混合式盾构机

高安全性源于气压调节

混合式盾构机的典型特征是开挖仓被一个所谓的沉浸墙分成两个区域。掘进时，开挖仓前部的盾体区域充满悬浮液，以完全支撑隧道掌子面。沉浸墙与压力仓板之间的区域（工作仓）内，悬浮液的液位刚过机器中轴线。隧道掌子面所需要的反压由上部的压缩气垫提供。开挖仓与工作仓之间通过沉浸墙在盾体下方的开口实现连通。

通过密封应对高水压

混合式盾构机由于设有封闭的液压泥水环路，所以即使水压超过15巴也可以安全使用。但是，这需要在设备与拟开挖面之间有一个密封层。这就是混合式盾构机配备多重密封系统的原因。主驱动装置的密封被设计成为多个独立的装有带压密封介质的密封仓组成的系统。在机器的后部，尾盾内缘与管片衬砌外缘之间的环面间隙则用多重密封刷密封，将泥土和地下水阻挡在外。

输送渣土“有度量”

在典型的混合式盾构机掘进作业过程中，在低粘性非均质土层中往往会有大块石头或障碍物。这种漂石需要破碎到适合运送的大小，以便能以流体输送的方式顺利清运。混合式盾构机常常利用装在前端进口格栅处的颚式碎石机进行破碎。可破碎石块的大小因碎石机的设计和盾体直径的不同而不同。另外，在泥水管路进口前端安装入口格栅，以防大块物料进入管道引起故障。入口格栅将漂石挡住，直至其被粉碎。如果隧道路线中有颗粒细小的粘土，作为替代方案，可以选择鼓式碎石机。在破碎过程中，鼓式碎石机兼入口格栅的功能。安装在两侧的搅拌器可以提高隧道底部排渣的流动性。

解决阻塞的措施

刀盘和开挖仓内发生阻塞会导致磨损增加，并减低掘进速度。

• 刀盘上设置相对较为开阔的中心区，使渣土流动达到最佳状态。
• 通过优化进浆和排浆方案，增大在易堵塞区域悬浮液的流动速度
• 独立的泥浆系统，在刀盘幅臂、沉浸墙、沉浸墙开口处、碎石机和入口格栅处都有可调节式喷嘴。

开挖仓的设计也充分考虑到排渣需要的流动性。平滑的盾体边缘和沉浸墙表面、盾体内锥形破碎器部件的涂层、缩小沉浸墙开口或可选用的后部铲斗等特征，在实际应用中都证明了其价值。

粘性土层中渣土流动的改善

隔离式仰拱是专为粘性土层开发的一种解决方法。利用封闭板将仰拱区与工作仓的其它部分隔开，从而使渣土能够从开挖仓经沉浸墙开口流向泥浆回路的进口。泥浆流带走渣土，避免在仰拱区形成堆集或堵塞。这样可以减少开挖仓内的清理作业次数，也可大幅度避免因设备停顿而引起的隧道掌子面压力波动。在此，通过两条压力平衡管路或连通管（而非通过沉浸墙上的开口），实现工作仓和开挖仓之间的压力传导。

优化刀具维护

在混合式盾构机掘进过程中，在土层和膨润土悬浮液之间的界面会形成一个滤饼。这种不透水的隔膜可帮助形成所需支护压力，同时使隧道掌子面与流动的地下水隔离。在掘进过程中，刀盘、刀具和一些其它组件需要加以控制、维修或清洁，而且障碍物必须移走。为此，通过加入压缩空气将工作仓和开挖仓内的悬浮液降低到一定程度。通过关闭沉浸墙下部开口，工作仓内的悬浮液可降至最小量，这样即可在盾构底部作业。维护人员经过压缩空气人闸进入压力仓。仓内压力超过3.6巴时，压缩空气环境下的作业最好由专业潜水员实施。海瑞克与专业公司密切合作，预先在工厂提供针对性专业培训，尽可能缩短隧道内的工作时间。

专业的解决方案更便于刀具更换

采用海瑞克的新研发成果，可以避免为维护大直径隧道掘进机挖掘刀具而在高压环境下长时间作业。刀盘幅臂可以在常压下进入作业。在不降低悬浮液液面的情况下，即可在刀盘内更换磨损的刀具，避免对隧道掘进造成长时间的影响。