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手掘式及半机械式盾构均为半敞开式开挖,这种方法适于地地质条件较好,开挖面在掘进中能维持稳定或在有辅助措施是能维持稳定的情况,其开挖一般是从顶部开始逐层向下挖掘。若土层较差,还可借用千斤顶加撑板对开挖面进行临时支撑。采用敞开式开挖,处理孤立障碍物、纠偏、超挖均为其它方式容易。为尽量减少对地层的扰动盾构,盾构机规格要适当控制超挖量与暴露时间。

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目前盾构机主要分为两类,一类是泥水式盾构机,其原理是通过加压泥水或泥浆来稳定开挖面,刀盘后面有一个密封隔板,与开挖面之间形成泥水室,里面充满了泥浆,开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂,经分离后泥浆重复使用。还有一类,是土压平衡式盾构机,其原理是把土料作为稳定开挖面的介质,刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室,刀盘旋转开挖使泥土料增加,再由螺旋输料器旋转将土料运规格出盾构机要求,泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量进行调节。
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