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泡沫系統(tǒng)是復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)中必備的碴土改良系統(tǒng),本文介紹了泡沫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、參數(shù)計(jì)算及主要元件的研制與選型,并介紹了泡沫系統(tǒng)的操作要點(diǎn)與控制方式。
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基于土力學(xué)基本原理,綜合考慮覆土、盾構(gòu)自重及未脫開管片自重、千斤頂反力因素等產(chǎn)生的阻滯力矩,推導(dǎo)出在軟土地層中盾構(gòu)施工反扭矩理論計(jì)算方法。通過(guò)杭州軟土地區(qū)盾構(gòu)地鐵區(qū)間實(shí)例分析,發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算反扭矩為實(shí)測(cè)切削扭矩18.9到16.0倍,表明在盾構(gòu)切削施工過(guò)程中,反扭矩足夠保證盾構(gòu)正常掘進(jìn)而不會(huì)有產(chǎn)生側(cè)翻的可能。在盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)時(shí),雖然理論計(jì)算反扭矩大于實(shí)測(cè)切削扭矩,但是安全系數(shù)較小。提出一種簡(jiǎn)單有效防止側(cè)翻的措施并應(yīng)用于實(shí)踐。由于軟黏土的黏滯特性,在刀盤切削扭矩作用下盾構(gòu)體輕微回轉(zhuǎn),通過(guò)反向調(diào)整切削方向可以消除盾構(gòu)回轉(zhuǎn)角。
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