[发明专利]土压平衡盾构土舱主动搅拌装置、安装方法和搅拌方法

说明书

本发明公开了土压平衡盾构土舱主动搅拌装置、安装方法和搅拌方法，其中，搅拌装置的内容如下：土压平衡盾构的旋转接头包括固定部件和旋转部件，包括搅拌驱动机构和与搅拌驱动机构连接的搅拌翼；旋转部件设置为中空结构；搅拌驱动机构穿过中空旋转部件以及刀盘隔板并伸入到土舱中；搅拌翼在土舱中装配到搅拌驱动机构上。另外，本发明还公开了土压平衡盾构土舱主动搅拌方法和安装方法的具体内容，总之，本发明将设计的主动搅拌装置安装在刀盘隔板前后，在盾构施工过程中对刀盘支撑臂内土舱的渣土进行主动搅拌，提高了土舱渣土的流塑性，防止泥饼产生，有效确保盾构施工进度。此设计不仅可以在新造盾构机上使用，也可以对现有旧盾构机进行改造。

技术领域

本发明涉及土压平衡盾构土舱的渣土搅拌，特别涉及一种土压平衡盾构土舱主动搅拌装置、安装方法和搅拌方法，通过搅拌装置对土舱空间渣土进行搅拌，避免土舱结泥饼。

背景技术

现今地铁施工主要采用土压平衡盾构机，主驱动一般采用中心支撑式。盾构在推进过程中，刀盘前方刀具切削土体，土体进入土舱，然后经土舱下部的螺旋输送机输出，最终运输至地面弃掉。但由于经刀盘中心开口进入土舱的渣土无相对运动，刀盘四个支撑臂又对土舱渣土下落有阻碍作用，土舱非常容易结泥饼。

由于结泥饼导致盾构掘进出现推力大、推进速度慢、超方、喷涌等问题，最终导致盾构无法继续掘进，必须采取进舱清理泥饼方法来解决，严重影响盾构施工安全与进度。由于刀盘隔板后方安装有旋转接头，为解决土舱中心容易结泥饼之难题，现今常用的办法是土舱增加冲水系统或采用中间支撑式的主驱动。但虽然采用了这些方式，结泥饼的现象还时有发生。土舱中心容易结泥饼的主要原因是土舱中心渣土未进行充分搅拌。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种土压平衡盾构土舱中心主动搅拌装置和为安装此装置对旋转接头进行改造。在保证旋转接头功能正常的前提下，通过搅拌装置对土舱中心渣土进行充分搅拌，解决了盾构土舱中心容易结泥饼的难题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

土压平衡盾构土舱主动搅拌装置，土压平衡盾构的旋转接头包括固定部件和旋转部件，包括搅拌驱动机构和与搅拌驱动机构连接的搅拌翼，搅拌翼用于对土压平衡盾构的土舱进行搅拌；旋转部件设置为中空结构；搅拌驱动机构穿过中空旋转部件以及刀盘隔板并伸入到土舱中；搅拌翼在土舱中装配到搅拌驱动机构上。

作为优选方式，搅拌驱动机构包括电机，电机用于驱动搅拌翼旋转。

作为优选方式，搅拌驱动机构包括变频电机、减速机和传动轴；减速机与变频电机相连，减速机通过联轴器与传动轴连接；传动轴带动搅拌翼旋转；变频电机和减速机的安装支架与盾体固定。

作为优选方式，传动轴包括第一传动轴和第二传动轴；第一传动轴和第二传动轴通过连接法兰盘和法兰盘组件连接；

第一传动轴与联轴器固定，第二传动轴上安装固定筒，搅拌翼插入固定筒后通过横向螺栓组件固定。

作为优选方式，法兰盘组件上设置方形销，第一传动轴上设置用于安装方形销的凹槽；方形销安装到凹槽内后通过螺栓固定。

作为优选方式，第一传动轴的前后两端均设置轴承，第一传动轴的前端轴承固定在刀盘隔板上，第一传动轴的后端轴承固定在轴承套上，轴承套安装在旋转接头(比如旋转部件)上。作为优选方式，搅拌翼由圆管制成，圆管的端部设置为圆台。

作为优选方式，在刀盘隔板与传动轴之间设置密封组件。

作为优选方式，搅拌翼设置前后两组，两组搅拌翼并排设置在传动轴(或者第二传动轴)上，靠近刀盘的一组搅拌翼长度比靠近变频电机的一组搅拌翼长度更长。

作为优选方式，靠近刀盘的一组搅拌翼长度一致且在传动轴的周向上均匀安装4根搅拌翼；靠近变频电机的一组搅拌翼长度一致且在传动轴的周向上均匀安装4根搅拌翼。