[实用新型]一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置

摘要

本实用新型涉及一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置。包括土舱和螺旋排土器两大部分。土舱是一个上部开口的密封容器，上部开口处设土舱盖并通过千斤顶对土样加压，土舱内部设有搅拌棒；螺旋排土器连接在土舱底部，能将土舱里的土体排出，排土器的倾斜角度可在20°～40°之间变化，上部设有排土口。此装置能模拟盾构掘进时土舱内的真实情况，试验过程中实时监测土舱、螺旋排土器内土压力及螺旋排土器扭矩变化过程，全面评价改良土体性能；改变螺旋排土器倾斜角度研究其对盾构机内土压力的影响；方便量取螺旋排土器的出土量，研究土样的螺旋排土器出土效率，为优化盾构施工参数提供参考。

主权项

一种土压平衡盾构施工土体改良试验的土压舱模型装置，其特征在于：本装置包括土舱、土舱盖、土舱千斤顶、搅拌棒、搅拌电动机、土舱支架、混凝土底座、螺旋排土器、螺旋排土器电动机、螺旋转动装置、螺旋排土器支座千斤顶，传感器；其中：土舱(5)是一个上部开口的封闭容器，底部固定在混凝土底座(7)上；土舱上方的支架(1)设一横梁，横梁中心安装垂直向下伸缩的土舱千斤顶(2)，千斤顶连接土舱盖(3)，土舱盖周围具有密封止水条；土舱(5)内部设有搅拌棒(4)，搅拌棒(4)固定在固定板(17)上，固定板(17)紧贴着土舱(5)的内壁，横穿土舱(5)的内部，并通过传动轴(15)与土舱(5)外部的搅拌电动机(6)相连；土舱(5)一侧下部通过螺旋排土器转动装置(9)连接螺旋排土器(8)；螺旋排土器转动装置(9)由钢珠(20)、内转动球壳(22)、外转动球壳(21)、法兰(19)组成；内转动球壳(22)通过不锈钢滚珠(20)与外转动球壳(19)构成一个整体结构；内转动球壳(22)与螺旋排土器(8)起始端连接，外转动球壳(21)通过法兰(19)固定在土舱(5)上；螺旋排土器(8)内部是螺杆(14)，靠近螺旋排土器(8)的末端下方设有排土口(12)，螺杆(14)末端连接螺旋排土器电动机(11)，螺旋排土器(8)和螺旋排土器电动机(11)连接在一起，螺旋排土器(8)和螺旋排土器电动机(11)通过螺旋排土器支座千斤顶(10)固定在螺旋排土器支座(13)上；传感器包括土压力传感器，位移传感器(32)和扭矩传感器(37)；位移传感器(32)一端固定在土舱盖(3)上表面，另一端固定在支架(1)上；土舱盖(3)中间设置土舱盖土压力传感器(33)，土舱壁上等间距设置不少于4个土舱壁土压力传感器(34)，土舱底板中心设置土舱底板土压力传感器(36)，螺旋排土器(8)上等间距设置不少于3个排土器土压力传感器(35)；螺旋排土器(8)末端设置扭矩传感器(37)。