本实用新型涉及盾构施工设备技术领域，尤其涉及一种土压平衡盾构机的土仓结构。
背景技术：
随着城市交通的飞速发展，越来越多的城市开始修建地下轨道交通，进而带动了盾构的快速发展。由于盾构施工对地层的适应性更普遍，所以盾构技术在隧道施工技术的应用越来越广泛，大型盾构施工逐步成为隧道施工的主流。
由于在传统的盾构机中，刀盘外周的搅拌棒长度直接影响盾构施工的施工速度，而在设计中搅拌棒长度又不能过长，因为过长会导致螺旋机轴与搅拌棒相互干扰，导致土仓两侧无法搅拌，进而造成泥土堆积，推力、刀盘扭矩增大，造成盾构施工无法正常的顺利进行。因此该问题导致盾构施工过程中土仓中的土不能够获得充分搅拌，进而影响盾构施工质量和施工效率。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理，使用过程稳定且能有效保证土仓中渣土的搅拌均匀性的土压平衡盾构机的土仓结构。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种土压平衡盾构机的土仓结构，包括机体、刀盘、刀盘扭腿、驱动箱、土仓壁板、螺旋机和搅拌棒，驱动箱的输出端通过刀盘扭腿与刀盘相连接，搅拌棒设置于刀盘对应土仓壁板一侧，土仓壁板包括上部竖直部和下部倾斜部，下部倾斜部的下端向刀盘相反侧倾斜，螺旋机远离刀盘一侧向上方倾斜，螺旋机前端穿过下部倾斜部设置。
作为优选，下部倾斜部为劣弧弓，上部竖直部为优弧弓。
作为优选，下部倾斜部和上部竖直部的夹角为α，α为145-155°。
作为优选，下部倾斜部垂直于螺旋机的轴线设置。
作为优选，搅拌棒设有多个，且沿刀盘圆周向均匀布置。
作为优选，搅拌棒长度为900-1000mm。
作为优选，上部竖直部与刀盘相对一侧设有固定的搅拌棒，搅拌棒设置于上部竖直部中心处。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型结构简单，能够有效的对土仓中的土进行充分搅拌，搅拌面积大、搅拌区域广、搅拌过程中无死角，进一步保证了在砂卵石和黏土地层等特殊地质条件下，盾构机土仓内渣土的均匀性和流动性，提高了盾构施工对多种地层的适应性，极大的提高了盾构施工的施工质量和施工速度，有效的缩短工期，避免盾构施工对既有交通的长时间影响，具有良好的社会经济效益。
附图说明
图1是本实用新型一种土压平衡盾构机的土仓结构的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图中：1、机体；2、刀盘；3、刀盘扭腿；4、驱动箱；5、土仓壁板；51、上部竖直部；52、下部倾斜部；6、螺旋机；7、搅拌棒。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1至图2所示，一种土压平衡盾构机的土仓结构，包括机体1、刀盘2、刀盘扭腿3、驱动箱4、土仓壁板5、螺旋机6和搅拌棒7，驱动箱4的输出端通过刀盘扭腿3与刀盘2相连接，搅拌棒7设置于刀盘2对应土仓壁板5一侧，土仓壁板5包括上部竖直部51和下部倾斜部52，下部倾斜部52的下端向刀盘2相反侧倾斜，螺旋机6远离刀盘2一侧向上方倾斜，螺旋机6前端穿过下部倾斜部52设置。该盾构机通过驱动箱4驱动刀盘扭腿3旋转，进而带动刀盘扭腿3另一端连接的刀盘2进行有效旋转，实施对底层中土的切削作用，搅拌棒7的设置保证了土仓中的土具有良好的均匀性和流动性，通过螺旋机6运出。螺旋机6远离刀盘2一侧向上方倾斜，实现将土仓中的土从土仓底部螺旋机6前端向螺旋机6后端传送的目的，前端指的是螺旋机6离刀盘2较近的一端，后端指的是螺旋机6离刀盘2较远的一端，后端向上倾斜，便于实现后方渣土的装车作业，节省了二次装车的时间和成本的浪费。