盾构泥水处理技术(李建华改) [兼容模式].pdf

盾构泥水处理技术 李建建华华 中铁隧道集团有中铁隧道集团有限限公公司司技技术术中心中心 主主 要要 内内 容容 泥水盾构的基本原理及特点 二 泥水盾构简介 三 泥水盾构工作原理 四 泥水处理系统 五 泥水系统处理案例 六 泥水循环施工的几点经验 、泥水盾构的基本原理及特点 1、泥水平衡式盾构工作原理 2、泥水盾构施工的特点 1、泥水平衡式盾构工作原理 该型式盾构是在机械式盾构的刀盘的后侧，设置一道 封闭隔板，隔板与刀盘间的空间定名为泥水仓。把水 、粘土及其添加剂混合制成的泥水，经输送管道压入 泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力， 形成泥水压力室。通过泥水的加压作用和压力保持机 构， 够维持开挖工作面的稳定。盾构推进时，旋转 刀盘切削下来的土砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥 水，用流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土 、水分离后重新送回泥水仓，这就是泥水加压平衡式 盾构法的主要特征。因为是泥水压力使掘削面稳定平 衡的，故得名泥水加压平衡盾构，简称泥水盾构。 气垫室 压缩空气 膨润土液区 膨润土溶液 地层 排浆管 切削刀盘 进浆管 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， 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。 主主 要要 内内 容容 泥水盾构的基本原理及特点 二 泥水盾构简介 三 泥水盾构工作原理 四 泥水处理系统 五 泥水系统处理案例 六 泥水循环施工的几点经验 二 泥水盾构简介 泥水盾构分为英国体系、日本体系和德国体系。目前使用 比较广泛是日本体系和德国体系。日本体系为直接控制模 式，由泥浆液体直接支护开挖面并提供维持平衡压力的盾 构，德国体系是间接控制式盾构，其通过支护液体的压力 插入一个空气缓冲层加以控制，即通过空气缓冲层的压力 控制，间接控制开挖面的压力。 两种泥水盾构的主要区别如下： 日本体系泥水盾构的泥浆压力 ，在循环掘进时，通过调整进 浆泵的转速或者调整进浆泵出 口节流阀的开口比值来实现压 力控制的。因此掘进速度、地 层变化、掘进深度及其掘进长 度对压力均有影响。调节泵的 压力是通过中心控制室的自动 调节完成。 • 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。 • 间接控制型泥水平衡盾构与直接控制型相比，控制系 统 为简化，对开挖面土层支护 为稳定，对地表沉 陷的控制 为方便。 主主 要要 内内 容容 泥水盾构的基本原理及特点 二 泥水盾构简介 三 泥水盾构工作原理 四 泥水处理系统 五 泥水系统处理案例 六 泥水循环施工的几点