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盾構機仿真模型,全名叫盾構隧道掘進機仿真模型,是一種隧道掘進的專用工程機械,現代盾構掘進機仿真模型集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體,具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能,涉及地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術,而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計制造,可靠性要求極高。盾構掘進機仿真模型已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。
盾構機仿真模型的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾,它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用,承受周圍土層的壓力,有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。
盾構機仿真模型根據工作原理一般分為手掘式盾構模型,擠壓式盾構模型,半機械式盾構模型(局部氣壓、全局氣壓),機械式盾構模型(開胸式切削盾構模型,氣壓式盾構模型,泥水加壓盾構模型,土壓平衡盾構模型,混合型盾構模型,異型盾構模型)。
泥水式盾構機模型是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩定開挖面,其刀盤后面有一個密封隔板,與開挖面之間形成泥水室,里面充滿了泥漿,開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠,經分離后泥漿重復使用。土壓平衡式盾構機是把土料(必要時添加泡沫等對土壤進行改良)作為穩定開挖面的介質,刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室,刀盤旋轉開挖使泥土料增加,再由螺旋輸料器旋轉將土料運出,泥土室內土壓可由刀盤旋轉開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉速度)進行調節。
根據盾構機不同的分類,盾構開挖方法可分為:敞開式、機械切削式、網格式和擠壓式等。為了減少盾構施工對地層的擾動,可先借助千斤頂驅動盾構使其切口貫入土層,然后在切口內進行土體開挖與運輸。
盾構機仿真模型,土壓平衡盾構機模型,泥水加壓盾構機模型