CN207999256U - 一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，主要包括底座、固定支柱、悬臂支撑架、电动机、搅拌桶和搅拌器，所述固定支柱和搅拌桶均设于底座上，所述固定支柱的上部伸出有悬臂支撑架，悬臂支撑架上安设相连的电动机和电机变速器，电动机的传动轴伸入搅拌桶，与内置于搅拌桶的搅拌器相连；所述搅拌器为框架式结构。本实用新型的有益效果为：对粘性土层高粘聚力的特点，设计锚框式桨叶的搅拌器，可使土样搅拌更加均匀，试验更接近土压平衡盾构机刀盘掘进过程的实际情况，提高了试验的可参照性；同时，锚框式桨叶结构在搅拌时防止壁面附着土体，提高了搅拌质量。

Description

一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置

技术领域

本实用新型涉及土压平衡盾构隧道施工领域，具体涉及一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置。

背景技术

土压平衡盾构隧道施工时，开挖范围内的土体在刀盘的切削搅拌作用下进入泥土仓，通过控制螺旋出土器的出土量来使盾构开挖进出土平衡，以控制土仓内的土压力值，从而保持开挖面的稳定性。在该施工过程中，土体粘性、摩擦性及刀盘扭矩大小是影响盾构机掘进效率的重要因素。对于地质条件不佳的地层(如红黏土地层)，施工过程中会出现许多问题，如刀盘扭矩过大、刀具结泥饼等，这些问题直接影响到盾构机的掘进速度和掘进成本，严重时可以影响到工程的成败，因此，对盾构机开挖土体添加合适的土体改良剂进行土体改良具有重要意义。

在土压平衡盾构土体改良实验中，一般通过搅拌实验来测定改良土体的粘性、产生的搅拌扭矩大小。目前，常见的土压平衡盾构改良实验中土体搅拌装置，操作繁琐，造价较高，且对于高粘性土体(粉土、红黏土等)的适应性差，搅拌效率低，测量数据不可靠。因此，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可搅拌粘性土的、结构简单、搅拌质量高的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置。

本实用新型采用的技术方案为：一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，主要包括底座、固定支柱、悬臂支撑架、电动机、搅拌桶和搅拌器，所述固定支柱和搅拌桶均设于底座上，所述固定支柱的上部伸出有悬臂支撑架，悬臂支撑架上安设相连的电动机和电机变速器，电动机的传动轴伸入搅拌桶，与内置于搅拌桶的搅拌器相连。

按上述方案，所述搅拌器为框架式结构，包括与电机轴相连横杆，固定在横杆两端的两根立杆，以及连接立杆和传动轴的斜拉杆。

按上述方案，所述搅拌桶通过两个螺栓固定器安设于底座上，所述螺栓固定器包括固定台、调节螺栓和弧形卡板，所述固定台设于底座上，固定台与调节螺栓相适配，调节螺栓穿过固定台，与弧形卡板相连，弧形卡板与搅拌桶的外壁相适配。

按上述方案，在调节螺栓的外端连接有转动手柄。

按上述方案，搅拌桶的外壁对称设置有两个吊耳。

按上述方案，在底座的底部对称布置有多个橡胶垫块。

按上述方案，所述悬臂支撑架为钢结构，悬臂支撑架通过卡紧螺栓与固定支柱相连。

按上述方案，在固定支柱的顶部安设有数控开关和数显三相电压电流组合表，数控开关和数显三相电压电流组合表串联在电动机的电源与电动机之间。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型针对粘性土层高粘聚力的特点，设计锚框式桨叶的搅拌器，可使土样搅拌更加均匀，试验更接近土压平衡盾构机刀盘掘进过程的实际情况，提高了试验的可参照性；同时，锚框式桨叶结构在搅拌时防止壁面附着土体，提高了搅拌质量。

(2)本实用新型采用数显三相电压电流表，数据读取方便且精确可靠；在搅拌试验过程通过读取的电压、电流值计算装置做功功率，进而推得出搅拌扭矩，评价改良后土体的粘性、搅拌扭矩等性能，进而优化改良剂配比。

(3)本实用新型选用电动机额定转速为1000rpm，可通过调节电机变速器，降低转速，以适应不同的实例中盾构机的平均转速。

(4)本实用新型适用于不同物理性质的土体，其搅拌可靠性强、适应性好，特别是对粘性土的搅拌效果良好；结构简单可靠，造价低廉，且操作简便，便于拆卸搬运，环境适应性好。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图2为本实施例中锚框式搅拌器的结构示意图。

