一、土壓平衡盾構機工作原理
土壓平衡盾構機是利用安裝在(zai)盾構最前面(mian)的全斷(duan)面(mian)切削(xue)(xue)刀(dao)盤,將正面(mian)土(tu)(tu)(tu)體切削(xue)(xue)下來進入刀(dao)盤后面(mian)的貯留(liu)密封(feng)艙(cang)(cang)內,并使艙(cang)(cang)內具有適當壓(ya)力(li)與開挖面(mian)水(shui)土(tu)(tu)(tu)壓(ya)力(li)平衡,以減少盾構推進對地層土(tu)(tu)(tu)體的擾動,從(cong)而控(kong)制地表沉降(jiang),在(zai)出(chu)土(tu)(tu)(tu)時由安裝在(zai)密封(feng)艙(cang)(cang)下部的螺(luo)旋運輸機向排(pai)土(tu)(tu)(tu)口連(lian)續的將土(tu)(tu)(tu)渣排(pai)出(chu)。
螺旋(xuan)運輸機是靠轉速控制來掌(zhang)握出土量,出土量要密切配(pei)合刀(dao)盤切削(xue)速度(du),以保持密封艙(cang)內始終充滿泥(ni)(ni)土而又不致過于飽(bao)滿。這種盾構避免了局部氣壓盾構主(zhu)要缺點,也省略了泥(ni)(ni)水加(jia)壓盾構投(tou)資較大的(de)控制系統、泥(ni)(ni)水輸送系統和泥(ni)(ni)水處理(li)等設備。
二、土壓平(ping)衡和泥水平(ping)衡盾構的區別
1、結構不同
土(tu)(tu)壓(ya)平衡盾構:前端(duan)刀盤旋(xuan)轉掘削地層土(tu)(tu)體,切削下來的(de)土(tu)(tu)體進入(ru)土(tu)(tu)艙(cang)。當土(tu)(tu)體充滿土(tu)(tu)艙(cang)時,其(qi)被動土(tu)(tu)壓(ya)與掘削面上的(de)土(tu)(tu)壓(ya)、水壓(ya)基本平衡,使(shi)得掘削面與盾構面處于平衡狀態。
泥水(shui)平(ping)衡盾構:在盾構用一(yi)件有形的(de)鋼質組件沿隧道設計軸(zhou)線開挖(wa)土(tu)體而(er)向前推進。開挖(wa)面的(de)密封隔倉內注入泥水(shui),通過泥水(shui)加壓和外部壓力平(ping)衡,以保證開挖(wa)面土(tu)體的(de)穩(wen)定。
2、作用不同
土壓平衡盾構:初(chu)步或最終隧道襯砌建(jian)成前,主要起防護(hu)開挖出(chu)的(de)(de)土體、保證(zheng)作業人(ren)員和機械設備安全的(de)(de)作用,能夠承(cheng)受來自地層的(de)(de)壓力,防止地下水或流(liu)砂(sha)的(de)(de)入侵。
泥(ni)水(shui)平衡盾構(gou):推進(jin)(jin)時開挖下來的(de)土(tu)進(jin)(jin)入盾構(gou)前(qian)部的(de)泥(ni)水(shui)室,經(jing)攪(jiao)拌(ban)(ban)裝置進(jin)(jin)行攪(jiao)拌(ban)(ban),攪(jiao)拌(ban)(ban)后的(de)高濃度泥(ni)水(shui)用泥(ni)水(shui)泵(beng)送(song)到地(di)面(mian),泥(ni)水(shui)在地(di)面(mian)經(jing)過分(fen)離,然后進(jin)(jin)入地(di)下盾構(gou)的(de)泥(ni)水(shui)室,不斷地(di)排渣凈(jing)化(hua)使用。
3、盾構方式不同
土壓平衡盾構:盾(dun)構靠螺旋(xuan)(xuan)輸(shu)送(song)(song)(song)機(ji)將碴(cha)土(tu)排送(song)(song)(song)至(zhi)土(tu)箱,運至(zhi)地(di)表。由裝在螺旋(xuan)(xuan)輸(shu)送(song)(song)(song)機(ji)排土(tu)口處的滑動閘門或旋(xuan)(xuan)轉漏斗(dou)控制出土(tu)量(liang),確保掘削面穩(wen)定。
泥水(shui)平衡盾構:其內部不能直(zhi)接觀察到開挖面(mian),因此要求盾構從推進、排泥到泥水(shui)處理按系統化(hua)作業(ye)。通過泥水(shui)壓力、泥水(shui)濃度等測定,計算出開挖量,全部作業(ye)過程均有中(zhong)央控制臺(tai)綜合管(guan)理。