阐述了土压平衡盾构螺旋机的一种新型设计思路,提出了带导向柱油缸及双闸门系统的伸缩式螺旋机,提供了满足其推进要求所必需的参数,为盾构伸缩式螺旋机的实际应用提供了理论依据。

盾构机螺旋输送载荷复杂多变,对液压马达性能要求高。为满足螺旋机液压马达在典型工况下的载荷模拟试验需求,对实际施工过程中的重载低速工况、软硬岩渣变化工况和轻载快速工况载荷进行了实测分析,获取了典型工况下马达的压力波动数据作为模拟试验的载荷依据;基于电液比例溢流动态加载技术开发了工况载荷模拟液压测试系统,构建了液压马达载荷模拟试验平台。在马达典型工况模拟试验台上,开展了螺旋机马达典型工况载荷模拟试验,结果表明:该试验方法除有1~2 s时间延后,模拟负载的幅值和变化情况都与工地实际载荷一致。

介绍了所设计实验盾构的刀盘与螺旋机驱动液压系统的工作原理与系统集成，该系统是开式液压系统，应用电液比例控制技术对泵排量进行实时调节，通过二通插装阀技术实现了高压、大流量液压控制系统的集成。PLC控制系统采用开放式现场网络，充分发挥了现场总线的特点。