什么土壓平衡盾構機?土壓平衡盾構機(EPB Shield)是一種專門用于在軟土或不穩定地層中挖掘隧道的機械設備。它的工作原理是通過在盾構機的刀盤前方形成一個封閉的土腔,利用螺旋輸送機或其他排土裝置將切削下來的土壤輸送到土腔內,并通過控制土腔內的土壓力,使其與地下水壓力以及周圍土體的應力保持平衡。這樣可以在不破壞周圍土體穩定性的情況下,安全、高效地進行隧道掘進。
土壓平衡盾構機是如何工作的?
土壓平衡盾構機的工作原理可以分為以下幾個步驟:
切削:盾構機的刀盤在驅動系統的推動下旋轉,切削前方的土體。刀盤上裝有各種形狀的刀具,以適應不同類型的地層。
輸送:切削下來的土體被送入刀盤后方的土腔內。土腔通過密封裝置保持封閉,防止土體和地下水泄漏到隧道內部。
加壓:土腔內的土體由螺旋輸送機或其他排土裝置輸送出去,同時在土腔內形成一定的土壓力。這個土壓力需要精確控制,以確保它與地下水壓力和周圍土體的應力相平衡。
平衡:通過調整螺旋輸送機的轉速和盾構機的推進速度,可以控制土腔內的土壓力。當土壓力與外部壓力達到平衡時,可以防止地面沉降或隆起,保持施工區域的穩定性。
推進:在保持土壓力平衡的同時,盾構機繼續向前推進,進行連續的隧道掘進作業。
襯砌:隨著盾構機的推進,預制的混凝土管片或砌塊會被安裝在盾構機后方,形成隧道的永久襯砌結構。
土壓平衡盾構機的工作原理的關鍵在于精確控制土腔內的土壓力,這不僅保證了施工的安全性和穩定性,還提高了施工效率,減少了對外部環境的影響。這種技術特別適合在城市環境中進行隧道建設,因為它可以最大限度地減少對地面建筑和交通的影響。