[实用新型]一种地下掘进机机械式破除土仓及刀盘开口处泥饼装置

说明书

一种地下掘进机机械式破除土仓及刀盘开口处泥饼装置，油缸对应土仓呈倾斜式排列设置，油缸的伸缩端连接有第一耳座，第一耳座连接第一刚性连接件，每两个第一刚性连接件之间均通过销子连接有链条，通过油缸伸缩，带动网栅将泥饼破除，本实用新型不需要工人常压或带压开仓作业，极大地避免了常压或带压开仓作业引发的风险，降低了工人的劳动强度，改善了工人的劳动环境；该装置有效避免过程复杂成本较高的准备工作，相对传统人工开挖破除泥饼的方法，提高了安全性，缩短了工期，减少了开支，同时该装置可以对土舱全区域及刀盘开口处的泥饼全方位，无死角切割，泥饼破除效率较高，具有良好的施工安全性，具有良好的经济适用性。

技术领域

本实用新型涉及顶管机、盾构机领域，更具体地说，尤其涉及一种地下掘进机机械式破除土仓及刀盘开口处泥饼装置。

背景技术

盾构施工中，泥饼是盾构刀盘切削下来的细小颗粒、碎屑在密封土舱内和刀盘区重新聚集而成的半固结或固结的块状体，泥饼造成的危害主要有：引发地表塌陷或底面隆起、引发喷涌和塌陷、引发盾构机主驱动损坏，同时，在刀盘转动过程中渣土不断堆积，从而体积较大的泥饼，尤其是土舱中心区域，泥饼能导致刀盘刀具非正常磨损、施工效率大幅降低等严重后果。

目前防止土舱结泥饼主要有以下几种方式：

1、刀盘结构对泥饼的影响

刀盘系统决定着地层的破碎机理，它将原始的整体地层破碎成大小不等的碎屑和粉末,其中，刀盘刀具的数量、布置形式、种类、开口率、开口孔隙的规格、刀盘幅条钢结构形式、刀盘转速等对切削下来的碎屑或粉末的性质影响最大，刀盘中心区是结泥饼的高发区，无论从德国进口还是从口本进口的盾构机，如果没有设置独立驱动的中心子刀盘或高达40一45cm的中心刀群，由于中心区开孔率小、线速度低，均易形成面板泥饼，设置滚刀者泥饼发生频度更高，另外，刀盘支撑幅条钢结构呈箱式向密封土舱开口的，其内也易结泥饼。

2、搅拌系统对泥饼的影响

在密封土舱内对渣土具有搅拌作用的装置有3类：一是刀盘支撑梁，它随刀盘的转动而搅拌舱内的土体，相比较而言，“伞形”和“圆柱形”支撑梁(牛腿)较水平和方柱形支撑梁搅拌效果好，二是活动型(主动)搅拌棒，它固定于刀盘的后板上，大多数土压平衡盾构机均有设置，少则1个，多则6个，有的还在每根棒中间装有注浆管路，三是固定(被动)搅拌棒，大多设置在舱壁上的轴承密封圈内侧，也可在搅拌棒内设注浆管路，这类搅拌棒的主要作用是预防密封土舱中心区结泥饼，有利于轴承密封的保护及施工人员从人孔中进出密封土舱，当然，搅拌棒的设置还有利于螺旋输送器出土，但设置搅拌棒会增大扭矩。

3、螺旋输送机出土系统对泥饼的影响

密封土舱内土体的性质，螺旋输送器的规格、类型、功能等均相同的情况下，排土能力很大程度上来说，取决于螺旋输送器伸入到密封土舱的深度，日本的一些盾构机，螺旋输送器伸人舱内的深度一般在舱宽的0.25-0.5之间，很少有超过舱宽一半的；而德国盾构机大多超过舱体的一半宽度，“主动”取土的能力大大超过前者“喂料式”的盾构机，因此，从排土能力来说，“主动”取土能力强者，土体在舱内停留的时间越短，越不易形成泥饼。

4、渣土改良

根据地质条件，有针对性地向密封舱和刀盘面板适量加注高质量的泡沫、聚合物、膨润土或其中的两种混合液甚至3种混合液等，以改善土体的和易性和塑性。

以上防止结泥饼的方法中都不能很好的解决L型梁周围，牛腿内侧区域(即土舱中心区)结泥饼问题，目前，施工过程中该区域有搅拌棒预防密结泥饼，但是，搅拌棒运行轨迹是固定的，而且数量有限，在搅拌棒运行轨迹之内(外)依旧有形成泥饼的现象。

实用新型内容