作者:十一岁
片刻后,许秋说道:“按照我说的去改进盾构机。”
“盾尾密封,选用三排钢丝止水密封刷,并且往里面充注密封脂。”
“较接密封采用唇形橡胶密封。"
“并且,在主轴承外部,采用三重唇形橡胶密封,里面填充润滑脂,同时采用HBW密封脂!”
倪建柏越听越觉得脑子清晰了起来,
许秋如此大规模地采用橡胶密封、密封脂等材料,是为了提升盾构机的防水密封性?
光是靠这个,能防止水压击穿?
然而,许秋只是停顿了一会儿,又继续说话了。
“还有一点,采用具有防喷涌功能的可控两级螺旋输送机除渣系统!"
许秋看向了倪建柏,道:"倪教授,我们的盾构机,采用的配置如何? ”
天都一号地下城,一千条隧道的盾构机掘进,全部由倪建柏负责。
因此,他对这些东西十分了解,脱口而出道:“考虑到螺旋机排渣能力的限制、刀盘开口尺寸的大小,以及适应砂卵石磨琢性大的特性,我们提高了刀盘 的耐磨性。"
他接着说道:“此外,为了破碎较硬的砂卵石、破坏卵石胶结构,以及保护软土刀具,我们配置了滚刀。”
"为了增加刀具的刚性、耐磨性,同时防止硬卵石破坏刀具,我们给盾构机准备了大铲刀和刮刀。”
“刀盘的型式和开口率都是经过严密的测量,最终筛选出来的,以防止坍塌事故的发生。”
天都地下城通过的地层,稳定性差、透气性大、地下水丰富、水位高、水压大。
砂卵石地层中可选择地面加固的措施效果也不好,换刀时,如果采取有压换刀、地面注浆加固底层都将增加换刀的风险。
而采取常规的旋喷桩或挖孔桩加固掌子面,则存在时间、环境上的不便。
说到这里,倪建柏就很为难了。
除非,是设计出一款新的掘进技术,否则,怎么可能解决这些问题?
短暂的沉默后,许秋再次开口,道:“从现在开始,按照我说的方法去改进配置和有关参数。”
倪建柏等人面面相觑,不明白许秋要做什么。
“刀盘换成面板形结构,选择焊有HARDS400的耐“零三三”磨钢板。”
“幵挖直径为6.28个单位,幵口率为百分之二十五,刀盘开口能通过的砂卵石粒径控制在两百二十毫米。”
“刀具配置方面,增加至三十二把单刃滚刀、四把双刃中心刀,以及,二十八把正面铲刀、八把边部刮刀。”
“最后……在螺旋输送机的旋叶顶部,加焊厚度为四十毫米的HARDS400耐磨钢板!”
倪建柏、邹柏涛等人呆若木鸡。
倪建柏脑袋恍惚,他总感觉,按照许秋的这种做法来改造盾构机,会造出和如今的龙国巨大盾构机完全不同的机械......
他眼神中尽是震撼,带有不确定,问道:“许局长,您..…是要改造一种全新的盾构机? ”
许秋缓缓地点头,眼神深邃,说道:“我叫它,土压平衡盾构掘进机。”
土压..…平衡盾构掘进机?
这一刻,邹柏涛、倪建柏等人鸦雀无声,满是疑惑。
许秋没有卖关子,解释道:
“所谓的土压平衡盾构,是将开挖下来的土砂充满到开挖面和隔板之间泥土仓,根据需要在其中注入改良材料,用适当的土压力确保幵挖面的稳定性。” “通过贯穿隔板设置的螺旋输送机,可在推进的同时进行排土。”
“而土压平衡盾构掘进机,正是完美适应这一掘进方式的盾构机。”
"施工时,在开挖两层隔板之间填充土砂,对其进行加压达到满足开挖面的稳定需要的状态。”
“同时,为了获得适合于盾构推进量的排土量,需要检测人员对土压力和出土盘进行计量,对螺旋式排土器的转数和盾构的推进速度进行控制,以达到平 衡状态!"
倪建柏手在微微颤抖,“一个……专门攻克富水砂卵石地层的盾构机? ”
他按照许秋的说法,不断地在脑子里进行预演,很快,思路就被卡住了。
倪建柏愕然问道:
“按照您的设计来看,土压平衡盾构,不同于普通盾构机掘进的一点是,为了确保开挖面的稳定,需要适当地维持压力舱的压力。”
“一旦徒土仓压力不足,发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。”
“而如果压力过大,又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降或地面隆起等问题。”
“许局长,土仓压力,要如何进行管理? ”
许秋的脑子中,浮现出土压平衡盾构掘进机的结构,以及掘进技术的详情。
片刻后,他给出了答案,道:“土仓管理,有个基本思路。”
“压力最高,需要以控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力。最低压力,也必须达到允许产生少量的地表沉降,但可确保幵挖面的稳定为目的而使用 主动土压力!"
