[实用新型]一种盾构机旋转式冲刷装置

说明书

本实用新型公开了一种盾构机旋转式冲刷装置，解决了现有土压平衡盾构机的刀盘和前隔板上易结泥饼、螺机易卡死的技术问题。本实用新型包括与冲刷液体的供应单元相连的喷射单元及带动喷射单元转动的驱动单元，喷射单元设置在前盾隔板和刀盘之间，所述驱动单元通过旋转支座设置在前盾隔板的后侧，驱动单元的旋转轴与旋转支座之间设置有密封单元。本实用新型通过驱动单元带动喷射单元旋转，进而实现搅拌土舱中渣土的功能，改善渣土的流动性，提高螺机出渣的可靠性；在喷射单元旋转的同时，可将刀盘和前隔板上所结的泥饼进行冲刷，能够进一步保证螺机出渣的可靠性；密封单元还能完成对土舱中渣土的密封，防止渣土进入前盾隔板后侧而发生安全事故。

技术领域

本实用新型涉及盾构机刀盘冲刷技术领域，特别是指一种盾构机旋转式冲刷装置。

背景技术

盾构机作为一种较为先进的隧道施工方法，已经广泛应用于铁路隧道、城市地铁的修建。其中，土压平衡盾构机由于结构相对简单、施工方便等优势得到了广泛的应用。在土压平衡盾构机掘进过程中，渣土的性质对于维持开挖过程的动态平衡有重大影响，特别是砂砾地层的掘进。砾砂地层的渗透性较高，会产生较多的问题。第一，很难维持开挖面上的土压力，容易导致螺旋输送机渣土出口产生喷涌；第二，砂层的渗透性过高还会导致土压舱的土体排水固结，容易在刀盘上结泥饼；第三，由于砾砂地层土体流动性较差，土颗粒之间摩擦阻力很大，当土舱内充满渣土时，刀盘扭矩、螺旋输送机转矩及千斤顶推力将会大大增加，对以上部件造成严重的损伤；第四，土体流塑性差还会导致大颗粒砾石滞留土舱底部，严重时盾构机将无法推进。

为保证土压平衡盾构机正常施工，一种常见的方法就是对土舱内渣土进行改良，需要将刀盘切削的渣土在土压舱内改良成一种塑性流动状态，改良后的渣土需要具有较低的渗透性和较好的流动性。通过向砾砂地层中添加细小颗粒，填充原地层大颗粒形成的空隙，可以降低其渗透系数；向原有土层中添加细小颗粒同时也能增加砂颗粒之间的流动性，达到较好地控制开挖面压力和顺利排出渣土的目的。

为解决上述问题，大多数盾构机在前盾隔板和刀盘上布置了泡沫、膨润土以及其他土质改良介质等喷口，在掘进的过程中对土舱内的渣土进行改良。然而，在实际工程中土质改良效果并不好，且容易在刀盘和前隔板上结泥饼，出现螺机卡死等工程问题。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种盾构机旋转式冲刷装置，解决了现有土压平衡盾构机的刀盘和前隔板上易结泥饼、螺机易卡死的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种盾构机旋转式冲刷装置，包括与冲刷液体的供应单元相连的喷射单元及带动喷射单元转动的驱动单元，所述喷射单元设置在前盾隔板和刀盘之间，所述驱动单元通过旋转支座设置在前盾隔板的后侧，驱动单元的旋转轴与旋转支座之间设置有密封单元。本实用新型可以通过驱动单元带动喷射单元旋转，进而实现搅拌土舱中渣土的功能，改善渣土的流动性，提高螺机出渣的可靠性；在喷射单元旋转的同时，可将刀盘和前隔板上所结的泥饼进行冲刷，能够进一步保证螺机出渣的可靠性；另外，密封单元还能完成对土舱中渣土的密封，防止渣土进入前盾隔板后侧而发生安全事故。

进一步地，所述驱动单元包括驱动轴中空的驱动器，冲刷液体的供应单元通过驱动轴的中空通道与喷射单元相连通。使用驱动轴中空的驱动器连接前端喷射单元和后端供应单元，不仅能够使整个装置紧凑，而且能够更加便捷、可靠地设置密封单元，充分保证密封的可靠性。

所述驱动器为中空的液压马达或中空的电机，液压马达或中空的电机的空心驱动轴前端连接有空心的主旋转轴、后端连接冲刷液体的供应单元，空心驱动轴的前端头与主旋转轴的轴内通道相连通，主旋转轴通过轴承组安装在所述旋转支座内，所述喷射单元与主旋转轴固定连接，喷射单元的喷射通道与主旋转轴的轴内通道相连通。使用中空的液压马达的空心驱动轴作为连接前端喷射单元和后端供应单元，不仅能够使整个装置紧凑，而且能够更加便捷、可靠地设置密封单元，充分保证密封的可靠性。另外，液压马达相对电机具有更大的扭矩，更加适合掘进工作的使用。