泥水盾构工作原理.ppt

泥水盾构施工简介;目 录;一、泥水平衡式盾构的基本原理和特点; 泥水平衡盾构工作原理图 ;2、泥水盾构施工的特点： 在易发生流沙的地层中能稳定开挖面，可在正常大气压下施工作业； 泥水传递速度快而且均匀，开挖面平衡土压力 的控制精度高，对开挖面周边土体的干扰少，地面沉降量控制精度高； 盾构出土，减少了运输车辆，进度快；刀盘、刀具磨损小，适合长距离施工； 刀盘所受扭矩小，更适合大直径隧道施工； 适用于软弱的淤泥质粘土层、松散的砂土层、沙砾层、卵石层和硬土的互层等地层。特别适用于地层含水量大、上方有水体的越江隧道和海底隧道。;二、泥水盾构简介;两种泥水盾构的主要区别如下;德国体系的空气室的压力是根据开挖面需要的支护泥浆压力设定的，空气压力可通过空气控制阀使压力保持恒定。同时由于空气缓冲层的弹性作用，即使液位波动或出现突然的泄漏，对土仓压力也无明显影响。;三、泥水盾构原理介绍;1、泥水盾构结构简单介绍;泥水盾构主机图;主机前体部分为两个仓室，分别是泥水仓（或称刀盘仓）和气垫仓。其中泥水仓掘进时一般充满泥水，气垫仓在掘进时一般底部为泥水，上部为压缩空气。泥水仓主要功能为切削渣土的携带，气仓的主要功能为储存足够体积的压缩空气，以保证压力稳定的需要。 碎石机结构：在气仓底部设置排浆口，在排浆口布置有专用的碎石结构即碎石机，对大颗粒的岩石进行破碎，避免大颗粒进入泥浆循环系统损坏相应部件。 泥浆门结构：泥浆门布置在泥水仓和气仓之间的隔板底部，主要作用是通过泥浆门的关闭，将气仓和泥水仓隔离，使作业人员能在长压下进入气仓，在气仓里进行维修或检查等作业。泥浆门的布置位置有所不同，海瑞克和NFM有所不同。海瑞克的布置在气仓侧，NFM公司的布置在泥水仓内。;2、泥水平衡原理简述;3、泥水循环系统;旁通模式;开挖模式：;反循环模式;隔离模式;长时间停机模式;3.2泥浆循环参数控制;流量和液位的控制：;泥浆的压力控制： 泥浆的压力调整是个被动参数，为能够保证足够的流量，调整泥浆泵的转速，其泥浆泵的进出口的压力均因之而变化。对于系统压力，根据泵的工作能力，一般只限制最高值。泵的压力随着管路的延长，延程损失的增加而增加。 泥浆比重的调整： 泥浆的进浆比重，由泥水处理厂控制，对于盾构掘进而言，对既有的进浆比重，只能通过掘进速度的改变来调整出浆的比重。如果出浆比重很高，可以通过降低推进速度来降低泥浆比重。一般进浆比重在1.05～1.25之间，出浆比重在1.1～1.4之间。;3.3碎石机;3.4管路延伸及其泥浆处理;4、气体保压系统;气压调节系统;四、泥水处理系统;1、泥水分离设备主要用于将含有渣土的泥水进行分离，使渣土被分离脱水后，直接外运，分离后的泥水经过调整重新回到盾构使用。泥水分离设备流程图如下：;其处理过程为：盾构机排出的污浆，由排泥泵送入泥浆分离站，经过第一步预筛分器的粗筛振动筛选后，将粒径在3mm以上的渣料分离出来；筛余的泥浆由渣浆泵加压，沿输浆软管从旋流除砂器进浆口切向泵入，经过旋流除砂器分选，74μm以上粒径微细的泥砂由下端的沉砂嘴排除落入细筛；细筛脱水筛选后，干燥的细渣料分离出来；经过筛选的泥浆经渣浆泵泵送，循环再进入二级旋流器，分选30μm以上的颗粒，由细筛脱水分离。分离后的泥浆进入储浆池，再经过处理后进入盾构机。分离后浆液，在必要的情况下，可以通过离心机、滤压机或带压机分离出浆液中的更细的微粒，以确保满足环境要求。 对于不同厂家的设备或不同地质，预筛、一级旋流和二级旋流的分选颗粒大小有所不同。;比重的调整：盾构持续掘进时，因为地层中含有一些泥水分离设备分离不了的微细颗粒，该颗粒在浆液中累积，会导致浆液比重逐渐升高，此时需要对浆液比重进行处理。或者对浆液进行部分丢弃补充新浆方式，或者采用更精细的分离设备对浆液中的微细颗粒进行处理。 粘度调整：为获得高质量浆液，需要对泥浆的粘度进行调整。粘度的调整通过添加一些辅助材料的方式实现。;五、泥水盾构施工的几点经验;1、刀盘的结构及其操作;刀盘的切削控制;2、气??仓内问题处理;3、管片破损;4、注浆控制;5、泥浆循环操作技巧;6、泥浆质量控制;粘度控制：;7、带压进仓;完！谢谢大家