一、土壓平衡盾構機工作原理
土壓平衡盾構機是利用安(an)裝在(zai)(zai)盾構(gou)最前面(mian)的(de)全斷面(mian)切削刀盤(pan),將正面(mian)土(tu)體(ti)(ti)切削下來進入刀盤(pan)后面(mian)的(de)貯(zhu)留密(mi)封(feng)艙(cang)內(nei),并使(shi)艙(cang)內(nei)具有(you)適(shi)當壓力(li)與(yu)開(kai)挖面(mian)水(shui)土(tu)壓力(li)平衡,以減少盾構(gou)推進對(dui)地層土(tu)體(ti)(ti)的(de)擾(rao)動,從而控制地表沉(chen)降,在(zai)(zai)出(chu)土(tu)時由安(an)裝在(zai)(zai)密(mi)封(feng)艙(cang)下部的(de)螺旋(xuan)運輸機(ji)向(xiang)排土(tu)口(kou)連續的(de)將土(tu)渣排出(chu)。
螺旋運輸(shu)機是靠(kao)轉速控制來掌(zhang)握出(chu)土量,出(chu)土量要(yao)密(mi)切配合刀(dao)盤切削速度,以(yi)保持密(mi)封艙內始終充滿(man)泥(ni)(ni)土而又(you)不(bu)致過于飽滿(man)。這種(zhong)盾(dun)構(gou)避免了局(ju)部氣壓(ya)盾(dun)構(gou)主要(yao)缺點,也省略了泥(ni)(ni)水(shui)加壓(ya)盾(dun)構(gou)投(tou)資(zi)較大的控制系統、泥(ni)(ni)水(shui)輸(shu)送系統和泥(ni)(ni)水(shui)處理(li)等設(she)備。
二、土(tu)壓平(ping)衡(heng)和泥水平(ping)衡(heng)盾構的區別
1、結構不同
土(tu)(tu)(tu)壓(ya)平衡盾構:前(qian)端刀盤旋(xuan)轉掘(jue)削地層土(tu)(tu)(tu)體(ti),切削下來的(de)土(tu)(tu)(tu)體(ti)進入土(tu)(tu)(tu)艙。當土(tu)(tu)(tu)體(ti)充(chong)滿土(tu)(tu)(tu)艙時,其被動(dong)土(tu)(tu)(tu)壓(ya)與(yu)(yu)掘(jue)削面(mian)上的(de)土(tu)(tu)(tu)壓(ya)、水壓(ya)基(ji)本平衡,使得(de)掘(jue)削面(mian)與(yu)(yu)盾構面(mian)處于平衡狀(zhuang)態。
泥(ni)水平衡盾構(gou):在盾構(gou)用一件有形的(de)鋼質組(zu)件沿隧道設計軸線開挖(wa)土體而向前(qian)推進。開挖(wa)面的(de)密封隔倉內注入泥(ni)水,通(tong)過泥(ni)水加壓(ya)(ya)和(he)外部(bu)壓(ya)(ya)力平衡,以(yi)保(bao)證開挖(wa)面土體的(de)穩定。
2、作用不同
土(tu)壓平(ping)衡盾構(gou):初步或最終隧道襯(chen)砌建成前,主要起(qi)防護開挖出的(de)土(tu)體、保(bao)證作業人員和(he)機械設備安全的(de)作用(yong),能夠承(cheng)受來自地層(ceng)的(de)壓力,防止地下水或流砂的(de)入侵。
泥(ni)(ni)水平衡盾(dun)構:推進(jin)時開挖下(xia)來的(de)土進(jin)入(ru)盾(dun)構前部(bu)的(de)泥(ni)(ni)水室(shi),經攪(jiao)拌裝置進(jin)行攪(jiao)拌,攪(jiao)拌后(hou)的(de)高濃(nong)度泥(ni)(ni)水用(yong)泥(ni)(ni)水泵送到地面,泥(ni)(ni)水在地面經過分離,然后(hou)進(jin)入(ru)地下(xia)盾(dun)構的(de)泥(ni)(ni)水室(shi),不斷地排渣凈(jing)化使用(yong)。
3、盾構方式不同
土壓平衡盾構:盾構(gou)靠螺(luo)旋輸送(song)機將碴土排(pai)送(song)至土箱,運至地表。由(you)裝在螺(luo)旋輸送(song)機排(pai)土口處的滑動閘門(men)或旋轉漏斗(dou)控制(zhi)出土量,確保掘削面穩(wen)定(ding)。
泥(ni)水平衡(heng)盾構:其內部不能直(zhi)接觀察到(dao)開挖面(mian),因此要(yao)求盾構從推(tui)進(jin)、排(pai)泥(ni)到(dao)泥(ni)水處理(li)按系統化作(zuo)業(ye)(ye)。通過泥(ni)水壓力、泥(ni)水濃度等測定,計算(suan)出開挖量,全部作(zuo)業(ye)(ye)過程均有中央控制臺綜(zong)合管理(li)。