图3为本实施例中底座的结构示意图。

图4为本实施例中搅拌桶的结构示意图。

其中：1、数控开关；2、数显三相电压电流组合表；3、固定支柱；4、电动机；5、悬臂支撑架；5.1、卡紧螺栓；6、电机变速器；7、搅拌器；7.1、横杆；7.2、立杆；7.3、斜拉杆；8、搅拌桶；9、底座；10、螺栓固定器；10.1、固定台；10.2、调节螺栓；10.3、弧形卡板；10.4、转动手柄；11、橡胶垫块。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。

如图1所示的一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，主要包括底座9、固定支柱3、悬臂支撑架5、电动机4、搅拌桶8和搅拌器7，所述固定支柱3和搅拌桶8均设于底座9上，所述固定支柱3的上部伸出有悬臂支撑架5，悬臂支撑架5上安设相连的电动机4和电机变速器6，电动机4的传动轴伸入搅拌桶8，与内置于搅拌桶8的搅拌器7相连。

优选地，在固定支柱3的顶部安设有数控开关1和数显三相电压电流组合表2(通过螺栓固定)，数控开关1和数显三相电压电流组合表2串联在电动机4的电源与电动机4之间，数控开关1用于控制电动机4的电源；数显三相电压电流组合表2用于显示所述搅拌装置工作时的电压值和电流值。

优选地，如图2所示，所述搅拌器7为框架式结构，其包括与电机轴相连横杆7.1，固定在横杆7.1两端的两根立杆7.2，以及连接立杆7.2和传动轴的斜拉杆7.3。

优选地，如图4所示，搅拌桶8的外壁对称设置有两个吊耳。所述搅拌桶8通过两个螺栓固定器10安设于底座9上，如图3所示，所述螺栓固定器10包括固定台10.1、调节螺栓10.2和弧形卡板10.3，所述固定台10.1设于底座9上，固定台10.1与调节螺栓10.2相适配，调节螺栓10.2穿过固定台10.1，与弧形卡板10.3相连，弧形卡板10.3与搅拌桶8的外壁相适配。优选地，在调节螺栓10.2的外端连接有转动手柄10.4。调整两个螺栓固定器10的调节螺栓10.2，可移动搅拌桶8。

优选地，在底座9的底部对称布置有多个橡胶垫块11，可使底座9平稳放置。

本实施例中，所述悬臂支撑架5为钢结构，悬臂支撑架5通过卡紧螺栓5.1与固定支柱3相连，通过调整卡紧螺栓5.1，可控制电动机4和搅拌器7的升降；悬臂支撑架5和底座9构成整体框架。

本实用新型的工作原理为：首先，通过升降悬臂支撑架5的升降控制搅拌器7的高度，利用螺栓固定器10将装有土样的搅拌桶8固定于底座9上，再下调悬臂支撑架5，使搅拌器7位于搅拌桶8的合适位置；然后，调节电机变速器6，使电动机4的转速符合试验要求，开启数控开关1启动搅拌工作，同时记录数显三相电压电流组合表2显示电动机4工作时的电压值和电流值，直至电压和电流值趋于稳定，关闭电动机4；最后，提升悬臂支撑架5，松开螺栓固定器10，取出搅拌桶8并倒出土样(可直接用于塌落度试验)，清洁搅拌桶，为下一组搅拌实验做准备。

最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，主要包括底座、固定支柱、悬臂支撑架、电动机、搅拌桶和搅拌器，所述固定支柱和搅拌桶均设于底座上，所述固定支柱的上部伸出有悬臂支撑架，悬臂支撑架上安设相连的电动机和电机变速器，电动机的传动轴伸入搅拌桶，与内置于搅拌桶的搅拌器相连。

2.如权利要求1所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌器为框架式结构，包括与电机轴相连横杆，固定在横杆两端的两根立杆，以及连接立杆和传动轴的斜拉杆。

3.如权利要求1所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌桶通过两个螺栓固定器安设于底座上，所述螺栓固定器包括固定台、调节螺栓和弧形卡板，所述固定台设于底座上，固定台与调节螺栓相适配，调节螺栓穿过固定台，与弧形卡板相连，弧形卡板与搅拌桶的外壁相适配。

4.如权利要求3所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，在调节螺栓的外端连接有转动手柄。

5.如权利要求1所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，搅拌桶的外壁对称设置有两个吊耳。

6.如权利要求1所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，在底座的底部对称布置有多个橡胶垫块。

7.如权利要求1所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，所述悬臂支撑架为钢结构，悬臂支撑架通过卡紧螺栓与固定支柱相连。

8.如权利要求1所述的适用于土压平衡盾构土体改良试验的搅拌装置，其特征在于，在固定支柱的顶部安设有数控开关和数显三相电压电流组合表，数控开关和数显三相电压电流组合表串联在电动机的电源与电动机之间。