一、土壓平衡盾構(gòu)機(jī)工作原理

土壓平衡盾構(gòu)機(jī)是利用安裝在盾構(gòu)最前面的全斷面切削刀盤(pán)，將正面土體切削下來(lái)進(jìn)入刀盤(pán)后面的貯留密封艙內(nèi)，并使艙內(nèi)具有適當(dāng)壓力與開(kāi)挖面水土壓力平衡，以減少盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)地層土體的擾動(dòng)，從而控制地表沉降，在出土?xí)r由安裝在密封艙下部的螺旋運(yùn)輸機(jī)向排土口連續(xù)的將土渣排出。

螺旋運(yùn)輸機(jī)是靠轉(zhuǎn)速控制來(lái)掌握出土量，出土量要密切配合刀盤(pán)切削速度，以保持密封艙內(nèi)始終充滿泥土而又不致過(guò)于飽滿。這種盾構(gòu)避免了局部氣壓盾構(gòu)主要缺點(diǎn)，也省略了泥水加壓盾構(gòu)投資較大的控制系統(tǒng)、泥水輸送系統(tǒng)和泥水處理等設(shè)備。

二、土壓平衡和泥水平衡盾構(gòu)的區(qū)別

1、結(jié)構(gòu)不同

土壓平衡盾構(gòu)：前端刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)掘削地層土體，切削下來(lái)的土體進(jìn)入土艙。當(dāng)土體充滿土艙時(shí)，其被動(dòng)土壓與掘削面上的土壓、水壓基本平衡，使得掘削面與盾構(gòu)面處于平衡狀態(tài)。

泥水平衡盾構(gòu)：在盾構(gòu)用一件有形的鋼質(zhì)組件沿隧道設(shè)計(jì)軸線開(kāi)挖土體而向前推進(jìn)。開(kāi)挖面的密封隔倉(cāng)內(nèi)注入泥水，通過(guò)泥水加壓和外部壓力平衡，以保證開(kāi)挖面土體的穩(wěn)定。

2、作用不同

土壓平衡盾構(gòu)：初步或最終隧道襯砌建成前，主要起防護(hù)開(kāi)挖出的土體、保證作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備安全的作用，能夠承受來(lái)自地層的壓力，防止地下水或流砂的入侵。

泥水平衡盾構(gòu)：推進(jìn)時(shí)開(kāi)挖下來(lái)的土進(jìn)入盾構(gòu)前部的泥水室，經(jīng)攪拌裝置進(jìn)行攪拌，攪拌后的高濃度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面經(jīng)過(guò)分離，然后進(jìn)入地下盾構(gòu)的泥水室，不斷地排渣凈化使用。

3、盾構(gòu)方式不同

土壓平衡盾構(gòu)：盾構(gòu)靠螺旋輸送機(jī)將碴土排送至土箱，運(yùn)至地表。由裝在螺旋輸送機(jī)排土口處的滑動(dòng)閘門(mén)或旋轉(zhuǎn)漏斗控制出土量，確保掘削面穩(wěn)定。

泥水平衡盾構(gòu)：其內(nèi)部不能直接觀察到開(kāi)挖面，因此要求盾構(gòu)從推進(jìn)、排泥到泥水處理按系統(tǒng)化作業(yè)。通過(guò)泥水壓力、泥水濃度等測(cè)定，計(jì)算出開(kāi)挖量，全部作業(yè)過(guò)程均有中央控制臺(tái)綜合管理。