同时，在该土压式盾构机的土仓在设计中，为了使盾构机在掘进的过程中渣土在土仓内可以充分搅拌，进而有效的减小刀盘2的扭矩以及推力，所以将土仓上部设置成传统的竖直的形式，下部设计成具有一定倾斜角度的下部倾斜部52，下端向刀盘2的反方向设置，而螺旋机6设置于下部倾斜部52上，用来改变螺旋机6的主轴在土仓内的伸出长度。同时，在螺旋机6对土仓下方的空间不造成影响的同时，将盾构机的刀盘2朝向土仓壁板5一侧的搅拌棒的长度进行延长，保证在刀盘2旋转的情况下，既不会与螺旋机6的主轴造成相互干扰，又可以对土仓中的渣土进行充分搅拌。
如图1所示，作为优选，下部倾斜部52为劣弧弓，上部竖直部51为优弧弓。下部倾斜部52对应螺旋机6前端安装的位置，该处设置成倾斜至刀盘2反方向的形式，能够有效减小螺旋机6伸入土仓中的长度，避免螺旋机6主轴对刀盘2上的搅拌棒7形成相对位置干扰。该处设置成劣弧弓形式，能够满足螺旋机6的安装要求，同时还能保证上部竖直部51为优弧弓形式，便于上部竖直部51上个部件的分布，具有更大的布局空间，便于调整各装置的位置，同时为刀盘扭腿3提供稳定的安装基础，保证稳定的运行效果。
如图1所示，作为优选，下部倾斜部52和上部竖直部51的夹角为α，α为145-155°。下部倾斜部52和上部竖直部51的夹角的角度的设置，以方便要便于安装螺旋机6，同时还需要保证螺旋机6具有稳定的安装基础，形成良好的受力效果，鉴于螺旋机6的安装角度一般为25-35°，故为了形成二者之间更好的支撑关系，故此处设置为145-155°的夹角。
如图1所示，作为优选，下部倾斜部52垂直于螺旋机6的轴线设置。作为最优化的一种实施方式，此处采用下部倾斜部52和螺旋机6轴线互相垂直的形式，一方面可以保证安装过程的方便，便于精准定位安装，另一方面还能够使下部倾斜部52为螺旋机6提供一定的承托效果，保证二者之间相对位置的稳定性，减小螺旋机6运送渣土时的不稳定震动，进一步降低噪声对周围环境以及人群的不良影响。
如图1至 图2所示，作为优选，搅拌棒7设有多个，且沿刀盘2圆周向均匀布置。通过将下部倾斜部52和螺旋机6相结合的设计形式，将螺旋机6从靠近刀盘2一侧有效的向远离刀盘2一侧进行平移，在保证输送效果的同时，为土仓下部空间的扩大奠定了基础，更便于对刀盘2相对土仓壁板5一侧进行搅拌棒7的设置，在下方不受干涉的情况下，刀盘2上设有多个搅拌棒7，且为了保证搅拌过程中设备的稳定性，以及搅拌棒7受力的均衡性，采用将搅拌棒7在刀盘2上圆周向均布的排布方式，同时为了进一步增强搅拌效果，在刀盘2的径向也可以考虑设置多个搅拌棒7，即搅拌棒7在刀盘2上分布有多圈，且每圈的搅拌棒7在圆周向均布，保证更好的搅拌效果，保证渣土的均匀性和流动性，便于螺旋机6后续的输送。
如图1所示，作为优选，搅拌棒7长度为900-1000mm。搅拌棒7的长度可以从原有的100mm增长至900-1000mm，该长度搅拌效果好，且不会和螺旋机6形成相对位置干扰。该长度的设置需结合搅拌棒7的长度对搅拌棒7的直径进行适当调整，保证搅拌棒的整体强度要求。
如图1至图2所示，作为优选，上部竖直部51与刀盘2相对一侧设有固定的搅拌棒7，搅拌棒7设置于上部竖直部51中心处。为了更好的保证土仓中土的均匀性，增强搅拌棒7的搅拌效果，除了在刀盘2相对土仓壁板5上设置搅拌棒7之外，还在土仓壁板5上也设置了多个固定的搅拌棒，以配合刀盘2侧搅拌棒7的搅拌，渣土在二者的共同作用下能够具有更好的均匀性和流动性。
