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压缩空气式盾构在工程设计中的应用

时间:2026-01-26 理论教育 凌薇 版权反馈
【摘要】:压缩空气式盾构适用于黏土、黏砂土及多水松软地层。后来开发的压缩空气盾构只是开挖仓承压,称局部气压盾构,日本称为“限量压缩空气盾构”。图 18.8 所示为日本三菱 φ5.25 m压缩空气式盾构。φ5.25 m 压缩空气盾构通过一个球阀形的旋转漏斗排土,并同时确保开挖面压力的稳定。由于压缩空气式盾构有“喷发”的危险,且工作条件极差,现已被泥水盾构取代。

压缩空气式盾构的原理是空气压力与地下水的静水压力保持平衡,因此也称为“气压平衡(Air Pressure Balance)盾构”,简称 APB 盾构。但空气压力不能直接抵抗土压,土压依靠自然或机械的支撑承受。

压缩空气式盾构适用于黏土、黏砂土及多水松软地层。包括所有采取以压缩空气为支护材料的盾构,开挖可以是手掘式、机械式,断面可为分部或全断面。早期的压缩空气式盾构施工时要在隧道工作面和止水隧道之间封闭一个相对较长的工作仓,大部分工人经常处于压缩空气下。后来开发的压缩空气盾构只是开挖仓承压,称局部气压盾构,日本称为“限量压缩空气盾构”。这类盾构装有密封隔板,可将经过加压的工作面密封起来,使其与完成的隧道断面隔离,能在大气压下安全地操作设备。图 18.8 所示为日本三菱 φ5.25 m压缩空气式盾构。φ5.25 m 压缩空气盾构通过一个球阀形的旋转漏斗排土,并同时确保开挖面压力的稳定。图18.9 所示为球阀形旋转漏斗排土实况的照片。

图示

图18.8 φ5.25 m压缩空气式盾构

图示(https://www.xing528.com)

图18.9 球阀形旋转漏斗排土

压缩空气的压力应高于或等于隧道工作面底部的水压,由于水压有明显的梯度,因此,在顶部过剩的压力会使空气进入地层,当土壤颗粒由于气流失去平衡时,覆土层较浅的隧道工作面就会泄漏而引起“喷发”,并可能引起灾难性的后果。由于压缩空气式盾构有“喷发”的危险,且工作条件极差,现已被泥水盾构取代。

图示

泥水加压盾构机 构造原理视频

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