0前言螺旋输送机是土压平衡盾构排土系统的重要组件之一。在盾构施工中,螺旋输送机不仅具有排除开挖舱内渣土的作用,更重要的是具有控制螺旋输送机底部压力,进而维持盾构开挖面土压平衡的作用。螺旋输送机的几何尺寸、角度和机内渣土的性质是平衡螺旋输送机底部压力的重要因素。作者已经对螺旋输送机进行力学简化分析,利用土压平衡原理推导出了螺旋输送机底部压力的计算公式,进而分析了螺旋输送机底部压力与输送机参数之间的关系111.通常情况下,土压平衡盾构采用一节螺旋输送机就能满足施工要求。然而在一些地质条件比较复杂、地层水土压力较大的地区,一节螺旋输送机无法平衡舱内压力,双节串联螺旋输送机接续平衡土压力被初步采用。本文根据土压平衡的基本原理,推导双节串联螺旋输送机的底部压力计算公式。
1土压平衡原理由刀盘切削下来的土体进入土舱,经“改良”以后成为流塑态土体。流塑态土体充满密封土舱和螺旋输送机壳体形成一定的压力以平衡开挖面上的水土压力。如所示,①为开挖面处的水压力,②为开挖面处的土压力,③为土舱内的土压力。土压平衡即保持木系副主任,副教授,主要从事城市地铁、隧道工程、盾构/TBM工程方面的研究和教学工作u①+②=③。螺旋输送机起着控制底部土压的作用。
土压平衡基本原理2双节串联螺旋输送机力学模型