在使 用盾构机进行隧道施工过程中, 稳定的开挖面可防止由于开挖引起地下土层失稳 ! 地表隆起或地面塌陷等现象, 是实现隧道安全高效掘进的关键要素和主要控制目标" Z T E 6250型复合式土压平衡盾构机针对复合地层设计,具有良好的地层适应性, 能够快速有效地完成隧道掘进任务 " 该型盾构机主要用于 隧道开挖 面不能 自稳 或地下水较 多以及有流塑性的软私土层、砂土层和软岩层等地层的盾构施工 " 与泥水盾构相比, 复合式土压平衡盾构施工可以有效防止过大的地面沉降 " 与单一的! 只能适应软土地层隧道施工的土压平衡盾构机相比, 更适合于国内大多数具有复合地层且开挖面不能 自稳地层 的施工。

一、稳定作业原理

复合式土压平衡盾构机实现开挖面稳定作业的机构主要由岩土切削机构、排土机 构和添 加剂注入机构组成 " 主要零部件包括刀盘、搅拌棒、盾构主机、螺旋输 送机、 渣土输送设 备、土压传 感器和添加剂输入管道等 " 如 图1所示。

复合式土压平衡盾构机开挖面稳定作业的工作原理 如下 : 随着刀盘1的旋 转和盾构主机3 的推进, 由安装在刀盘面板前部的各种刀具将前方土体切削下来 "切 削下来 的土体通过 刀盘面板 上的空 隙进入土舱 内, 再通过螺旋输送机4和渣土输送设备5 , 将切削土体 排到隧道外 的渣土坑 " 刀盘后部面板和盾构主机隔板上均布设一定数量的搅拌臂2 , 用以对土舱内渣土进行强制搅拌 " 同时, 通过添加剂输入管道7 向土舱 内注入泡沫 ! 水或膨润土等添加剂, 用以改善土舱内渣土的流动性和止水性 " 盾构主机隔板上分布 有土压传 感器 , 可 以实时测 量土舱压力" 通过调节刀盘转速、推进速度 ! 螺旋输送机的排土速度来控制土舱压力,最终使 开挖面土压 力a 和水 压力b 之 和,与土舱压力c基本保持平衡, 以保证开挖面 的稳定。

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