杨益，李兴高†，李兴春，苏伟林

（1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；2.城市地下工程教育部重点实验室（北京交通大学），北京 100044；3.五邑大学 信息工程学院，广东 江门 529020）

随着我国城市轨道交通建设的快速推进，在实践中土压平衡式盾构穿越区的地质水文条件愈加复杂，这对盾构螺旋输送机的排土、保压及调压作用提出了更高的要求.土压平衡式盾构施工时要求开挖的土体通过螺旋输送机以膏体的形式从压力土仓输送至盾构主机外的常压环境中.在输送过程中，渣土需要提供足够的保压能力来平衡螺旋输送机两侧的压力，以实现对土仓压力的控制，进而保证开挖面土体的稳定.因此，准确预估其保压性能对盾构安全掘进的控制起着至关重要的作用.

在螺旋输送机内压力分布特征的理论研究方面，Chung[1]假设作用在螺旋叶片及筒壁上的剪切应力为常数，得到螺旋输送机沿程压力梯度呈线性规律.Yoshikawa[2-3]分别假定渣土为摩擦型材料和塑性材料，依据提出的螺旋输送机压力梯度理论计算模型，得到了螺旋输送机沿程压力梯度分别呈现非线性和线性趋势，并深入探讨了不同转速条件及不同几何参数下的沿程压力梯度分布规律.Talmon 和Bezuijen[4]假设渣土为均匀塑性糊状介质，并且其剪切应力为常数，推导出螺旋输送机压力梯度具有线性分布的特点.随着试验手段的进步，通过模型试验探究螺旋输送机工作机制已成为可能.Peila 等[5]利用螺旋……