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螺旋輸送機排土控制策略

發布時間:2014-8-4 16:06:16   來源:http://mararegina.com       作者:云鼎国际平台機械

是一種用于短距離水平或垂直方面輸送散體物料的連續性輸送機械,特點是結構簡單、外形尺寸小、造價低、密封性好、可實現多點進卸料、對物料有攪拌混合作用,但其輸送距離小,葉片和機殼易磨損,能耗較高,對物料破碎作用較強。

螺旋輸送機的排土作用的發揮對土壓平衡盾構的施工安全與效率有重要影響,土壓平衡盾構施工的關鍵是土壓平衡的實現,主要包括土倉內外的壓力平衡和土倉內進土量與出土量的平衡,兩者分別代表了土壓平衡盾構掘進過程中的力學平衡條件和幾何平衡條件。力的平衡依靠量的平衡來實現,而量的平衡則依靠螺旋輸送機轉速與盾構掘進速度的匹配來實現,即通過排土量的控制來實現上述的平衡狀態。排土量過大,會導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,進而使掘進面產生過大壓力,使掘進面失穩或引起地表隆起破壞。因此,排土量的控制是土壓平衡盾構正常掘進施工中極為重要的環節之一。

螺旋輸送機是土壓平衡盾構排土和建立土壓平衡的主要設備,安裝于前體的底部和管片拼裝機之間,其中線從前向后上揚一定角度。螺旋輸送機工作時,伸入土倉內的螺桿和螺旋葉片在液壓馬達的驅動下旋轉,渣土在螺旋葉片和機殼的共同作用下,沿一定角度的螺旋線進行輸送提升,至出土口處排出。

土壓平衡盾構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的進土量和排土量相匹配。通常采取兩種控制模式,一種是控制進土量的推進控制模式,即通過土壓檢測,改變推進速度控制進土量,此時螺旋輸送機轉速事先設定;另一種是控制排土量的排土控制模式,即通過土壓檢測,改變螺旋輸送機的轉速控制排土量,此時盾構推進速度事先設定。

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的值相對較為穩定,所以平衡狀態時,螺旋輸送機轉速和推進速度之間的比值也應為一個定值。當推進速度與螺旋輸送機轉速之比小于此定值時,盾構處于超推進狀態,前方土體受到擠壓作用;當推進速度與螺旋輸送機轉速之比大于此定值時,盾構處于欠推進狀態,前方土體受到卸載作用。土壓平衡式盾構機的排土控制模式根據所處的地質地層情況及實踐經驗事先設定好目標土壓和推進速度,同時通過密封倉內的土壓傳感器的實測值來實時調整螺旋輸送機的轉速,從而達到理想的排土量。當土壓力超過目標土壓設定的上限時,螺旋輸送機的轉速增大,加大排土量;當土壓力低于目標土壓設定的下限時,螺旋輸送機的轉速降低減少排土量;當土壓力位于目標土壓設定的范圍內時,螺旋輸送機以定轉速旋轉排土。

實際盾構施工時,土壓平衡自動控制一般采用PID控制,但PID控制對參數的整定要求非常高,參數的好壞將直接影響到調節品質,參數整定是PID控制中比較困難的部分。另一方面,由于目標值的變化、不可預測的外擾、控制對象的慢時變性都會導致系統特性的變化,使原來整定的PID參數無法保證對系統進行很好的控制。螺旋輸送機技術整理發布。



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