适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置的制作方法

本发明属于隧道施工装备领域，涉及一种适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置，可应用于隧道掘进机的渣土输送。

背景技术：

目前隧道掘进机主要分为土压平衡和泥水平衡两种模式，土压平衡模式靠螺旋输送机将碴土(即掘削弃土)排送至土箱，运至地表。由装在螺旋输送机排土口处的滑动闸门或旋转漏斗控制出土量，确保掌子面稳定；泥水平衡模式在盾构开挖面的密封隔仓内注入泥水，通过泥水加压和外部压力平衡，以保证开挖面土体的稳定。盾构推进时开挖下来的土体进入前部的泥水室，经搅拌装置进行搅拌，搅拌后的高浓度泥水用泥水泵送到地面。

然而在现有的土压平衡渣土进行泥水运输的过程中，固态渣土转变成液态泥浆的效率过低，而转变的效率将直接影响整个出渣过程的效率以及施工周期，因此，提供一种适用于隧道掘进机的高效泥水搅拌装置的发明具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对上述现有技术的不足，提供一种适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置，该搅拌装置能够将固态的渣土快速转变为液态的泥浆，大大提高施工效率，缩短施工周期。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置，包括泥水箱、搅拌系统、驱动系统、进水管和封盖，搅拌系统位于泥水箱内部，驱动系统位于泥水箱后部并与搅拌系统相连接，进水管设置在泥水箱内侧上方，封盖罩设于泥水箱上且位于进水管上方；所述泥水箱包括箱体、卸渣孔、进渣栅栏、出浆栅栏和出浆口，卸渣孔位于箱体进渣侧侧板下部，进渣栅栏倾斜设置在箱体内并与箱体底面焊接；出浆口位于箱体出浆侧，出浆栅栏的全断面焊接于箱体上且位于出浆口前部。

作为发明的优选方案，所述搅拌轴一共两组且两组搅拌轴位于同一水平面上，每组搅拌轴均包括轴体、螺旋叶片和搅拌筋板，螺旋叶片和搅拌筋板设置在轴体上；轴体上的螺旋叶片设置在集渣口正下方，搅拌筋板一共两组均布于轴体中部。

作为发明的优选方案，所述驱动系统位于出浆一侧并与搅拌轴呈90°的角度布置，驱动系统包括电机和减速器，电机的输出端与减速器的输入端相连接。

作为发明的优选方案，所述进水管纵向分布于泥水箱内一侧上方，进水管包括三通管和冲刷管，三通管有两组，一组三通管位于集渣口下方，另一组三通管位于出浆口上方，两组三通都分别连接冲刷管。

作为发明的优选方案，所述封盖包括盖体、集渣口和栅栏盖，集渣口与栅栏盖位于盖体两端，集渣口位于泥水箱进渣侧，栅栏盖位于泥水箱出浆侧且位于出浆口上方。

作为发明的优选方案，所述进渣栅栏和出浆栅栏采用细圆钢交错网状焊接而成。

作为发明的优选方案，所述两组搅拌轴上的四组搅拌筋板在轴向呈交错布置的方式。

作为发明的优选方案，所述搅拌筋板由横向筋板和纵向筋板焊接而成，横向筋板和纵向筋板在搅拌轴上的圆周方向一共三组呈120°均匀分布。

作为发明的优选方案，出浆侧的冲刷口向下深入到出浆口上方。

作为发明的优选方案，在卸渣孔处设置有盖板。

本发明适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置的优点是，能够将土压平衡隧道掘进机所排出的渣土通过集渣口收集到泥水箱，与进水管注入的水进行混合，再通过搅拌轴进行搅拌将固态渣土变成液态浆液，最后利用泵送系统将泥浆泵送完成出渣过程，相对于传统的出渣方式，该方法能够有效提高排渣的效率，缩短施工周期。

