5.6刀盘驱动方式刀盘机构对传动的要求为1传动可靠,具有防止过载功能;2具有调速功能,可以实现正反转;3维护简单,控制方便,具有价格优势。刀盘驱动形式主要有液压驱动和电机驱动两种。液压驱动有液压马达通过减速装置驱动刀盘旋转,而电机驱动是由电机通过减速装置驱动刀盘旋转。前者通过改变泵流量进行调速,后者通过变频或变极调速。液压驱动能够调速方便、过载保护能力强,但效率相对变频电机驱动较低。对于功率可控制的液压驱动,最大旋转速度时扭矩通常只有其最大值的三分之一到一半。随着切削刀盘阻力的增大,刀盘转速会自动减小到切削刀盘停止。切削刀盘功率较大,一般采用多马达驱动(一般为偶数)。使用液压马达一般是低速大扭矩马达和高速小扭矩马达。前者不需要减速箱,或需要传动比较小的减速箱,后者需要较大的传动比的减速箱。六添加材注入装置6.1添加材对于砂性地层而言,刀盘切削下来的泥土很难形成流塑性,很难满足排土装置直接排放的条件。因此必须向这种掘削地层中注入添加材,以便改变其流塑性和抗渗性,从而达到排土装置可以排放的条件。通常使用的添加材有膨润土、粘土、陶土等天然矿物类材,高吸水性树脂类材料、水溶性高分子类材料或表面活性类特殊汽包剂材料。6.2注入装置添加材的注入装置有添加材的注入设备、添加材注入泵、输入添加材的管道以及设置在刀盘中心转头前端的添加材注入口等。考虑到掘削泥土和添加材的搅拌混合效率,可以把主入口设在刀盘中心突出头的前面、辐条上及土舱隔板上。因为注入口直接与泥土接触,需配置防止泥土和地下水涌入的防护头和逆流防止阀。注入口的设计数量与顶管的直径、刀盘的支承方式、刀盘的形状等有关。多个注入口的情形下应保持个注入口的喷射量均等。6.4搅拌装置搅拌机构的功能是搅拌注入添加剂后的舱内掘削土体,提高其流塑性,严防堆积粘固,提高排土效果。搅拌机必须在刀盘的开挖部位、取土部位有效的使土砂进行相对运动,防止发生共转、附着、沉淀等现象。顶管机以下构件都能起到搅拌作用:①刀盘:刀盘上的刀具、轮辐、中间梁在开挖过程中叶起到搅拌作用;②刀盘背面的搅拌翼;③设置在螺旋输送机芯轴上的搅拌翼;④设置在隔壁上的固定翼6.5排土装置螺旋输送机是一种可以将开挖装置挖掘下来的土方排送至后方运输机械的装置,它由螺杆、外壳、排土闸门等部件组成。螺旋输送机是土压平衡式顶管机的重要组成部分。1)螺旋输送机的功能螺旋输送机的功能主要有以下三点:①运送在切削土舱中切削下来的土;②在螺旋输送机内充满形成螺旋状连续体的切削土,提高止水效果;③保证土压平衡。2)出土量的控制出土量的控制是影响开挖面稳定和周边地基的重要因素,所以必须充分注意管理:①出土量的控制通过闸门的开度来调整;②出土量的控制靠推进速度及螺旋输送机内的螺旋转速来调整;③出土量的控制要密切配合刀盘的切削速度,使之尽量相等,土舱内既充满泥土,又不至于过于饱满。3)螺旋输送机的形式螺旋输送机的形式大致区分为有轴和无轴两种形式。挖掘砾石地层时,需按排土能力研究输送机形式和尺寸大小。尤其在透水性好的土质条件下使用无轴式时,需认真研究止水性等压力保持能力。对于中间有轴的螺旋输送机,能通过的最大土块尺寸可达其净直径的40﹪。在含有岩石的土层中,为了尽量增加螺旋输送机通过土块的能力,则采用无轴的螺旋输送机。但是当无轴的螺旋输送机被堵塞时,由于只有螺旋叶片,故结构较为软弱,它不能通过反转来消除堵塞,否则螺旋输送机在套管内会立刻被扭坏。4)螺旋输送机转速控制螺旋输送机的转速通过顶管推进油缸伸长速度信号及土舱内的土压信号来控制。另外,系统还需设反馈回路,以消除误差。5)螺旋输送机的安装位置螺旋输送机的安装位置与刀盘的支承形式有关。应尽量将其安装在位置较低处,因为土料是利用其自身重量压入螺旋输送机开口中的。当螺旋输送机位于中心时,必须将在开挖室下部的土料向上压送以克服重力作用。6)螺旋输送机驱动形式的选用螺旋输送机的驱动装置由电动机﹑行星齿轮减速器及联轴器组成。减速器型号可根据选定的电动机功率及螺旋输送机与电动机转速之比确定。七坑内土体运输设备管道内土体运输方式有两种,即轨道方式和土砂泵运输。1轨道方式顶管开挖出的土方经皮带运输机传送到矿车,由电机车、卷扬机或者人工牵引到洞口或工作井,后者再经垂直起吊送至地面。有轨运输一般不能实现连续顶进作业,施工效率比较低。但是有轨运输方式特点是不为掘削渣土的性状所限,从泥浆到砂砾和卵石的所有泥沙几乎都可运输,还可兼用于运进器材和机械。对于有轨运输,一般经螺旋机排出的土体,再经过皮带输送机输送到土箱