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螺旋輸送機(jī)是一種用于短距離水平或垂直方面輸送散體物料的連續(xù)性輸送機(jī)械，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、造價低、密封性好、可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)卸料、對物料有攪拌混合作用，但其輸送距離小，葉片和機(jī)殼易磨損，能耗較高，對物料破碎作用較強(qiáng)。
螺旋輸送機(jī)的排土作用的發(fā)揮對土壓平衡盾構(gòu)的施工安全與效率有重要影響，土壓平衡盾構(gòu)施工的關(guān)鍵是土壓平衡的實(shí)現(xiàn)，主要包括土倉內(nèi)外的壓力平衡和土倉內(nèi)進(jìn)土量與出土量的平衡，兩者分別代表了土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的力學(xué)平衡條件和幾何平衡條件。力的平衡依靠量的平衡來實(shí)現(xiàn)，而量的平衡則依靠螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速與盾構(gòu)掘進(jìn)速度的匹配來實(shí)現(xiàn)，即通過排土量的控制來實(shí)現(xiàn)上述的平衡狀態(tài)。排土量過大，會導(dǎo)致開挖面地層損失過大而坍塌或引起地表過量沉降；排土量過小，會使土倉壓力迅速增大，進(jìn)而使掘進(jìn)面產(chǎn)生過大壓力，使掘進(jìn)面失穩(wěn)或引起地表隆起破壞。因此，排土量的控制是土壓平衡盾構(gòu)正常掘進(jìn)施工中極為重要的環(huán)節(jié)之一。
螺旋輸送機(jī)是土壓平衡盾構(gòu)排土和建立土壓平衡的主要設(shè)備，安裝于前體的底部和管片拼裝機(jī)之間，其中線從前向后上揚(yáng)一定角度。螺旋輸送機(jī)工作時，伸入土倉內(nèi)的螺桿和螺旋葉片在液壓馬達(dá)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，渣土在螺旋葉片和機(jī)殼的共同作用下，沿一定角度的螺旋線進(jìn)行輸送提升，至出土口處排出。
土壓平衡盾構(gòu)用于城市地下施工時，為了控制地表沉降，減小地表變形，一個重要因素是要保持密封倉內(nèi)的進(jìn)土量和排土量相匹配。通常采取兩種控制模式，一種是控制進(jìn)土量的推進(jìn)控制模式，即通過土壓檢測，改變推進(jìn)速度控制進(jìn)土量，此時螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速事先設(shè)定；另一種是控制排土量的排土控制模式，即通過土壓檢測，改變螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速控制排土量，此時盾構(gòu)推進(jìn)速度事先設(shè)定。
一般情況，在某一地層條件和埋深差異不大時，出土效率和松散系數(shù)的值相對較為穩(wěn)定，所以平衡狀態(tài)時，螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速和推進(jìn)速度之間的比值也應(yīng)為一個定值。當(dāng)推進(jìn)速度與螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速之比小于此定值時，盾構(gòu)處于超推進(jìn)狀態(tài)，前方土體受到擠壓作用；當(dāng)推進(jìn)速度與螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速之比大于此定值時，盾構(gòu)處于欠推進(jìn)狀態(tài)，前方土體受到卸載作用。土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)的排土控制模式根據(jù)所處的地質(zhì)地層情況及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)事先設(shè)定好目標(biāo)土壓和推進(jìn)速度，同時通過密封倉內(nèi)的土壓傳感器的實(shí)測值來實(shí)時調(diào)整螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到理想的排土量。當(dāng)土壓力超過目標(biāo)土壓設(shè)定的上限時，螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速增大，加大排土量；當(dāng)土壓力低于目標(biāo)土壓設(shè)定的下限時，螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速降低減少排土量；當(dāng)土壓力位于目標(biāo)土壓設(shè)定的范圍內(nèi)時，螺旋輸送機(jī)以定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)排土。
