转动连接抖砂轮。
20.而且，储砂箱的出砂口处固设有球阀8，该球阀的出砂口连通漏砂导管；漏砂导管包括软管7及扁钢管10，其中软管的出砂端密封固接扁钢管；扁钢管固接在抖砂单元的抖砂框上。
21.为了更清楚地说明本实用新型的具体实施方式，下面提供一种实施例：
22.由于车组运行是靠机车牵引，因此撒砂装置应安装在机车运行前方，使砂落在钢轨与钢轮接触面时，钢轮及时碾压，压碎砂达到吸收道轨上水分目的。
23.采取的措施是，每列车组在机车运行前方配置一个拉运物资的载货板车，载货板车与机车挂钩端安装储砂箱，箱内细砂通过出砂导管流出。储砂箱的安装位置如图1所示。
24.储砂箱制作形式和尺寸方面：
25.储砂箱上半部为长方体，下半部为两个梯形体，使细砂可全部漏出。储砂箱底部漏砂导管设球阀可控制：漏砂导管开闭。载货板车上开孔将漏砂导管用软管延伸至载货板车底板下，或将漏砂导管挂设在载货板车后端，漏砂导管出口接一截dn15钢管，dn15钢管一端不压扁与软管连接，另一端压扁做为漏砂出口。可用扁钢管压扁大小程度，控制出砂量。漏砂出口端头对准两根轨道与车轮接触面处，距接触面25mm，达到砂漏到轨道上时车轮及时碾压的目的。储砂箱用钢板制作，尺寸形状如下图：
26.设计储砂箱容量：按照砂漏每分钟出砂量、机车在坡道运行时间设计。
27.每砂漏的漏砂速度设计为1.5l/min，进洞支洞坡道段单程运行时间为60min，往返时间为120min，需漏砂量w＝1.5*120＝180l，则两个砂漏的漏砂量应为360l。
28.储砂箱体积设计：
29.上半部为长方体，体积v1＝0.8*1.3*0.3＝0.312m3；
30.梯形体计算体积v2＝h/6*((2a+a1)*b+(2a1+a)*b1)
31.式中：h——上下底边距离，如图示h＝0.3m；
32.a、b——上底边长，如图示a＝0.8m，b＝0.65m；
33.a1、b1——下底边长，如图示a1＝0.17m，b1＝0.1m；
34.代入数据：v2＝0.3/6((2*0.8+0.1)*0.65+(2*0.1+0.8)*0.17)＝0.064m3；
35.故储砂箱容积：v＝v1+2*v2＝0.312+2*0.064＝0.44m3。
36.比较：储砂箱容积v＝440l＞漏砂量w＝360l，故储砂箱设计容积满足要求。
37.使用中：
38.当机车进洞时打开砂漏，开始漏砂；
39.当机车到达坡底时，关闭砂漏，停止漏砂；
40.机车在主洞执行完运输任务出洞前，到达坡底时，打开砂漏，开始漏砂；
41.机车出洞后关闭砂漏，停止漏砂，再次进洞时补充储砂箱内的砂子即可。
42.3、砂料要求
43.为使砂料顺利漏出，储砂箱补充砂须用细筛过筛，不可有结块和大石子，为更好的吸收轨道上的水份，需对细砂加热(炒砂)，可用小型滚桶式搅拌机通过对滚桶加热实现。
44.本实用新型的施工现场共6列车组，8台机车，进洞支洞坡道长5km，每日机车运行上下坡频繁，经7年运行验证，未发生机车打滑和溜车，效果较好，值得推广。
45.最后，本实用新型的未述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。
46.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。