泥水式盾构机.doc

泥水式盾构机。

在不稳定的砂砾地层或混合地层中，设备以混合式盾构机的模式工作。在这种模式下，开挖仓内完全充满了悬浮液，而压力腔(4)则位于分隔挡板(1)后面，悬浮液由压缩气垫(12)和压力挡板(2)支撑。气压通过一个空气调节设备(10+11)自动控制，防止隧道掌子面发生浆液喷爆和渣土进仓。开挖仓(3)和分隔挡板后面调压腔内悬浮液之间的压力调节通过连通管(5)进行。进泥管(9)把新鲜悬浮液输送到开挖仓。而排泥管(6)则把格栅(13)后面开挖仓内的悬浮液输送出去。通过调压腔内的输浆管(8)和排浆管(7)连续冲刷连通管下方，以避免渣土沉积。在稳定的地质状况中，如硬岩或密实的粘性地层中，像小型的AVN设备一样，盾构机以泥水模式工作，无需使用压缩空气支撑。把压缩空气供气管和排气管封闭住，并通过开挖仓把调压腔内的排气管、供气管和连通管中的空气排出去，这时，混合式盾构模式就转换为泥水盾构模式。该转换工作同样可以在地下进行。转换之后，调压腔就仅处于常压下，因为连通管已被封闭。这时，对隧道掌子面的支撑就仅由泵入泵出循环管路的膨润土悬浮液来承担。
土压支撑，软土中掘进。

当盾构机在不稳定的地层中掘进时，可以通过制造支撑压力来防止隧道掌子面失稳情况的发生。使用土压平衡盾构机开挖，刀盘（1）开挖下来的粘性土体用来支撑掌子面，而不像通过其他开挖方式的盾构机，其掌子面依靠另外的介质支撑。刀盘旋转的盾体区域称为开挖仓（2），它通过压力挡板（3）与常压下的盾体区域分开。
刀盘旋转，带动刀具挖掘土壤。挖掘下来的土壤通过刀盘开口进入开挖仓，与开挖仓内已有的粘性土浆混合。推进油缸（4）的推力通过压力挡板传给开挖仓内土体，从而保证开挖面的稳定。当开挖仓内的土体不再受外部土压力和水压力压紧时，就达到了土压平衡。
开挖仓内的渣土通过螺旋输送机（5）输送出去。渣土输送量由螺旋速度和上部螺旋输送机驱动器的开口十字架控制。螺旋输送机把渣土输送到第一段输送皮带上，再转运到反转皮带上。当皮带反方向输送时，渣土被倾倒进入运输渣车中。
隧道通常使用预应力钢筋混凝土管片（7）进行衬砌。管片在常压下通过管片安装机（6）安装在盾体区域的压力舱壁后面，然后临时用螺栓固定。砂浆经由盾尾上的注浆口或直接通过管片上的开口连续注入管片外面和围岩之间的空隙。
非均匀地层中的安全掘进。

混合式盾构机用于隧道掌子面不稳定的砂砾质地层或混合地层中施工。刀盘（1）在膨润土悬浮液中旋转，松动隧道掌子面的土体。挖掘的渣土与膨润土悬浮液混合。刀盘旋转的盾体区域称为开挖仓(2)，它通过压力挡板（3）与常压下的盾体区域分开。
气垫调压舱把输送管(4)输入的膨润土悬浮液通过气垫(5)运送到开挖仓内与土压和水压达到平衡，避免土壤失控渗透或发生隧道掌子面失稳情况。开挖仓内的支撑压力不是由悬浮液压力直接控制，而是由一个压缩气垫(5)控制。因此，刀盘后面的开挖仓被一个称为分隔挡板(6)的钢板分隔成两个区域。分隔挡板(6)和压力挡板之间的区域称为调压/工作舱。
当隧道掌子面前面的盾体区域完全充满悬浮液时，分隔挡板后面悬浮液的液位还不到机器中轴线的位置，所以要通过压缩气垫提供超压，精确地控制目标压力值。气垫压力则通过一个压缩空气控制系统控制。这样泥浆输送管路的不规则性能够被准确、迅速的控制。开挖的渣土与膨润土悬浮液混合后，经由泥浆输送管道被泵入地面的泥水分离站。为防止泥浆输送管路发生堵塞，并保证排渣泵的顺利运行，回浆管前端有一个筛选大石块和土块的格栅，阻止大块的物料进入管道。
隧道通常使用钢筋预应力混凝土管片（7）进行衬砌。管片在常压下通过管片安装机（8）在压力挡板后面的盾体区域安装，然后用螺栓固定。砂浆经由盾尾上的注浆口或直接通过管片上的吊装孔连续注入管片外表面和围岩之间的空隙。如需要进一步资料，请在HYPERLINK"http://www.herrenknecht.cn/news/media-service.html"媒体服务页面在线索取我们的小册子或土压平衡式/混合式盾构机的动画简介光碟。
脆性围岩和软岩地层中掘进的高科技设备。

单护盾硬岩掘进机属于敞开式护盾机型。在隧道掘进机中，通常所说的敞开式护盾是指掘进机在隧道掌子面区域没有封闭的压力补偿系统，也就是说，没有开挖仓。单护盾硬岩掘进机通常用于脆性围岩或软岩地层中。该类型的设备在硬岩工程中有着广泛的应用。

机器在盾体(1)－锥形钢结构－的保护下自动向前掘进。为了能够向前推进，单护盾隧道掘进机通过液压推进油缸(2)支撑在已安装好的最后一环管片(3)上。刀盘(4)上安装了硬岩滚刀，这些滚刀在刀盘上转动，切削隧道掌子面的岩石。在滚刀后面一点的位置安装有边刮刀(5)。刀盘切削下来的石渣掉落到边刮刀内，经由皮带输送机(6)输送到地面。
与其它全断面开挖设备相比，