探究土压平衡盾构机液压推进系统的设计
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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
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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作者简介：何贵灯 （1988.9.17-）男，中铁工程装备集团有限公司，机械设计与制造。