本实用新型结构简单，能够有效的对土仓中的土进行充分搅拌，搅拌面积大、搅拌区域广、搅拌过程中无死角，进一步保证了在砂卵石和黏土地层等特殊地质条件下，盾构机土仓内渣土的均匀性和流动性，提高了盾构施工对多种地层的适应性，极大的提高了盾构施工的施工质量和施工速度，有效的缩短工期，避免盾构施工对既有交通的长时间影响，具有良好的社会经济效益。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种土压平衡盾构机的土仓结构，包括机体（1）、刀盘（2）、刀盘扭腿（3）、驱动箱（4）、土仓壁板（5）、螺旋机（6）和搅拌棒（7），所述驱动箱（4）的输出端通过刀盘扭腿（3）与刀盘（2）相连接，所述搅拌棒（7）设置于刀盘（2）对应土仓壁板（5）一侧，其特征在于：所述土仓壁板（5）包括上部竖直部（51）和下部倾斜部（52），所述下部倾斜部（52）的下端向刀盘（2）相反一侧倾斜，所述螺旋机（6）远离刀盘（2）一侧向上方倾斜，所述螺旋机（6）前端穿过下部倾斜部（52）设置。
2.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机的土仓结构，其特征在于：所述下部倾斜部（52）为劣弧弓，所述上部竖直部（51）为优弧弓。
3.根据权利要求2所述的一种土压平衡盾构机的土仓结构，其特征在于：所述下部倾斜部（52）和上部竖直部（51）的夹角为α，α为145-155°。
4.根据权利要求3所述的一种土压平衡盾构机的土仓结构，其特征在于：所述下部倾斜部（52）垂直于螺旋机（6）的轴线设置。
5.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机的土仓结构，其特征在于：所述搅拌棒（7）设有多个、且沿刀盘（2）圆周向均匀布置。
6.根据权利要求5所述的一种土压平衡盾构机的土仓结构，其特征在于：所述搅拌棒（7）长度为900-1000mm。
7.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机的土仓结构，其特征在于：所述上部竖直部（51）与刀盘（2）相对一侧设有固定的搅拌棒（7），所述搅拌棒（7）设置于上部竖直部（51）中心处。
技术总结
本实用新型提供一种土压平衡盾构机的土仓结构，涉及盾构施工设备技术领域，包括机体、刀盘、刀盘扭腿、驱动箱、土仓壁板、螺旋机和搅拌棒，驱动箱的输出端通过刀盘扭腿与刀盘相连接，搅拌棒设置于刀盘对应土仓壁板一侧，土仓壁板包括上部竖直部和下部倾斜部，下部倾斜部的下端向刀盘相反侧倾斜，螺旋机前端穿过下部倾斜部设置。本实用新型结构简单，能够有效的对土仓中的土进行充分搅拌，搅拌面积大、搅拌区域广、搅拌过程中无死角，进一步保证了在砂卵石和黏土地层等特殊地质条件下，盾构机土仓内渣土的均匀性和流动性，提高了盾构施工对多种地层的适应性，有效的缩短工期，避免盾构施工对既有交通的长时间影响，具有良好的社会经济效益。
技术研发人员：汪令平;韩璐;井东旭;王雄友;李宏斌
受保护的技术使用者：中铁六局集团有限公司;中铁六局集团有限公司交通工程分公司
文档号码：201720990966
技术研发日：2017.08.09
技术公布日：2018.04.27
声明：
“土压平衡盾构机的土仓结构的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中铁六局集团有限公司;中铁六局集团有限公司交通工程分公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
