土压平衡盾构非满舱气压辅助施工螺旋输送机闭气能力分析

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2025年第4期北京时间：

作者：钟小春，余明学，竺维彬，米晋生，钟长平，黄威然

单位：1.河海大学 土木与交通学院，南京 210098;2.中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，南京 211102;3.广州地铁集团有限公司，广州 510220;4.广州轨道交通建设监理有限公司，广州 510010

摘要：针对压缩空气沿着螺旋输送机出口方向逃逸导致难以在压力舱内建立起稳定气压的问题，基于Geostudio Air/w软件建立压缩空气在压力舱?螺旋输送机中的气?水?固耦合计算模型，分析不同空气压力、渣土性质及盾构压力舱空舱高度下压缩空气对螺旋输送机出口处渗气率的影响。结果表明，渣土渗水系数和舱内压缩空气压力是影响压力舱内压缩空气逃逸的2个主要原因，渣土改良可以降低渣土渗水系数，从而提高空气压力。当渣土渗水系数从6×10-6 m·s-1逐渐降低至6×10-8 m·s-1时，压力舱保压能力从130 kPa线性增长至240 kPa；当渣土渗水系数进一步降低且小于4×10-8 m·s-1时，压力舱保压能力可以达到300 kPa。螺旋输送机的内部构造可有效降低压缩空气的逃逸，未考虑螺旋输送机结构内部特征时的渗气率是考虑时渗气率的7倍以上。

关键词：土压平衡盾构,气体逃逸,击穿时间,渗气率,渗水系数

基金资助：国家自然科学基金面上项目（52178387）