Phân loại và cấu tạo của Khiên (P4)

4. Khiên cân bằng áp lực đất.
Khiên cân bằng áp lực đất là một loại khiên mới được phát triển trên cơ sở tổng kết các ưu điểm của khiên nén bùn nước và các loại khiên khác, về kết cấu và nguyên lý hoạt động có nhiều điểm rất giống với khiên nén bùn nước.
Khiên cân bằng áp lực đất do: vỏ khiên, cơ cấu đào, cơ cấu đẩy, cơ cấu lắp ráp vỏ hầm và cơ cấu phụ thuộc lắp ghép lại. Kết cấu chủ yếu như hình 5.12.
a. Vô khiên
Vỏ khiên cân bằng áp lực đất cũng tương tự như vở khiên nén bùn nước.
b. Cơ cấu đào
Cơ cấu đào do: mâm dao cắt xén, kho bùn đất, hệ thống che chống mâm dao cắt xén, hệ thống khởi động mâm dao cắt xén… lắp ghép lại. Trừ kho bùn dất không giống với nhà bùn nước ra, còn các bộ phận khác về cơ bản giống với khiên nén bùn nước.
Kho bùn đất của khiên cân bằng áp lực đất do không gian mâm dao, trống quay, tấm ngăn trung gian vây lại mà thành. Trống quay hình chuỳ, đầu nối với mép ngoài mâm dao cắt xén thành một khối, cuối cùng phối họp với tấm ngăn trung gian. Đường thông duy nhất giữa kho đất bùn và mặt đào là các rãnh dao, các chỗ khác đều ở trạng thái bịt kín hoàn toàn.
Hệ thống che chóng mâm dao của khiên cân bằng áp lực đất là kiểu che chống hỗn hợp (hình 5-1 lc) tức là có che chống phía ngoài và có che chống ở trung tâm. Đó là hình thức che chống mâm dao thường dùng của khiên cân bằng áp lực đất loại lớn.
c. Cơ cấu đấy, cơ cấu lắp ráp, cơ cấu bão đám tròn xoay của khiên cân bằng áp lực đất cũng giống với cơ cấu khiên đào thủ công.
d. Cơ cấu đưa đất ra.
Cơ cấu đưa đất ra của khiên cân bằng áp lực đát do: máy xoắn ốc lớn đưa đất ra, máy xoắn ốc nhỏ dưa đất ra, cửa van đưa đất ra, cửa van trượt, mô tơ khởi động… lắp ghép lại.

Phân loại và cấu tạo của Khiên (P4) 1

Hình 5.12. Khiên cân bằng áp lực đất
1. Mâm dao cắt xén; 2. Kho chứa bùn đất; 3. Thiết bị bịt kín; 4. ổ bi chống dỡ; 5. Bánh xe khởi động; 6. Mô tơ thủy lực
7. Ông phun vữa; 8. vỏ khiên; 9. Thiết bị bịt kín đuôi khiên; 10. Máy xoắn ốc nhỏ dưa dất ra; 11. Mô tơ thủy lực kéo máy xoắn ốc lớn đưa đất ra; 12. Cửa van đưa đất ra; 13. Máy xoắn ốc lớn đưa đất ra; 14. Cửa van trượt; 15. Cơ cấu lắp ráp vỏ hầm; 16. Kích của khiên; 17. Trục bánh lá cùa máy xoắn ốc; 18. Mâm quay của máy lắp ráp vỏ hầm; 19. Bánh che chống quay; 20. Cánh tay nâng; 21. Dao cắt xén; 22. Rãnh dao chính; 23. Rãnh dao phụ; 24. Dao đào sâu; 25. Dầm dao chính; 26. Dầm dao phụ; 27. Trống cô’ định; 28. Trống quay; 29. Trục trung tâm; 30. Tấm ngân cách; 31. Máy giữ cho tròn xoay.

cửa van đưa đất ra là bộ phận mấu chốt của khiên cân bằng ảp lực đât, hình thức cửa van đưa đất ra thường dùng như hình 5.13.

Phân loại và cấu tạo của Khiên (P4) 1
Hình 5.13. Hình thức cửa van đưa đất ra a) Kiêu nắp quay; b) Kiểu bánh lá quay; c) Kiêu cửa van

ã. Cơ cấu phụ thuộc
Cơ cấu phụ thuộc của khiên cân bằng áp lực đất do; thiết bị điều khiển thao tác, thiết bị diện động lực, thiết bị trên xe ở đàng sau… lắp ráp lại. Trong thiết bị điều khiên thao tác, điểm trọng yếu của khiên cân bằng áp lực đất là việc quản lý áp lực đất.
Quản lý áp lực đất chủ yếu phải thông qua máy tính tổng họp xử lý, tiến hành tự động diều chỉnh hoặc qua phát xuất tín hiệu do nhân công điều chỉnh.
Quá trình công tác của khiên cân bằng áp lực đất, như sau: mở mô tơ thuỷ lực, khởi động trống quay kéo theo mâm dao chuyển động, đồng thời mở các kích của khiên, và làm cho khiên tiến lên phía trước. Đất vụn bị xén ra thuận theo rãnh dao tiến vào kho bùn đất. Tuỳ theo kích không ngừng đây lên mâm dao sẽ cắt xén không ngừng, đất vụn theo rãnh dao tiến vào kho đất bùn không ngừng tăng lên khá nhiều. Lúc ấy mở máy xoắn ốc kéo đất ra, điều chỉnh cửa van làm cho đất vụn chét đầy máy xoắn ốc. Khi đất bùn trong kho và đất vụn trong máy xoắn ốc chứa chất đến một số lượng nhất định, trở lực của đất vụn bị xén ra từ mặt đào qua rãnh dao tiến vào kho bùn đất sẽ trở nên rất lớn. Khi trở lực đó đủ để chống lại áp lực đất và áp lực nước ngầm thì mặt đào sẽ giữ được ổn định tương đối mà không bị sụt lở. Lúc ấy, chỉ cần giữcho lượng đất vụn trong máy xoắn ốc và lượng đất vụn trong kho đất bùn cân bằng với lượng đất vụn mà máy cắt xén ra chảy vào trong kho, thì công tác đào có tiến hành một cách rất thuận lợi. Khiên cân bằng áp lực đất tiến hành công tác bằng cách thông qua quản lý áp lực đất bảo đảm cho áp lực đất cân bằng và ôn định tương đối với lượng đất vụn đào ra.
Khiên cân bằng áp lực đất có thê thích ứng với phạm vi chất đất và điều kiện địa chất tương đối lớn. Có thê dùng trong tầng đất dính kết, không dính kết, thậm chí có lẫn đá cục, tầng đá hạt và nhiều địa tầng phức tạp khác có nước hoặc không có nước. Khiên cân bằng áp lực đất không có thiết bị xử lý bùn nước, tốc độ thi công khá cao, so với khiên nén bùn nước thì giá thắp hơn, bị lún tương đối nhỏ, cũng có thể điều khiển thao tác từ xa.
Khiên cân bằng áp lực đất có khuyết điếm; Do máy có tấm ngăn ngang bịt kín mặt đào, không thê trực tiếp quan sát tình hình mặt đào xử lý và loại trừ sự cố của mặt đào tương dối khó khăn. Mũi dao cắt xén, mặt mâm dao gặp ma sát tương đối lớn tuổi thọ lưỡi dao ngắn hơn so với loại khiên nén bùn nước, yêu cầu về tính chống mài mòn phải cao hơn.