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探究土压平衡盾构机液压推进系统的设计

时间:2020-02-15 05:19:52

摘要:在现代科学建筑工程施工技术的不断发展的进程中,建筑工程建设活动中出现了一系列比较先进的建筑施工技术体系。在建筑工程施工中,使用灌土压平衡盾构机液压推进系统施工的工程操作技术,有利于项目施工稳定性的提高。土压平衡盾构机掘进施工是一项比较先进的工程施工操作技术,它显著提高了工程项目的工作效率,为现代化施工过程中的建筑质量奠定了相对坚实的基础,在一定程度上促进了我国工程施工领域技术的整体提高。本文根据土压平衡盾构机技术应用分析方法展开探讨,提出解决工程施工中技术难题的几点建议。
  关键词:土压平衡;液压推进;设计优化;技术创新
  前言
  在建筑工程中引用土压平衡盾施工技术,可以有效地降低工程的建造成本,在一定程度上缩减施工周期,提高项目工程建筑的施工效率。对于桩基较深的项目工程来说,土压平衡盾施工技术的优势效果更加明显,它可以实现盾构入井的直接开掘,受施工环境的影响较小。
  1推进液压系统原理设计
  1.1液压系统设计参数
  在工程项目中,为了保证土压平衡支撑体系的稳定性,技术人员需要先建造盾构工作井。在盾构掘进机安装到位之后,开展重要施工设备入井调试工作。土压传感器(放大)应该保持数量为4个,量程为0-0.5MpA,作用于土仓土压力区域。盾构的传感器倾斜仪倾角和转交保持在-5°-+5°之间,从而保证盾构在地下掘进过程中姿态调整始终处于轻松的状态。测速仪的量程应该保持在0-25r/min位移,从静止状态到盾构机高速掘进的最大值状态中,进行螺旋机转速的调节。盾构机在掘进的过程中,需要对质地较硬的岩石种类进行掘进,我们参照此类岩石的主要物理学指标,对盾构机的掘进强度进行预设。全风化花岗岩和强风化花岗岩的硬度最高。其中,全风化类花岗岩的土粒比重为2.67左右,天然孔障比为0.806,塑性指数为15.2液性指数为0.12,压缩系数为0.423/MpA.除此之外,全风化类花岗岩的力学指标中重要的一环体现在压缩模量上,其压缩模量高达4.61/mpa。
  1.2液压缸主要参数选择
  在盾构机直剪掘进的过程中,其内摩擦角为28.1°,粘聚力高达29.8kpa。与全风化花岗岩类物理力学指标接近的是强风化类花岗岩,它的掘进难度也比较大。土粒比重为2.67左右,天然孔障比为0.707,塑性指数为13.2,液性指数为<0.00,压缩系数为0.379/MpA.除此之外,强风化类花岗岩的力学指标中重要的一环体现在压缩模量上,其压缩模量高达4.69/mpa。在盾构机直剪掘进的过程中,其内摩擦角为27.2°,粘聚力高达27.6kpa。在强物理指标环境中进行掘进,为了保证施工环境的整体安全,需要一线的技术人员对工作井安全性进行把控,盾构工作井需要由高强度的钢缆进行支撑。除此之外,接入井部分的平台维护应该始终保持干净整洁,防止施工活动中出现杂物下坠砸伤的情况,由于液压推进系统的功率比较大,因此技术人员需要对出洞口的土体进行二次加固。在机械盾构初推段掘进施工期间,技术人员需要对掘进机设备的转换进行控制。保证动力系统的供应充足稳定,从而服务于盾构连续掘进施工。
  2土压平衡盾构机掘进系统优化
  2.1推进液压系统设计
  盾构掘进系统中,一般来说,在推进千斤顶行程的上、左、右三大区域中,需要安装三个行程仪,它们的量程范围控制在0-2000mm为宜。测速仪的量程范围对盾构机的推进速度影响比较大,测速仪可以对盾构机上、左、右三个推进方向进行控制。其中,土压平衡盾构机的温度计量程范围应该控制在0℃-100℃之间,在靠近刀盘上20CM到下20CM之间设置两个温度计,对刀盘密封的温度进行控制。压力传感器的放大效果中,需要对注浆压力进行监控。四区油压力和螺旋机油压应该在0-45Mpa之间。
  2.2盾构机传感器参数控制
  拉线行程仪的量程为0-700MM,液压缸的主要参数选择为qmax=20A=20x60x(1/4πD?)=20x60x1/4πx0.26?=63.7(L/MIN)。在盾构机掘进的过程中,为了防止液压推进系统由于过热导致的推进系统故障,技术人员应该考虑到系统的容积效率为nv=0.9,则盾构机压力泵的输出流量为qp=qmax/nv=63.7/0.9=70.8(l/min)。盾构器的盾尾密封部分,需要从切口环的长度进行控制,切口环的直径保持在盾尾的1/2水平,支撑环的直径控制在盾尾的两倍长度范围之间。在中间转向千斤顶的连接处,技术人员需要对切削器刀盘的驱动装置进行动力优化。
  3结束语
  盾构掘进机是一种集多学科技术于一体、专门用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。对掘进机的参数进行优化设计,可以提高开挖速度,减少施工活动对于环境的影响。目前建筑活动中建造盾构工作井的方法,大大地提高了施工建筑的生产技术的质量,标志着工程施工技术迈向了一个新的台阶,进入了科学化和现代化的工程建造领域。
  参考文献:
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