螺旋输送机排土控制试验

木次试验是在盾构模拟试验台上进行的，该模拟试验台主要山一个直径为1.8 m的盾构和一个长8.6 m的模拟上箱组成。盾构排上控制山螺旋输送机液压系统驭动。排上控制操作时，刀盘转速控制在0.5 r/min切削开挖，同时采用两个左右对称的液压缸进行推进，推进液压系统比例溢流阀开启压力均设定在24 MPa,推进速度控制在36 mm/min。

根据理论计算，初步将密封仓内目标上压力值设定在20 kPa。目标上压力值是根据隧道离地表的深度、上压力传感器在密封仓内的高度以及上质等各方而因素来决定的。把所设定的目标上压力与实际检测到的上压力进行比较，通过PID参数整定，实时调节螺旋输送机的转速，使得密封仓内的上压值达到理想设定值。

盾构在孰上层中掘进时密封仓内上压力变化曲线。山图可知，随着推进距离增加，密封仓内上压力基木稳定在设定值20 kPa左右。在推进距离200 cm时密封仓内上压力急剧升高到近40 kPa，这是因为盾构推进到200 cm时，已经快接近到砂上层了，负载突然增大，而此时推进速度没有响应过来，泞致上压力增大。此时适当增加螺旋输送机的转速，可使密封仓内上压力基木稳定在20 kPa左右。

整个掘进试验过程中出上率随推进距离的分布柱状图，试验中理论出上率应控制在95%一100%之间，从中可以看出，实际出上率为95.8%不包含注浆量，试验中的出土率与理论出土率相接近，这也进一步说明了自动排土控制模式的可行性。

采用土仓压力电反馈及比例反馈液压控制技术，能控制盾构掘进时对土体的扰动，减小地表沉降，使盾构螺旋输送机液压系统能适应各种复杂地质地层，提高了系统可靠性。 对盾构密封仓内土压力进行实时检测，采用自整定PID控制策略实现了螺旋输送机转速的实时控制，可使密封仓内土压力控制在设定范围，基木实现自动排土控制，为土压平衡盾构实际施工中自动排土控制提供了一种控制参考依据。