探究土压平衡盾构机液压推进系统的设计

　　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。