6隧道與洞室工程土壓平衡盾構(gòu)(編輯修改稿)
2025-02-08 18:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 會形變； ? 隨著開挖室內(nèi)壓力的增大 ， 土體中孔隙不斷變小 ， 這樣就可避免切削刀盤的驅(qū)動力矩的快速增大 。 ? 由于化學的和物理的粘著力的作用 ， 使用適當?shù)呐菽旌衔?， 開挖的土料可以變得非常 粘著 ， 完全可以用帶式輸送機進行輸送 。 ? 實際上泡沫的 90%都是空氣 ， 而空氣在幾天后就會全部逸出 ， 因此土料可以恢復原來的稠度 ， 在對開挖出土料的儲置或進一步利用上這是一個 顯著的優(yōu)點 ，而且不需要復雜昂貴的分離設備 。 ? 加泡沫技術(shù)用于含水土層時還可抵抗較高的 地下水壓 ， 它的發(fā)展可擴大土壓平衡式盾構(gòu)機的應用范圍 ， 使它也可用在原先只適于泥水式盾構(gòu)機的土層中 。 泡沫混合物在使用后幾天之內(nèi)化學物質(zhì)就會完全生物分解 ， 基本不存在環(huán)境污染的問題 。 ? 土壓平衡盾構(gòu)機的應用范圍如圖 2所示。在寬限制線（曲線 1）上細土粒含量不少于 30%，這時針對土層的顆粒分布，應用上沒有限制。 ? 這主要是指稠度由現(xiàn)有水含量決定的一般不透水地層。 圖 2 土層顆粒尺寸分布的土壓平衡式盾構(gòu)機適用范圍 ? 對稠度 Ic高粘性和低滲透性的土層一般可以在無支撐壓的情況下施工。 ? 但如果開挖面需要支撐，土料的稠度應為柔軟（ Ic=）。 ? 根據(jù)土層的礦物學結(jié)構(gòu)組成情況，也可以使用水、低粘性懸浮液（膨潤土，聚合物）和泡沫。 ? 在限制線以下土層滲透性及內(nèi)摩擦大大增加，應用所受的限制由滲透系數(shù) k和地下水壓力決定。 ? 在實際應用中，壓力最大為 200kPa時水的滲透系數(shù)不應大于 105m/s。 ? 在曲線 2和曲線 3之間的部分，土壓平衡式盾構(gòu)機不能在水壓下使用。 ? 在曲線 3以下，滲透性太強，對土層進行改良處理也不會有效。 ? 在對曲線 2下面的土層的改良處理中，只能選用高粘性粘土懸浮液（高密度泥漿）和聚合物泡沫。 ? 若處理液的比例超過了開挖量的 40%45%，稠度已達到液體值，此時應用泥漿系統(tǒng) 取代 輸送帶。 ? 雖然通過土層處理土壓平衡式盾構(gòu)機的應用范圍可以擴大到泥水式盾構(gòu)機應用領(lǐng)域，但不應將 非粘性土層 歸在土壓平衡式盾構(gòu)機的應用范圍之內(nèi)。 ? 在 細砂含量少 的非粘性土層中，使用泥水式盾構(gòu)機比土壓平衡式盾構(gòu)機有更大的優(yōu)越性，應首先考慮使用。 ? 土壓平衡式盾構(gòu)機可分為土壓式盾構(gòu)機和泥土加壓式盾構(gòu)機。 ? 土壓式盾構(gòu)機是在擠壓式盾構(gòu)機上安裝刀盤進行開挖，同時使開挖的土料流動，以便排土，它只適于可用切削刀開挖且含砂量小的塑性流動性軟粘土。 ? 泥土加壓式盾構(gòu)機裝備有注入土壤改良用添加劑料的機構(gòu)和攪拌機構(gòu)，它的適用范圍較廣，可用于沖積粘土、洪積粘土、砂質(zhì)土、砂、砂礫、卵石等土層。 ? 這種盾構(gòu)機又分成攪拌全部開挖土料的泥土加壓式盾構(gòu)機和攪拌部分開挖土料的泥漿加壓盾構(gòu)機。 ? 泥土加壓式盾構(gòu)機的刀盤形狀多為輪輻形的，容易進行土壓調(diào)節(jié)，適用于大范圍的土質(zhì)。 ? 泥漿式盾構(gòu)機是在刀盤開挖的土料內(nèi)注入改良劑料，在土室內(nèi)攪拌，使開挖土料變成泥漿。 ? 土壓平衡盾構(gòu)機的基本裝置是切削刀盤及其軸承和驅(qū)動裝置，開挖室以及螺旋輸送機等。 ?
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