倪建柏点头,道:"许局长,这是静止状态下的土仓压力平衡方式!"
“一旦幵始掘进,那么,我们的盾构机,就不能够再使用静止土压力,以及主动土压力!只能被动地接受富水砂石地层的力量!"
许秋 赞赏地望着 倪建扌白。
他掌握了大师级的机械学知识,又在这个基础上,领悟了系统奖励的土压平衡盾构技术。
许秋太了解这个设计有多么精妙了,根本不是人类所能够想出来的机械方案!
否则,世界工程界,也不可能被富水砂石地层困扰了将近一百年,也没能够给出一个解法。
然而,
当许秋给出土压平衡盾构机的大体参数,以及说明了工作的原理和特点以后,
倪建柏竟然在第一时间就已经完成了对这种新式盾构机、盾构掘进技术的预演,并且已然发现了其中最难解决的几个点!
“倪教授,您说的很对,这的确只能够解决机器静止情况下的土仓压力平衡。”
许秋的这句话出口,众人突然泄了一点气。
难道,许局长也没有解决的办法吗?
倪建柏却热切地望着许秋,
他已经注意到,许秋嘴角有笑容,这个笑容,证明许秋早已胸有成竹!
果然,
许秋话音一转,脸色瞬间严肃了起来,说道:
“掘进过程中,必须做到三点,才能够保证土仓压力的平衡。”
“第一,是用螺旋排土器,控制转数,从而控制进入盾构机内的土壤速度。”
“第二,控制盾构千斤顶的推进速度!"
“内部压力小了,则减小速度,内部压力大了,则提升推进速度。”
“第三,保证开挖渣土时充满土仓!"
“将渣土量控制在一个定量,这样的情况下,渣土形成的土仓压力更容易与刀盘开挖面外的水土压力平衡!" 倪建柏眼睛发亮。
主动控制掘进速度、转速等,来调控土仓压力。
这种办法,的确十分高明!
“但是."
倪建柏又发现了问题所在,“但是,许局长,您说的第三点,想要达成这个条件,必须保证排土量和开挖土量保持平衡!" “然而,在天都地下城的地层中,由于围岩的重度在掘进中会有一定的波动,
以及受添加剂的种类,添加量或排土方式等因素的影响,排出渣土的重度也会发生变化,
所以要恰当地掌握排土量很困难!
另外,作为排土,其状态可在半固体状态到流体状态之间变化,其性状是各种各样的......
仅仅单独根据排土量的管理来控制开挖面坍塌、地基沉降以及土仓压力的平衡,很困难!"
许秋望着倪建柏,解答道:“压力管理,与开挖土量的管理,从来都不是孤立的。”
“必须根据压力舱的压力管理和开挖土量管理同时进行!"
“压力舱管理上面已经说过了。"
“那么重点是开挖土量的管理!"
“目前我能够想到的,有两种。"
“容积管理法和重量管理法。”
“容积管理法,采用计算渣土搬运车台数的方法或从螺旋排土器转数等进行推算。”
“而重量管理法,是用渣土搬运车重量进行验收!”
“尽管不会太精确,但是,盾构机内部也有自己的压力调控系统,能够控制在一定的压力差范围内,就足够了!"
许秋望着远处的施工工地。
一千条隧道,如今在同步幵始掘进。
地下城现场,选用的都是三管片拼装。
工人们都非常熟练,从下部标准A管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼接下一个临接的B管片,最后再安装楔形的K管片。
许秋的脑海中,浮现出土压平衡盾构机的精密结构。
他缓缓地传授众人,这种新式盾构机的精妙,以及伟大!
倪建柏等人心向神往,仿佛学生一般,在饥'渴'地吸收着这些知识......
他们第一次知道,盾构机建立的土压平衡,竟然和盾构机的埋深关系没有太大的关系!
许秋的解释随之而来,"根据岩土力学原理,库伦土压力理论、朗肯土压力理论都不太适合盾构机土压力的计算……”
“盾构机的土压平衡设定和盾构机参数有关。当掘进机试掘进时,要根据地质情况,建立该地层土压参数,其土压参数除地层原因外,主要是根据螺旋机 的出土效率,渣土改良、分散剂和泡沫膨润土的配比有很大关系。”
众人感觉自己对于盾构机的理解被刷新了。
他们此前计算盾构机的压力,正是根据岩石力学、压力理论等来推算的。
原来..…他们一直都走错了路?
“为......为什么?"倪建柏一时之间,无法接受。