[发明专利]一种土压平衡盾构渣土改良模拟试验装置以及试验方法

摘要

本发明涉及一种土压平衡盾构渣土改良模拟试验装置及试验方法，试验装置包括主体结构、刀盘驱动系统、液压推进系统、出渣系统及监测系统，其中，主体结构包括外筒、密封隔板、支重底座及上部支架；刀盘驱动系统包括刀盘、传动轴、第一变频驱动电机、第一减速器；液压推进系统包括推进活塞、推进油缸、液压柱塞泵、止推器；出渣系统包括螺旋输送筒、第二减速器、第二变频驱动电机及弃渣箱；监测系统由传感器与传感器数据采集控制箱组成。与现有技术相比，本发明的装置不仅能模拟土压平衡盾构机的动态掘进、刀盘切削、螺旋出土，还能模拟渣土改良过程，综合评价渣土改良效果，可为实际施工渣土改良剂配比提供依据等。

主权项

1.一种土压平衡盾构渣土改良模拟试验装置，其特征在于，包括：主体结构：包括支承基座，以及安装在支承基座上的两端开口的外筒(15)和密封隔板(39)，所述的外筒(15)的上方设有加土口(14)、改良剂注入口(12)和观察口(13)，所述的密封隔板(39)封堵住所述外筒(15)的一端，在密封隔板(39)的下方设有出土孔；刀盘驱动系统：包括刀盘(37)、传动轴(11)和第一变频驱动电机(1)，所述的刀盘(37)设于外筒(15)内，其与密封隔板(39)之间区域形成土舱，在刀盘(37)靠近密封隔板(39)一侧设有伸入土舱的搅拌棒(35)，另一侧上布置有多个刀具，所述的传动轴(11)穿过密封隔板(39)，其一端与刀盘(37)固定连接，另一端与第一变频驱动电机(1)的输出转轴连接；液压推进系统：包括推进活塞(40)和推进组件，所述的推进活塞(40)安装在外筒(15)的另一端，并由推进组件驱动向所述刀盘(37)前进或后退；出渣系统：包括连接设置在出土孔处的螺旋输送筒(7)、第二变频驱动电机(8)和弃渣箱(16)，所述的螺旋输送筒(7)内设置外壁安装有螺旋叶片(32)的螺旋轴(33)，该螺旋轴(33)的一端连通螺旋叶片(32)的部分伸入土舱内部，另一端与第二变频驱动电机(8)连接并驱动，在螺旋输送筒(7)的中部下方还设有出渣口(9)，所述弃渣箱(16)布置于出渣口(9)正下方；监测系统：包括多个传感器，以及与传感器连接的传感器数据采集控制箱(29)，所述的传感器包括设于密封隔板(39)上的第一压力传感器(34)，设于推进活塞(40)上的第二压力传感器(41)，设于推进组件上的位移传感器(23)和加压传感器，以及设置在所述传动轴(11)和第一变频驱动电机(1)之间的扭矩传感器(4)。