一种EPB模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置的制作方法

一种epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置
技术领域
1.本实用新型属于盾构施工技术领域，尤其涉及一种epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置。


背景技术：

2.深圳市城市轨道交通13号线13101标三工区白芒站
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中间风井区间，盾构区间地层岩石强度较高，最高可达177mpa，地层以微风化黑云母花岗岩为主，全断面硬岩占比达到70％，切削的渣土主要表现为碎石伴有岩石粉末，其特点为岩石粉末遇水后粘性特点较强，盾构机原有土仓隔板的搅拌装置，无法将沉积在土仓底部的石粉进行搅动，导致硬岩掘进土仓积仓严重，且刀盘在转动过程中易造成刀具的二次磨损，更会导致盾构掘进参数控制困难，积仓后总推力增大，加剧刀具磨损。盾构机原有土仓隔板的搅拌装置已无法满足现场施工需求，增强搅拌效果确保出渣顺利是十分必要的。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置，以解决原有土仓隔板的搅拌装置无法将沉积在土仓底部的石粉进行搅动，导致硬岩掘进土仓积仓严重，积仓后总推力增大，加剧刀具磨损的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置，设于土仓内刀盘的背部；包括四组搅拌棒，分别为第一搅拌棒、第二搅拌棒、第三搅拌棒和第四搅拌棒；四组所述搅拌棒分别设置在刀盘的四根辐条边缘滚刀的背部，并且第一搅拌棒和第二搅拌棒对称布置；所述第三搅拌棒和第四搅拌棒对称布置；四组所述搅拌棒呈
“×”
字形分布。
5.进一步，所述第一搅拌棒与第三搅拌棒、第二搅拌棒与第四搅拌棒之间的角度为60
°
；所述第一搅拌棒与第四搅拌棒、第二搅拌棒与第三搅拌棒之间的角度为120
°
。
6.进一步，每组搅拌棒设于对应辐条上两组刀箱之间的背部。
7.进一步，所述搅拌棒为四棱柱，所述四棱柱的上侧面和下侧面为相同的等腰梯形；所述搅拌棒长度长的一个底面为后底面，长度短的一个底面为前底面；所述搅拌棒的后底面设于土仓内刀盘的背部。
8.进一步，所述搅拌棒的厚度为4cm。
9.进一步，所述四棱柱的上下左右四个侧面的相交的位置设有倒角。
10.进一步，所述四棱柱的左侧面和右侧面上设有斜面，所述斜面沿着所述后底面与左侧面、后底面与右侧面相交的位置朝向左侧面和右侧面倾斜设置。
11.进一步，所述搅拌棒采用q345b钢板。
12.本技术方案的工作原理在于：盾构机在掘进的过程中启动刀盘，转动刀盘的过程中，搅拌棒会跟随转动，当搅拌棒转到底最底部的时候会插入到土仓内的积渣处，通过刀盘转动带动搅拌棒运动，从而可以不让渣沉积甚至硬化，搅动松散的渣会通过螺旋机输送出
去，达到清淤渣的作用。
13.本技术方案的有益效果在于：
①
将本装置设于土仓内刀盘的背部上，能有效解决此前石粉积仓的现象，能加强epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌的效果，有效解决出渣出不干净的问题，减少刀具的二次磨损，提升掘进效率。
②
本装置取材容易，安装简单，使用程度较高。
③
采用q345b钢板，综合性能好，低温性能好，冷冲压性能，可切削性能好，并会随着材质厚度的增加而使其屈服值减小。
④
倒角能够方便搅拌棒更好地切入土体，从而提高搅拌效果；若不进行倒角，容易增大刀盘的扭矩，影响掘进参数。
附图说明
14.图1为本实用新型一种epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置中搅拌棒的立体图；
15.图2为图1的左视图；
16.图3为四组搅拌棒的分布图。
具体实施方式
17.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
18.说明书附图中的附图标记包括：搅拌棒1、斜面2、倒角3、上侧面4、右侧面5、前底面6、下侧面7、后底面8、左侧面9、辐条10、第一搅拌棒11、第二搅拌棒12、第三搅拌棒13、第四搅拌棒14。
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例基本如附图1
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3所示：一种epb模式高强度硬岩掘进盾构土仓主动搅拌出渣装置，设于土仓内刀盘的背部；包括四组搅拌棒1，分别为第一搅拌棒11、第二搅拌棒12、第三搅拌棒13和第四搅拌棒14；四组搅拌棒1分别设置在刀盘的四根辐条10边缘滚刀的背部，并且第一搅拌棒11和第二搅拌棒12对称布置；第三搅拌棒13和第四搅拌棒14对称布置；四组搅拌棒1呈
“×”
字形分布。第一搅拌棒11与第三搅拌棒13、第二搅拌棒12与第四搅拌棒14之间的角度为60
°
；第一搅拌棒11与第四搅拌棒14、第二搅拌棒12与第三搅拌棒13之间的角度为120
°
。每组搅拌棒1设于对应辐条10上两组刀箱之间的背部。搅拌棒1采用厚度为4cm的q345b钢板，搅拌棒1为四棱柱，四棱柱的上侧面4和下侧面7为相同的等腰梯形；搅拌棒1长度长的一个底面为后底面8，长度短的一个底面为前底面6；搅拌棒1的后底面8设于土仓内刀盘的背部。四棱柱的上下左右四个侧面的相交的位置设有倒角3。四棱柱的左侧面9和右侧面5上设有斜面2，斜面2沿着后底面8与左侧面9、后底面8与右侧面5相交的位置朝向左侧面9和右侧面5倾斜设置。
21.具体实施过程如下：
22.盾构机在掘进的过程中启动刀盘，转动刀盘的过程中，搅拌棒1会跟随转动，当搅拌棒1转到底最底部的时候会插入到土仓内的积渣处，通过刀盘转动带动搅拌棒1运动，从而可以不让渣沉积甚至硬化，搅动松散的渣会通过螺旋机输送出去，达到清淤渣的作用。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。