附图说明

图1为本发明适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置的结构图；

图2为泥水搅拌装置驱动与搅拌轴分布图；

图3为搅拌筋板周向分布图；

图4为进渣栅栏结构示意图；

图5为进水管结构示意图。

附图标识：1-泥水箱；2-搅拌轴；3-驱动系统；4-进水管；5-封盖5；101-卸渣孔；102-进渣栅栏；103-出浆栅栏；104-出浆口；2-搅拌轴；201-螺旋叶片；202-搅拌筋板；3-驱动系统；301-电机；302-减速器；4-进水管；401-三通管；402-冲刷管；5-封盖；501-集渣口；502-栅栏盖。

具体实施方式

如附图所示，适用于隧道掘进机的泥水搅拌装置，包括泥水箱1、搅拌系统2、驱动系统3、进水管4和封盖5，搅拌系统2位于泥水箱1内部，驱动系统3位于泥水箱1后部并与搅拌系统2相连接，进水管4设置在泥水箱1内侧上方，封盖5罩设于泥水箱1上且位于进水管4上方。

渣土进入到泥水箱1内，大颗粒渣土自泥水箱前部进行卸渣，其余渣土进水管4注入的水在搅拌系统的搅拌进变成浆液，再通过搅拌系统2输送至泥水箱1后部进行排浆。驱动系统3用于为搅拌系统提供动力。封盖5用于对泥水箱内部进行保护。

泥水箱的前部用于卸渣，泥水箱的后部用于出浆，所述泥水箱1包括箱体、卸渣孔101、进渣栅栏102、出浆栅栏103和出浆口104，卸渣孔101位于箱体进渣侧侧板下部，进渣栅栏102倾斜设置在箱体内并与箱体底面焊接；出浆口104位于箱体出浆侧，出浆栅栏103的全断面焊接于箱体上且位于出浆口104前部。

进一步的，所述进渣栅栏102和出浆栅栏103采用细圆钢交错网状焊接而成，网格大小根据出渣情况进行调节。

为对卸渣孔101进行保护，在卸渣孔101处设置有盖板。

搅拌轴2起到搅拌和输送的作用，所述搅拌轴2一共两组且两组搅拌轴位于同一水平面上，每组搅拌轴2均包括轴体、螺旋叶片201和搅拌筋板202，螺旋叶片201和搅拌筋板202设置在轴体上；轴体上的螺旋叶片201设置在集渣口501正下方，搅拌筋板202一共两组均布于轴体中部。

驱动系统3用于驱动搅拌轴进行搅拌作业，所述驱动系统3位于出浆一侧并与搅拌轴2呈90°的角度布置，驱动系统3包括电机301和减速器302，电机301的输出端与减速器302的输入端相连接。

进水管用于对泥水箱内注入泥浆用水，所述进水管4纵向分布于泥水箱1内一侧上方，进水管4包括三通管401和冲刷管402，三通管401有两组，一组三通管401位于集渣口501下方，另一组三通管401位于出浆口104上方，两组三通都分别连接冲刷管402，出浆侧的冲刷口402向下深入到出浆口104上方。进水管4在进渣处的注水管402设置一定的弧度，能够对旋转叶片进行正面冲刷；出浆注水管402能够深入泥浆液面以下对浆液进行进一步的冲刷与搅拌。

所述封盖5包括盖体、集渣口501和栅栏盖502，集渣口501与栅栏盖502位于盖体两端，集渣口501位于泥水箱1进渣侧，栅栏盖502位于泥水箱1出浆侧且位于出浆口104上方。

所述两组搅拌轴2上的四组搅拌筋板202在轴向呈交错布置的方式。同一搅拌轴上的两个圆周面筋板在圆周方向上交错布置。所述搅拌筋板202由横向筋板和纵向筋板焊接而成，横向筋板和纵向筋板在搅拌轴上的圆周方向一共三组呈120°均匀分布。

本发明的工作原理为：从集渣口501进入的渣土通过进渣栅栏102进行筛渣，其中大颗粒渣土可以通过卸渣孔101进行卸渣，其余渣土与进水管4注入的水在搅拌轴2的搅拌作用下变成泥浆液，当集渣口501出现堆积时，搅拌轴2的螺旋叶片201能够对渣土进行输送并搅拌，泥浆液通过出浆栅栏103进行二次筛渣，最终经过充分搅拌的泥浆通过出浆口104经由泵送系统完成出渣，整个过程动力由驱动系统3提供。